提升高中物理线上教学效度的实践研究

□金 鹏 齐国元

（1.杭州市基础教育研究室，浙江杭州 310003；2.杭州第四中学，浙江杭州 310018）

线上教学在新冠肺炎疫情期间成为教学的主要形式，为实现“停课不停学”目标发挥了积极的作用.但在初次大规模地实施线上教学的实践中，也出现了一些问题，如：教学方式单一，教学效度不高；学习反馈滞后，教学评价粗略；教学补给缺乏，个性教学缺失等.究其原因，主要是教师对线上教学的理解存在着认识偏差，把线下教学照搬到网上进行，忽视了线上教学在教学方式、教学评价、教学补给等方面存在的局限性.

为提升线上教学的效度，必须正视线上教学存在的困难，通过网络技术手段寻求问题解决的方法与途径.可以利用现代教育技术手段，丰富线上教学的方式，精准线上教学的评价，推进个性教学的实施.依据物理知识序、学生认知序、课堂教学序优化课堂教学设计，结合线上教学的具体困难重组教学流程，实现学生从“被动地学向主动地学”转变，进而提升线上教学的实效性[1].

一、多举并用，提升效度

（一）利用调查软件，精准教学指向

通过网络技术中的“问卷星”“问卷网”等调查软件能方便地进行课前调查，利用其自带的数据分析程序可以对调查数据精准分析，确定学生学习薄弱点，进而精准定位课堂教学内容，提升线上教学的精准度.

如高三物理复习课“运动的描述”一章物理概念较多，但比较简单，复习的重点应该放在哪里呢？利用“问卷星”做相关的问卷调查，相关数据见表1.

表1 “运动的描述”知识点希望复习度

基于表1中的调查数据，笔者把这一节课的重点放在“路程与位移”“速度”“加速度”三个概念的复习上，节约了教学时间，提高了复习课的效率.

（二）结合教学内容，编制前测试题

如何编制前测试题以了解学生的学情呢？物理知识的学习需要物理前概念、方法和规律的支持，这直接影响着学生的学习效果.在进行前测时，要从新知识学习所需要的知识储备、方法储备和技能储备等角度编制试题.在课前了解学生学习本节教学内容需要具备的前知识、方法等因素是至关重要的，这直接关系到教师的教学设计和教学重难点.笔者利用“问卷星”在教学普通高中教科书《物理》（以下简称“教材”）必修第三册第十一章第4节《串联电路和并联电路》这节新授课之前自编试题进行了前测.

前测试题1如图1所示的电路，当电键闭合时，电流表显示为1.0A，若把虚线框中的电阻R1，R2并联部分换成一个滑动变阻器，如图2所示，调节滑动变阻器，使得电流表示数仍为1.0A.则上述操作中用到的物理思想，与下列哪个实验中用到的物理思想是一致的（）

图1

图2

A.探究加速度与力、质量的关系B.探究力的合成

C.探究功与速度变化的关系

D.验证机械能守恒定律

设计意图：（物理思想方法的前测）主要是为了让学生建立等效电阻的概念，为课堂教学中的串并联总电阻的引出和含内阻的电表的电路分析做好铺垫.

前测试题2有N个阻值均为R的电阻，现将N个电阻分别进行串联和并联，则其总电阻分别为（）

A.NRR/NB.R/NNR

C.N/RNRD.NRNR

设计意图：（物理储备知识的前测）了解学生的前概念，对学生初中所学的串并联电路总电阻的求解进行前测.

图3

图4

A.R1等于R2B.R1大于R2

C.R1小于R2D.无法确定R1，R2的大小

设计意图：（物理学习难点的前测）让学生意识到电压表的内阻会对电阻的测量产生影响，为后续电阻测量的内外接的分析做铺垫.

（三）培养自学能力，促进师生交互

师生交互的不便捷，极大地限制了学生课中的学习效果和课后的答疑解惑.因此，对学生进行必要的自学指导，培养学生的自学能力显得尤为重要.课前编制预习学案，指导学生利用学案进行预习，对教材中的核心概念和物理规律有初步的了解和认识，在此基础上向学生推送相关的微课，利用微课解决学生在自学过程中的困惑，利用微信群、QQ群和“问卷星”等收集学生在自学过程中的困惑和疑难点，以便把握线上教学的重点，提升教学的实效性.线上教学由于师生交互性较差，学生的学习得不到教师及时的关注与指导，因此学生的积极性相对较低.线上教学增加与学科相关的体验活动，如让学生利用家中的简易装置自己动手做小实验等，并对学生的相关作品进行展示与评价，这既有助于学生对相关知识的理解和学习，又能提高他们的学习兴趣.备课组要合作开发与教学内容相关的适合学生在家里完成的自制实验，以增加学生的学习体验.如在教材必修第三册第九章第1节内容的教学中，可以安排学生利用家里的简易材料（牛奶瓶和锡箔纸）自己制作一个验电器，并完成教材中的相关实验，在线上以学生做的验电器和实验为主线和素材开展相关教学.

（四）分解教学任务，优化教学设计

不少教师片面地认为线上教学就是把课堂从线下搬到线上，依然按照线下教学的方式进行教学设计[2].由于线上教学的种种制约因素，教学的完成度和效度都无法达成预期的效果.

如何在有限的时间内完成相应的教学内容以保证教学的完整性，是线上教学面临的一个难题.线上教学应考虑各种因素对教学带来的影响，对原有的线下教学设计进行再优化，以实现教学目标的达成.教学中的每个教学环节必须有明确的任务指向，并对教学课题进行任务分解、流程精简，以提升思考深度.笔者根据积累的教学实践经验和理论学习成果，认为线上教学流程当如图5进行。下面以教材必修第二册第六章第4节《生活中的圆周运动》的教学为例加以说明.

图5

任务：基于真实数据推理论证赛道中的汽车在转弯时是否会发生危险（离心运动的条件）.

问题情境：该环节旨在培养学生处理实际问题的能力，通过模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新来实现科学思维的培育.

题目：如图6所示为一水平赛车跑道的俯视图（不计路面的宽度），赛道由两条直道AB、CD和一个半圆赛道BC构成.一赛车（可视为质点）沿赛道从A处经B、C到达D处.求：在最短的时间走完赛道，如果你是赛车手你会怎么超控赛车？

图6

线下教学设计（部分）：

问题：1.为了能在最短时间内走完这一赛道，你会如何超控赛车？2.根据你的经验，该赛道中最危险的是哪一路段？3.如果汽车速度过大，在赛道BC段汽车将会做怎样的运动？

指向的素养目标：能使用简单和直接的证据表达自己的观点.（科学思维）

问题：4.若直道AB长为600m，圆半径R=25m，赛车质量（包含赛车手）m=1000kg，各种阻力为车重的0.2倍，赛车的最大牵引力为F=5000N，赛车的最大速度为v=60m/s，通过推理论证说明赛车能否安全通过弯道.

指向的素养目标：能将实际问题中的对象和过程转化为所学的物理模型，能对综合性问题进行分析推理，获得结论并做出解释.（科学思维）

问题：5.用自己的语言说说你处理问题4的主要思路和步骤？

指向的素养目标：用学过的物理术语、图表等交流科学探究的结果和过程.（科学态度与责任）

由于教学实践的局限性，线上教学中应该删除任务解决的简单、次要环节，凸显任务解决的核心环节，指向学生问题解决的困难.如删除问题5，将问题1~3整合为“赛车以恒定的速度大小经过赛道，根据你的经验，该赛道中最危险的是哪一路段”，保留问题4，这样既保证学生有充分的讨论思考时间，又能实现问题的解决和学生素养的提升.

二、多维研读，精准评价[3]

教学评价必须指向物理学科核心素养.评价标准的制定应以高中物理课程标准、高中物理教材、学科指导意见为参照，应仔细研读、横向比较，以提高对素养要素理解的深度.为了让评价更具有可操作性和普适性，设计评价标准的路径应规范，以便统一命题范式，提升素养水平评价的准度、信度和效度.为了让评价尽可能全面地覆盖四个核心素养的各个要素，可结合问题解决的流程顺序，制定评价流程，包含评价试题命制的操作顺序（如图7）和试题评价的分析顺序（如表2）.

图7

表2 评价试题的分析流程表

在上述研究的基础上，笔者根据问题解决的复杂程度研制了素养评价的标尺（如图8）.

图8

教学的前测是为了了解学生的学情，把握线上教学的重点，教学的后测（教学评价）是为了了解学生的学习情况，关注所有学生的学习效果，并为后期的教学提供相应的依据.教师自编相应的检测试题，先利用“问卷星”等软件实施教学的后测，形成学生的学情报告.然后根据测试结果，给不同的学生提出不同的后期学习要求，并推送相应目标的学习素材供学生自学.对于未达成教学要求的学生，则进行二次后测.如此循环，直至所有学生都达到教学的相应要求.注意：教师要关注每次后测试题的难度，为了提高测试的精准度，在进行二次、三次等后测时，试题难度应与第一次相当，以有效评估学生的学习效果.

为了保证教学后测能常规性地在教学中实施，教研组应群策群力发挥集体智慧，建立一个系统的检测试题题库，以便提高检测试题的信度，减轻任课教师的工作量.必要时，教师还可通过电话家访的方式，对学生进行学习指导和答疑解惑.

三、微课建库，个性学习

由于线上教学的时间难以得到保障，加上学生的学习存在个体上的差异，因此线上教学既要落实整体的教学任务和要求，又要满足个体的学习需求.网络上丰富的学习资源，给上述问题的解决提供了有力的支持.教师应当筛选整合适合学生的教学资源，建立并完善学习资源库，供不同层次和需求的学生自行选取使用.这既减轻了教师的教学压力，从而有更多的时间给学生以个性化辅导；又能满足不同层次学生的需求，让“吃不饱的学生吃饱，让吃不了的学生消化得了”，从而激发学生的学习兴趣，提升学生的学习效度.如笔者组织杭州市物理青年研究小组教师录制系列微课，放于浙江省教育技术中心主持的“浙江省名师工作室”和杭州市物理青年微课小组中.其中，既有满足学习能力较强的学生要求的自主招生系列微课，也有满足选考学考要求的系列微课，让学生享受到了优质的教育资源，受到学生的欢迎.

四、小结

线上教学打破了教学空间和教学时间的局限，为学生的学习提供了一定的便捷性，打开了教师教学的新思路，给学生提供了学习的新途径，今后会成为线下教学的一种重要的补充.教师应重视这种新兴的教学方式，在充分关注线上教学局限性的基础上，利用现代数字技术手段破解线上教学存在的困难，对原有的教学进行优化和重构，形成以学生学为主体的教学策略和以“前测+资源+任务+反馈”为核心的线上教学流程，从而提升线上教学的实效性.