物理课程混合式教学模式研究

2021-04-13 13:03宋佳欣芦颖
中国教育技术装备 2021年5期
关键词:物理课程虚拟实验教育信息化

宋佳欣 芦颖

摘  要 随着教育信息化的迅速发展,信息技术正以惊人的速度改变着学生的学习方式。混合式教学模式的实施是物理教学改革的趋势,能更有效地促进学生自主学习,提高学习效率。概述物理课程教学现状、优势以及混合式教学模式实施策略。

关键词 教育信息化;物理课程;混合式教学;线上教学;虚拟实验

中图分类号:G642.0    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2021)05-0068-02

0 引言

2020年初,新冠肺炎疫情在全国范围内迅速爆发。为了响应“停课不停学”的号召,线上教学成为疫情期间各阶段学校普遍采用的授课方式。物理课程是一门多图、多公式、多推导、以实验为基础的课程,笔者在线上教学过程中既感受到现代信息技术对教学的辅助作用,也深刻体会到线上教学的局限性。当疫情缓解或消失后,线上教学也将转型,变为与传统教学模式相结合的混合式教学,扬长避短,继续发挥信息技术的优势。

1 疫情为混合式物理教学模式带来的机遇

所谓混合式教学模式,是指传统教学+线上网络信息化教学,将教学内容以不同的表达形式提供给学生[1]。由于疫情期间的大面积线上教学,教师的现代教育技术应用能力也得到大幅度提高,能够熟练使用课程平台授课,根据需要自行设计制作多媒体课件,熟悉网络授课流程。此外,学生对线上教学的认可度也逐步提升,已经能利用终端设备完成课程任务,养成网络学习习惯。结合物理课程特点,线上教学将物理现象、物理过程、理想实验等内容展示得淋漓尽致,更加灵活、自由、丰富,有效地弥补课堂教学的不足。在线上教学促进优质教学资源开发的同时,线上教学与传统教学有机结合而成的混合式教学也体现出更强大的教学优势,为疫情过后的教学改革提供了稳固基础。

平台资源优势  疫情期间,由于大规模的线上授课,原有的网络课程平台得到长足发展,并有大批新的网络平台涌现,如智慧树平台、学习通平台、钉钉在线课堂、腾讯课堂等,一些其他用途的网络直播平台和会议平台也被开发出开设网络课程的功能。这些平台在疫情期间经过实践的历练,不断完善,在网络压力急剧增加的情况下,经过短时期的调整,基本保证了授课的流畅性,同时根据实时教学的需要不断开发出新的功能,使线上教学变得更加顺畅。例如,很多平台在课程直播实践过程中发现师生互动存在困难,便第一时间进行优化升级,纷纷增加新的学习辅助功能。如智慧树平台在见面课模块中开发了教师发起的提问式连麦功能,而钉钉在线课堂刚好相反,研发了学生发起的提问式连麦功能,这些功能的研发有效地解决了课堂互动问题。物理课程中物理过程分析较多,教师“一讲到底”效果极差,这些互动环节的增加为物理教学解决了实际困难。

在期末考试阶段,各个平台纷纷改善自己的组卷和阅卷系统,使网上考核和批阅更加快捷与方便。物理课程涉及的公式符号种类繁多,主观题占的比例也比较大,在平台改善这些功能之前,很难实现线上测试考核;改善之后,使物理课程线上测试和考核成为可能,方便了教学工作的进行,也为混合教学中的自测和利用大数据查漏补缺提供了技术支持。这些平台功能的完善为物理课程混合教学提供了有力保障。

丰富了多媒体资源  全线上授课使教师的多媒体技术更加纯熟,要求教师必须花费更多的时间和精力去制作并完善多媒体课件,这就使更加专业的多媒体课件资源数量急剧增加,其他优质的多媒体教学资源也层出不穷。在疫情之前想找到完整的物理课程视频、课程动画是困难的,这些优秀的资源使物理混合式教学更加丰富和多样化。

模拟实验和线上演示实验视频资源增多  物理是一门以实验为主的学科,实验在教学中必不可少,而全线上教学使实验教学变得异常困难。为了解决这一难题,一些模拟物理实验逐渐出现,实现了实验的虚拟化。从教学效果来看,虚拟实验在培养学生动手能力、实践能力方面存在缺陷,但虚拟实验祛除了实际操作过程中的不可控因素,因此有助于帮助学生理解实验原理、观察实验现象、熟悉操作过程,为线下的实际操作打下良好的基础。与此同时,大量的演示实验也被拍成教学视频供学生学习,这些演示实验视频在某些方面来看的确优于课堂演示实验。例如,课堂演示实验受到仪器大小、现象明显程度和学生座位位置的限制,很多学生无法清楚地观察到演示实验现象,从而影响观察效果,实验教学视频则可以有效解决这一问题。

2 混合式物理教学的优势

有利于学生的个性化学习  混合式物理教学突破了时间与空间的限制,使得线下学习内容在线上可以得到有效补充,学生可以按照自我需求开启自身的动力系统进行個性化学习,自主选择学习内容,同时利用线上课程视频的可重复性对传统课堂上学过的知识进行查缺补漏,起到补充、拓展、强化的增效作用。线下教学可以夯实中学生的物理基础,帮助学生拓展物理思维,完成教师成为教学引导者的角色转换,充分发挥网络的交互功能,使学生从“听课堂”转变为“论课堂”成为可能。混合教学模式更加强调线上的自主学习,能够让学生拥有更多可选择的学习方式,给予学生一种私人订制般的学习感受,同时弥补传统课堂课后互动时空局限的不足。

使物理过程更加直观生动  物理课之所以抽象难懂,一个重要原因是物理学习中涉及许多物理过程和思想实验,在没有直观演示的情况下,这些物理过程与思想实验完全靠学生在头脑中自行想象,对于学生而言较为困难。利用线上多媒体教学技术则可将抽象问题简易化,将物理过程与思想实验制作成动画和视频,变抽象为直观,学生可反复观看学习,直到完全理解为止。

3 混合式物理教学模式实施策略

教学内容设计原则  分析物理教学中哪些内容适合线上教学,做好教学内容的选择,这是影响教学效果的一个重要因素,也是教师在实际教学过程中必须解决的问题。教学内容的选择应该遵循以下几个原则。

1)直观性原则。线上教学的直观性原则是指线上教学内容能够用直观的方式表达出来,不需要学生过多地归纳、总结和思考。线上以自主学习为主,由于缺乏教师的面对面指导,不宜设置太难的内容,否则容易使学生产生挫败感,导致学生失去学习的信心。直观性包括:实验现象直观,学生不需要设计、操作,就能够观察到清晰、完整的实验现象;物理过程或仿真过程直观,利用多媒体技术将物理过程或仿真过程直接展示,不需要学生发挥空间想象力;物理表述直观,使用直观、简洁的物理语言进行讲解和表述,不设置问题障碍,对于过于复杂难懂的問题,尽量安排在线下,在教师的引导或指导下进行,达到深入浅出、提高学习效率的目的。

2)启发性原则。线上教学内容设计应遵循启发性原则,通过一些问题的设置和教学环节的设置,引发学生思考,并将疑问引入线下课堂中去。启发性原则要将学生看作构建知识体系的主体,通过线上多媒体创设教学情境,帮助学生“启”,从而引导和鼓励学生主动学习,实现知识与技能的“发”。启发性原则应贯穿整个教学过程。

3)趣味性原则。线上教学应利用多媒体优势,突出教学内容的趣味性,通过有趣的动画、视频、图片将物理现象、物理过程和物理实验展示出来。趣味性能够吸引学生的注意力,使学生沉浸其中,激发学生的学习主动性。

线上线下同步开展物理实验教学  在物理混合式教学中,实验教学可以采用线上虚拟仿真实验和线下动手实验相结合的方式进行。线上虚拟仿真实验的设计主要包括两类情况。

一类情况是现实无法实现或存在一定危险性,不宜在现实中开展的实验。如理想实验在现实中因无法满足实验的理想条件而无法进行,采用虚拟实验学习更加直观,更容易让学生理解。此外,对于一些存在安全隐患的实验,虚拟实验是最优选择。此类实验结合线下讲解,让学生耳目一新,增加学习乐趣,减轻学习负担。

另一类是“一个实验两线教学”,线上演示实验原理,放大实验现象,祛除现实中的不确定因素,使实验原理、实验现象、操作步骤更加明朗清晰,同时使学生有机会熟悉实验流程;经过线上培训,线下进行实践操作,使实验成功的概率更高,学生对实验的理解也更加透彻。

混合物理教学环节的设计  针对混合式教学和物理课程教学特点,可将教学过程分为课前准备、线上学习、线下学习、课后复习四个阶段:课前准备阶段,教师应对知识内容、学习情况、教学目标、教学资源进行全面深入分析,根据学生学习情况合理分配线上线下学习任务,确定教学重难点并制定教学目标;线上学习阶段,针对物理知识的难易程度选择配用优质的物理教学资源,教师通过线上向学生推送相关物理学习资料,发布预习任务,指导学生完成学习任务清单;线下学习阶段,根据学生学习完成情况,合理调整线下课堂教学计划,结合学生知识经验与课前线上预习结果的实际情况,注重知识重点与难点的讲解,设计合作探究课堂、个性化针对指导、巩固练习总结等教学方式,创设更自由的学习环境,满足学生学习需求[2];课后复习阶段,教师总结课堂中遇到的疑难问题,鼓励学生进行线上学习反馈评价,根据其反馈的问题开展讨论活动,收集学生观点看法并进行正确指导与总结,方便学生复习巩固。

4 结语

混合式教学发挥了学生学习的主动性,大大提升了学习效率与教学质量,更注重培养学生正确的物理思维模式,增强了教学效果。物理课程的教学改革是一个不断优化和探索的过程。混合式教学模式的应用,充分发挥线上教学的优势,为物理课堂注入新的活力。但该教学模式下仍存在一些客观问题,需要教师在未来的教学工作中不断改革创新。

参考文献

[1]沈洋,郑亚琴,邢秀文,等.基于“学习通”的大学物理课程混合式教学模式探索[J].教育现代化,2019(70):200-202.

[2]张锦,冯灏.混合式教学在物理课程中的设计与实践[J].教育现代化,2019(73):155-156.

猜你喜欢
物理课程虚拟实验教育信息化
阿伦斯物理课程思想对我国物理课程改革的启示
虚拟现实技术在初中物理实验教学中的应用
基于Xenserver的虚拟网络实验平台建设
基于虚拟仿真技术的地方高校实验教学探讨
信息技术与教学难以深度融合的成因及解决途径探析
高职学院信息化建设中面临的问题和思考
创新信息技术支撑教学变革
军校物理课程团队建设的探索
基于虚拟实验技术的单片机课程实践教学改革研究