交互一體機(jī)在高中物理習(xí)題課教學(xué)中的應(yīng)用探究

摘 要：信息化時(shí)代預(yù)示著教育教學(xué)的新革命，多媒體技術(shù)的升級(jí)換代呼喚著更多匹配的教學(xué)理論和實(shí)踐，而作為高中物理課堂教學(xué)中的一種重要課型，習(xí)題課也迫切需要在有限時(shí)間內(nèi)提高教學(xué)效率。筆者通過對(duì)一體機(jī)這個(gè)硬件載體的使用、學(xué)習(xí)，根據(jù)教學(xué)研究過程中的素材積累，針對(duì)高中物理習(xí)題課的教學(xué)要求和傳統(tǒng)實(shí)施過程進(jìn)行分析和反思，總結(jié)了將一體機(jī)整合在高中物理習(xí)題課教學(xué)中的六種常用功能，對(duì)如何在有限的課堂教學(xué)時(shí)間中完成高效的習(xí)題課教學(xué)進(jìn)行了嘗試性的解答。

關(guān)鍵詞：一體機(jī);高中物理;習(xí)題課教學(xué)

一、 信息時(shí)代的新技術(shù)與物理學(xué)的發(fā)展、科技的進(jìn)步密切相關(guān)，需提倡和鼓勵(lì)使用

教育部在《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中明確指出：“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視。”另一方面，國(guó)家教育部編寫的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中也指出“現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為物理課程提供了豐富的課程資源。將信息技術(shù)與物理課程整合，既有利于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能，又有利于培養(yǎng)學(xué)生收集信息、處理信息、傳遞信息的能力?！?/p>

因此，在這個(gè)改革的大背景和時(shí)代需求下，高中物理教學(xué)過程中引入信息技術(shù)等手段尤為必要，數(shù)十年的研究成果顯示，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合度正在日益提高，它在加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)設(shè)生動(dòng)教學(xué)情境、優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)上有著許多傳統(tǒng)教學(xué)方法無法達(dá)到無法替代的優(yōu)勢(shì)。

再者，一體機(jī)的工作原理本身就和高中物理知識(shí)，尤其是傳感器這章內(nèi)容密切相關(guān)，作為物理教師能夠熟練應(yīng)用一體機(jī)、借助不同的App軟件完成各種教學(xué)任務(wù)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育、潛移默化地提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最好示范。學(xué)生們平時(shí)習(xí)慣了教師的一體機(jī)教學(xué)過程，那么在學(xué)習(xí)傳感器這章時(shí)，對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和技術(shù)的應(yīng)用會(huì)額外增添一份親切的感悟。

二、 傳統(tǒng)的習(xí)題課教學(xué)追求量變、側(cè)重應(yīng)試，教學(xué)方式亟待更新和優(yōu)化

一堂好的習(xí)題課一方面可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的理解，從而使學(xué)生達(dá)到靈活運(yùn)用的效果，是學(xué)生掌握知識(shí)、進(jìn)而學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的一種主要方法，另一方面也是教師了解教學(xué)效果的重要手段之一，教師通過精心設(shè)計(jì)的習(xí)題課以及學(xué)生的課堂表現(xiàn)、課后反饋可以調(diào)整教學(xué)方向，并對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)上的理解和設(shè)計(jì)優(yōu)化更到位。

但目前的高中物理習(xí)題課基本都是為了提高學(xué)生的應(yīng)試能力、解題能力，因此在有限的時(shí)間里追求無限的題量是指導(dǎo)思想，教師為了讓學(xué)生多見識(shí)多熟悉各種題型，經(jīng)常采用一言堂的教學(xué)模式，從頭到尾以講為主，學(xué)生練的少、表述的更少，學(xué)生的主動(dòng)性不強(qiáng)導(dǎo)致了學(xué)習(xí)效果不理想，一定程度上違背了習(xí)題課設(shè)置的初衷，并不能達(dá)到預(yù)期的提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，所以尋求合適的教學(xué)媒體來優(yōu)化習(xí)題課教學(xué)過程、補(bǔ)充適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段來提高習(xí)題課教學(xué)效率勢(shì)在必行。

三、 交互一體機(jī)的應(yīng)用增加了習(xí)題課課堂的靈活度，促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)參與和知識(shí)的生成

（一） 在幫助學(xué)生解讀物理?xiàng)l件時(shí)，可以借助彩筆批注功能以及插入功能

有些問題背景較簡(jiǎn)單，學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)可以助其構(gòu)建問題模型，則只需要引導(dǎo)學(xué)生找出關(guān)鍵詞、關(guān)鍵句，轉(zhuǎn)換成物理方程即可;有些問題背景相對(duì)抽象，理解文字題意有難度，則可以輔助插入圖片、動(dòng)畫、視頻的方式，配上教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，學(xué)生才能順利地理解條件。長(zhǎng)期這樣訓(xùn)練讀題過程，學(xué)生們還能慢慢模仿教師的分析策略，在審題能力上逐步提升。利用彩筆批注、配上輔助插件來解讀物理?xiàng)l件的功能主要是“粉筆+多媒體課件”的升級(jí)版，在使用方式和效果上差異不大。

（二） 在引導(dǎo)學(xué)生明確研究對(duì)象時(shí)，可以無限復(fù)制拖曳對(duì)象或視頻截屏定格畫面

在選擇研究對(duì)象時(shí)經(jīng)常要畫受力分析圖、電路圖、光路圖，有時(shí)還要分析對(duì)象在變化過程中的幾個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)，以前用黑板隨堂畫圖或是課件演示作圖時(shí)，教師要么要多次畫出初始圖形，要么要提前花較多時(shí)間制作課件中的圖片效果，相對(duì)費(fèi)時(shí)也費(fèi)力，而在使用一體機(jī)的希沃軟件授課時(shí)，可以插入圖片、也可隨堂利用軟件繪圖、還可以手繪圖形，甚至可以在插入的視頻播放時(shí)按需定格畫面，再輕點(diǎn)截屏選項(xiàng)，所需圖片便立刻生成，可以幾秒鐘完成裁剪留下所需要素，總之，盡管有些研究對(duì)象在之后的分析過程中需要多次用到，都只需要呈現(xiàn)一次圖形即可，只要手指直接在一體機(jī)屏幕上選定后按住不松手向屏幕一側(cè)移動(dòng)，一兩秒的操作即可復(fù)制出一個(gè)新的完全相同的圖形，有時(shí)還可以根據(jù)需要進(jìn)行縮放或鎖定，無疑是充分利用課堂時(shí)間的好辦法。例如在“游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)”課堂中，教師需要改變長(zhǎng)度讓學(xué)生讀數(shù)，按照以往傳統(tǒng)的教學(xué)方法總是要手繪或是插入提前繪制的圖片，由于是人工繪制的圖片，在繪制時(shí)或插入排版時(shí)，兩個(gè)尺上的對(duì)齊的刻度線經(jīng)常會(huì)錯(cuò)位導(dǎo)致無法讀數(shù)，但改成拍攝的實(shí)際操作視頻來截圖，就從源頭上避免了犯科學(xué)性的錯(cuò)誤，也大大節(jié)省了課堂時(shí)間。

（三） 在給學(xué)生演示分析物理過程時(shí)，可以借助學(xué)科作圖工具或素材庫(kù)動(dòng)態(tài)模擬

希沃軟件中有豐富的圖形、色彩可供選擇，最突出的是包括一些三維圖形的多角度調(diào)整，還兼容幾何畫板等軟件，教師在一體機(jī)上實(shí)時(shí)編輯的動(dòng)作可以直觀動(dòng)態(tài)的呈現(xiàn)物理過程中的變化，這對(duì)許多難以用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言描述的物理問題特別適合，例如在“帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)”一課中，教師使用一體機(jī)自帶的圖形庫(kù)做圓，然后用直接復(fù)制、鎖定、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作演示呈現(xiàn)“兩類動(dòng)態(tài)圓”的變化過程時(shí)，學(xué)生們往往都非常驚嘆這個(gè)模擬過程的逼真度，教師再加以引導(dǎo)和練習(xí)，許多學(xué)生遇到粒子入射速度方向不變或入射速度大小不變這兩類問題時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)聯(lián)起這些圖像，生成動(dòng)態(tài)的分析過程，關(guān)于此類問題的掌握程度、理解能力都會(huì)優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方式下的效果。當(dāng)然，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的模擬功能還可演示一些抽象、微小、快速的物理變化過程，教師可以對(duì)視頻文件控制時(shí)間的推移快慢、可以對(duì)圖片改變觀察的空間比例和角度、可以在一組圖片對(duì)比中聚焦研究對(duì)象，暫停、縮放、旋轉(zhuǎn)、特效筆、批注等功能鍵特別適合復(fù)雜運(yùn)動(dòng)形式的教學(xué)開展。

（四） 在體現(xiàn)物理規(guī)律和實(shí)際問題的聯(lián)系時(shí)，可以將抽象習(xí)題與實(shí)際錄像結(jié)合印證

針對(duì)有些物理問題的情境是可以實(shí)際創(chuàng)設(shè)并驗(yàn)證結(jié)論的，教師還可以在習(xí)題課之前拍攝或錄制一段完全使用題目具體條件的照片或小視頻，在課堂上講解完或是學(xué)生自己演算完之后播放視頻，重點(diǎn)突出、目的明確，既能緩解略顯緊張沉重的課堂氛圍，幫助學(xué)生在習(xí)題和實(shí)際問題之間搭建關(guān)聯(lián)，又最大限度地利用好課堂時(shí)間能夠讓學(xué)生眼見為實(shí)，增加老師的可信度或者是學(xué)生的自信度。例如，在進(jìn)行“游標(biāo)卡尺的使用和讀數(shù)”習(xí)題課教學(xué)時(shí)，教師先拍攝了一組完整的測(cè)量照片，然后在軟件中編輯時(shí)提前使用了聚光燈遮罩效果，只給學(xué)生呈現(xiàn)出局部刻度，需要他們根據(jù)測(cè)量原理等知識(shí)反推其他信息，待學(xué)生們分析得出結(jié)論后，教師再取消聚光燈效果還原本圖，學(xué)生立刻可以進(jìn)行驗(yàn)證，比傳統(tǒng)教學(xué)省時(shí)又能提高主動(dòng)性。

（五） 教師歸納習(xí)題課要點(diǎn)時(shí)，一體機(jī)動(dòng)態(tài)擔(dān)當(dāng)板書展示臺(tái)

傳統(tǒng)教學(xué)過程中“黑板+粉筆”往往可以將一節(jié)課的要點(diǎn)呈現(xiàn)到位，哪些是重難點(diǎn)、是教師拓展講授的要點(diǎn)均能知曉，但關(guān)于具體展開講解的副板書經(jīng)常是被擦了許多回，無法保留下來;而“課件+投影”的形式大都是教師課前做了預(yù)設(shè)和鏈接，對(duì)于一些課堂變化和臨時(shí)生成的教學(xué)內(nèi)容，總是難以在預(yù)設(shè)完成的課件中及時(shí)體現(xiàn)，板書寫了擦、擦了寫，或是PPT課件一頁(yè)頁(yè)地翻過去，學(xué)生缺乏在同一版面內(nèi)對(duì)一類題或相關(guān)題同異的比較、總結(jié)，所以預(yù)設(shè)的習(xí)題課教學(xué)效果往往會(huì)有些折扣。有些教師為了彌補(bǔ)這些不足，會(huì)將黑板和投影結(jié)合使用，效果固然不錯(cuò)，但相比使用一體機(jī)而言，后者優(yōu)勢(shì)更加明顯。教師不需要在黑板和計(jì)算機(jī)之間來回奔走，可以選擇頁(yè)碼變化、窗口切換的模式，也可以通過把講過的內(nèi)容鎖定再整體縮小，最后做課堂小結(jié)時(shí)采取放大還原的操作將內(nèi)容豐富的板書容納在一頁(yè)屏幕上，可以做到內(nèi)容全面且詳略得當(dāng)?shù)男Ч?/p>

（六） 習(xí)題課學(xué)生演練鞏固要點(diǎn)時(shí)，一體機(jī)高效充當(dāng)學(xué)情轉(zhuǎn)播機(jī)

借助一體機(jī)的外接插口、窗口切換等方式，教師可以在同學(xué)解答時(shí)進(jìn)行全班巡視，并拍攝幾種代表性解答過程，快速導(dǎo)入圖片，既可以逐一安排講解、指出優(yōu)缺點(diǎn)，也可以一個(gè)窗口顯示多幅圖片，形式可以是學(xué)生們共同批改、相互糾錯(cuò)，也可以是教師有目的有重點(diǎn)地加以導(dǎo)向性評(píng)論。并且，隨著硬件技術(shù)的升級(jí)換代、軟件功能的不斷開發(fā)和強(qiáng)大，一體機(jī)也已經(jīng)融合無線遙控、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，提供了動(dòng)態(tài)教學(xué)的諸多可能，教師手機(jī)拍攝的圖片和視頻借助手機(jī)終端下載的希沃授課助手APP軟件可以直接、無線、實(shí)時(shí)地同步到一體機(jī)的希沃助手程序上，每一個(gè)學(xué)生的隨堂演練可以直播到黑板上進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，這一教學(xué)手段的補(bǔ)充使得整個(gè)課堂的每個(gè)角落、每一處資源可以最優(yōu)化地被利用，草稿本上的演算可以即拍即取，這種方式可以有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)差距、借鑒優(yōu)秀，容易調(diào)動(dòng)課堂積極性和活躍度。

四、 總結(jié)

筆者堅(jiān)定地認(rèn)為：信息技術(shù)與學(xué)科教育的整合是教育現(xiàn)代化的必然，新技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的認(rèn)知工具、情感激勵(lì)工具、豐富的教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)工具，可以使各種教學(xué)資源、教學(xué)要素、教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)過整理、組合，實(shí)現(xiàn)融合，促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的變革。作為新技術(shù)的杰出代表，一體機(jī)的集成性、交互性、資源采集等功能優(yōu)化了其他已經(jīng)成熟的教學(xué)媒體形式，它在學(xué)科教學(xué)中最有意義的應(yīng)用——凸顯了學(xué)習(xí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的過程，每個(gè)人在過程中的感受和體驗(yàn)直接影響最終的理解和認(rèn)知。

當(dāng)然，新技術(shù)的應(yīng)用是服務(wù)于教學(xué)的，是起輔助作用的，教師不應(yīng)拒絕多媒體技術(shù)融入課堂，但也不能盲目隨意地濫用技術(shù)，交互式一體機(jī)的使用并不否認(rèn)傳統(tǒng)教學(xué)方式的價(jià)值，也不排斥、不能完全取代其他教學(xué)媒體形式的存在，它和其他教學(xué)手段、教學(xué)方法只有高度整合才能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：張莉娟，江西省南昌市，南昌市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校。