信息技术与初中物理学科教学深度融合的思考与实践

叶妙璇

摘   要：把学生培养成具有终身学习能力的学习者，是这个信息时代对教育提出的要求。信息技术与教学的深度融合已经启动，通过创建网络学习资源库为学生提供云端个性化学习、在课堂上应用智慧课堂营造交互式学习空间、利用手机app创新实验教学等案例来探讨在初中物理学科教学中践行与信息技术深度融合的方法。

关键词：信息技术;初中物理教学;深度融合;变革课堂教学结构

1  信息时代教育需要一场信息化的变革

随着信息技术的飞速发展，在今天，信息技术渗透到社会生活的每一个角落，改变着人们的工作、学习与生活方式。

在这个信息时代，学生被称为数字原住民。他们生活在充满各种颜色的网络世界里，他们渴望创造，他们经常联系和协作，他们的学习方式也发生了变化，首选的是可视化学习，最好的学习方式是试误，他们获取的信息是鲜活和彼此连结的。从这些特点里可以看出：为了应对信息时代知识和信息的急剧膨胀而出现的“知识爆炸”现象，学生在知识结构、思维方式、行为方式都发生了大裂变，转化为“信息”型认知结构。

1.1  信息时代对新型学习者的要求

处于信息和知识经济时代，学生被要求成为具有较强知识创新能力的学习者，以成为国家重要的战略资源;被要求成为具有良好的信息素养的学习者，以符合信息社会经济发展对新型人才的基本要求;被要求成为具有终身学习能力的学习者，能不断地自主获取知识、自我更新知识结构和生成知识，以适应飞速发展的社会需要[ 1 ]。

这样的大背景下，传统教育面临着巨大的挑战，迫切需要信息技术的融入，实现教育信息化，发生革命性的教育变革，以培养出大批适应21世纪能力素质要求的创新型人才。

1.2  教育信息化的核心是信息技术与课程进行深度融合

建构主义理论认为：学生获取知识的过程不是一个被动的由输入而得的过程，而是一个主动的过程，由学生在原有知识和经验的基础上，在一定的学习情境中，借助交流、协作，自主完成意义建构。

信息技术与课程的深度融合，就是要通过现代信息技术所提供的信息化教学环境，实现全新的教与学方式，彻底变革传统的课堂教学结构[ 2 ]。

以下以在信息技术与初中物理学科教学深度融合所进行的课堂实践，探讨关于信息化带来的新型物理课堂在发展学生能力所产生的作用。

2  信息技术与初中物理学科教学深度融合的实践

初中物理学科教学注重学生物理观念和科学思维的形成，提升学生的科学实践能力，并完成科学态度与责任的培养。借助信息化教学环境而实现的新型教学结构，更高效地真正将物理学科核心素养目标落实到具体教学中，促进学生深度学习并发展学生的创新思维[ 3 ]。

在实践过程中，笔者尝试做了如图1所示的新型教学流程。

在这个新型的教学流程中，教学结构从传统的“以教师为中心”转变为“主导——主体相结合”的双主教学结构。学生在这样的学习过程有着很大的自主权，又不会偏离“教学目标”，并能在适当的时候得到老师和同伴的帮助，有利于提升学生的核心素养。

2.1  构建信息化个性学习环境促进自主学习

依托信息技术，构建信息化个性学习环境，支持真实的情境创设、启发思考、信息获取、多重交互、自主探究、协作学习等多方面要求，从而激发学生积极主动地创造性学习。

【案例1】在“探究小灯泡亮暗的影响因素”一课的教学中，笔者做了如表1的创新设计。

基于这样的教学设计，在备课阶段为学生制作了相关课程的信息资源，力求在该课课前、课中、课后能为学生提供丰富的信息化学习环境。

在课前，通过微信群发布了学习任务单（如图2）和互动式微课，学生在任务驱动下自主学习微课，温习了“伏安法测电阻”的相关内容，为课堂上对比学习做了铺垫。这样的课前自主学习，学生有很大的自主权进行个性化学习：可以根据自己原有对这个实验的掌握情况，在观看微课的过程中，选择在某个节点暂停思考或者重复观看某一部分内容。相比传统的课堂把舊知识的温习放在课堂的导入环节，这样的方式不仅更高效而有针对性，能激发学生内在的学习动机，学生以自己的知识水平为出发点进行主动学习。

学习完微课后，学生通过智学网提交学习任务单，教师及时进行网上阅卷。这样一来，一方面教师能通过大数据的统计（如图3），了解学生对“伏安法测电阻“相关知识的掌握情况，做到“以学定教”，具体制定接下来的课堂教学策略和调节教学内容，解决了传统教学中课前教师只能根据教学经验和学生平时表现来掌握学情的情况。

学生也可根据任务单的反馈及时了解自己的知识漏洞，带着问题进入到接下来的课堂，知道自己在课堂上该解决哪些问题，更有驱动力和方向性。

在课中，应用手机软件VUE录制并制作了学生超市买灯体验的“买灯记”微视频，创设真实的问题情境启发学生思考，提升学生解决实际问题的能力;提供“电灯进化史”的现场网络在线搜索，让学生自主探索灯泡的发展史，既培养学生的科学态度和责任，也让学生知道应用信息技术不只是会搜索信息，还要会处理加工归纳信息，从而提高了学生的信息素养;应用手机软件VUE录制并制作了教师真实生活中家里用灯情况的“我家的夜晚”微视频，这样的展示不仅拉近了师生距离，也渗透了美学教育，让学生领略物理、生活之美，激发了学生的学习热情。

在课后，通过微信群发布课后检测和就本课重难点内容设计制作的互动式微课，供学生再进行自主学习。通过云端互动，教师及时再将检测结果反馈给学生，提高了检测的时效性，学生能及时对自己的学习情况查缺补漏和总结，然后在老师提供的课程网络资源库里进行云端补救提升。相比传统教学，在这样的个性化学习空间，真正实现了差异化教学。

2.2  信息技术环境下形成交互式教与学方式

借助信息技术环境，将更有力地实现全新的教与学方式。传统物理课堂上，教师利用的教学资源即使从只有黑板和实物演示实验器材升级为拥有多媒体演示课件和其他多媒体素材，但教学主要方式还是由教师传授，学生接收。信息环境下，教与学方式向网络化交互式教與学方式转变，教师不再占据主体地位，由主宰课堂转变为引导学生学习。

【案例2】在“探究小灯泡亮暗的影响因素”一课的课中教学，主要应用了“智慧课堂”这一信息技术来营造信息化学习环境，促成教师引导、学生以小组为单位自主协作探究的教学方式。学生进行自主分组实验时，可利用手中平板将自己小组的实验数据上传到智慧课堂平台的班级空间，也可拍摄实验过程中遇到的电路故障等问题。教师在巡视指导的过程中，也可用平板及时拍摄收集学生实验操作的一些问题情况。分组实验结束后，教师在班级大屏幕上把学生分组实验数据多组并列展示出来，组织学生进行交流讨论，并适时进行点拨和给予帮助。把实验数据直观展示，学生更轻松进行分析归纳和总结。把电路故障等难点问题可视化，学生在探讨过程中能自己发现问题并解决。在这样的学习环境中，有效落实学生观察能力、分析问题能力和解决问题的实践能力的培养。

【案例3】在“动与静”一课的课中教学，对机械运动的概念教学，设计了分组实验，融入“智慧课堂”这一信息技术。教师设计的实验内容是让学生利用平板拍摄制作相对运动和相对静止两类情况并上传到班级空间。学生在传统教学提供的实验器材以外，多了平板拍摄这一信息技术，大大释放了他们的想象力和创造力，学生自主进行了多种方案的设计，超出了老师一开始的预想。信息技术融合物理实验探究，帮助学生获取事实证据，为分析归纳机械运动概念提供了丰富的素材。分组实验结束后，教师组织学生观看各小组所拍摄的动与静实例，直观、丰富的实例，不需要教师过多的点拨，学生一下突破对运动与静止相对性的属性理解难点。这也让原本的概念性知识目标升华为科学观念目标，学生不再只是停留在对现象的认识。本环节设计实现了将学生从生活引入到科学世界，学生通过亲自设计实例到分析实例感受现象，从而建立起科学观念。

2.3  信息技术与学科教学深度融合促使课堂教学结构彻底变革

信息技术与学科教学深度融合将教师主宰课堂的“以教师为中心”的传统教学结构，转变为既能充分发挥教师主导作用，又能突出体现学生主体地位的“主导——主体相结合”的双主教学结构[ 1 ]。

【案例4】在“地磁场”的教学中，传统的作法是教师拿出表盘式的指南针（如图4），直接教授学生小磁针的南极指向就是地磁场的南极，学生从老师直接教授得到的、从表盘看到的都是结果。学生不知道为什么，也没机会去了解为什么，只是把这个结果进行机械式记忆。那么换成同样是表盘式指南针的手机APP（如图5）就会有所改变吗？实际不能，学生同样看到的是结果，只进行机械记忆。

这说明如果仅仅只是使用了信息技术，而没有改变教学结构、颠覆师生关系，那么信息技术的融合就只是表面功夫，学生的能力不能得到该有的培养和发展。思考之后，笔者向学生提供了图6所示的“磁力计”。在这个手机APP上，学生看到的不再是直接被告知的哪个端是南极的结果，学生需要在教师的指导下经历分析磁力曲线的过程再判断出结果。这样的学习过程其重要性和意义远远超过结果，学生经历了知识的形成过程，理解知识形成的过程，体验并掌握了学习方法，从而促进学生深度学习，激发学生的创新思维、培养实践能力。

从这个探究过程，学生还能得到启发：原来还可以使用手机APP来进行科学探究。从前他们脑海里就有很多关于这个世界的疑问和想了解、想探索的事，可实验的条件很有限。现在发现手机不再只是通讯或者娱乐消遣用的工具，它还是一个功能强大的可进行无数科学探究的实验器材，这真是一件既新鲜又有趣的发现。这将大大激发学生在平日里应用手机来探索更多关于科学方面的问题。

信息化教学可以实现个性化教学，根据学生的差异，私人定制符合学生个人学情的教学。教师不仅进行知识传递，同时为学生的探究创设信息化环境和提供帮助，及时点拨学生的探究方法和方向，学生充分利用信息化学习空间，在自主探索过程中，去感悟自己的经历与探索的价值，去掌握学习过程并学会学习，最终成为具有终身学习能力的学习者，符合时代的要求[ 2]。

在今天这个信息时代的大背景下，信息化教学是必然的趋势，未来的方向。作为主导者的教师，需要对自己本学科特点有充分的了解，也需要对信息技术的特点有充分的了解，在教学过程中让两者有效融合，以满足学生个性化学习的需求，提升学生核心素养，促进学生的终身发展。

参考文献：

[1] 何克抗.信息技术与课程深层次整合理论：有效实现信息技术与学科教学深度融合[M]. 二版.北京：北京师范大学出版社，2019（5）：49-92

[2] 宫婷.信息技术与学科教学深度融合的实践研究——以初中物理实验教学为例[D].锦州：渤海大学，2019.

[3] 徐飞宇.精准教学之核心素养目标的精准定位[J].中学物理教学参考，2020（6）：13-17.