[摘 ? 要]信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的有效融合模式應(yīng)基于常態(tài)課堂，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的互聯(lián)、互動(dòng)、互評(píng)。在物理課堂教學(xué)實(shí)踐中，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)、素養(yǎng)提升、走班選學(xué)等學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和發(fā)展需要而建立的新型教室，可實(shí)現(xiàn)教學(xué)的探究化、實(shí)驗(yàn)化、信息化。通過學(xué)科教室內(nèi)各區(qū)域無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，可實(shí)現(xiàn)課上的即時(shí)交流、指導(dǎo)、反饋與評(píng)價(jià)。共建共享的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境能夠促生新的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式，提高教育教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]融合;物理;信息技術(shù);學(xué)科教室;核心素養(yǎng)

隨著移動(dòng)通信、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，教師手握粉筆在黑板前單向講授的傳統(tǒng)教學(xué)模式受到越來越多的挑戰(zhàn)。一方面，傳統(tǒng)課堂過于依賴口頭語言的描述和反復(fù)強(qiáng)調(diào)，而這種缺乏趣味性、單調(diào)沉悶的課堂現(xiàn)場已不能滿足當(dāng)代中學(xué)生的需求，并很容易使學(xué)生感到疲憊甚至厭倦。另一方面，教師的講授很難聯(lián)結(jié)多維度知識(shí)，不利于培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和創(chuàng)新意識(shí)，不利于學(xué)生對(duì)學(xué)科內(nèi)容的深度學(xué)習(xí)。此外，教師在傳統(tǒng)教學(xué)中多從個(gè)人經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，教學(xué)活動(dòng)的隨意性較大，無法形成有效的可以即時(shí)采集的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)資源，而正是這些數(shù)據(jù)“可以幫助教師選擇更適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)偏好”[1]。

《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020）》明確指出：推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，實(shí)現(xiàn)教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新，對(duì)于提高教育質(zhì)量、促進(jìn)教育公平、構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會(huì)和人力資源強(qiáng)國具有重大意義。當(dāng)前，信息技術(shù)的更新與升級(jí)速度越來越快，探討并改變學(xué)校課堂教學(xué)模式以適應(yīng)新形式下學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，不僅是教師自身職業(yè)能力提升的追求，也是教育者的職責(zé)所在。基于這樣的時(shí)代背景，很多學(xué)校對(duì)信息技術(shù)條件下各學(xué)科教學(xué)模式的改革進(jìn)行了深入研究。

一、中學(xué)物理教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用的誤區(qū)

中學(xué)物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)引領(lǐng)學(xué)生掌握物理規(guī)律是本學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)的主要方式，而與之相關(guān)的學(xué)科文化、學(xué)史資料等多會(huì)貫穿其中。因此，研究者也多將物理實(shí)驗(yàn)做為信息技術(shù)與課堂融合的突破點(diǎn)，目前已形成的課堂融合模式主要有以下兩種。

一是教師利用教室內(nèi)的一體機(jī)操作各種教學(xué)軟件輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過多媒體等信息技術(shù)可以投放教學(xué)過程中難以演示和觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有利于中學(xué)生形成直觀印象，幫助他們建立感性知識(shí)體系。如微觀世界中的分子運(yùn)動(dòng)、物體間相互作用時(shí)的微小形變、磁體和帶電體周圍“場”的分布情況等，都可以通過動(dòng)畫演示、幻燈片等教學(xué)軟件來放大或顯示其模擬情景。而這樣的資源可在網(wǎng)絡(luò)上輕松下載，因此課件演示教學(xué)也是當(dāng)前物理課堂教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的模式。甚至一些教師幾年下來積攢了相當(dāng)可觀的資源包，上課時(shí)只要打開電腦點(diǎn)擊課件，一節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)就可以沿著課件提示輕松“搞定”，包括一些本需要分組進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，也多可借助相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)或視頻來演示完成。但多媒體演示功能的濫用也讓課堂教學(xué)變成了快節(jié)奏的展示流水線，原本用于師生互動(dòng)的時(shí)間被“節(jié)省”下來讓學(xué)生背誦結(jié)論或做練習(xí)。這種利用信息技術(shù)的方式使學(xué)生成為走馬觀花的“看客”，剝奪了學(xué)生參與問題探究的機(jī)會(huì)，對(duì)提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)極為不利。

二是師生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下利用平板電腦進(jìn)行教與學(xué)。隨著信息技術(shù)與課堂教學(xué)融合的不斷推進(jìn)，很多學(xué)校建立了“平板教室”，師生各自手持平板電腦通過信息互動(dòng)平臺(tái)展開教學(xué)活動(dòng)。理論上，師生“手握智能終端，隨時(shí)隨地可獲得想要的解決方案”[2]，尤其是物理課堂教學(xué)的探究環(huán)節(jié)，可以互聯(lián)各種設(shè)計(jì)思路，有助于學(xué)生自主選擇合適的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。但是，深入“平板教室”聽課教研可發(fā)現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用與理論預(yù)期的效果有較大差距。主要表現(xiàn)為：師生間互聯(lián)互通不暢，交互效率低;交互平臺(tái)上的資源較少，教師主要利用平板電腦向?qū)W生推送大量練習(xí)題。造成這種情況的原因，一方面是有些學(xué)校平時(shí)并未真正將平板電腦的應(yīng)用融入課堂教學(xué)，而只是在教研活動(dòng)或展示課中“表演”一下;另一方面則是教師沒有把平板等終端設(shè)備當(dāng)作信息技術(shù)與課堂融合的工具，而僅從功利的角度發(fā)揮其在提高學(xué)生應(yīng)試成績方面的功能，這使學(xué)生被迫從紙質(zhì)題海投入電子題海，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。平板電腦功能的異化，與現(xiàn)存的一些教育評(píng)價(jià)方式有關(guān)，但也折射出教學(xué)改革中的重重阻礙。借助技術(shù)手段片面追求成績的教育，不僅與新時(shí)代的教育理念背道而馳，還容易澆滅學(xué)生基于信息化手段開展科學(xué)探究的熱情。

以上兩種模式顯然都沒有將學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)較好地融合，也可以說，以上信息技術(shù)的應(yīng)用并非必不可少的。而實(shí)際上，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)是時(shí)代性的反映與要求，將現(xiàn)代教育技術(shù)與物理教學(xué)整合是物理課程發(fā)展的一種趨勢[3]。為此，筆者與學(xué)科組的一線物理教師們通過大量課堂實(shí)踐，特別是結(jié)合當(dāng)前基礎(chǔ)教育學(xué)校的教學(xué)條件和學(xué)生現(xiàn)狀，探索并逐漸形成了可操作、有實(shí)效的教學(xué)融合模式。需要注意的是，這里提到的模式，并不是一種固定套路，而是將其看成“一個(gè)既嚴(yán)格又靈活的工具”[4]，即堅(jiān)持“教學(xué)有法，教無定法”的原則。

二、信息技術(shù)與物理教學(xué)深度融合的環(huán)境支持

為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)的深度融合，應(yīng)統(tǒng)籌安排教室位置、高速網(wǎng)絡(luò)覆蓋、課程資源、服務(wù)器及終端設(shè)備等。以筆者所在學(xué)校為例，原來的物理授課地點(diǎn)主要在教學(xué)樓各班的固定教室，實(shí)驗(yàn)課則要到實(shí)驗(yàn)樓的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，這也是當(dāng)前多數(shù)學(xué)校采用的教室布局方式。通常，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)樓完成實(shí)驗(yàn)后需要馬上返回教室，與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的深入拓展研究也隨之中斷，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在來回奔波中不斷被弱化，用講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn)、背步驟、背結(jié)論的現(xiàn)象普遍存在，信息技術(shù)在這種境況下只能淪為簡單演示或投放習(xí)題的工具，而激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣根本無從談起，更不能有效地培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。要實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的探究化、實(shí)驗(yàn)化、信息化，必須將實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)教室等功能融入教室，打造有學(xué)科特點(diǎn)且適合學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律的學(xué)科教室。當(dāng)然，物理學(xué)科教室不是簡單的將兩室或多室合而為一，而是要充分考慮物理學(xué)科特點(diǎn)、素養(yǎng)提升、走班選學(xué)等學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和發(fā)展需要而建立新型教室。

目前，學(xué)校已經(jīng)形成的學(xué)科教室被規(guī)劃為五個(gè)區(qū)域，分別是合作探究區(qū)（含學(xué)生平板）、展示區(qū)（含黑板及電子演示板等）、器材區(qū)、互聯(lián)世界區(qū)、自主內(nèi)化區(qū)。其中合作探究區(qū)為日常上課區(qū)，學(xué)生采用小組圍坐的方式，水管、電源等設(shè)施通過搖臂系統(tǒng)吊裝在天花板上，學(xué)生的學(xué)習(xí)空間可以自由組合;器材區(qū)環(huán)繞在教室周圍，學(xué)生隨用隨取;互聯(lián)世界區(qū)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與國內(nèi)外知名學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建立了共享聯(lián)系，便于適時(shí)直播或轉(zhuǎn)播有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)課程，同時(shí)此區(qū)域還是新技術(shù)的體驗(yàn)或模擬區(qū)，可用來感受創(chuàng)新發(fā)明的影響和沖擊;自主內(nèi)化區(qū)與其余四個(gè)區(qū)分離，目的在于形成安靜的深入學(xué)習(xí)、自主提升的空間。以上各區(qū)域已實(shí)現(xiàn)高速無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，師生交互或與展示屏幕的人機(jī)交互都更加暢通，可實(shí)現(xiàn)課上即時(shí)交流、指導(dǎo)、反饋、評(píng)價(jià)等。通過劃分各功能區(qū)域，學(xué)生的學(xué)習(xí)有了重要的支持系統(tǒng)，拓展了學(xué)生的視野和思路[5]。當(dāng)然，打造學(xué)科教室要取得學(xué)校的配合，無論以傳統(tǒng)教室還是以實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，都要考慮學(xué)校管理、班級(jí)分布等現(xiàn)實(shí)問題。顯然，學(xué)科教室并不需要大建大造，主要涉及的是實(shí)驗(yàn)器材位置的挪動(dòng)、無線網(wǎng)絡(luò)的架設(shè)。而從發(fā)展現(xiàn)狀來看，教師的基本信息化素養(yǎng)、學(xué)校信息化裝備的配置及學(xué)生的信息化設(shè)備擁有情況等因素在我國相當(dāng)多的地區(qū)已不再是阻礙信息技術(shù)與教育教學(xué)有效融合的首要問題[6]。

三、信息技術(shù)與物理教學(xué)深度融合的實(shí)踐模式

在學(xué)科教室環(huán)境支持下，信息技術(shù)與物理教學(xué)的深度融合還需要在課堂上通過一定的實(shí)踐模式才能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)以滬科版物理教材中的“空氣的力量”一課為例，闡述其基本的課堂架構(gòu)。

1.課前研討。在課前研討時(shí)，教師首先要找到本課內(nèi)容與信息技術(shù)的融合點(diǎn)，如馬德堡半球?qū)嶒?yàn)、托里拆利實(shí)驗(yàn)、大氣壓發(fā)現(xiàn)史、艙外航天服等;然后再根據(jù)內(nèi)容拓展的需要上傳學(xué)習(xí)資料以充實(shí)服務(wù)器的信息資源（要求刪除干擾信息，篩選精華內(nèi)容）;最后才是個(gè)人備課。

2.課堂探究。在引入環(huán)節(jié)通過演示生活中與氣壓有關(guān)的現(xiàn)象（如覆杯實(shí)驗(yàn)、鐵皮罐被壓癟）提出問題：飄渺的空氣真的能產(chǎn)生力量嗎？接著，學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探究，器材的提供要盡可能豐富，如吸盤式掛鉤、注射器（去針頭）、礦泉水瓶、紙杯、水、磁磚、皮搋子（即下水道疏通器）、小水桶等，都可以成為學(xué)生思考探究的支架。學(xué)生通過平板電腦能關(guān)聯(lián)的探究方案很多，既有網(wǎng)絡(luò)資源，也有其他小組隨時(shí)上傳的設(shè)計(jì)圖片，但多數(shù)學(xué)生并不滿足于此，而是希望另辟蹊徑，找到與眾不同的探究方式。器材的多樣化不僅增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，也激發(fā)了他們更多有創(chuàng)意的想法，并通過各組的展示充分體現(xiàn)出來，如有的小組用皮搋子“吸”在磁磚上，將其倒置后下面又掛住一桶水，然后把磁磚搭在兩個(gè)課桌之間，一只小小的疏通器將一桶水長時(shí)間地掛住了，這讓更多學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓的力量，并產(chǎn)生了強(qiáng)烈的探究興趣。

3.自主學(xué)習(xí)。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的內(nèi)容，通過拓展補(bǔ)充可以形成比較詳實(shí)的史料資源，學(xué)生完全可以在信息平臺(tái)上自主完成學(xué)習(xí)。在組內(nèi)討論后，由各小組通過交互式大屏幕分享學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)將他們搜集到的新的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)資料上傳至云端共享，如有的小組分享了某實(shí)驗(yàn)室用越野汽車?yán)_兩個(gè)半球的現(xiàn)場視頻。學(xué)生在驚嘆之余又進(jìn)一步思考：大氣壓如此強(qiáng)大，人們又是怎樣測量它的？這一問題引領(lǐng)學(xué)生再次走進(jìn)托里拆利的探索之旅，了解大氣壓強(qiáng)被測量和認(rèn)識(shí)的過程。這是一個(gè)充滿智慧、勇氣和冒險(xiǎn)的真實(shí)故事，學(xué)生們被這段鮮活的科學(xué)史深深吸引，被其中科學(xué)家所表現(xiàn)出來的敢于面對(duì)事實(shí)、不屈從于權(quán)威的偉大精神所感染。在信息技術(shù)支持的強(qiáng)大的資源平臺(tái)上，將科學(xué)探究歷程的圖片、文字記錄等豐富的資料呈現(xiàn)出來，可讓學(xué)生猶如身臨其境。有的物理教師還借助這些詳實(shí)的史料知識(shí)，組織學(xué)生表演課堂情景劇來還原大氣壓強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)史，在惟妙惟肖的角色扮演中，學(xué)生們的科學(xué)思想得到了沉淀和升華。這也是非常值得贊賞的做法。

4.知識(shí)應(yīng)用。在大氣壓知識(shí)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過推送我國航天員所穿的艙外航天服的相關(guān)資料，讓學(xué)生了解了宇航服各個(gè)部分的功能。還可以借助與航天院校的在線聯(lián)系，現(xiàn)場邀請專業(yè)人員即時(shí)解答學(xué)生的疑問，這些交流對(duì)話在解惑釋疑的同時(shí)，也增強(qiáng)了學(xué)生的民族自信心和國家認(rèn)同感，在潛移默化中提升了核心素養(yǎng)。

5.課堂總結(jié)。各小組總結(jié)形成本節(jié)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖或?qū)W習(xí)體會(huì)，可以在大屏幕上展示和共享，學(xué)生通過對(duì)比和交流，很容易發(fā)現(xiàn)自己的不足之處并可及時(shí)在線上進(jìn)行彌補(bǔ)。

在無線網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的條件下，學(xué)生可以利用終端設(shè)備在任何時(shí)間和地點(diǎn)產(chǎn)生學(xué)習(xí)行為，加上物理學(xué)科教室全天對(duì)學(xué)生開放，那些學(xué)科興趣濃厚、學(xué)有余力的學(xué)生可以借助平臺(tái)資源進(jìn)行更加主動(dòng)、深入的學(xué)習(xí)，同時(shí)也在課堂上發(fā)揮了突出的引領(lǐng)作用，使實(shí)際的課堂教學(xué)過程因此而更加緊湊。由于學(xué)生有較多時(shí)間拓展知識(shí)視野，他們在課堂上有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同尋常的想法。如本課例中，有的學(xué)生在了解航天服知識(shí)時(shí)，也同時(shí)搜集了太空飛行、星際穿梭的內(nèi)容，因此在課堂上就拋出了這類問題，聽起來對(duì)課堂流程有所沖擊，但通過教學(xué)反饋來看，這些問題不僅沒有影響教學(xué)，反而通過教師的適當(dāng)引領(lǐng)，進(jìn)一步增加了學(xué)生的學(xué)科興趣，激發(fā)了學(xué)生濃厚的求知欲和豐富的想象力。

任何技術(shù)都不能完全取代教育中“人”的作用。信息技術(shù)與課堂教學(xué)融合的“深度”取決于教育者對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用的態(tài)度與程度。研究表明，提升教師信息技術(shù)與課程整合能力的有效方式是讓教師有機(jī)會(huì)在真實(shí)的教室面對(duì)真實(shí)的學(xué)習(xí)者，進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)[7]。從已經(jīng)開展的融合教學(xué)來看，共建共享的信息化學(xué)習(xí)環(huán)境催生了新的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式，提高了教育教學(xué)質(zhì)量;課堂煥發(fā)出生命活力，學(xué)生思維活躍，學(xué)習(xí)熱情高漲;學(xué)生樂于動(dòng)手、創(chuàng)新，樂于搜集、處理信息，學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，促進(jìn)了能力的提升，發(fā)展了核心素養(yǎng)[8]。

總之，教育者應(yīng)審慎看待日新月異的技術(shù)對(duì)教育的復(fù)雜影響，既不能面對(duì)發(fā)展良機(jī)袖手旁觀，也不能濫用技術(shù)誤人子弟，必須深入教學(xué)實(shí)踐，親身經(jīng)歷、總結(jié)、反思課堂教學(xué)中的問題，才能逐漸摸索出真正適合學(xué)生成長的教育。

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（責(zé)任編輯 ? 郭向和）