提升高中物理線上教學(xué)效度的實(shí)踐研究

□金 鵬 齊國(guó)元

（1.杭州市基礎(chǔ)教育研究室，浙江杭州 310003；2.杭州第四中學(xué)，浙江杭州 310018）

線上教學(xué)在新冠肺炎疫情期間成為教學(xué)的主要形式，為實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)”目標(biāo)發(fā)揮了積極的作用.但在初次大規(guī)模地實(shí)施線上教學(xué)的實(shí)踐中，也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如：教學(xué)方式單一，教學(xué)效度不高；學(xué)習(xí)反饋滯后，教學(xué)評(píng)價(jià)粗略；教學(xué)補(bǔ)給缺乏，個(gè)性教學(xué)缺失等.究其原因，主要是教師對(duì)線上教學(xué)的理解存在著認(rèn)識(shí)偏差，把線下教學(xué)照搬到網(wǎng)上進(jìn)行，忽視了線上教學(xué)在教學(xué)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)補(bǔ)給等方面存在的局限性.

為提升線上教學(xué)的效度，必須正視線上教學(xué)存在的困難，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段尋求問(wèn)題解決的方法與途徑.可以利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，豐富線上教學(xué)的方式，精準(zhǔn)線上教學(xué)的評(píng)價(jià)，推進(jìn)個(gè)性教學(xué)的實(shí)施.依據(jù)物理知識(shí)序、學(xué)生認(rèn)知序、課堂教學(xué)序優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合線上教學(xué)的具體困難重組教學(xué)流程，實(shí)現(xiàn)學(xué)生從“被動(dòng)地學(xué)向主動(dòng)地學(xué)”轉(zhuǎn)變，進(jìn)而提升線上教學(xué)的實(shí)效性[1].

一、多舉并用，提升效度

（一）利用調(diào)查軟件，精準(zhǔn)教學(xué)指向

通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的“問(wèn)卷星”“問(wèn)卷網(wǎng)”等調(diào)查軟件能方便地進(jìn)行課前調(diào)查，利用其自帶的數(shù)據(jù)分析程序可以對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)精準(zhǔn)分析，確定學(xué)生學(xué)習(xí)薄弱點(diǎn)，進(jìn)而精準(zhǔn)定位課堂教學(xué)內(nèi)容，提升線上教學(xué)的精準(zhǔn)度.

如高三物理復(fù)習(xí)課“運(yùn)動(dòng)的描述”一章物理概念較多，但比較簡(jiǎn)單，復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)該放在哪里呢？利用“問(wèn)卷星”做相關(guān)的問(wèn)卷調(diào)查，相關(guān)數(shù)據(jù)見表1.

表1 “運(yùn)動(dòng)的描述”知識(shí)點(diǎn)希望復(fù)習(xí)度

基于表1中的調(diào)查數(shù)據(jù)，筆者把這一節(jié)課的重點(diǎn)放在“路程與位移”“速度”“加速度”三個(gè)概念的復(fù)習(xí)上，節(jié)約了教學(xué)時(shí)間，提高了復(fù)習(xí)課的效率.

（二）結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，編制前測(cè)試題

如何編制前測(cè)試題以了解學(xué)生的學(xué)情呢？物理知識(shí)的學(xué)習(xí)需要物理前概念、方法和規(guī)律的支持，這直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.在進(jìn)行前測(cè)時(shí)，要從新知識(shí)學(xué)習(xí)所需要的知識(shí)儲(chǔ)備、方法儲(chǔ)備和技能儲(chǔ)備等角度編制試題.在課前了解學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容需要具備的前知識(shí)、方法等因素是至關(guān)重要的，這直接關(guān)系到教師的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)重難點(diǎn).筆者利用“問(wèn)卷星”在教學(xué)普通高中教科書《物理》（以下簡(jiǎn)稱“教材”）必修第三冊(cè)第十一章第4節(jié)《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》這節(jié)新授課之前自編試題進(jìn)行了前測(cè).

前測(cè)試題1如圖1所示的電路，當(dāng)電鍵閉合時(shí)，電流表顯示為1.0A，若把虛線框中的電阻R1，R2并聯(lián)部分換成一個(gè)滑動(dòng)變阻器，如圖2所示，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得電流表示數(shù)仍為1.0A.則上述操作中用到的物理思想，與下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到的物理思想是一致的（）

圖1

圖2

A.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系B.探究力的合成

C.探究功與速度變化的關(guān)系

D.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

設(shè)計(jì)意圖：（物理思想方法的前測(cè)）主要是為了讓學(xué)生建立等效電阻的概念，為課堂教學(xué)中的串并聯(lián)總電阻的引出和含內(nèi)阻的電表的電路分析做好鋪墊.

前測(cè)試題2有N個(gè)阻值均為R的電阻，現(xiàn)將N個(gè)電阻分別進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)，則其總電阻分別為（）

A.NRR/NB.R/NNR

C.N/RNRD.NRNR

設(shè)計(jì)意圖：（物理儲(chǔ)備知識(shí)的前測(cè)）了解學(xué)生的前概念，對(duì)學(xué)生初中所學(xué)的串并聯(lián)電路總電阻的求解進(jìn)行前測(cè).

圖3

圖4

A.R1等于R2B.R1大于R2

C.R1小于R2D.無(wú)法確定R1，R2的大小

設(shè)計(jì)意圖：（物理學(xué)習(xí)難點(diǎn)的前測(cè)）讓學(xué)生意識(shí)到電壓表的內(nèi)阻會(huì)對(duì)電阻的測(cè)量產(chǎn)生影響，為后續(xù)電阻測(cè)量的內(nèi)外接的分析做鋪墊.

（三）培養(yǎng)自學(xué)能力，促進(jìn)師生交互

師生交互的不便捷，極大地限制了學(xué)生課中的學(xué)習(xí)效果和課后的答疑解惑.因此，對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的自學(xué)指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力顯得尤為重要.課前編制預(yù)習(xí)學(xué)案，指導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)案進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)教材中的核心概念和物理規(guī)律有初步的了解和認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上向?qū)W生推送相關(guān)的微課，利用微課解決學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中的困惑，利用微信群、QQ群和“問(wèn)卷星”等收集學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中的困惑和疑難點(diǎn)，以便把握線上教學(xué)的重點(diǎn)，提升教學(xué)的實(shí)效性.線上教學(xué)由于師生交互性較差，學(xué)生的學(xué)習(xí)得不到教師及時(shí)的關(guān)注與指導(dǎo)，因此學(xué)生的積極性相對(duì)較低.線上教學(xué)增加與學(xué)科相關(guān)的體驗(yàn)活動(dòng)，如讓學(xué)生利用家中的簡(jiǎn)易裝置自己動(dòng)手做小實(shí)驗(yàn)等，并對(duì)學(xué)生的相關(guān)作品進(jìn)行展示與評(píng)價(jià)，這既有助于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)，又能提高他們的學(xué)習(xí)興趣.備課組要合作開發(fā)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的適合學(xué)生在家里完成的自制實(shí)驗(yàn)，以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn).如在教材必修第三冊(cè)第九章第1節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，可以安排學(xué)生利用家里的簡(jiǎn)易材料（牛奶瓶和錫箔紙）自己制作一個(gè)驗(yàn)電器，并完成教材中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在線上以學(xué)生做的驗(yàn)電器和實(shí)驗(yàn)為主線和素材開展相關(guān)教學(xué).

（四）分解教學(xué)任務(wù)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)

不少教師片面地認(rèn)為線上教學(xué)就是把課堂從線下搬到線上，依然按照線下教學(xué)的方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)[2].由于線上教學(xué)的種種制約因素，教學(xué)的完成度和效度都無(wú)法達(dá)成預(yù)期的效果.

如何在有限的時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容以保證教學(xué)的完整性，是線上教學(xué)面臨的一個(gè)難題.線上教學(xué)應(yīng)考慮各種因素對(duì)教學(xué)帶來(lái)的影響，對(duì)原有的線下教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行再優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成.教學(xué)中的每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)必須有明確的任務(wù)指向，并對(duì)教學(xué)課題進(jìn)行任務(wù)分解、流程精簡(jiǎn)，以提升思考深度.筆者根據(jù)積累的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論學(xué)習(xí)成果，認(rèn)為線上教學(xué)流程當(dāng)如圖5進(jìn)行。下面以教材必修第二冊(cè)第六章第4節(jié)《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》的教學(xué)為例加以說(shuō)明.

圖5

任務(wù)：基于真實(shí)數(shù)據(jù)推理論證賽道中的汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)是否會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)（離心運(yùn)動(dòng)的條件）.

問(wèn)題情境：該環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的培育.

題目：如圖6所示為一水平賽車跑道的俯視圖（不計(jì)路面的寬度），賽道由兩條直道AB、CD和一個(gè)半圓賽道BC構(gòu)成.一賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿賽道從A處經(jīng)B、C到達(dá)D處.求：在最短的時(shí)間走完賽道，如果你是賽車手你會(huì)怎么超控賽車？

圖6

線下教學(xué)設(shè)計(jì)（部分）：

問(wèn)題：1.為了能在最短時(shí)間內(nèi)走完這一賽道，你會(huì)如何超控賽車？2.根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，該賽道中最危險(xiǎn)的是哪一路段？3.如果汽車速度過(guò)大，在賽道BC段汽車將會(huì)做怎樣的運(yùn)動(dòng)？

指向的素養(yǎng)目標(biāo)：能使用簡(jiǎn)單和直接的證據(jù)表達(dá)自己的觀點(diǎn).（科學(xué)思維）

問(wèn)題：4.若直道AB長(zhǎng)為600m，圓半徑R=25m，賽車質(zhì)量（包含賽車手）m=1000kg，各種阻力為車重的0.2倍，賽車的最大牽引力為F=5000N，賽車的最大速度為v=60m/s，通過(guò)推理論證說(shuō)明賽車能否安全通過(guò)彎道.

指向的素養(yǎng)目標(biāo)：能將實(shí)際問(wèn)題中的對(duì)象和過(guò)程轉(zhuǎn)化為所學(xué)的物理模型，能對(duì)綜合性問(wèn)題進(jìn)行分析推理，獲得結(jié)論并做出解釋.（科學(xué)思維）

問(wèn)題：5.用自己的語(yǔ)言說(shuō)說(shuō)你處理問(wèn)題4的主要思路和步驟？

指向的素養(yǎng)目標(biāo)：用學(xué)過(guò)的物理術(shù)語(yǔ)、圖表等交流科學(xué)探究的結(jié)果和過(guò)程.（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）

由于教學(xué)實(shí)踐的局限性，線上教學(xué)中應(yīng)該刪除任務(wù)解決的簡(jiǎn)單、次要環(huán)節(jié)，凸顯任務(wù)解決的核心環(huán)節(jié)，指向?qū)W生問(wèn)題解決的困難.如刪除問(wèn)題5，將問(wèn)題1~3整合為“賽車以恒定的速度大小經(jīng)過(guò)賽道，根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)，該賽道中最危險(xiǎn)的是哪一路段”，保留問(wèn)題4，這樣既保證學(xué)生有充分的討論思考時(shí)間，又能實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決和學(xué)生素養(yǎng)的提升.

二、多維研讀，精準(zhǔn)評(píng)價(jià)[3]

教學(xué)評(píng)價(jià)必須指向物理學(xué)科核心素養(yǎng).評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)以高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)、高中物理教材、學(xué)科指導(dǎo)意見為參照，應(yīng)仔細(xì)研讀、橫向比較，以提高對(duì)素養(yǎng)要素理解的深度.為了讓評(píng)價(jià)更具有可操作性和普適性，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的路徑應(yīng)規(guī)范，以便統(tǒng)一命題范式，提升素養(yǎng)水平評(píng)價(jià)的準(zhǔn)度、信度和效度.為了讓評(píng)價(jià)盡可能全面地覆蓋四個(gè)核心素養(yǎng)的各個(gè)要素，可結(jié)合問(wèn)題解決的流程順序，制定評(píng)價(jià)流程，包含評(píng)價(jià)試題命制的操作順序（如圖7）和試題評(píng)價(jià)的分析順序（如表2）.

圖7

表2 評(píng)價(jià)試題的分析流程表

在上述研究的基礎(chǔ)上，筆者根據(jù)問(wèn)題解決的復(fù)雜程度研制了素養(yǎng)評(píng)價(jià)的標(biāo)尺（如圖8）.

圖8

教學(xué)的前測(cè)是為了了解學(xué)生的學(xué)情，把握線上教學(xué)的重點(diǎn)，教學(xué)的后測(cè)（教學(xué)評(píng)價(jià)）是為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，關(guān)注所有學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并為后期的教學(xué)提供相應(yīng)的依據(jù).教師自編相應(yīng)的檢測(cè)試題，先利用“問(wèn)卷星”等軟件實(shí)施教學(xué)的后測(cè)，形成學(xué)生的學(xué)情報(bào)告.然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果，給不同的學(xué)生提出不同的后期學(xué)習(xí)要求，并推送相應(yīng)目標(biāo)的學(xué)習(xí)素材供學(xué)生自學(xué).對(duì)于未達(dá)成教學(xué)要求的學(xué)生，則進(jìn)行二次后測(cè).如此循環(huán)，直至所有學(xué)生都達(dá)到教學(xué)的相應(yīng)要求.注意：教師要關(guān)注每次后測(cè)試題的難度，為了提高測(cè)試的精準(zhǔn)度，在進(jìn)行二次、三次等后測(cè)時(shí)，試題難度應(yīng)與第一次相當(dāng)，以有效評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

為了保證教學(xué)后測(cè)能常規(guī)性地在教學(xué)中實(shí)施，教研組應(yīng)群策群力發(fā)揮集體智慧，建立一個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)試題題庫(kù)，以便提高檢測(cè)試題的信度，減輕任課教師的工作量.必要時(shí)，教師還可通過(guò)電話家訪的方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)和答疑解惑.

三、微課建庫(kù)，個(gè)性學(xué)習(xí)

由于線上教學(xué)的時(shí)間難以得到保障，加上學(xué)生的學(xué)習(xí)存在個(gè)體上的差異，因此線上教學(xué)既要落實(shí)整體的教學(xué)任務(wù)和要求，又要滿足個(gè)體的學(xué)習(xí)需求.網(wǎng)絡(luò)上豐富的學(xué)習(xí)資源，給上述問(wèn)題的解決提供了有力的支持.教師應(yīng)當(dāng)篩選整合適合學(xué)生的教學(xué)資源，建立并完善學(xué)習(xí)資源庫(kù)，供不同層次和需求的學(xué)生自行選取使用.這既減輕了教師的教學(xué)壓力，從而有更多的時(shí)間給學(xué)生以個(gè)性化輔導(dǎo)；又能滿足不同層次學(xué)生的需求，讓“吃不飽的學(xué)生吃飽，讓吃不了的學(xué)生消化得了”，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效度.如筆者組織杭州市物理青年研究小組教師錄制系列微課，放于浙江省教育技術(shù)中心主持的“浙江省名師工作室”和杭州市物理青年微課小組中.其中，既有滿足學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生要求的自主招生系列微課，也有滿足選考學(xué)考要求的系列微課，讓學(xué)生享受到了優(yōu)質(zhì)的教育資源，受到學(xué)生的歡迎.

四、小結(jié)

線上教學(xué)打破了教學(xué)空間和教學(xué)時(shí)間的局限，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一定的便捷性，打開了教師教學(xué)的新思路，給學(xué)生提供了學(xué)習(xí)的新途徑，今后會(huì)成為線下教學(xué)的一種重要的補(bǔ)充.教師應(yīng)重視這種新興的教學(xué)方式，在充分關(guān)注線上教學(xué)局限性的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)手段破解線上教學(xué)存在的困難，對(duì)原有的教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化和重構(gòu)，形成以學(xué)生學(xué)為主體的教學(xué)策略和以“前測(cè)+資源+任務(wù)+反饋”為核心的線上教學(xué)流程，從而提升線上教學(xué)的實(shí)效性.