摘 要:隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展,數(shù)字化教學(xué)技術(shù)在教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,并不斷為教學(xué)方法提供新思路。本文重在對數(shù)字化技術(shù)下高中物理項目式教學(xué)方法的分析,解析在數(shù)字化技術(shù)的影響下高中物理課堂的變化,結(jié)合項目式教學(xué)方法對于高中物理學(xué)科的影響,同時結(jié)合具體案例來分析數(shù)字化技術(shù)下高中物理課堂的變化,以此來構(gòu)建高效高中物理課堂,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字化技術(shù);高中物理;項目式教學(xué)
高中物理課堂有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、實踐探究能力及具體操作能力。然而在傳統(tǒng)的物理課堂中,教師更關(guān)注學(xué)生知識的吸收情況,而非學(xué)生具體能力的培養(yǎng)。在傳統(tǒng)課堂模式的培養(yǎng)下,學(xué)生對于物理知識沒有自我理解能力,也無法實現(xiàn)知識的有效運用,所以項目式教學(xué)方法應(yīng)運而生。學(xué)生在項目式的學(xué)習(xí)中,通過自主探索、理解和運用知識,有利于學(xué)生實現(xiàn)知識間的有效整合。在數(shù)字化技術(shù)的加持下,項目式高中物理課堂有更加豐富的資源,為高中物理課堂帶來了新的活力。
一、數(shù)字化技術(shù)在高中物理教學(xué)中應(yīng)用的必要性
(一)傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性
在傳統(tǒng)的高中物理課堂中,以教師主講為主,學(xué)生傾聽為輔,教師更關(guān)注自身的知識輸出情況。在物理教學(xué)中,教師通常以在黑板上呈現(xiàn)或口頭講授的方式講解知識概念與物理過程為主,而學(xué)生在學(xué)習(xí)中無法進行具體的實驗實際操作,這也就無法實現(xiàn)學(xué)生對于知識的深度理解,除此之外,傳統(tǒng)的教學(xué)方式中實驗教學(xué)也具有一定的局限性,由于部分實驗設(shè)備過于昂貴,或?qū)W生在操作實驗器具時具有一定的風(fēng)險性等原因,學(xué)生無法在課堂中進行真正的實驗操作,這就不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。還有一些傳統(tǒng)教師教學(xué)理念相對滯后,不認(rèn)可物理實驗操作的重要性,更習(xí)慣于讓學(xué)生依賴自身講授來學(xué)習(xí)知識,久而久之,學(xué)生的思維相對固化,不再積極動腦思考問題,而是更傾向于傾聽教師的講授,這就不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,限制了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展[1]。
(二)數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢
數(shù)字化技術(shù)是新時代科技發(fā)展的產(chǎn)物,具有消息的及時性、資源的系統(tǒng)性等特點,在高中物理課堂中加入數(shù)字化技術(shù),有利于豐富課堂資源,生動展現(xiàn)實驗過程等優(yōu)點。物理教師在課堂中可以利用數(shù)字化技術(shù)將抽象的物理知識以動畫、視頻、圖片等形式轉(zhuǎn)化為學(xué)生可理解、可思考的直觀畫面。如在物理課堂中,教師可以利用數(shù)字化技術(shù)為學(xué)生生動展示熱成像原理,學(xué)生可以清晰看到熱成像的變化規(guī)律。除此之外,教師還可以利用數(shù)字化技術(shù)為學(xué)生建立線上學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生可以不管是線上還是線下都可以隨時隨地進行小組合作學(xué)習(xí),共同探索物理知識,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而且由于數(shù)字化技術(shù)的便捷性,學(xué)生還可以針對自己學(xué)得不扎實的章節(jié),進行線上學(xué)習(xí),在遇到難題時,還可以在線上與教師或同學(xué)進行溝通,實現(xiàn)知識間的答疑解惑。而且數(shù)字化技術(shù)高效整合了教學(xué)資源,如名師授課、實驗操作視頻、線上習(xí)題資源等,為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供了極大的便利,有助于學(xué)生開闊視野,拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)物理的知識面[2]。
二、基于數(shù)字化技術(shù)的高中物理項目式教學(xué)實施步驟
(一)項目主題的確定
在項目式教學(xué)的引導(dǎo)下,教師根據(jù)高中物理的課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況,與學(xué)生共同確定具有探索意義的項目式主題。在數(shù)字化技術(shù)的支持下,教師可以利用在線學(xué)習(xí)平臺收集學(xué)生對于高中物理中感興趣的話題,讓項目主題更能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)參與度。如教師可以在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)后,教師結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的具體情況,收集學(xué)生對于電磁感應(yīng)原理的疑問或興趣點,確立“探究飲水機中的電磁感應(yīng)原理”這一項目式主題。此主題既貼合學(xué)生的具體生活,又有利于學(xué)生在項目實操過程中將所學(xué)知識應(yīng)用于生活,提升物理知識在生活中的實際應(yīng)用價值[3]。
(二)項目規(guī)劃的制定
在確立了項目主題后,便是項目的分組了。教師可以結(jié)合學(xué)生具體的學(xué)習(xí)能力與自身素質(zhì)發(fā)展情況,給學(xué)生進行分組。在一個學(xué)習(xí)小組中,學(xué)生的學(xué)習(xí)能力均有不同,性格也要互補,以此來實現(xiàn)小組成員間的互相融合,共同提升彼此的學(xué)習(xí)能力。在組建好項目式小組后,教師可以利用數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢,利用在線視頻軟件讓小組成員間實現(xiàn)隨時隨地的溝通,共同商議項目規(guī)劃,在項目規(guī)劃時,小組成員間共同確定項目目標(biāo),小組成員間的具體任務(wù)分工,以及小組內(nèi)實驗操作的時間分布節(jié)點和項目如何實施的關(guān)鍵步驟和思路,再根據(jù)教師提供的在線文檔,共同編輯。如在研究“摩擦力在生活中的應(yīng)用”項目中,小組內(nèi)成員根據(jù)教師提供的在線平臺共同確立好小組內(nèi)收集信息、整合資料、設(shè)計實驗、具體操作、數(shù)據(jù)整理等任務(wù)后,再來共同商議各環(huán)節(jié)的時間節(jié)點,以此來推動項目的實施[4]。
(三)知識的學(xué)習(xí)與技能的培養(yǎng)
項目式學(xué)習(xí)的特點便是學(xué)生在教師設(shè)置的特定情境下,自主進行知識的查找、整理及篩選,在這一過程中,學(xué)生既發(fā)展了自身獨立學(xué)習(xí)的能力,又培養(yǎng)了與小組成員間合作學(xué)習(xí)的能力。但是學(xué)生在項目實施的過程中,總有遇到困難的時候,這樣就可以利用數(shù)字化技術(shù)所提供的網(wǎng)課資源進行知識的查詢與學(xué)習(xí),以此來提升自身學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。如在學(xué)習(xí)“測量電燈內(nèi)阻的方法”這一項目式內(nèi)容時,學(xué)生就可以利用線上學(xué)習(xí)平臺查詢不同電燈的內(nèi)阻測量方法,通過學(xué)習(xí)電流表、電壓表和滑動變阻器的具體使用方法,為項目的順利實施提供多種支架,以此來提升實驗的準(zhǔn)確率。
(四)項目的實施與探究
在開展項目式教學(xué)時,因為有了數(shù)字化技術(shù)的支持,學(xué)生既可以利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺查詢知識,又能隨時隨地與教師、同伴交流,實現(xiàn)短時間內(nèi)知識的快速共享,提高項目實施的效率。如在“探究超重現(xiàn)象與哪些因素有關(guān)”的項目中,學(xué)生可以通過線上學(xué)習(xí)平臺模擬超重現(xiàn)象,進行數(shù)據(jù)的采集,并結(jié)合多項數(shù)據(jù)分析超重現(xiàn)象與圓周運動半徑之間的關(guān)系。也正是由于數(shù)字化技術(shù)的加持,讓多項項目都可以在具體或模擬的實驗中進行,學(xué)生有更多的參考條件,提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力[5]。
(五)項目的成果展示與評價
項目式探究學(xué)習(xí)通常是以小組的形式進行,那么在進行項目結(jié)項成果匯報時,學(xué)生也可以利用數(shù)字化技術(shù)的便捷性,以制作PPT或視頻的形式展示項目成果。如:在進行“如何運用電磁原理設(shè)計一臺飲水機”的項目匯報中,學(xué)生就可以利用PPT先展示項目中的資料內(nèi)容,如電磁原理的內(nèi)容是什么?制作飲水機的材料有哪些?等等,以此來讓其他教師和同學(xué)更清晰地了解該項目的設(shè)計流程。還可以以錄制視頻的形式邊播放飲水機運行的視頻邊講解,讓他人能了解飲水機的運行原理[6]。所以有了數(shù)字化技術(shù)的加持,讓項目的成果匯報更加豐富多彩。除了將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于項目成果展示中,也可以應(yīng)用于項目評價中,教師可以將學(xué)生的項目成果上傳到在線社區(qū)中,然后開展生生評價、師生評價等多種評價方式,以此來豐富項目成果。教師也可以利用在線平臺將項目成果的評價進行細化,如結(jié)合項目中的分工,將評價內(nèi)容細化為小組成員間的團隊合作能力、學(xué)生的溝通能力、學(xué)生創(chuàng)新思維能力等多方面,以此來豐富學(xué)生的眼界,促進同學(xué)間的互相學(xué)習(xí),實現(xiàn)學(xué)生間的共同進步。
三、數(shù)字化技術(shù)在高中物理項目式教學(xué)中的優(yōu)勢
(一)提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
數(shù)字化技術(shù)以其龐大的數(shù)字化系統(tǒng)和豐富多樣的呈現(xiàn)形式,為學(xué)生提供了趣味性較強的學(xué)習(xí)氛圍。在項目式教學(xué)中,學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo),在貼近生活的項目式主題中與同伴共同展開探究,學(xué)生在情境中可以進行真實的實驗操作,切身感受到物理知識與學(xué)生實際生活的聯(lián)系,感受物理學(xué)科獨特的魅力。如在探究“掃地機器人的運行原理”這一項目中,學(xué)生本身就對智能家居的發(fā)展充滿好奇心,在興趣與技術(shù)的雙重加持下,學(xué)生與小組成員共同探索其中的物理原理,有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強了學(xué)生對于物理學(xué)科的求知欲。同時在項目式學(xué)習(xí)中,學(xué)生可以利用數(shù)字化技術(shù)自己動手實操或進行虛擬演練,但無論是哪種形式,對學(xué)生都有較大的吸引力,同時也是學(xué)生知識學(xué)習(xí)、應(yīng)用的體現(xiàn)。相較于傳統(tǒng)的物理學(xué)習(xí)課堂,學(xué)生在數(shù)字化技術(shù)下學(xué)習(xí)高中物理,會展現(xiàn)更強的求知欲,學(xué)生在課堂中的參與積極性會更高[7]。
(二)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力
教師在開展項目式學(xué)習(xí)時,其實對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提出了較高要求。學(xué)生在項目進行時,需要在確立的主題下,自主梳理項目的實施過程,對于難點需要自己查詢資料才能解決。同時由于在項目式開展過程中,教師只作為項目的引導(dǎo)者,而非參與者,這就要求學(xué)生能夠自主調(diào)整小組內(nèi)成員的任務(wù)安排,在項目開展遇到難點時,要求學(xué)生具有較強的反應(yīng)力,考驗了學(xué)生對于難題進行深入的思考、對于所學(xué)知識能夠靈活運用的能力,以此來實現(xiàn)知識的內(nèi)部消化和遷移運用。然而,學(xué)生長期處于項目式學(xué)習(xí)時,學(xué)生篩選問題、數(shù)據(jù)分析、解決問題的能力會顯著提升,學(xué)生在多次立項后對于項目的實施小組內(nèi)的成員會有明確的計劃,并且在面對困難時,也有意識地與小組成員共同商議、解決,在項目的實施過程中提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與解決問題的能力。而數(shù)字化技術(shù)為學(xué)生項目的實施提供了較大的創(chuàng)新空間,學(xué)生可以在數(shù)字化技術(shù)所提供的虛擬空間內(nèi)進行多次實操,深度運用所學(xué)知識,感受不同的實驗帶來的影響,這就有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時學(xué)生在實踐操作過程中,有助于提升學(xué)生的動手實踐能力。
(三)促進學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)
每個學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理時,對于知識的掌握程度是不同的,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也是參差不齊的。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,對于學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,學(xué)生只能吃力地跟隨教師進行學(xué)習(xí),久而久之就失去了對于高中物理的學(xué)習(xí)興趣。但是有了數(shù)字化技術(shù)的加持,一些學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生,就可以結(jié)合自己真實的學(xué)習(xí)情況,有選擇地進行數(shù)字化資源的學(xué)習(xí),對于知識較為薄弱的地方開展有針對性的學(xué)習(xí)。除此之外,教師也可以利用數(shù)字化技術(shù)平臺整合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,根據(jù)學(xué)生上傳的作業(yè)進行系統(tǒng)的分析,了解學(xué)生知識的薄弱點,也便于教師給予學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)建議,讓學(xué)生實現(xiàn)均衡發(fā)展。
(四)增強教學(xué)反饋的及時性和準(zhǔn)確性
教師可以利用數(shù)字化技術(shù)平臺收集學(xué)生每一次測驗的成績,并結(jié)合學(xué)生的平時表現(xiàn),對學(xué)生進行多元評價。這也就避免出現(xiàn)傳統(tǒng)的評價方式,即以一次測驗成績給學(xué)生直接評價的現(xiàn)象,這樣多元評價的方式更有利于學(xué)生的多元發(fā)展。除此之外,教師在進行新課講授后,可以利用數(shù)字化技術(shù)平臺收集學(xué)生的項目作業(yè)情況,根據(jù)學(xué)生的作業(yè)反饋,教師能及時掌握班級內(nèi)學(xué)生對于新知的掌握情況,這就有利于教師及時調(diào)整教學(xué)策略,以此來提升教學(xué)效率。同時教師也可以利用在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)來及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,如對于學(xué)習(xí)出現(xiàn)懈怠的學(xué)生,教師可以及時進行提醒,這就有利于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[8]。
結(jié)束語
智能化時代,高中物理項目式課堂創(chuàng)設(shè)已邁向新高度。通過技術(shù)與教育深度融合,極大豐富了教學(xué)手段,也為學(xué)生提供了更為廣闊、多元化的學(xué)習(xí)空間。數(shù)字化背景下,物理實驗、模擬仿真、數(shù)據(jù)分析等先進工具的應(yīng)用,使學(xué)生能夠更直觀地理解復(fù)雜的物理概念,還極大地提升了他們的實踐操作能力和創(chuàng)新思維。與此同時,智能化的教學(xué)平臺為師生之間的交流互動提供了更為便捷和高效的渠道,促進了課堂氛圍的活躍與教學(xué)效率的顯著提升。教師利用這些工具進行個性化教學(xué),學(xué)生則能夠在互動中更好地掌握知識。同時,數(shù)字化資源的豐富性和可訪問性,使得學(xué)習(xí)不再局限于課堂,學(xué)生可以在任何時間、任何地點進行自主學(xué)習(xí),拓展了學(xué)習(xí)的邊界。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用的深入,高中物理項目式課堂將擁有更多創(chuàng)新的可能性,持續(xù)推動教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展,為培養(yǎng)高素質(zhì)的科技人才奠定堅實基礎(chǔ)。
參考文獻
[1]張金權(quán).DIS數(shù)字實驗系統(tǒng)與物理探究教學(xué)整合的策略[J].物理教學(xué)探討,2013,31(11):56-57,59.
[2]卞志榮,陳怡.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的原始問題項目式教學(xué)策略研究[J].物理教師,2021,42(3):7-10.
[3]彭羿.基于項目式學(xué)習(xí)方式的初中物理教學(xué)研究:以“制作可調(diào)節(jié)亮度的手電筒”項目為例[J].物理教學(xué)探討,2020,38(9):64-66.
[4]顏石珍.基于學(xué)科核心概念的物理項目式教學(xué):以“汽車?yán)鋮s液項目”為例[J].物理教師,2022,43(8):37-40,43.
[5]張穎.以核心素養(yǎng)為統(tǒng)領(lǐng)的高中物理教材編寫:2019版普通高中物理(人教版)教材介紹[J].基礎(chǔ)教育課程,2020,285(21):57-64.
[6]任虎虎.基于大概念的高中物理單元逆向教學(xué)研究[J].基礎(chǔ)教育課程,2020(8):62-68.
[7]楊鳳樓.促進高中物理深度學(xué)習(xí)的“問題鏈”策略研究[J].物理教師,2021,42(6):34-37.
[8]廖伯琴,李洪俊,李曉巖.高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)解讀及教學(xué)建議[J].全球教育展望,2019,48(9):77-88.
本文系福州市教育信息技術(shù)研究課題“‘雙減’與數(shù)字化教育下縣域中學(xué)課堂的變革與研究”(課題編號:FZDJ2024B50)的主要研究成果。