“互联网+”物理习题教学的构建策略

郑行军

摘 要 信息通信技术的高速发展，使得学生获得知识的途径呈现多样化，教师的教学模式和教学方法也发生了很大的变化。如何以新型的信息通信技术为平台，对现有的物理习题教学模式进行创新与改革，推动中学物理概念、题型和实验等习题教学的跨越式发展，为学生提供更多自主学习的环境，让学习变得更加丰富多彩，让教学效果更加切实高效，是一个值得深入研究的课题。

关键词 “互联网+” 物理习题教学 教学反馈 交互 智能

在大数据、云计算、移动互联等技术优势的基础上，对现有的物理习题教学模式进行创新与改革，使得“互联网+”模式下的人机交互、人工智能等教育形式在物理习题教学中成为可能，努力提升学生自主学习物理的主动性，使得学习效率得到极大提高。这种以移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息通信技术以及互联网平台为基础的新型的教育模式，正在与传统教育模式进行深度融合，并正引起巨大的教育变革，目前教育领域被普遍认为是未来互联网行业最受关注的领域[1]。这种新型的教育模式不仅革新了教育技术手段，而且对原有的教育模式、教育理念、教学方法产生了深层次的影响。

一、“互联网+”对物理习题教学的影响

1.“互联网+”使得新型的教学模式得以广泛应用

“互联网+”的发展，使得师生主客体关系发生了很大的变化。各种基于互联网平台的新型教学模式如翻转课堂教学模式、MOOC等网络课程模式极大地拓展了优质教育资源的作用和价值[2]，学生可以随时随地开展课堂学习，加速了教育的更新与发展。

2.“互联网+”使得教育资源的共享和教学信息反馈得以实现

“互联网+”带来教育资源共享的广泛性和及时性。学生可以利用互联网平台随时随地查找所需的学习资源并开展交流互动、实时评测等。教师则可以从网站中随时提取、上传、修改教学资源和了解学生学习信息，如教案、论文、教学视频、试题、学生评测数据、物理研究的最新动态等；教师还可以通过网上互动交流平台跟同行进行讨论和交流，实现资源共享等。

3.“互联网+”使得学生的学习能力和各项素质得到培养和提高

基于互联网平台的教育模式创造了一种全新的自主学习和引导式教学环境，使学生的自主学习、设疑探究、拓展创新能力得以充分发挥。各种形式的教学资源及生动形象的人机交互能有效调动学生学习的积极性，使得学生的自主学习能力得到培养；互联网平台的后台评测系统可以对学生在线学习和交流互动过程产生的信息流进行采集、整理，对学生提交的作业和检测试题答案进行批改并对结果进行分析统计，将统计信息反馈给学生并提供智能化建议，学生可以通过系统反馈的数据和评测结果了解自己对于课程掌握的程度，及时调整自己的学习规划；网络中整合的交流互动平台能给学生以充分的学习空间和讨论机会，学生可以利用所获得的信息对自己的认知层面进行重构，从而培养信息交流能力、信息创新能力和协作学习能力。

二、“互联网+”物理习题教学的构建策略

1.建立互联网预习系统

互联网平台向学生提供预习资源库，学生可以使用计算机等移动互联设备，在线学习或下载所需的预习资源参与相应课程学习，从而为后续课堂的深入探讨奠定基础。互联网预习系统是一个智能化交互式的信息平台，教师在课前可根据学习进度、课程的特点和学生的学习情况提供相关学习素材，构建自己的课程资源库，实现有针对性的引导学生进行自主性学习。教师在预习版块中可以及时了解学生的学习行为，比如学习时长、学习内容、发言频次等，并布置作业和同步检测以反馈学生的学习效果，为课堂教学的展开打好基础。

2.形成基于互联网平台的习题教学模式

物理习题教学是在物理概念及规律的应用中提高知识的课程教学，进行物理习题教学是培养和提高学生科学素养的重要途径之一[3]。与传统的课堂讲授教学模式不同，基于互联网平台的教学模式创造了一种全新的教育环境，使学生的学习能力和创新思维能力得以充分的培养。

（1）基于互联网平台的物理概念和规律习题教学

物理概念和规律的形成本身是一个对现象归纳、抽象的过程[4]。基于互联网平台的教学系统能有效帮助学生完成这一复杂认识的过程，并在对物理概念和规律的建构、理解和应用中，培养物理思维能力和物理学习研究能力[5]。互联网学习平台可以根据学生的需要，提供多种形式的自主学习模式，教师可以根据课程的要求、性质和特点，合理选择相适应的教学模式对学生进行启发式、引导式和探索式教学。在实施物理概念与规律教学时，教师可将在课堂上讲的相关视频内容提前放在网上，学生观看过程中可以互相提问和讨论，并参与解答，从而实现信息互动和资源共享[6]。学生结束在线课程后，登陆资源平台完成教师布置的作业和自主检测卷反馈学习效果。学生可以依据自身水平自由选择相应的习题进行物理概念的练习，并将解答过程中遇到的问题在答疑交流平台中与教师互动交流。學生完成作业训练后，计算机系统将数据实时反馈给教师和学生，学生可以通过系统的数据和评测结果了解自己对于物理概念和规律掌握的程度，教师可以实时了解学生对于该知识点掌握的情况。

（2）基于互联网平台的物理题型教学

物理教学的目的就是要让学生学会从纷繁复杂的物理现象中发现事物运动或变化的主要影响因素，经过一系列的分析、综合、比较、抽象、概括、推理等，找出其基本规律。在进行习题教学时不能只重视知识的传授和搞重复性的题海战术，而应该以物理模型为主线，创造出物理情境，在指导学生解题时有意识地培养学生在物理情境中抽象出物理模型的意识；在设置与教学同步配套的习题时，应以题型为主线，对某一章或几章知识点进行系统化、模块化的整理，构建起能够科学的检测学生对于知识和技能掌握程度的习题资源交互平台，从而实现教、学、用的有效整合。教师通过合理安排每个环节的教学实践，形成一个模块化的教学设计体系，教师可将所讲题目按题型归类成几个部分，每一部分录制成教学短视频，上传到网上供学生提前观看以加深对题型特点的认识，这样学生在学习时就可以明确了解题型的整体构架和可能的命题方向，并整理出相应的解题思路，实现高效解题和全面发展的有效教学。endprint

（3）基于互聯网平台的物理实验习题教学

物理实验能有效地展现生动直观的学习情境，提供丰富的感性认识。基于高中物理课程标准要求及物理学科的特点，在教学中有必要将实验教学与习题教学有机地结合而不应是相孤立地进行。传统的中学物理教学过程由于受课堂时间和硬件资源的限制，往往无法做到让学生细心观察物理现象，更难以对物理现象出现的原因进行分析和研究，从而无法使枯燥抽象的习题教学与直观形象的实验情境有机地结合，而互联网学习平台和多媒体教学资源的运用可以打破以上限制。在进行实验习题教学时，教师可以将教学视频、演示或仿真实验、实验预习思考题等教学资源放上网，学生通过互联网学习系统自主学习，了解实验原理、实验内容和实验要求等信息，在学习中可以发现许多感兴趣的问题，及时与同学或教师进行互动交流和思维拓展探究；网络评测系统评估学生学习效果，并根据反馈数据统计分析，给教师和学生提供智能化的建议。例如，通过思考题的问答检查学生是否认真学习相关网络资源，在实验操作和问题解决中可以发现学生是否认真学习了多媒体资源中重点提示的操作技巧，通过实验探究训练检查学生对于实验原理、实验知识运用的程度，等等，实现教师对学生有针对性的教、学生有针对性的学，从而更准确地引导学生，实现真正的“因材施教”。

3.细化习题设置结构，形成实时教学反馈

教学反馈是每一位对物理课堂教学质量具有高追求的物理教师重视的问题。与其他反馈途径相比较，习题的教学反馈功能更加客观，教师可通过布置习题作业或安排小测验，了解学生对课堂知识和对物理思维方法的掌握程度。在互联网学习系统的支持下，测验试题不仅仅能反映简单的结果对错和机械的公式呈现，而且能体现出学生在解题中对物理过程分析和物理方法的掌握程度。如在检测学生对直线运动相遇和追及问题的掌握情况时，习题情境设置可进一步细化：（1）本题您选择的物理轨迹模型是什么？（2）您认为上题涉及哪些问题？（3）本题您选择的答案是什么？（4）您认为通过该题目学习在现实生活中可以有哪些应用？通过对原有习题的细化设置，教师就可以实时了解学生在解题时的思维变化及对知识点掌握的程度，而不是简单的习题答案结果。学生完成习题后，计算机系统将数据统计结果和智能化建议实时反馈给教师，教师根据反馈的结果，在后续的课堂教学中就可以有针对性地帮助学生解决问题，从而搭建切实有效的师生互动、生生互动平台。

4.构建与教学相配套的后台评测系统

学生在课前预习讨论交流、课堂互动探究和课后检测过程中都会产生大量的信息数据，教师如果要及时了解学生的学习行为、学习需求和学习达到的程度等情况，必须对这些信息数据进行采集和处理，这在传统教育模式下是很难完成的，而基于移动互联网、云计算、大数据等信息通信技术的后台管理评测系统使得学生学习信息数据的采集和反馈过程成为可能（如图1）。通过实时监测和大数据分析，系统可以将学生学习行为的统计信息及时反馈给任课教师；可以对学生在线学习模块和交流互动模块提出的问题进行采集、整理并反馈给任课教师；可以对学生提交的作业和检测试题答案进行批改并对结果进行分析统计，将数据信息反馈给教师和学生，并提供智能化建议。学生可以通过系统的数据和评测结果了解自己对于课程掌握的程度，教师可以实时了解学生对于该知识点掌握的所有信息，使得人机交互、人工智能等教育形式成为可能，达到了传统的习题教学模式无法实现的教育目的。

基于互联网平台的习题教学模式创造了一种全新的习题教学环境，使学生的自主学习能力和创新思维能力得以充分的培养。教师和学生以互联网为平台进行教与学，知识在互联网上成型，线下活动和线上活动互相补充与拓展[7]，很多教与学活动都围绕互联网进行。善于运用互联网技术使之与教学过程有效融合是每个现代教育者都必须具备的能力，这是教育信息化的发展研究带来的机遇和挑战，也是顺应时代发展的要求。

参考文献

[1] 黄蔚.奔跑吧，智慧教育-2015年“互联网+”计划起航[EB/OL].中国教育报，2015（3）.

[2] 卢梭.爱弥儿[M].李平沤，译.北京：商务印书馆，1978.

[3] 黄敏华.突出学科特点，优化物理教学[J].考试周刊，2011（7）.

[4] 赵光华.新课改下高中物理概念教学策略[J].中学生数理化，2016（6）.

[5] 陈波.高中物理概念教学中构建自主课堂的策略[J].中学课程辅导，2016（19）.

[6] 徐武生.互联网翻转课堂：慕课模式的教育传播思考[J].新闻教育研究，2015（2）.

[7] 靳宗信，樊红娟.浅议微课的教学设计[J].现代计算机，2015（8）.

【责任编辑 郭振玲】endprint