数字化学习在高中物理教学中的实践研究数字化学习

刘金善

【摘 要】当今，信息技术已渗透到经济发展和社会生活的各个方面，人们的生产、生活以及学习方式正在发生深刻的变化，全民教育、优质教育、个性化学习、自主学习、数字化学习已成为信息时代教育发展的重要特征。本文结合北京市平谷区第五中学高中物理教学实际，对数字化学习平台建设和教学模式进行了探讨。

【关键词】数字化学习；课程学习平台；学习模式；物理

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2016）06-0059-03

国内教育技术界知名学者李克东老师在《信息技术与课程整合的核心——数字化学习》一文中系统论述了数字化学习，认为数字化学习包括三个要素，即数字化学习资源、数字化学习环境和数字化学习方式；并把数字化学习资源界定为经过数字化处理，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的多媒体材料。它能够激发学生通过自主、合作、创造的方式来寻找和处理信息，从而使数字化学习成为可能。

学校物理学科网站群建设

1. 数字化学习资源建设

数字化学习资源是数字化学习的关键。北京市平谷区第五中学高中物理学科网站群（以下简称“平谷五中物理网站”）自2011年开始建设。首先，我们创建的是数字化学习资源网站，即物理教研网。整个站点跨平台运行，无需专设服务器，数据库存储快速、高效，全部支持手机、平板等多终端访问。

物理教研网根据学校实际特点制作，是适合我校实际需要的学科学习教研站点。 经过近五年的积累，网站成为集信息发布、教学科研、课程资料、试题试卷等于一体的综合物理学习教研站点。紧跟信息技术的发展潮流，我们目前又开发了系列的物理学科网站群。

2. 数字化学习平台建设

数字化互动教学平台是开展数字化学习的重要基础之一。功能强大的互动教学平台有助于教师开展数字化教学和学生进行数字化、个性化学习。一般来讲，该平台至少要具备以下基本功能：①完善的用户体系和权限管理；②并发数满足师生开展数字化学习需要；③支持师生在线备课和学习；④在线授课以及完善的课堂管理功能；⑤学生在线作业功能；⑥平台能支持所有智能终端；⑦支持学生个性化学习、协作学习。

我校物理数字化学习平台最早采用Moodle平台进行开发，存在效率低、速度慢、改造难度大等问题。于是，我们改为使用更适合中国人习惯的Claroline进行开发。改进后界面更加整洁，功能相对集中在一个链接里，对于练习和讲义等，还可以做到近似“全屏”的播放。

基于Claroline 平台的混合式学习模式能将面对面的教学、网络学习和平台的优势有机地集中起来，取长补短，能最大限度地混合有效的教学资源和教学手段，实现教学的最优化。在这个过程中，开源程序Claroline 由于搭建容易、操作简单、结构清晰、功能实用等优点，能在很大程度上提升教学的效率。

3. 物理学习社区建设

学习社区是进行数字化学习的重要组成部分。学科主题社区是指以某一学科为主题、由一定规模的学习群体组成的网上交流空间。在社区中通过讨论、沟通、互动等过程，来分享和交流观念、知识、经验、信息和策略，创建集体的探究活动，扩展集体的知识和能力。其主要特征是合作、对话、反思和知识的内化。

我校的物理学科主题社区为论坛的形式，采用开源Discuz。物理学习社区是师生共同学习讨论、交流的论坛，为学生提供了一个基于网络的专题探究、协作式的数字化学习平台。尤其在假期，教师可以通过平台对学生学习进行跟踪、远程辅导、师生互动。

4. 慕课平台建设

我校抓住“微课”流行的契机，积极主动地结合本校资源特色，打造高中物理学科数字资源，建设网络辅助教学平台，深化信息技术在课堂教学中的应用。目前，国内外对于微课的研究仍聚焦于相关理论的描述、制作开发、与学科结合、评价等方面，对于微课平台开发及其应用的研究并不多，而适合学校自主搭建的平台更少，且价格昂贵。所以，根据本校特点，针对学生实际，我校自主研发了微课慕课平台。

我校慕课平台采用Edusoho进行二次开发，为开放平台，零费用运行。利用我校慕课平台，教师可以根据自己所带班级学生学科教学进度调整教学策略，定制适合教师自己班级学生的资源。我校慕课平台支持手机、PC、平板等多种终端访问，为学生利用碎片化时间学习提供了可能，学生可随时随地自主学习。在慕课学习进程中，学生可以组建小组讨论，也可以进行相互评价，做学习笔记等。慕课平台所能提供的强大的数据统计功能让老师们对学生学习参与的情况和效果一目了然，还可根据情况及时与学生、家长进行沟通以督促学生；也可以实现网络教学过程中教师与学生实时的在线测试、研讨、解决疑难等。

在2015年北京市雾霾红色预警期间，我校慕课平台为“学生停课不停学”助力，高一物理课程正式上线。在平台上看到自己老师的微课，听到了老师的声音，学生倍感亲切。教师合理调整教学方式，灵活安排学习内容，指导学生充分利用慕课平台开展自主学习。在教学中，我校物理学科利用该平台尝试“翻转课堂”教学模式。

5. 微信第三方平台

翻转课堂、微课实际上都强调的是先学后教，这已经被证实为一种比较成功的教学范式。使用微信平台进行教学活动则不多，大多还停留在信息交流和沟通上。真正利用微信进行“翻转课堂”教学实践的就更少了。基于微信的基本功能和微信第三方平台，我校教师尝试了利用微信进行教学。

为了能够支持更多学生学习和将微课程系统化，同时解决刷屏现象，我们决定把已有微信群升级成微信公众平台。主要在5个方面进行了调整：①调整学习时间，从“学生在课堂上听讲”调整为“课后自己看课本、视频及相关资源”；②调整学习方式，由“课堂跟老师学”调整为“课外自学和课上互学”；③调整学习内容，将完整的课堂视频调整为“10 分钟以内的重点内容视频”；④调整学习地点，将“在课堂上学习”调整为“处处皆学习”。⑤调整作业时间，由“课后完成作业”调整为“课上完成作业”。将公众号与我校微信第三方平台绑定，可以发布信息、微测试、微考试、投票等。

根据目前流行的手机H5的特点，我校教师将物理知识点制作成手机访问的H5小站点，把微信、流行的新技术H5应用到教学中。

基于数字化学习平台的教学模式变化

1. 教师角色和观念的变化

在数字化教学平台的建设和使用过程中，教师感到的不仅仅是便利，更多的是挑战，是改变传统教育理念、教育模式的一场革命。这需要教师从传统的教学活动中的中心、主导角色转变为学生学习的帮促者、合作者、引导者、激励者和组织者。教师要更多关注学生的学习环境、学习活动以及与教学活动过程相关的各种教学资源的设计、开发和管理。

2. 教学内容和方式的变化

教育信息化给传统教学内容结构带来了强大的冲击，教师在教学过程中必须利用网络、多媒体技术建立符合学生学习要求的课程内容，将课程动态化、形象化显示，突出网络交互的内容。教师应充分利用丰富的教学资源，如Flash动画、动态页面等，体现学科互动的特点。以课程的学习任务为驱动，带动学生进行网络环境下的自主学习，同时为学生创设问题环境，营造一种民主、科学的交流氛围，让学生尝试、体验科学交流活动的精神享受与乐趣。教师在学生交流过程中要适度引导、参与、激励，起到推波助澜的作用，让学生在学习中拓宽思维，掌握知识。

基于数字化学习平台的学习模式变化

数字化学习平台，在高中物理学科学习中起到了很大的辅助作用。它颠覆了我们的课堂，由教师主角演变成学生主角。学生实际自主学习，获取知识，提高了学生的积极性。教师成为学生的合作者，学生成为课堂的主人。

1. 由单一学习变为合作学习

在数字化学习平台中，教师将学生分成不同的小组，分配相同或不同的学习任务，由小组成员共同完成，每一位学生都可以积极表达自己的意见，提出完成任务的途径，与他人共享学习心得。这样的合作学习方式能有效转化和消除学生之间过度的学习压力，有助于引导学生在学习中进行积极的沟通，形成学习的责任感，培养合作的精神和相互支持、配合的良好品质，提升学生的团队合作意识和自信心。以课程中的论坛为例，针对老师提出的问题进行讨论，每位学生都可以发表自己的见解，或者划分明确的责任分工，共同完成这个任务。合作学习可以促进学生之间的相互交流、共同发展，促进师生教学相长。

2. 由“接受式”学习变为“自主”学习

首先，翻转课堂模式提高了学生学习的参与程度。由于学生是在自己观看教学视频过程中对教师提出的问题进行思考后参与课堂教学，故针对教师提出的问题学生会有一定的答案和自己的看法，带着问题进入课堂环节，会使学生能够真正参与课堂活动，真正成为学习的主人，而不是游离于课堂之外的旁观者。

其次，翻转课堂促进了学生的思考。由于学生可以自定观看教学视频的步调，根据学到的知识联系已有的知识模型会产生一定的问题，有些问题学生可以通过查阅资料或与同学交流等方式解决，而解决不了的问题为了能够在小组内进行交流，与教师进行讨论，学生会将问题反复斟酌后再提出。这不仅促进了学生对所学知识的思考，更培养了学生自我反思的意识和能力。另外，学生可以基于自己的学习兴趣，拓展、强化学习内容。

翻转模式在时间分配上的另一个特点是在课堂中减少教师的讲授时间，留给学生更多的学习活动时间。这些学习活动应该基于现实生活中的真实情境，并且能够让学生在交互协作中完成学习任务。将原来课堂讲授的内容转移到课下，在不减少基本知识展示量的基础上，增强课堂中学生的交互性。最终，该转变将提高学生对于知识的理解程度。此外，当教师进行基于绩效的评价时，课堂中的交互性就会变得更加有效。根据教师的评价反馈，学生将更加客观地了解自己的学习情况，有效地控制自己的学习。

21世纪基础教育改革的重点之一就是中小学信息技术与课程整合，它也是数字化学习的核心。数字化学习平台建设为教师和学生提供了良好的交流平台，为教师开展信息化教学和学生自主学习创造了良好条件。随着信息技术的进步和学习理念的变革，以教师为中心的传统教学模式正逐步向网络化和数字化平台迁移，建设并利用好数字化学习平台，为广大师生构建一个教与学交流的网络环境，成为当前中小学信息化建设的重要任务。