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教育信息化环境下中学物理线上教学探析

作者:未知

  一、信息化教学的发展历程
   21世纪是互联网时代,发展现代化教育,将现代技术应用于学校教学,是当今世界教育改革发展的主要趋势。早在20世纪80年代,英国、美国、日本等发达国家就提出了将网络技术应用于教育教学,并进行了实践。随着慕课(Massive Open Online Course,简称MOOC)、微课、小规模限制性在线课程(Small Private Online Course,简称SPOC)的出现,2015年,教育部启动了学校在线开放课程的建设工作。为支持学校开展在线开放课程的建设和应用,2016年,教育部相继出台相关政策文件指导各个学校制定配套政策及开展校际课程认定和学分认定。通过在中国知网检索“线上教学”“物理教学”可以看出,线上教学研究多出自一线教师的亲身实践,缺乏系统的论述。而2019~2020年研究量迅速增加,其原因主要分为两个方面:一是网络技术的不断成熟与仿真实验的推出促进了互联网教学的发展;二是由于新冠肺炎疫情的影响,针对“停工不停学”的要求,线上教学成为大家共同的选择,由此推动了线上教学的发展,引起专家、学者的注意。
  二、线上教学的教育资源
   线上教学的教育资源除了出版社直接提供的电子版中学物理教材外,还有学校共享资源、名师课堂、学生优秀笔记、各个学校建立的实验资源库等,这些都为中学物理教学资源提供了支撑。
   目前,开展线上教学的平台主要包括:中国大学MOOC(爱课程)、学习通(超星)、雨课堂、智慧树、校内网络教学平台、微信、QQ、钉钉、企业微信、腾讯会议、腾讯课堂。除此之外,还包括虎牙、B站等直播平台。这些平台既支持同步网络课堂教学,也支持异步网络课堂教学,适用于所有学科的教学。对于物理学科教学,特别是实验教学,除了校内教师录制的微课、网上的慕课外,还可以让学生进行DIY实验,如通过下载Phyphox软件,进行二维碰撞、单摆线性分析;下载Origin进行数据处理;用GPS数据测量地球半径;对于一些简单的实验,比如验证胡克定律、平行四边形定则和探究滑动摩擦力的影响因素等实验可直接进行。
  三、线上教学的优势与困难
   (一)线上教学的优势
   缩小了教育资源的差距。线上教学实现了优质教育资源的共享,推进了教育的公平。西部贫困地区无论是师资力量还是物理实验资源,与东部发达地区相比都存在着显著的差异。在互联网这个大平台之下,线上教学有效地解决了教育资源差距这一问题,各学校可以自由选择适合本校学生学习的优秀课程。
   拓宽了学生的视野。通过线上学习,使学生在物理学习过程中不将目光局限于书本知识,网络带来的不再是课本上的理论、实验和公式,而是信息技术与社会的融合。通过网络授课,加深了学生的学习与生活之间的密切联系,教师可以向学生适当介绍科学技术领域发展新成果,加深科学、技术和社会之间的联系。
   有助于学生对知识的掌握。一般情况下,中学物理教学采用同步网络课堂的教学方式,教师与学生同时在线进行学习。在学习过程中,如果遇到不懂的地方,课下可以及时与教师交流,或者通过网络寻找适合自己的课程,进行二次学习。教师在教学过程中还可以采用事先录制好的教学视频,这种模式适用于物理实验教学。教师利用视频把详细的实验步骤记录下来,即使学生第一遍观看没有完全理解,也可以通过多次回放进一步掌握。
   加强了教师与家长、学生与家长之间的沟通。同步网络课堂实现在线一对一辅导,通过组建QQ群或是微信群,使教师与家长可以直接进行沟通,及时反馈学生的学习情况。家长通过与教师的交流,提高了对学生的关注度,打破了以往因为工作原因而不能及时关注孩子学习和生活的局面,促进了学生的身心健康发展。
   (二)线上教学实施中存在的问题
   对教师和学生提出了更高的要求。线上教学主要采用两种形式:一种是异步网络课堂,这就需要教师在上课前提前录制好教学视频,待上课时发送给学生。但这种教学方式对学生的自律性提出了更高的要求。还有一种是同步网络课堂,即教师以视频或通话的方式,在同一时间与学生进行课堂讲解,这种方式虽然有利于师生间的互动,但导致理解能力较差的学生课后不能反复温习回顾,若是在上课过程中截图或拍照,难免会分心。
   线上教学给物理实验带来了困难。物理是一门以实验为基础的学科,对于实验环境要求低的实验,学生可以在家中完成;但是对于实验仪器有严格要求的实验,必须在教师的指导下在实验室完成。尽管网络上有许多仿真模拟实验,但是学生终究不能亲身经历自己动手实验的过程。
   线上教学缺乏有效的监督手段。随着网络技术的不断发展,教师给学生布置的作业在网上很容易找到答案,这对学生的学习产生很大影响。学生以学习为借口利用手机、电脑玩网络游戏的案例屡见不鲜,加之一些学生自控能力较差,这样的问题亟待解决。
   新的学习环境给学生的学习带来了影响。新冠肺炎疫情影響下实行的线上教学模式使学生的学习环境发生了变化。面对网络环境教学,一方面,课堂上教师不能通过学生的动作与神态判断学生的学习情况;另一方面,弱化了团队协作精神,使本可以通过组内交流解决的问题变得更加困难。
  四、线上教学的优化策略
   将翻转课堂与线上物理教学相结合。翻转课堂教学模式下,教师提前把教学资源发送给学生,学生在上课之前通过自主学习的方式进行课前学习,教师在课上帮助学生吸收内化,解决学生不理解的问题。这就要求教师要做好课前安排。物理学科具有一定的抽象性与逻辑性,物理实验教学不但要求学生掌握实验基本原理,具备动手实验的能力,还要求学生能够体会物理实验从提出问题到得出结论的整体研究过程。这就需要教师提前制订教学计划,明确教育教学目标,将整理好的教学资源通过邮箱或其他方式发送给学生。在课堂教学阶段,教师应鼓励学生以小组的形式汇报学习情况,进行小组与小组、组内成员之间的相互提问,鼓励学生自制物理实验微视频并分享。在课后安排阶段,教师需布置开放性试题,加深物理知识与生活实际的密切联系,引导学生进行物理知识的有效应用。
   同步网络课堂与异步网络课堂相结合。异步网络课堂主要以微课、慕课的形式进行教学。对于物理实验课线上教学,采用这种教学方式更符合学生的需求。教师把具体的实验操作步骤以微课的方式录制下来,便于学生多次回顾复习。这种课堂教学内容既可以由负责相应学科教师自己录制,也可以运用其他学校优质教学视频。但以学生讨论为主的课堂,就需要师生同时在线。在同步网络课堂上,教师通过与学生的讨论,能及时发现和解决学生学习中的问题。在线上物理教学中,只有将同步网络课堂与异步网络课堂相结合,才能有效地促进学生的学习。
   要求学生学会自主学习。线上教学学习效果的提升不仅需要教师在教学方面作出努力,更需要学生的付出,学生必须学会自主学习。学生自主学习强调学生主动参与到学习过程中,学习效果与学生学习能力、学习动机、外在环境等存在密切关系。这就要求学生在学习过程中提前预习,尤其在学习物理这样的抽象学科时,更需要充分发挥主观能动性,进行独立思考,利用现有的教育教学资源进行深度学习,带着问题去听课,课后通过与其他同学的合作交流,加深对问题的理解。
  五、结语
   信息化时代的到来对教育教学产生了重大影响,但无论是传统线下教学还是以现代技术手段为支撑的线上教学,二者相辅相成,无法替代。随着线上教学的不断发展、线下教学的不断改进,线上线下并重的混合教学模式将越来越规范。
   【基金项目】本文系北华大学教育教学改革课题“师范类物理专业应用型创新创业人才培养模式的研究与实践”(编号:XJZD2017026)研究成果。
  参考文献:
  [1]张青青.利用信息平台系统提高高中物理教学有效性的实践研究[D].上海:上海师范大学,2013.
  [2]赵忠山,郑博续,赵娜娜.大数据时代MOOC(慕课)对传统教学的冲击与融合[J].当代教育实践与教学研究,2017(8):17+31.
  [3]王春山,徐秀利,毛美荣.信息技术下中学物理线上教学理论与实践探索[J].理科爱好者(教育教学),2020(4):133-134.
   (作者单位 北华大学理学院物理系)
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