林桂平
(福州屏东中学,福建 福州 350 0 0 0)
如何在中学物理课程中提升学生的物理学科核心素养,为学生的终身发展奠定基础,成为中学物理教育工作者需要共同思考和解决的问题。笔者认为,倡导个性化教学理念,实现教师个性化的教和学生个性化的学,将是一个行之有效的答案。在信息技术高速发展的时代背景下,教师在智慧教室环境中通过多样化的教学方式,创设学生积极参与的学习情境,能够更好地培养和发展学生的自主学习能力和物理核心素养。教师通过信息技术支持下的即时反馈和智能诊断分析,能够更好地在评价中关注学生的个体差异,帮助学生认识自我,改进学习方式,实现以评价促进学生发展的目标。
个性化教学是尊重人和人的个性,强调良好个性潜能和优势的发掘与发展,主张培养个性素质全面和谐发展的人。[1]从建构理论视角来看,个性化教学要求安排适应个别差异的条件,创设相应的情境,建构相应的课程知识以及建立相应的评价机制。[2]从学习视角来看,个性化教学追求通过充分尊重学生学习积极性的教学,唤起学生的求知欲,引导学生独立思考、主动获取信息,实现学生知识、能力和人格的全面发展。[3]
“智慧教室”是数字教室和未来教室的一种形式,是一种新型的教育形式和现代化教学手段。[4]它包括多种软件与硬件设备,如互动智能白板、实物提示机、电子书包学习系统、云端诊断分析服务等,创设了便利性、智慧性、效能性等教学环境。在智慧教室中,交互式智能平板上方便地实现多方位、全面的即时分享各种教学资源,能编辑、圈划,并实时保存。实物提示机除实物投影,能同时展示学生的多个作品,还能现场拍照和录像,做到现场采集播放信息。IRS反馈系统能即时反馈统计作答情况,并具有抢答、淘汰、即问即答、挑人作答等功能,让课堂互动更生动。所有的平板、手机、笔记本可以带入课堂,方便实现不同终端之间学习成果的展示与分享。智慧教室各种功能的交互使用,让课堂成员在思维和实践方面都处于积极的互动状态;同时让物理教学手段更生动多样,促进不同层次的学生参与到学习中,能构建以学生为主体的学习模式,更充分地培养出每个学生的物理学素养。
基于智慧教室的这些优势,笔者结合个性化教学的内涵构建了智慧教室环境下的中学物理教学模式,该教学模式包括“自疑求知—自主探究—自我检测—自我补救”等教学环节,教学过程如图1所示。
图1
下面笔者以自身的教学实践《流体压强与流速的关系》为例展示该教学模式的基本方法,并论述这些教学环节对个性化教学的促进作用。
1.课前。将学生依据学业成绩分为A、B、C组,分发对应组学案。
2.导入。(1)呈现现象情景,提出问题,明确学习目标。猜想现象:用漏斗向上吹乒乓球和向下吹乒乓球会出现什么现象?(2)动手检验猜想结果。(3)猜想原因:气体流动越快,气体压强是越大还是越小?创设生动的问题情境,激发学生学习的求知欲,基于学情,依据学生学业水平设计不同的学案,促使学生有信心参与学习,达成教学目标。
探究流体压强与流速的关系。
1.学案要求:A组:任意选择桌面上的器材,至少设计并完成两个探究实验。B组:提供两个实验方案的器材,设计并完成两个实验探究。C组:提供两个实验的具体方案,按方案要求完成实验。
2.实验过程:教师一边巡视指导,一边通过手机HiTa软件实时录像发送到智慧教室。
3.实验分析:分别选取A、B、C组不同设计方案的实验录像在智慧教室白板上放大和慢回放,对比分析交流得出结论:流体流动越快,流体压强越小。
依据学生的不同能力水平,提出不同的实验探究要求,一方面尽可能提供学优生更多的思考空间,另一方面尽可能安排学困生适度的要求,全面鼓励学生自主探究,有利于不同的学生经历科学严谨的探究过程,获得动手、思考及想象创造能力的培养。实物提示机拍摄功能和电子白板,将瞬间过程转为定格分析,从而降低了分析的难度,激发不同层次学生的学习热情,获得自信和成功的喜悦,实现自我发展。
1.学以致用
(1)飞机的机翼获得升力。播放飞机与鸟的飞行视频,截图用荧光笔描出两者翅膀的轮廓,实物提示机放大演示折纸机翼,学生动手折、吹纸机翼后,实验录像慢回放和放大,一起分析飞机升力产生原因。提出问题:若机翼倒置对飞机飞行有什么影响?
A.飞机上升 B.飞机下降 C.没有影响
学生应用IRS选择器作答,通过数据呈现作答情况,请不同选择的学生进行分享交流,即时反馈,教师播放灰鹤翅膀倒置后迅速下落的视频做出解答。
(2)汽车的尾翼板的作用。给出汽车图片,学生讨论:汽车快速运动时会怎样?有什么办法增加行驶时的稳定性?给出汽车各角度照片,观察车身哪个地方像翅膀倒置的形状。
(3)船不能近距离并列航行。播放一段水中的漩涡,引发安全思考后提出问题:如果两船航行靠太近时会出现什么情况?
A.两船相互靠拢 B.两船相互远离 C.两船间距不变
IRS系统即时反馈了解学生作答情况,教师用动画来模拟呈现结果做出解答,同时将安全教育渗透到物理教学中。
(4)候车安全线。提出问题:行驶的火车经过人身边时会出现什么情况?
A.人会远离火车 B.人会靠近火车 C.人车间距不变
应用IRS系统即时了解,教师用动画来模拟呈现结果做出解答。
2.课堂巩固。一次龙卷风发生时,户外气压急剧降到0.9×109pa。当门窗紧闭时,可以近似的认为室内的气压是一标准大气压,取1.0×105pa。问:
(1)为什么龙卷风发生时室外气压急剧下降?(全体学生必做)
(2)屋内外的大气压强差是多少?(A、B组必做,C组选做)
(3)若室内屋顶面积是100m2,求屋内外的大气压力差是多少?(A组必做,B、C组选做)
必做题选用IRS系统即问即答功能,选做题中选用IRS系统抢答功能。
通过信息技术看见不同水平学生的思考,让学生学会分享和倾听理解,以科学实验给出回答,使教学是基于学生的思考,有利于学生更易理解新知,达成以学生为中心的教学,提高教学的有效性。在课堂巩固环节,基础训练全员参加,能力训练由部分学生完成,让学优生素质得到发展,学困生问题得到及时补救,满足不同层次学生的学习需要。
1.完成本节学案作业部分:A组基础练习+巩固练习+巩固提升;B组基础练习+巩固练习;C组知识梳理+基础练习。
2.通过云端发布流体压强与流速关系应用的相关资源网站,让有兴趣的学生可以观看。
3.交流课堂学习、作业解答的评价和指导,提供下载课堂资源和辅助练习。
兼顾班级中不同层次学生的差异,使每一个学生有修正、个性化补救的过程,提升学习效果。
1.主体性原则。学生是学习的主体,能够充分体现出学生在学习中的主体地位才是满足个性化的物理教学模式。物理课堂通过智慧教室对多种媒体信息处理与控制,呈现形象生动的情景,能激发学生的求知欲。借助智慧教室多种手段交替互动和即时反馈,知识信息通过动脑、动手、动眼、动口和智慧教室的视觉、触觉、听觉多维度感知,能调动学生的主观能动性,让学生真正作为学习主体去主动探索学习,逐步形成自主学习的行为习惯。
2.差异性原则。人都有个体差异,但人人都有潜力,个性化教学活动要从“尊重个性、发展个性”出发,根据学生的不同风格,对不同学生提出分层次的教学要求,达到个性化和学习互相结合的效果。教师根据课程和学生实际情况做好前期的多媒体资源、课件、习题准备等,要按每一位学生的学习水平进行教学目标、实验、作业、辅导和评价。在课前、课中和课后都要创设不同层次的问题和目标,让置身于智慧教室中不同层次的学生都能通过IRS系统作答和展示,教师针对反馈来的信息,依据不同层次的目标,判断各类学生学习知识的到位程度,作出形成性评价,及时矫正,兼顾各类学生,促进全体学生教学目标的达成。
3.民主性原则。个性化教学要求课堂民主化。即让每一个学生都能平等共享各种课堂资源和平等参与各种课堂活动,去获得充分的个性发展。不同学习水平的学生都可以借助智慧教室云端所呈现的知识缺漏,可以直接连接到某个知识点的教学内容观看视频或同类型题型训练[5],帮助学生进行自我补救。同时每个学生都可以通过云端和教师一对一交流,进行一对一个性化补救,在和谐氛围中阐述自己的观点,促进以学定教,实现教学相长。
在教学实践中找寻有利于师生发展的个性化教学方法和途径,探索物理个性化教学的基本规律,并构建物理的个性化教学体系,实现个性化的物理课程教学,能让物理课程更好地适应学生,实现学生个性的和谐发展。相信在现代教育技术的支持下,在更多教育工作者的共同努力下,智慧教室环境下的个性化教学模式将更好的发挥个性化教学的优势。