基于未來教室的教學(xué)實(shí)踐和思考——記《電容器的電容》一課的信息技術(shù)整合

劉　權(quán)

(江蘇省蘇州市陸慕高級(jí)中學(xué)，江蘇　蘇州　215131)

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基于未來教室的教學(xué)實(shí)踐和思考
——記《電容器的電容》一課的信息技術(shù)整合

劉權(quán)

(江蘇省蘇州市陸慕高級(jí)中學(xué)，江蘇蘇州215131)

摘要：本文基于未來教室的教學(xué)體驗(yàn)和思考，闡述了未來教室教學(xué)環(huán)境的三大特點(diǎn)：新型、高效、自由.結(jié)合《電容器的電容》課程的教學(xué)實(shí)踐，展示了未來教室環(huán)境下的信息技術(shù)整合途徑.

關(guān)鍵詞：未來教室；信息技術(shù)整合；電容

1未來教室的定義

未來教室并不是一種具體的物理形態(tài)，它是相對于傳統(tǒng)和現(xiàn)代教室而言.臺(tái)灣《啟動(dòng)學(xué)習(xí)革命》一書中認(rèn)為：未來教室=無所不在的學(xué)習(xí)環(huán)境+電子書包+隨意教室+遠(yuǎn)距實(shí)驗(yàn)室+高互動(dòng)教室+相連教室.

2基于未來教室的教學(xué)體驗(yàn)和思考

2.1未來教室提供新型的教學(xué)環(huán)境

根據(jù)對未來教室的定義，未來教室提供了指尖上的教學(xué)環(huán)境.未來教室給教師準(zhǔn)備了電子白板，電子白板不僅可代替粉筆和黑板，還提供了對交互的支持，包括人-機(jī)交互、人-人交互、以教學(xué)應(yīng)用為主的資源交互等多種形式.未來教室給學(xué)生準(zhǔn)備了電子書包，它替代了傳統(tǒng)書包和書本的功能，電子書包的引入為學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)及探究學(xué)習(xí)提供了資源、工具等支撐，為最大發(fā)揮學(xué)生自主性、能動(dòng)性提供了可能.

2.2未來教室提供高效的教學(xué)環(huán)境

2.2.1提高了教學(xué)的效率

現(xiàn)在的課堂，教師也會(huì)用到很多學(xué)習(xí)資源，如圖片、網(wǎng)頁、視頻等等.運(yùn)用這些資源的方式是將它們通過超鏈接連接起來.在未來教室的環(huán)境中，保留了現(xiàn)代教室的功能，并設(shè)法使得資源呈現(xiàn)方式更加自然，并不需要覆蓋當(dāng)前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)有所依.學(xué)生會(huì)感覺到資源是在學(xué)到那個(gè)位置才彈出的，并不突兀.為了達(dá)到以上教學(xué)效果，教師并不要經(jīng)歷繁瑣的操作，只需要利用好Starc教學(xué)平臺(tái)，制作好課件，將需要的資源通過附加文檔的功能附加在對應(yīng)的活動(dòng)中.由于操作上的便利，教師更愿意收集更多的資源，讓課堂更加有趣、豐富、有效率.

2.2.2強(qiáng)調(diào)了教材知識(shí)結(jié)構(gòu)

物理特級(jí)教師吳加澍說過：課堂教學(xué)中有三維因素(教材、學(xué)生、教師)，相應(yīng)地有三種結(jié)構(gòu)形態(tài)(知識(shí)結(jié)構(gòu)、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、教學(xué)結(jié)構(gòu))，每種結(jié)構(gòu)又有著各自的順序(知識(shí)序、思維序、教學(xué)序).他認(rèn)為教師在物理教學(xué)中，同步、有效地進(jìn)行科學(xué)思維訓(xùn)練，必須做到三序合一.接觸未來教室的教師心里應(yīng)清楚一點(diǎn)：一個(gè)課件必須包括若干活動(dòng)，也就是把一節(jié)課分割成若干塊，這個(gè)要求跟微課程教學(xué)理念一拍即合.如果教學(xué)以微課程單元的形式呈現(xiàn)，學(xué)生能夠清楚地看到一節(jié)課整體的知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)，做到心中有數(shù)，將思維空間有效地分割到每一塊單元中.

2.2.3突出了教學(xué)重點(diǎn)

未來教室教學(xué)平臺(tái)提供了隨手寫的功能，有了這種功能，教師可以根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)生掌握的情況，及時(shí)地在課件內(nèi)容上進(jìn)行標(biāo)注，標(biāo)注的形式可以是圖形、符號(hào)、文字等，這種動(dòng)作效果在傳統(tǒng)教學(xué)軟件中只能通過自定義動(dòng)畫來完成.隨手寫功能讓教學(xué)預(yù)設(shè)和生成有效地結(jié)合在一起，教師可以將備課中沒有考慮到的內(nèi)容在課件中表達(dá)出來，也能把學(xué)生的即時(shí)要求反映出來.整個(gè)教學(xué)過程更加自然，注重教學(xué)實(shí)際，很好地體現(xiàn)了教師主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性.

2.2.4突破了教學(xué)難點(diǎn)

未來教室從硬件和軟件上為教師突破教學(xué)難點(diǎn)提供了更好的幫助.從硬件上來看，在未來教室里，教師教學(xué)可以配合使用實(shí)物投影儀、數(shù)字傳感器等，而且可以將實(shí)驗(yàn)過程和課件的文字內(nèi)容同時(shí)展現(xiàn)出來.從軟件上來看，未來教室軟件平臺(tái)提供了大量的學(xué)科資源，物理學(xué)科資源包括了文字資源和實(shí)驗(yàn)資源(模擬實(shí)驗(yàn)操作、模擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫).教師通過合理地使用硬件和軟件，幫助學(xué)生理解和消化難點(diǎn).

2.2.5優(yōu)化了教學(xué)過程

未來教室的應(yīng)用對教學(xué)過程的優(yōu)化幫助也很大，它能夠根據(jù)教師的教和學(xué)生的學(xué)提供具體的幫助，如未來教室提供了對比教學(xué)、輔助教學(xué)、主次教學(xué).對比教學(xué)的特點(diǎn)是：教師可以通過電子雙板實(shí)現(xiàn)任意兩張學(xué)習(xí)頁面的關(guān)聯(lián)，教師任意選擇兩張學(xué)習(xí)頁面進(jìn)行比較，突出關(guān)鍵的知識(shí)和方法.輔助教學(xué)的特點(diǎn)是：教師通過平臺(tái)的附加文檔功能，將學(xué)習(xí)資源很自然地展示出來，配合學(xué)生學(xué)習(xí).主次教學(xué)的特點(diǎn)是：教師可以將主要的學(xué)習(xí)頁面(主頁面)鎖定，配合它出現(xiàn)的次要頁面(子頁面)不斷換頁，從不同層面來反映主要內(nèi)容.

2.2.6優(yōu)化了教學(xué)評價(jià)

新課程特別強(qiáng)調(diào)關(guān)注學(xué)生個(gè)體差異，未來教室為教師開展個(gè)性化教學(xué)提供了很好的服務(wù)，讓教師了解每一位學(xué)生成為可能，并且能及時(shí)知道學(xué)生掌握知識(shí)和能力培養(yǎng)的狀態(tài).例如，教師將訓(xùn)練題傳給學(xué)生，學(xué)生及時(shí)作答，回傳答案，教師通過Starc教學(xué)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)圖功能，立即知道學(xué)生對每個(gè)選項(xiàng)的支持比例，而且能具體到任一學(xué)生的作答情況.通過統(tǒng)計(jì)定量分析，學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)起來，誰都愿意第一時(shí)間掌握知識(shí)，誰也不愿意落在他人后面，學(xué)生上課的注意力提高了，學(xué)生被關(guān)注和點(diǎn)評的機(jī)會(huì)也變多了.

2.3未來教室提供了自由的教學(xué)環(huán)境

在未來教室里，學(xué)生的思緒可以自由穿行在課堂中，他們可以自由表達(dá)自己的想法，利用電子書包將自己的發(fā)現(xiàn)或觀點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)在教師的電子白板上.教師可以利用平臺(tái)的應(yīng)答系統(tǒng)，組織學(xué)生自由搶答，將學(xué)習(xí)氣氛推向高潮.教師也可以根據(jù)學(xué)生的作答情況，組織學(xué)生自由討論，讓思維的碰撞更加激烈.學(xué)生課后可以通過教學(xué)資源平臺(tái)，利用電子書包隨時(shí)隨地點(diǎn)播、瀏覽課堂實(shí)錄，進(jìn)行復(fù)習(xí)和反思，也可以方便自由地與老師、同學(xué)、家人互動(dòng)，將自己的學(xué)習(xí)全方位地沉浸在自由、民主、和諧的環(huán)境中.

3基于未來教室的教學(xué)實(shí)踐

憑借未來教室的技術(shù)支持，我們重新設(shè)計(jì)了《電容器的電容》這節(jié)課程，將信息技術(shù)整合在教學(xué)中，教學(xué)實(shí)踐表明不僅提高了教學(xué)效率，更提高了教學(xué)質(zhì)量.接下來展示信息技術(shù)整合的具體內(nèi)容.

(1) 課題引入：利用電子白板的N-1功能，完成生活中電容器的圖片呈現(xiàn).通過白板調(diào)用實(shí)物展臺(tái)，展示具體的電容器實(shí)物，并演示電容器充、放電的過程.

(2) 活動(dòng)一“電容器的結(jié)構(gòu)”：實(shí)物展臺(tái)展示紙質(zhì)電容器的結(jié)構(gòu)組成，并增加全局白板，在白板上畫出電容器的基本結(jié)構(gòu)(起到板書作用).

(3) 活動(dòng)二“電容器充、放電的特點(diǎn)”：通過Starc平臺(tái)將表格發(fā)送給學(xué)生小組，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)時(shí)記錄，最后每個(gè)小組將表格回傳給教師，教師利用N-1功能，完成每個(gè)小組表格內(nèi)容的隨機(jī)比較，用白板隨手寫功能對錯(cuò)誤內(nèi)容進(jìn)行圈注，讓學(xué)生在比較中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，糾正錯(cuò)誤，建立正確認(rèn)識(shí).然后再次打開全局白板，在活動(dòng)一的板書基礎(chǔ)上，加上描述電容器的重要參量：極板的電荷量Q和極板間的電壓U，整個(gè)活動(dòng)自然、緊湊.

(4) 活動(dòng)三“電容器的電容”：如何建立電容器電容的概念是這節(jié)課的難點(diǎn)，借助Starc平臺(tái)，分三部分完成此活動(dòng).第一步通過準(zhǔn)備好的電容器充、放電演示儀，讓學(xué)生觀察兩個(gè)電容器分別在不同電源充電后放電時(shí)，電流表指針的最大偏轉(zhuǎn)角度，并記錄在表格中，完成上傳.教師隨機(jī)展示小組的記錄結(jié)果，完成電容概念的建立.第二步利用白板展示教材上用電流傳感器記錄電容器放電的實(shí)驗(yàn)方法，借助他人利用這種方法得到的結(jié)果，再次明確電容的概念.第三步利用白板的附加文檔功能，鏈接一個(gè)網(wǎng)頁，介紹另一種實(shí)驗(yàn)方案：用電容器放電使得電子鐘秒針走動(dòng)，通過比較兩個(gè)電子鐘秒針走動(dòng)的時(shí)間來建立電容概念.讓學(xué)生借助電容概念，結(jié)合小組討論，證明這種方案的可行性，從而加深對概念的印象.

(5) 活動(dòng)四“鞏固練習(xí)”：通過Starc平臺(tái)完成習(xí)題制作，學(xué)生通過應(yīng)答器完成選擇題的作答，教師通過Starc教學(xué)平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)圖功能，可實(shí)時(shí)知道學(xué)生對每個(gè)選項(xiàng)的選擇比例，

而且能具體到任一學(xué)生的作答情況，這種方式更及時(shí)、有效地幫助學(xué)生在課堂上消化知識(shí).

(6) 活動(dòng)五“課堂延伸”：通過白板展示測定液面高度的電容式傳感器應(yīng)用的內(nèi)容，有效鏈接下節(jié)課電容器動(dòng)態(tài)分析的課題.通過附加文檔、播放視頻(超級(jí)電容器)拓寬學(xué)生視野.通過課堂延伸，讓學(xué)生目光轉(zhuǎn)移到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)(STS)上來，讓學(xué)生更加關(guān)注生活，熱愛生活.

未來教室的出現(xiàn)符合新課程理念，若教師能整合好未來教室中的信息技術(shù)，就能真正充分發(fā)揮課堂組成各要素(人、技術(shù)、資源和環(huán)境等)的作用，以互動(dòng)為核心，構(gòu)建能充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、能動(dòng)性的教學(xué)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)高效課堂的目標(biāo).

參考文獻(xiàn)：

宋衛(wèi)華.未來教室的構(gòu)建及應(yīng)用探討[J].中國信息技術(shù)教育，2011，(2).