“天之文”网站应用于中学物理教学初探

邵雪艳 宋亚杰

摘 要：在信息化时代的背景下，网络已成为了一种拓展人类知识、思维、能力的创造性工具，同时网络也成为了教学资源的一个非常重要的来源，将网络平台中的资源整合于物理教学中已成为研究的一个热点问题。“天之文”网站是中科院主办的科普网站，网站资源丰富，与高中物理人教版必修二中的“万有引力与航天”知识具有紧密的联系。文章从中学物理教学的视角分析了“天之文”网站的特点与作用，并给出了将其应用于物理教学的实施建议。

关键词：“天之文”网站；中学物理教学；整合

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）12-0064-5

1 问题提出

近年来，以网络为载体的知识信息正在经历革命性变革，在信息传播的速度、途径、数量等方面都发生了巨大的变化。身处在信息大爆炸的时代，网络已成为了一种拓展人类知识、思维、能力的创造性工具。对于青少年而言，网络已成为他们接受新知识、新信息的重要载体。然而，多数物理课堂仍比较传统，教学资源仍主要来源于以纸质教材为主的书面资源，即使有利用到多媒体，也多是教师反复使用的一些久未更新的课件，这些静态的、有限的知识已经远远不能满足当代的中学生了。

《基础教育课程改革纲要（试行）》[1]中早就明确指出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。所以，从网络中寻找可利用的、更为丰富的教学资源在当前是值得研究的。就以高中物理人教版必修二中《万有引力与航天》一章为例[2]，其中涉及到的航空航天是一个快速发展的前沿领域，也是学生在物理中最感兴趣的内容之一。不仅如此，本章内容也是高考考查的热点。经过简单统计，年份以及题号等分布情况如表1所示。从表中可以发现，相关高考试题涉及到了开普勒定律、万有引力定律、牛顿第二定律等内容，题型多以选择题的方式呈现，题目表现形式多以航天事业为背景，将卫星问题与现代科技紧密结合。如2017年“天舟一号”货运飞船发射升空、2015年太阳系外行星“51 peg b”的发现等，都为试题创设了非常生动的情境。近年来空间探索与研究正方兴未艾、硕果累累，以相关背景出题，就更加能体现课本知识与科学技术相结合的高考理念。由此可以预见，该部分内容的试题仍会是今后高考考查的热点。然而，教材中以书面形式呈现的相关教学资源始终是有限的、不全面的，也无法提供最前沿的科学技术新信息。相反，网络平台就可以提供给我们海量的最新资源，而如何选择、整合、应用这些资源就成了我们所要研究的问题。近几年也有相关的研究，但是其中针对国外网络资源的研究居多，比如将NASA、Kepler、WISE等网站应用于中学物理教学的研究[3-5]。笔者通过搜寻发现，国内也有许多航天类、天文类网站创建得相当不错，本文就以“天之文”网站为例进行介绍。

2 “天之文”网站概述与特点分析

2.1 “天之文”网站概述

“天之文”中国天文科普网于2007年开始建设，2010年正式开通。它由中国科学院天文科普联盟主办，中科院上海天文台承办，网站参加单位还包括各个地方天文台、国家授时中心、天文仪器厂等。“天之文”的“网站建设源起”中提到：天文科普委员会认识到有必要将各台站的科普工作在一个统一的综合性网络平台上展示出来，创造一个起点高，规模大，具有较多亮点栏目的综合性天文科普网站。笔者从“天之文”网站中挑选了以下几个内容较为丰富的重要板块进行介绍。

2.1.1 星闻天天报

“星闻天天报”栏目下又包括了“媒体扫描”“译文快递”“科研动态”“天文直播室”“太阳活动预报”“每月天象”这几个模块。主要是对中外各地的天文新闻、科研最新成果进行中文报道，同时对各地举办的天文科普活动进行预告、介绍，该栏目图文并茂，更新及时、频繁。此栏目中的“天文直播室”颇具特色，中科院科普联盟定期会邀请中外天文领域的专家进行讲座，并且会邀请部分观众到现场与专家进行交流互动。

2.1.2 星空大学堂

此栏目包括了“跟我学天文”“天文科普作品”“天文书籍推荐”“天文奥秘杂谈”和“天文词典”这几个模块。其中，“跟我学天文”分别对太阳系、地球与月球、认识星空等部分进行科普，且所用语言通俗、风趣、幽默。“天文科普作品”和“天文书籍推荐”这两个模块主要是对一些科学画报、杂志、书籍进行介绍与推荐。“天文奥秘杂谈”模块主要趣谈了目前天文方面的未解之谜。“天文词典”则是一个外部链接，是使用维基的网站系统制作的一个开放式的中国天文百科。

2.1.3 天文画中游

“天文画中游”包括“星空写真集”“星座传说苑”“天文艺术馆”“华夏天文游”这几个模块，里面有大量丰富、清晰的专业天文图像，包括各种行星、星云、星团的图像等，它还将天文与星座、中外传说融合起来介绍，体现出了浓浓的物理之美与人文色彩。

2.1.4 走进天文台

这个栏目主要针对中国天文发展而创，对中国著名的现代天文学家进行了人物与事迹的介绍，并对中国现代天文成果以及中国各地的天文站台进行简单介绍，让读者充分感受到中国的天文实力、发展进程与特点。

2.1.5 天之文论坛

“天之文论坛”则是一个交互式的外部链接平台，论坛版块十分丰富，有从理论上谈论天文的“谈天区”，有走出家门看星空、进行摄影交流的“观天区”。隨着版主以及网友的交流，又发展出了许许多多的子版块。在“谈天区”的天文知识子版块，还有一个张双南系列问答的帖子，来自中科院高能所的张双南教授会对网友的问题进行专业的解答。另外，各地天文学会、部分高校和中学还在“天之文论坛”中另外开办了虚拟天文社团区，不管是线上还是线下的天文爱好者们都能通过虚拟天文社进行讨论并保持密切的联系。

2.1.6 天之文APP

天之文APP是在2016年推出的搭配网站的线下手机客户端，它包括了几个网页版中的主要板块。另外，同年还推出了“天之文”微信公众号，用以推送科普趣味短文、小新闻。智能手机如今已广泛应用于人们的生活，将“天之文”建设成移动端APP、建立相应的公众号无疑为各个群体带来了更多的便利。

2.2 “天之文”网站可用于教学的特点分析

2.2.1 网站以中文呈现，运用于教学更具“本土化”的特色

目前，已有许多网站运用于中学物理教学的研究，但大多数是对国外网站的分析。虽然很多国外网站资源也非常丰富，但是纯英文呈现无疑在使用上给教师和学生增加了难度。而“天之文”作为我国的本土网站，不仅以纯中文的形式呈现，而且对国外的一些报道也会及时地进行翻译上传，师生在接触这些资源的时候完全不会有任何的语言障碍，因此便于教师用于教学。另外，“天之文”中还专门有针对中国天文进行介绍的板块，此类在国外网站看不到的本土化内容无疑会让中学生感到非常亲切，更能激发民族自豪感与自信心。

2.2.2 网站内容注重趣味性、科普性，可增强学生的学习兴趣

众所周知，物理学是一门以观察和实验为基础的学科，直观的教学在课堂中的地位相当重要，而《万有引力与航天》这一章的内容难以在课堂上实现直观地展现，学生学起来比较枯燥，更难以全面地理解知识。而“天之文”网站由中科院承办，首先内容的科学性就有了保障，它力求通俗地展现一些原本我们觉得深奥费解的航天、天文学知识，其中的视频资源、图片资源以及文字资源不仅可以与书本知识联系起来，用以课堂的各个环节（如课堂引入、习题编制等），还可以轻松地向学生展现出万有引力与航天的奇妙世界。而且由于更新频率高，其内容也更加前沿、全面、多样化、富有趣味性。通过图文并茂、声影交错的网站资源呈现，可以营造出新奇生动的课堂氛围，大大增强了学生的学习兴趣、激发了学生的学习动机，教学效率也可以得到一定程度的提高。

2.2.3 可以拓宽教学内容、加强对中学生的职业生涯教育

职业生涯教育是一种新的教育理念，最早由美国提出，是一种帮助学生规划自己的人生、关乎一生发展的教育[6]。然而，在我们的中学物理教学中职业生涯教育尚未形成完整的体系，这与课本中没有相关的职业生涯教育资源有很大关系。笔者认为，教师应该有意识地去挖掘资源。以“天之文”网站为例，网站中其实涉及到的很多资源内容的意义比表面深远，甚至已经超越了课堂教学、科普的范畴，比如星空摄影的一些详细资料：关于器材、软件、步骤等，我国天文发展的历程，我国著名天文学家的介绍，一些天文学家的讲座，比如“细化到流星”“宇宙观测”等。我们可以利用这些网站资源尝试结合课外拓展、课题研究或校本课程等开展职业生涯教育，可以通过了解相关人物来介绍职业信息，学习天文史实，树立正确的职业观，通过视频讲座渗透职业生涯技能。

2.2.4 可利用网站构建新型的师生关系与评价反馈机制

当前的师生关系与传统的“师道尊严”、师生地位不等的过去不同，如今越来越推崇一种新型的师生关系，即基于“平等、自由”的理念下，师生双方相互影响、相互促进、共同提高，形成一种较为和谐亲密的关系。然而，在当前的课堂教学环境下，很难真正建立起这样的师生关系，而互联网让新型的师生关系成为可能。教师在教学中，应了解并满足当前学生的兴趣与好奇心，充分利用好互联网中的前沿动态，使师生双方在精神上互相认同。另外，教师可以在网站的论坛模块中建立起一个虚拟班集体，“天之文”网站的丰富资源以及论坛平台，为师生提供了解决问题的条件、构建了虚拟课堂的气氛，使交互式教学得以实现。在结合网站的一些资源进行课堂教学后，在课下利用线上论坛也可以与学生进行交流学习，并形成新的评价反馈机制。在这样的网络环境下，师生在现实中的距离感不复存在。学生会更加积极主动地投入进来，及时将学习成果反馈给教师。教师也可以进行实时评价指导，促进新知识的吸收与能力的培养。基于“天之文”平台的交互学习与评价反馈机制如图1。

3 “天之文”网站应用于中学物理教学的具体实施建议

由简要介绍的“天之文”网站的板块内容以及运用到教学中的一些特点与作用，我们看到“万有引力与航天”这部分知识的教学与“天之文”网站相联系是具有可行性的。但是，具体如何有效运用到教学中，则要教师在实际使用中进行甄别选择。网站资源十分丰富，本文仅给出一些实例作为参考建议。

3.1 创设教学情境，引入新课

3.2 感受科学人文之美，培养学生的科学精神

3.3 编制情境化试题

3.4 用于课外拓展、课题研究

4 总 结

“天之文”网站不管从内容上还是形式上都为如今的中学物理教学提供了新思路，为中学物理教师提供了丰富多彩的教学资源，为课堂内外的教学环节注入了新活力，使新型师生关系的建立成为一种可能。“天之文”网站的作用远不止上文所提及的，需要教师在实际教学中进行研究、尝试，更多隐藏着丰富物理内涵的网络资源也值得教师更深入的探索。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.基础教育课程改革纲要（试行）[EB/OL].教育部门户网站.2001-06-08.

[2]课程教育研究所，物理课程教材研究开发中心.物理必修2[M].北京：人民教育出版社，2010.

[3]蒋霖峰，吴伟.Kepler网站及对中学物理教学的启示[J].物理教学，2016，38（6）：18-21，69.

[4]杨静，黄晓琴.NASA平台于中学物理教学中的应用研究[J].湖南中学物理，2015，30（9）：47-49.

[5]吳伟，吴成娟，杨清华.国外物理探究教学案例及其启示：以WISE为例[J].物理教师，2010，31（11）：44-46.

[6]姚祖兰.物理学科职业生涯教育的渗透[J].物理教学探讨，2016，34（8）：22-25.

（栏目编辑 张正严）