高中物理實驗器材“問題驅(qū)動”線上教學(xué)實踐*
——以“多用電表”教學(xué)為例

葉晟波

(浙江省慈溪中學(xué) 浙江 寧波 315300)

郭 拯

(慈溪市教育局教研室 浙江 寧波 315300 )

1 提出問題

近幾年國家教育部提倡教育優(yōu)質(zhì)資源均衡發(fā)展，為助力課程資源使用實效性，讓更多的學(xué)生能遠(yuǎn)程共享優(yōu)質(zhì)物理課程，并能應(yīng)對一些突發(fā)情況如新冠疫情，我校物理教師集思廣益開發(fā)優(yōu)質(zhì)線上課程.

物理學(xué)是一門基于觀察與實驗的學(xué)科，能很好地鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對未知的能力，談及物理實驗必然涉及實驗器材，實驗器材教學(xué)由于需要實際的實驗儀器相對一般的物理課程，開展線上教學(xué)會面臨更大的挑戰(zhàn).然而挑戰(zhàn)和改變共存，筆者在具體實踐中發(fā)現(xiàn)，通過線上教與學(xué)的互動，在學(xué)生提出和解決一個個問題的過程中推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，“讓問題驅(qū)動成為學(xué)習(xí)的核心”的教學(xué)方式能較好地解決學(xué)生存在的實驗綜合能力不足的問題.如何具體實踐？人教版(2019年)普通高中物理教科書必修第三冊第十一章“電路及其應(yīng)用”中的 “實驗：練習(xí)使用多用電表”按實驗?zāi)康姆诸悓儆谄鞑氖褂妙?，筆者以該實驗教學(xué)為例，談?wù)勛约旱膶嵺`過程，期望能給一線物理教師一點(diǎn)借鑒.

2 實驗器材在線教學(xué)中存在的問題和解決方案

(1)在線教學(xué)軟件的選擇

釘釘具有操作簡單、內(nèi)容靈活、服務(wù)器容量大等特點(diǎn)，具備課堂教學(xué)、討論、資源共享、實驗演示、作業(yè)提交等教學(xué)必備功能，所以是筆者進(jìn)行實驗器材在線教學(xué)首選的教學(xué)平臺.

(2)實驗器材的選擇

實驗器材教學(xué)中，器材必不可少，學(xué)校為學(xué)生提供了一些小型、低價的實驗器材，便于學(xué)生自己實際操練，教學(xué)效果更好.“練習(xí)使用多用電表實驗”需要的器材有指針式多用電表、電阻箱、小燈泡、碳膜電阻、二極管、導(dǎo)線和開關(guān)若干等，這些實驗器材也可以在其他電學(xué)實驗中使用.

(3)在線教學(xué)如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力

相對線下的面對面教學(xué)，線上教學(xué)時教師不能時刻體察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和效果，若學(xué)生線上學(xué)習(xí)認(rèn)識不足，尤其遇到線上教學(xué)時間較長，對于自我管控能力弱的學(xué)生，教學(xué)效果會大打折扣.如果能讓學(xué)生不斷對問題深度思考，解決問題，通過“問題驅(qū)動”實現(xiàn)高強(qiáng)度的師生有效互動，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，這是提高線上教學(xué)質(zhì)量的一種有效教學(xué)方式.

除此之外，教師之間還可以有效合作，推出自己特色的實驗器材在線方案，使實驗器材教學(xué)更加多元化、教學(xué)資源更加豐富.

3 “問題驅(qū)動”實驗器材在線教學(xué)的實踐

3.1 教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方式的確定

教學(xué)目標(biāo)：知道多用電表測電阻的原理；通過實驗操作，清楚器材工作原理、器材結(jié)構(gòu)、功能、讀數(shù)規(guī)則、使用注意點(diǎn)等；學(xué)會用多用電表測量電壓、電流和電阻；通過交流討論，培養(yǎng)團(tuán)隊合作精神.

教學(xué)方式：“問題驅(qū)動”教學(xué)方式.提問可由教師或者學(xué)生提問題.教師提問和引導(dǎo)都可以實驗的情境和知識為載體，在落實高中物理核心素養(yǎng)的前提下，重視現(xiàn)代器材巧妙的方法、技能習(xí)得、如何減小實驗誤差，關(guān)注實驗器材教學(xué)隱含的教育功能.問題的解決階段以學(xué)生為主導(dǎo)，經(jīng)歷動手操作、思考、實踐再到解決的過程，學(xué)生主動自發(fā)地參與問題解決的過程讓學(xué)生學(xué)會如何思考，在這過程中學(xué)生的角色需要從過去傳統(tǒng)教學(xué)中的被動學(xué)習(xí)向現(xiàn)在和未來的主動進(jìn)取轉(zhuǎn)化[2].

3.2 “問題驅(qū)動”教學(xué)方式實踐

3.2.1 課前師生活動任務(wù)

分組：學(xué)生分組交流討論，6～8人1組，每組的成員搭配要合理，設(shè)1位組長，負(fù)責(zé)組織小組交流和上傳結(jié)論.在小組的討論交流中，教師要多鼓勵學(xué)習(xí)一般的學(xué)生發(fā)表意見，挖掘他們有價值的觀點(diǎn)[2]，對學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生提出更高的要求，對他們深入思考后的表達(dá)予以肯定表揚(yáng)，這樣做既促進(jìn)了學(xué)習(xí)一般的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的信心和興趣，也督促優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)行更深入的思考.

提問：為了鼓勵學(xué)生提問題，也讓教師了解學(xué)生如何思考問題，所提問題可以采用書面提交預(yù)習(xí)報告的方式，可以避免有些學(xué)生擔(dān)心自己提的問題太低級，面對面提問引起尷尬，從而降低提問的積極性，通過學(xué)生分組討論、提問，把課堂變成有效的互動平臺，具體實踐如表1所示.

表1 課前問題和師生活動任務(wù)

3.2.2 課中師生活動任務(wù)

課中采用問題串的形式，繼續(xù)用提問題做牽引和驅(qū)動，實現(xiàn)教學(xué)的進(jìn)程，滲透物理學(xué)“轉(zhuǎn)換測量”的思想，讓學(xué)生體會閉合電路中電阻值與電流表讀數(shù)一一對應(yīng)，提高學(xué)生實驗設(shè)計和用知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實踐意識，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生探究知識的需求，具體實踐如表2所示.

表2 課中問題和師生活動任務(wù)

3.2.3 課后師生活動任務(wù)

教師安排課后思考與討論的問題，實際的多用電表可以測多種量程的電壓、電流、電阻，可以通過一系列的問題串讓學(xué)生了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具體實踐如表3所示.

表3 課后問題和師生活動任務(wù)

課前、課中、課后的9個問題，給了學(xué)生一個廣闊的多向度的探索空間，既激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，也能提綱挈領(lǐng)的指出持續(xù)思考、自我探究的方向.教師以提問題做牽引和驅(qū)動，通過問題驅(qū)動的教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生探究知識的需求.學(xué)生在教師引導(dǎo)下提問題，有了提問題的環(huán)節(jié)才有了真正意義上的認(rèn)識問題、分析問題、解決問題.不同問題，通過集體交流討論或個人獨(dú)立思考，用適合的方式自主地把內(nèi)容掌握和消化好，實現(xiàn)積極的師生、生生、師師互動，并最終生成針對該問題的解決，提升了以實驗問題為核心的實際操作能力和創(chuàng)新思維.

4 線上教學(xué)效果反饋 跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)效果和體驗

通過釘釘平臺，以調(diào)查問卷的方式采集了全校一個年段共586位學(xué)生的有效問卷，問卷調(diào)查結(jié)果如下.圖12和圖13展示了學(xué)生掌握多用電表原理和操作的情況.有94%的學(xué)生樂于課后多次練習(xí)來熟練技能操作，強(qiáng)化知識，顯然靠問題的驅(qū)動作用來促進(jìn)學(xué)習(xí)，取得了良好的效果.有17%的學(xué)生對“應(yīng)用知識解決實際問題”認(rèn)為自己掌握的不是很好， 27%的學(xué)生對于“規(guī)范操作”只是部分掌握，這都是實驗器材教學(xué)中學(xué)生遇到的常見困難，需要教師多次示范，糾正學(xué)生錯誤，強(qiáng)化技能的學(xué)習(xí)過程，鼓勵學(xué)生多歸納和實踐，使學(xué)生技能穩(wěn)定，最后提高學(xué)生解決實際問題的能力.

圖12 學(xué)生掌握多用電表原理調(diào)查表

圖13 學(xué)生掌握多用電表操作調(diào)查表

圖14和圖15展示了學(xué)生對教師課程設(shè)計和自我學(xué)習(xí)的評價.數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生認(rèn)為教師課前、課中和課后的學(xué)習(xí)任務(wù)比較合理，從反饋的信息看學(xué)生似乎更敢和更愛參與討論和思考問題了，“學(xué)生提問題”是比較難的，不敢發(fā)問、不敢在眾人面前表達(dá)觀點(diǎn)是傳統(tǒng)教育模式下培養(yǎng)學(xué)生的缺點(diǎn).由于線上不會面臨交際恐慌，學(xué)生們更加活潑，討論時更大膽，所以47%的學(xué)生認(rèn)為自己積極參與了提問題，這已經(jīng)是不小的進(jìn)步.想法和觀點(diǎn)沒有高低之分，不同的想法你來我往，能達(dá)成共識是美好的，就算沒達(dá)成共識也實現(xiàn)了學(xué)生間的切磋，在過程中提高自己交流、表述、評估、反思的能力.

圖14 學(xué)生對教師課程設(shè)計的評價

圖15 問題驅(qū)動模式下學(xué)生學(xué)習(xí)的自我評價

5 結(jié)束語

教學(xué)方式的多樣化可以促使學(xué)生積極參與，樂于探究，線上物理實驗器材教學(xué)充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，改變了學(xué)生接受信息、學(xué)習(xí)知識的能力和方式. “讓問題驅(qū)動成為學(xué)生學(xué)習(xí)的核心”是一種教學(xué)方式的實踐創(chuàng)新，用提出和解決一個個問題組合成問題串作為驅(qū)動，使課程目標(biāo)完成過程中學(xué)生和教師的任務(wù)都清晰明確，基于問題的學(xué)習(xí)最大限度地培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、交流討論、提出問題、分析和解決問題的能力.希望通過具體實踐讓教師重視教學(xué)方法的創(chuàng)新和信息化教學(xué)的能力，清楚現(xiàn)代教學(xué)實現(xiàn)的不僅是知識的傳授，更有智力的發(fā)展、能力的培養(yǎng)、人格的完善[3]，從而鍛煉教師和學(xué)生應(yīng)對未知的能力.