陳 亮

上海市民立中學(xué)

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》指出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視?！彪S著教育改革的不斷深化，信息技術(shù)與課堂教學(xué)的融合有著更廣闊的探索空間?，F(xiàn)在很多地區(qū)和學(xué)校都在構(gòu)建智慧課堂，利用信息技術(shù)打造富有智慧的課堂教學(xué)環(huán)境，從而加快混合教學(xué)在基礎(chǔ)教育方面的推進(jìn)，充分體現(xiàn)出信息技術(shù)在現(xiàn)代教學(xué)中的重要地位。尤其是近些年，突如其來的新冠肺炎疫情席卷全球，線上教學(xué)在基礎(chǔ)教育中的普及更凸顯了信息技術(shù)對教學(xué)的支撐作用。因此，信息技術(shù)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用研究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

混合式教學(xué)是把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的優(yōu)勢結(jié)合起來，二者優(yōu)勢互補，從而獲得更佳的教學(xué)效果。目前，混合式教學(xué)研究的內(nèi)容多偏重于信息技術(shù)對課堂教學(xué)的支撐。本文從信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)、信息技術(shù)與線上混合教學(xué)、信息技術(shù)與校際交流研討、信息技術(shù)與多元化學(xué)習(xí)等方面，闡述了信息技術(shù)與初中物理混合教學(xué)多角度融合的實踐價值。

一、 信息技術(shù)在初中物理混合實驗教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》這樣表述：“義務(wù)教育物理課程是一門注重實驗的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。此階段的物理課程應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)探究方法，提高分析問題及解決問題的能力?！鄙虾Ｐ轮锌几母镏?，初中學(xué)業(yè)水平考試將物理、化學(xué)實驗操作考試成績計入初中學(xué)習(xí)水平考試總分。讓學(xué)生通過參與形象具體的操作性實驗來更加深入地理解物理概念和定律，可見實驗在學(xué)生對物理課程的理解和學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)等方面起著至關(guān)重要的作用。

目前的教學(xué)現(xiàn)狀是因受到實驗條件和“時效”的影響，一部分教師不得不放棄實驗教學(xué)，或變學(xué)生實驗為演示實驗，或變探究實驗為驗證實驗，學(xué)生難以經(jīng)歷完整的探究過程。這在一定程度上限定了學(xué)生的發(fā)展和探究能力的培養(yǎng)。

將信息技術(shù)應(yīng)用在物理實驗教學(xué)中，可以打破時間和空間的限制，虛擬實驗也可以填充器材受限的空白。虛擬技術(shù)里的多媒體設(shè)備融入物理教學(xué)的有機整體中，達(dá)到相互融合互補的效果，實現(xiàn)初中物理教學(xué)課堂的整體完善和改革，從而助推混合教學(xué)的實施。例如，在光學(xué)的教學(xué)過程中，課標(biāo)要求學(xué)生要經(jīng)歷“探究平面鏡成像”和“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗探究過程。在有限的物理課堂教學(xué)中，部分學(xué)生很難完成器材的安裝和完整的探究過程。因此，我們引入了“虛擬實驗室”，學(xué)生可以在課堂完成提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗與制訂計劃等環(huán)節(jié)，可以在其認(rèn)識了實驗器材之后進(jìn)入實驗與收集數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)。受時間和動手操作能力的影響，來不及完成實驗的學(xué)生課后可以利用“虛擬實驗室”自主探究收集數(shù)據(jù)，在下一節(jié)課進(jìn)行交流討論、歸納總結(jié)。

在基礎(chǔ)教育階段，學(xué)生的感性認(rèn)知高于理性認(rèn)知。初中物理教學(xué)過程中對直觀現(xiàn)象的觀察更有利于學(xué)生對物理問題和物理規(guī)律的理解。將信息技術(shù)引入物理實驗，可以豐富和補充學(xué)校的實驗素材，以適應(yīng)學(xué)生的形象思維方式。對于一些難度系數(shù)大、不易操作的實驗，利用信息技術(shù)代替教師完成，從而推動實驗教學(xué)的有效進(jìn)展，提高實驗教學(xué)的有效性。例如，上教版九年級物理教材第六章第五節(jié)“大氣壓強”一課中的“托里拆利實驗”，因為汞蒸氣對身體有害，所以不能進(jìn)行課堂教學(xué)的演示實驗。然而，教師可以利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬演示，讓學(xué)生更直觀地觀察到大氣壓所支撐的水銀柱的高度。又如，在上教版八年級物理教材第五章第一節(jié)“溫度 溫標(biāo)”的第二課時“分子動理論”一課中，分子現(xiàn)象是微觀現(xiàn)象，學(xué)生的直觀認(rèn)知缺失，感性認(rèn)識不足。利用信息技術(shù)將微觀現(xiàn)象展示出來，有助于學(xué)生理解微觀現(xiàn)象。尤其是“分子間存在相互作用力”的知識點，可以利用動畫模擬形象展示分子間的引力和斥力。模擬演示可以使微觀物理世界的現(xiàn)象可視化，這樣學(xué)生就能夠清楚、準(zhǔn)確、直觀地看到分子現(xiàn)象的本質(zhì)。

再如，在上教版八年級物理教材第二章第四節(jié)“光的色散”一課中，搭載一個虛擬技術(shù)環(huán)境，在虛擬技術(shù)環(huán)境下展示棱鏡對各種色光折射程度不同的現(xiàn)象，能達(dá)到比較好的實驗效果，加深學(xué)生對色散成因的理解。

二、 信息技術(shù)對初中物理線上混合教學(xué)的有效支撐

新形勢下信息技術(shù)與媒體資源作為一種新的教學(xué)工具，被廣泛應(yīng)用到課堂教學(xué)改革中。線上教學(xué)是混合教學(xué)的一種主要操作模式，以班級為單位組織授課和雙向互動。根據(jù)筆者對所在區(qū)域混合教學(xué)的了解，以往的混合教學(xué)主要以錄播課為主，采取“錄播+線上答疑”的形式進(jìn)行。另外，應(yīng)用較多的還有線上作業(yè)的布置與批改功能。利用該功能的數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計工具，教師可以了解學(xué)生對知識的掌握情況。目前的線上教學(xué)將信息技術(shù)與教學(xué)的五環(huán)節(jié)相融合，從實質(zhì)上解決空間限制的問題。

2020年初，突如其來的新冠肺炎疫情席卷全球。直至今日，上海仍然處在疫情防控中。從線上教學(xué)1.0到目前的2.0時期，信息技術(shù)都是“停課不停學(xué)”遠(yuǎn)程教學(xué)手段的重要支撐。線上教學(xué)1.0時期，線上互動平臺是“空中課堂”的主要教學(xué)輔助工具；線上教學(xué)2.0時期，線上互動平臺是模擬線下課堂活動的主要方式。無論是線上教學(xué)1.0時期還是線上教學(xué)2.0時期，都充分體現(xiàn)了信息技術(shù)在當(dāng)今教學(xué)活動中的重要地位。目前的“釘釘”和“騰訊會議”等很多線上平臺都做到了具備“在線直播+線上答疑+線上作業(yè)和評價”等功能，使混合教學(xué)達(dá)到了一個新高度，也為初中物理的混合教學(xué)搭建了新平臺。

三、 信息技術(shù)在初中物理校際交流中的重要作用

校際交流是進(jìn)行教學(xué)交流的主要模式之一，也是學(xué)校發(fā)展、教師發(fā)展的有效途徑之一。通過校際學(xué)科教學(xué)交流，可以搭建教師互助學(xué)習(xí)的平臺，提高教師的專業(yè)知識和專業(yè)技能，更新教育觀念，使教師自我完善，不斷發(fā)展。有效開展校際教學(xué)研討，可以提高教師教學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展。

在開展區(qū)域之間的校際交流活動中，信息技術(shù)也起到了非常重要的作用。在活動前的準(zhǔn)備工作，如與學(xué)生的前期溝通中，線上云交流提供了方便的渠道，也節(jié)約了一定的經(jīng)費。

例如，2018年，本校與重慶市珊瑚中學(xué)的一次校際交流活動的主題就是“信息技術(shù)對課堂教學(xué)的支撐”，課題是“家庭用電”。這節(jié)課是整個電學(xué)體系中的重要組成部分，課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)課的要求是“了解家庭電路，有安全用電和節(jié)約用電的意識”。同時，家庭電路是當(dāng)今社會生活中不可或缺的一部分，學(xué)生需要具備一定的家庭電路知識，形成安全用電的意識。因此，在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的直觀體驗尤為重要。然而，一方面，學(xué)校沒有相關(guān)的實驗器材；另一方面，因跨省市交流，教師不方便攜帶大量的實驗器材，因而在課程設(shè)計過程中，引入了“虛擬實驗室”作為學(xué)生實驗操作的平臺，補充了實驗器材的不足。同時，“虛擬實驗室”的安裝和學(xué)生的課前操作培訓(xùn)因信息技術(shù)的支撐，解決了時間和空間上的問題。整個教學(xué)過程中，利用希沃同屏技術(shù)實時記錄、展示學(xué)生的成果，反饋學(xué)生反映出來的問題，有效地提高了課堂教學(xué)的時效性。課后作業(yè)的布置和評價也是通過線上完成，真正實現(xiàn)了信息技術(shù)和課堂教學(xué)的混合。

四、 信息技術(shù)為多元化的學(xué)習(xí)提供便利條件

近日發(fā)布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求立足學(xué)生全面發(fā)展，依據(jù)核心素養(yǎng)內(nèi)涵及學(xué)生身心發(fā)展特點體現(xiàn)物理課程獨特的育人價值，使學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)逐步形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。

新課程標(biāo)準(zhǔn)在原來的課程標(biāo)準(zhǔn)中增加了“跨學(xué)科實踐”的部分。跨學(xué)科實踐教學(xué)相對于單一學(xué)科教學(xué)，更具綜合性、開放性。這對教師的備課提出了很大的挑戰(zhàn)——如何處理好本學(xué)科和其他學(xué)科之間的關(guān)系，選取什么學(xué)科，如何構(gòu)建學(xué)科間的知識體系，如何帶領(lǐng)學(xué)生開展項目化學(xué)習(xí)研究，這些都是需要仔細(xì)考慮的問題，對教師綜合素質(zhì)的要求非常高。

信息技術(shù)可以為教師獲取信息提供便利條件?？鐚W(xué)科實踐需要教師不斷提高個人知識儲備，網(wǎng)絡(luò)無疑是充實知識最方便的途徑。例如，在項目化學(xué)習(xí)的培訓(xùn)初期，筆者在培訓(xùn)過程中著實有些迷茫，后來在網(wǎng)上查閱并研讀了夏雪梅老師的《項目化學(xué)習(xí)設(shè)計》，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究了項目化學(xué)習(xí)，為后續(xù)開設(shè)拓展課奠定了理論基礎(chǔ)。

另外，跨學(xué)科實踐不可避免地需要在不同學(xué)科的教師間進(jìn)行溝通和交流，甚至需要組織跨學(xué)科教研，而目前學(xué)校還沒有成體系的跨學(xué)科教研時間安排。信息技術(shù)為不同學(xué)科的教師搭建了有效的溝通橋梁。例如，在筆者開設(shè)的項目化拓展課“奏出美妙樂章”中，以物理知識為理論基礎(chǔ)，以制作簡易樂器為活動主體，以勞技學(xué)科為技術(shù)支撐。項目化拓展課開展的過程涉及音樂、勞技等學(xué)科知識，對于筆者這個物理教師來說，有很多專業(yè)知識要向別科教師請教。便利的微信、QQ等網(wǎng)絡(luò)即時通信工具為不同學(xué)科教師間的頻繁交流提供了可行性。尤其在新冠肺炎疫情發(fā)生之后，各種視頻會議軟件的興起使跨學(xué)科研討突破了時間和空間的限制。

五、 結(jié)語

總之，信息技術(shù)與初中物理實驗教學(xué)的融合，可以彌補傳統(tǒng)實驗器材的不足，突破時間、空間的局限，讓實驗教學(xué)取得進(jìn)一步的提升。信息技術(shù)與初中物理線上教學(xué)的融合，可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解知識，有助于架起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的橋梁。信息技術(shù)在初中物理校際交流活動中豐富了教學(xué)環(huán)境，突破了教學(xué)時間和空間的限制。信息技術(shù)為多元化的學(xué)習(xí)模式搭建了更廣闊的學(xué)習(xí)平臺。信息技術(shù)既是一種技術(shù)手段，也是推動教師自我革新的催化劑。它不僅為教學(xué)提供技術(shù)支撐，更為教學(xué)改革注入新鮮血液。教師應(yīng)該準(zhǔn)確找出教學(xué)與信息技術(shù)的結(jié)合點，實現(xiàn)兩者的有效融合，從而提高混合教學(xué)的效果。