JiTT教学模式在高中物理教学中的应用

摘要：JiTT教学模式是一种基于网络任务和主动学习课堂的教与学的策略，在信息化教育时代有助于整合网络信息资源，促进有效的师生互动.以“伏安法测电阻”教学为例，说明了在高中物理教学中JiTT教学模式中的每个环节的设计与应用.

关键词：高中物理；JiTT教学模式；伏安法测电阻

《教育信息化2.0行动计划》指出没有信息化就没有现代化，教育信息化是教育现代化的基本内涵和显著特征，是“教育现代化2035”的重点内容和重要标志［1］.在教育信息化的背景下，我们的高中物理教学也必须适应信息化带来的改变，发挥互联网的优势.在信息技术与课程整合的大力发展下，JustinTimeTeaching教学模式（以下简称JiTT教学模式），即“适时教学模式”广受重视，这种教学模式致力于进一步优化信息技术为教学带来的优势，从而提高信息技术在教学中的实效性.因此，JiTT教学模式在高中物理教学中具有一定的优势和可行性.

1JiTT教学模式与物理教学

1.1JiTT教学模式的内涵

JiTT教学模式是建立在基于网络的学习任务和学习者的主动学习课堂二者交互作用基础上的一种新型教与学的策略，是一种适合时宜的、能适应学习者发展时机与特点的教学策略［2］.如图1所示，该教学模式主要包含五个环节，前三个环节为课外环节，第四个环节为课上环节，第五个环节为课外环节，因此说JiTT教学模式是一种“以课外整合为主的课内外结合模式”，所有的环节通过网络平台进行有效衔接，促进了学生从课外到课上，再回到课外的循环发展.

图1JiTT教学模式实施步骤

1.2JiTT教学模式在高中物理教学中的优势

第一，有助于推动高中物理教学的教育信息化.相较于传统教学，JiTT教学模式有助于物理教师有效整合优质网络资源，借助合理的环节设置，帮助学生利用网络资源进行学习；同时高中生已经具备了一定自控力和网络能力，从而有效帮助学生适应信息化时代下的学习环境.第二，该模式有助于调动学生物理学习的主动性和激发深入思考.JiTT教学模式会通过环节的设置激发学生学习物理知识，并对学生的学习行为进行反馈.在高中物理学习中，学生的物理水平差异化较大，教师需要针对学生不同的情况进行及时反馈，从而更有效帮助不同水平的学生都能够围绕物理问题进行深入思考.第三，JiTT教学模式强调了课内课外的师生互动，并在互动中提高教学质量.例如，学生在完成网络任务中若实验设计出现了问题，教师可以依据学生的错误情况或展现出的物理学习水平发现学生的真实认知情况，并对此展开针对性教学.

2在高中物理教学中运用JiTT教学模式的具体实践

本文以“伏安Qv2yqpSXlVX3vY56IMgYsQ==法测电阻”的教学为例，分步讲解JiTT教学模式在高中物理教学中的应用.“伏安法测电阻”一节的教学重难点在于引导学生通过科学探究环节掌握如何选择适当的器材并设计电路，以及实验中误差的分析.JiTT教学模式恰好可以利用其在物理教学中的优势，来帮助学生理解实验设计、掌握实验操作等，提高教学效果.

2.1发布基于网络的预习任务

在课前，教师依据教学目标和教学重难点设计预习任务，并选取学校支持的智慧教育平台进行发布，例如雨课堂、超星学习通等.预习任务因为教学重难点的不同，可以设置为多样化的形式，若学生差异较大，可根据学生特点设置不同难度的预习内容，将学生进行分组并布置不同的小组作业，尊重学生的个性差异，实现因材施教.在本节内容中，依据教学重难点和学生情况，预习任务设计为由易到难的四项基本任务和一项拓展任务，具体设计如下.

任务一：复习巩固欧姆定律的内容，熟悉电学实验基本注意事项.教师在网络平台端发布相关的教学视频，以及“试触法”的相关内容，并要求学生通过查阅资料理解“试触法”操作方式.

任务二：安装物理实验室APP并创建实验项目，阅读物理实验室的使用规则和方法.根据教师提供的器材（如图2）尝试测量定值电阻R2的阻值，多次改变电表内阻，记录实验数据（下表）并计算出结果（数据表格将发布到学生端，学生须填写表格并附上物理实验室连接电路的截图）.

任务三：对比真实值和测量值，并根据所学分析出现该结果的原因，你是如何设计电路的？选择阻值不同的电表是否会影响实验数据？为何会影响实验结果？怎样选择电表实验结果最准确？

任务四：完成以上几点后，根据教师给出的电路的某一部分，图3为控制电路，图4为图3框内的测量电路，思考几种接法的不同之处并在四种电路中选择一种电路，如果有问题请提交到简答题作业中.

任务五：（1）使用“试触法”（如图6）该如何选择电表？（2）“试触法”仅通过电表指针偏转变化来判断电路接法可行吗？你的理由是？（3）尝试推导式子（尝试多种方法）：RX≈RARV.

图6试触法

2.2学生完成预习任务

学生应在课前认真完成以下任务：（1）看完教师发布的预习资料；（2）完成预习任务的相关要求以及教师布置的题目；（3）将作业以及完成情况通过网络反馈给任课教师.在该环节中，教师要设置过程性评价，教师可根据学生情况设置不同评价方式，例如为学习成绩较好的学生提出更高的评价要求，为落后的同学设置更多鼓励性的评价方式.学生需要完成预习任务方可查看“伏安法测电阻”的实验设计要点，进行更深入的学习.在本节课的预习环节中，学生需要先写出自己的物理实验设计方案，才可以获得打开物理虚拟实验室的链接，以及相关资料.在学生完成预习任务的过程中，存在任何困难都可以向教师留言提问或向同学求助.最后根据学生设计的实验方案对学生进行分组并发布分组名单，把设计的电路相同的学生归为一组，以便于学生组内合作、组间交流.

2.3教师根据学生的反馈对教学做出适应性调整并加以实施

教师分析上一环节中全体学生在不同任务中的数据，根据数据做出反馈以及教学调整.一方面，教师根据不同学生的讨论情况做出不同的反馈，做到针对性教学.另一方面，如发现较多学生存在共同的问题，可以提前进行课堂教学的调整，在下一环节的授课中适当增加该问题相关内容的时长，从而制订符合学生学情的教学方案.例如，在“伏安法测电阻”的教学中，教师评定学生预习任务时要具体指出学生电路连接中的问题，有的学生设计的电路存在明显错误，暴露出了基础知识的薄弱，有的同学对“分压法”“限流法”存在混淆等，教师对此要进行针对性的评价，并给出引导性的建议.此外，分析预习任务时发现，有较多同学认为“试触法”只是简单的指针偏转，这就需要在后续课堂教学时补充对该内容的讲解.

2.4构建学生主动学习的课堂

构建学生主动学习的课堂是JiTT教学模式的授课环节.在该环节中，JiTT教学模式强调要针对学生在前面环节中所暴露出的问题进行教学，以及围绕网络任务设计相关讨论，组织全班性或小组性的活动加强课外到课内的学习衔接.

2.4.1教学导入

教师提问：欧姆定律描述的是什么？欧姆定律公式是决定式还是定义式？现在有电压表和电流表、滑动变阻器、开关、电源，并且知道电表的大概阻值，根据所学知识思考可以如何测量一个未知电阻的阻值？你会如何设计电路？

学生结合所学思考并回答教师：在同一电路中，通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比.公式I=UR是定义式，只有线性元件欧姆定律才成立.学生积极展示本组课前实验方案，介绍实验器材的选择并提出实验中遇到的问题；认真听其他小组的实验方案，思考其他小组实验的优缺点，提出自己的疑问.

设计意图：通过课前复习来巩固学生学过的知识，起到承上启下的作用；同时结合预习任务来引入课堂，使学生课外与课内的学习能够有连续性.

2.4.2分组探讨，实验探究

教师引导学生探究不同内阻的电流表的内接和外接对测量结果的影响，以及探究滑动变阻器的限流式接法和分压式接法对测量结果的影响［3］.请各个小组分享实验设计方案，并互相讨论方案的差别，教师根据学生设计的电路补充说明电流表的内接和外接.根据实验提问：这几种连接方式的差别在哪里？如何来判断哪种电路测量结果更准确？

根据预习任务完成的情况将学生进行分组，小组推选代表解释本组的设计思路，由小组成员共同回答教师的提问.回答完毕后，其他小组也可以互相提问，通过不同小组的发言和提问，从而引导学生思考电路不同连接方法的优缺点.接下来学生进行实验，通过对比实验数据思考本组实验误差主要是由什么造成的.结合小组讨论以及实验，学生得出结论：电流表内阻极小时分压小，选择内接；电压表内阻极大时分流小，选择外接法［4］.

教师提问学生：如果电表内阻不满足极大或极小时该如何选择？

学生通过不同小组的实验方案对比，讨论得出：滑动变阻器接法与实验具体要求和待测电阻阻值大小有关.通过实验探究、数据分析和小组合作得出：RX≈RARV满足多数情况下电流表接法的判断.

教师追问学生：用实验数据验证一般规律是否能运用于所有情况.

学生举出反例：当RX=520Ω、RA=50Ω、RV=5000Ω时，RX=520Ω＞RARV=500Ω，由判断式可知电流表要内接，但是根据待测电阻的误差计算结果来看，电流表内接时，电阻测量值为542.4Ω，绝对误差为22.4，相对误差为88%.电流表外接时：电阻测量值为452Ω；绝对误差为68；相对误差为10.4%.此数据准确反映出电流表内接测量值更准确.再次用待测电阻误差值推导，得出式子：RX=RA+RA2+4RARV2；只有满足RVRA时，才能得到RX≈RARV.因此，该判断式的适用条件就是RVRA，原则上RX=RA+RA2+4RARV2才是标准的判断式，适用于任何情况.

学生推导测量功率误差分析法得出临界值R0=RARV，其中R0是中界电阻，即ΔP外=ΔP内时取的值，同样满足：当R0＞RARV时，电流表内接，功率测量值会偏大；当R0≈RARV时，电流表外接，功率测量值会偏小（该方法适用于测电功率）.

设计意图：通过小组讨论以及实验探究过程引发学生主动思考电路不同接法的差别.因为在网络平台的数据中发现学生对电路的连接方法认识不够深入，所以授课环节中着重加强了学生对于实验方案的讨论，以及学生之间的讨论互动，由此突出了学生的主体地位，也发挥了JiTT教学模式注重互动和反馈的优势，促进学生主动思考.

2.4.3针对问题，巩固提升

教师引导并提问：什么是“试触法”？用“试触法”选择电表是否满足本节课推导出的判断式？可否用物理式子证明？试触的先后顺序是否有影响？当学生回答后总结：与试触的先后顺序无关，比较的是变化量占真实量的比值.

学生讨论后回答：“试触法”就是将两根导线试着碰一下，目的是通过改变导线接入端，观察电表示数的变化，从而判断电表的接法和判断接线柱是否接反.根据ΔUU与ΔII的大小关系来判断，当ΔUU＞ΔII时，ΔU明显，说明是电流表分压明显，选择电流表外接；当ΔUU<ΔII时，ΔI明显，说明电压表分流明显，选择电流表内接.学生推导过程：Ua-UbUa=Ib-IaIa，带入已知量，得出RX=RA+RA2+4RARV2，若RVRA，同样得到RX≈RARV.

设计意图：在网络平台中学生对于“试触法”理解并不深入，通过提出问题来激发学生运用所学独立思考获得答案，同时巩固本节课的知识并完成拓展任务.首尾呼应，为课后难题探究环节做好铺垫.

2.4.4课堂小结

教师提问：本节课学习了伏安法测电阻运用到的哪几种电路？电表选择的判断式是什么？什么时候可以取约等值来判断电表的接法？你学会了什么？

学生仔细思考，回顾本节课所学内容回答相关问题.

设计意图：检验学生的学习成果，加强学生对所学知识的理解，提高学生归纳总结的能力，形成有效的逻辑思维.

2.5基于网络设置“难题探究”并及时反馈

学生通过上述主动学习课堂的学习后，为构建课外到课内、再由课内到课外的良好学习循环，JiTT教学模式的最后一个环节为基于网络的“难题探究”，即借助学校所支持的网络平台为学生提出一个引发学生深入思考的难题进行深入探究.

难题探究设置：（1）“试触法”中ΔUU与ΔII的比较中，是否需要考虑试触点的先后顺序，为何不直接用ΔU与ΔI直接比较？（2）为何说“试触法”与待测电阻相对误差分析法等效？（3）如果只有电压表（电流表）而没有电流表（电压表），再给一个已知电阻，你能测出未知电阻的值吗？怎样测（实验方案）？

在此环节中，若学生无法顺利推导或计算，可通过网络平台向教师提问，也可以参考教师端发布的多媒体课件.教师将提示答案制作成多媒体课件，通过演示动画的方式发布于网络平台.

学生第一次点击参考时显示：不需要考虑试触点的先后顺序，“试触法”是通过比较ΔU和ΔI这两个变化量占真实值的比率.

学生第二次点击参考时显示：结合回忆之前的任务，若考虑先后顺序，则有以下计算公式：先试a点：Ub-UaUa=Ib-IaIa；先试b点：Ub-UaUb=Ib-IaIb.此式子分母取决于先接入电路的部分，没有实际意义，因此“试触法”只有一个式子：Ub-UaUa=Ib-IaIb.请学生可以参考的式子来订正自己的答案.

学生第三次点击参考时显示：“试触法”与待测电阻相对误差分析法等效说的是公式推导结果相同，式子Ub-UaUa=Ib-IaIb，Ib=UbRX+RA，Ia=UaRXRVRX+RV+RA，由以上式子求得：RX=±RA+RA2+4RARV2，若RVRA时，则RX≈RARV；当RX=RARV时，内接法和外接法皆可；当RX＞RARV时，选择内接法误差更小，反之选择外接法.最后给出最终答案，实现引导学生思考的效果.

学生第四次点击参考时显示：安安法测电阻；伏伏法测电阻.

3反思与总结

JiTT教学模式在应用过程中也需要注意以下问题.第一，教师要引导学生正确使用网络资源.在互联网时代，教育必然要拥抱网络，我们的学生也必然要学会使用网络工具来进行学习，JiTT教学模式在高中物理教学中可以有效发挥网络优势，但是教师必须在模式中积极引导学生正确运用网络.第二，学校需要为师生提供稳定且安全的网络环境.JiTT教学模式虽然有着整合网络资源、师生互动反馈迅速等优点，但是对网络环境有着较高的要求，否则该模式无法发挥其在教学中的优势，所以学校和社会需要为师生保障相应的条件.第三，教师必须拥有较好的教育信息化素养.JiTT教学模式中运用多项教育信息化手段，教师要想在高中物理教学中发挥JiTT教学模式的优势，就必须熟练掌握相应的软件，因此，教师需要不断提高自身素质.总而言之，JiTT教学模式在教育信息化背景下对物理教学有着诸多优势，教师应克服困难并努力提高自身能力，不断提高物理教学效果.

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知［EB/OL］.（20180413）［20230915］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

［2］G.M.Novak，A.D.Gavrin，W.Christian，et.al.JustintimeTeaching：BlendingActiveLearningwithWebTechnology［M］.PrenticeHall，1999.

［3］钱呈祥，韩叙虹.2011年高考物理题电阻测量方法探讨［J］.物理教师，2012，33（03）：2932.

［4］赵生武.伏安法测电阻创新实验的归类剖析［J］.数理化解题研究，2020（19）：8990.

作者简介：李微（2001—），女，汉族，云南宜良人，云南师范大学物理与电子信息学院本科生。

*通讯作者：陈阁（1993—），男，汉族，内蒙古兴安盟人，硕士研究生，讲师，主要研究物理教学论。