提升高中物理線上教學效度的實踐研究

金鵬 齊國元

摘? ? 要：線上教學打破了教學空間和教學時間的局限，為學生的學習提供了一定的便捷性，是線下教學的重要補充，但存在不少問題.為提升線上教學的效度，可利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，豐富線上教學方式、精準線上教學評價、推進個性教學實施，并依據(jù)物理知識序、學生認知序、課堂教學序等，對高中物理線上教學存在的問題提出解決方案，形成以學為中心的課堂教學模式和以“前測+資源+任務(wù)+反饋”為核心的教學流程.

關(guān)鍵詞：高中物理;線上教學;優(yōu)化教學

線上教學在新冠肺炎疫情期間成為教學的主要形式，為實現(xiàn)“停課不停學”目標發(fā)揮了積極的作用.但在初次大規(guī)模地實施線上教學的實踐中，也出現(xiàn)了一些問題，如：教學方式單一，教學效度不高;學習反饋滯后，教學評價粗略;教學補給缺乏，個性教學缺失等.究其原因，主要是教師對線上教學的理解存在著認識偏差，把線下教學照搬到網(wǎng)上進行，忽視了線上教學在教學方式、教學評價、教學補給等方面存在的局限性.

為提升線上教學的效度，必須正視線上教學存在的困難，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段尋求問題解決的方法與途徑.可以利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，豐富線上教學的方式，精準線上教學的評價，推進個性教學的實施.依據(jù)物理知識序、學生認知序、課堂教學序優(yōu)化課堂教學設(shè)計，結(jié)合線上教學的具體困難重組教學流程，實現(xiàn)學生從“被動地學向主動地學”轉(zhuǎn)變，進而提升線上教學的實效性[1].

一、多舉并用，提升效度

（一）利用調(diào)查軟件，精準教學指向

通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的“問卷星”“問卷網(wǎng)”等調(diào)查軟件能方便地進行課前調(diào)查，利用其自帶的數(shù)據(jù)分析程序可以對調(diào)查數(shù)據(jù)精準分析，確定學生學習薄弱點，進而精準定位課堂教學內(nèi)容，提升線上教學的精準度.

如高三物理復(fù)習課“運動的描述”一章物理概念較多，但比較簡單，復(fù)習的重點應(yīng)該放在哪里呢？利用“問卷星”做相關(guān)的問卷調(diào)查，相關(guān)數(shù)據(jù)見表1.

基于表1中的調(diào)查數(shù)據(jù)，筆者把這一節(jié)課的重點放在“路程與位移”“速度”“加速度”三個概念的復(fù)習上，節(jié)約了教學時間，提高了復(fù)習課的效率.

（二）結(jié)合教學內(nèi)容，編制前測試題

如何編制前測試題以了解學生的學情呢？物理知識的學習需要物理前概念、方法和規(guī)律的支持，這直接影響著學生的學習效果.在進行前測時，要從新知識學習所需要的知識儲備、方法儲備和技能儲備等角度編制試題.在課前了解學生學習本節(jié)教學內(nèi)容需要具備的前知識、方法等因素是至關(guān)重要的，這直接關(guān)系到教師的教學設(shè)計和教學重難點.筆者利用“問卷星”在教學普通高中教科書《物理》（以下簡稱“教材”）必修第三冊第十一章第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行了前測.

前測試題1? ?如圖1所示的電路，當電鍵閉合時，電流表顯示為1.0A，若把虛線框中的電阻R1，R2并聯(lián)部分換成一個滑動變阻器，如圖2所示，調(diào)節(jié)滑動變阻器，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，與下列哪個實驗中用到的物理思想是一致的（? ?）

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.驗證機械能守恒定律

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

前測試題2? ?有N個阻值均為R的電阻，現(xiàn)將N個電阻分別進行串聯(lián)和并聯(lián)，則其總電阻分別為（? ?）

A.NR? R/N? ? ? B.R/N? ?NR

C.N/R? ?NR? ? ? ? ? ?D.NR? ?NR

設(shè)計意圖：（物理儲備知識的前測）了解學生的前概念，對學生初中所學的串并聯(lián)電路總電阻的求解進行前測.

前測試題3? ?為了測量某電阻的電阻大小，小明采用如圖3的測量方式，電壓表示數(shù)為U1，電流表示數(shù)為I1，得R1=[U1R1];小齊采用如圖4的測量方式，電壓表示數(shù)為U2，電流表示數(shù)為I2，得R2=[U2R2].若考慮電表的內(nèi)阻，則R1與R2的大小關(guān)系是（? ?）

A.R1等于R2? ? ? ? B.R1大于R2

C.R1小于R2? ? ? ? D.無法確定R1，R2的大小

設(shè)計意圖：（物理學習難點的前測）讓學生意識到電壓表的內(nèi)阻會對電阻的測量產(chǎn)生影響，為后續(xù)電阻測量的內(nèi)外接的分析做鋪墊.

（三）培養(yǎng)自學能力，促進師生交互

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

（四）分解教學任務(wù)，優(yōu)化教學設(shè)計

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

如何在有限的時間內(nèi)完成相應(yīng)的教學內(nèi)容以保證教學的完整性，是線上教學面臨的一個難題.線上教學應(yīng)考慮各種因素對教學帶來的影響，對原有的線下教學設(shè)計進行再優(yōu)化，以實現(xiàn)教學目標的達成.教學中的每個教學環(huán)節(jié)必須有明確的任務(wù)指向，并對教學課題進行任務(wù)分解、流程精簡，以提升思考深度.筆者根據(jù)積累的教學實踐經(jīng)驗和理論學習成果，認為線上教學流程當如圖5進行。下面以教材必修第二冊第六章第4節(jié)《生活中的圓周運動》的教學為例加以說明.

任務(wù)：基于真實數(shù)據(jù)推理論證賽道中的汽車在轉(zhuǎn)彎時是否會發(fā)生危險（離心運動的條件）.

問題情境：該環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學生處理實際問題的能力，通過模型建構(gòu)、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新來實現(xiàn)科學思維的培育.

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

線下教學設(shè)計（部分）：

問題：1.為了能在最短時間內(nèi)走完這一賽道，你會如何超控賽車？2.根據(jù)你的經(jīng)驗，該賽道中最危險的是哪一路段？3.如果汽車速度過大，在賽道BC段汽車將會做怎樣的運動？

指向的素養(yǎng)目標：能使用簡單和直接的證據(jù)表達自己的觀點.（科學思維）

問題：4.若直道AB長為600 m，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，通過推理論證說明賽車能否安全通過彎道.

指向的素養(yǎng)目標：能將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化為所學的物理模型，能對綜合性問題進行分析推理，獲得結(jié)論并做出解釋.（科學思維）

問題：5.用自己的語言說說你處理問題4的主要思路和步驟？

指向的素養(yǎng)目標：用學過的物理術(shù)語、圖表等交流科學探究的結(jié)果和過程. （科學態(tài)度與責任）

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

二、多維研讀，精準評價[3]

教學評價必須指向物理學科核心素養(yǎng).評價標準的制定應(yīng)以高中物理課程標準、高中物理教材、學科指導(dǎo)意見為參照，應(yīng)仔細研讀、橫向比較，以提高對素養(yǎng)要素理解的深度.為了讓評價更具有可操作性和普適性，設(shè)計評價標準的路徑應(yīng)規(guī)范，以便統(tǒng)一命題范式，提升素養(yǎng)水平評價的準度、信度和效度.為了讓評價盡可能全面地覆蓋四個核心素養(yǎng)的各個要素，可結(jié)合問題解決的流程順序，制定評價流程，包含評價試題命制的操作順序（如圖7）和試題評價的分析順序（如表2）.

在上述研究的基礎(chǔ)上，筆者根據(jù)問題解決的復(fù)雜程度研制了素養(yǎng)評價的標尺（如圖8）.

備注：當遇到同一個評價試題多次涉及同一類型素養(yǎng)評價，則按照最高的水平等第輸出.

教學的前測是為了了解學生的學情，把握線上教學的重點，教學的后測（教學評價）是為了了解學生的學習情況，關(guān)注所有學生的學習效果，并為后期的教學提供相應(yīng)的依據(jù).教師自編相應(yīng)的檢測試題，先利用“問卷星”等軟件實施教學的后測，形成學生的學情報告.然后根據(jù)測試結(jié)果，給不同的學生提出不同的后期學習要求，并推送相應(yīng)目標的學習素材供學生自學.對于未達成教學要求的學生，則進行二次后測.如此循環(huán)，直至所有學生都達到教學的相應(yīng)要求.注意：教師要關(guān)注每次后測試題的難度，為了提高測試的精準度，在進行二次、三次等后測時，試題難度應(yīng)與第一次相當，以有效評估學生的學習效果.

為了保證教學后測能常規(guī)性地在教學中實施，教研組應(yīng)群策群力發(fā)揮集體智慧，建立一個系統(tǒng)的檢測試題題庫，以便提高檢測試題的信度，減輕任課教師的工作量.必要時，教師還可通過電話家訪的方式，對學生進行學習指導(dǎo)和答疑解惑.

三、微課建庫，個性學習

由于線上教學的時間難以得到保障，加上學生的學習存在個體上的差異，因此線上教學既要落實整體的教學任務(wù)和要求，又要滿足個體的學習需求.網(wǎng)絡(luò)上豐富的學習資源，給上述問題的解決提供了有力的支持.教師應(yīng)當篩選整合適合學生的教學資源，建立并完善學習資源庫，供不同層次和需求的學生自行選取使用.這既減輕了教師的教學壓力，從而有更多的時間給學生以個性化輔導(dǎo);又能滿足不同層次學生的需求，讓“吃不飽的學生吃飽，讓吃不了的學生消化得了”，從而激發(fā)學生的學習興趣，提升學生的學習效度.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，既有滿足學習能力較強的學生要求的自主招生系列微課，也有滿足選考學考要求的系列微課，讓學生享受到了優(yōu)質(zhì)的教育資源，受到學生的歡迎.

四、小結(jié)

線上教學打破了教學空間和教學時間的局限，為學生的學習提供了一定的便捷性，打開了教師教學的新思路，給學生提供了學習的新途徑，今后會成為線下教學的一種重要的補充.教師應(yīng)重視這種新興的教學方式，在充分關(guān)注線上教學局限性的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)手段破解線上教學存在的困難，對原有的教學進行優(yōu)化和重構(gòu)，形成以學生學為主體的教學策略和以“前測+資源+任務(wù)+反饋”為核心的線上教學流程，從而提升線上教學的實效性.

參考文獻：

[1]趙淡寧.信息化環(huán)境下導(dǎo)學案在高中物理教學中的應(yīng)用[J].中學教學參考，2019（36）：56-57.

[2]丁又紅.如何實現(xiàn)課堂與線上教學的有機整合[J].實驗教學與儀器，201（7/8）：97-98.

[3]金鵬，齊國元.高中物理教學與教育技術(shù)融合的實踐研究[J].中學物理教學參考，2021（6）：55-60.