初中物理在线教学的实践与再思考

2020年新冠肺炎疫情暴发对中学正常开学和课堂教学造成了不利影响，为了有效“战疫”，初中生居家学习。为规范在线教学行为，保障在线教学质量，各地设计实施了线上教育教学方案。尽管如此，突如其来的大规模线上教学对学校、教师、学生、家长仍然是一个巨大的挑战。笔者对初中物理线上教学的得失进行分析总结，以期对后疫情时代的教学有借鉴价值。

一、存在的问题

（一）教学针对性不强

随着信息技术高速发展，在线教学不断被赋能。当前，初中物理学科的在线教学多用直播课和录播课结合的方式实施。教师面对的学生群体是一个班，甚至是一个年级。部分优质学校教师所录制的物理课程也会分享给其他学校的学生进行学习。这有助于解决优质教育资源分布不均的问题，让每个学生都能享受优质教育资源，促进优质教育资源的均衡化。除此之外，在学习相关视频课程时，学生可以依据个性化需求暂停播放，静心思考;对重点问题进行视频回放学习，可以进一步巩固知识，提高学习效果、提升学习品质。但与此同时也带来了一个不可回避的问题，由于录制课程所面向的对象很广，加之视频课程主要是教师单方面的信息输出，其互动性较弱，导致教师在录制时不得不考虑大部分学生的理解能力以及思维习惯。这造成教师难以像线下教学那样根据不同学生的反应针对性地调整教学计划，不便于教师针对学生学习过程中的薄弱环节进行有效指导。

（二）实验器材存在缺失

作为自然科学基础课程之一的物理课程是以实验为基础的^[1]，并且在该课程的教学中实验教学是重要组成部分。其中力学、电学等内容对于学生来说较为抽象，再加上学习物理课程对于学生的逻辑思维能力要求较高，因此教师在教学过程中更要注重实验。只有将理论与实践有机结合，才能有效避免“纸上谈兵”。开展实验教学可以培养学生观察能力、实验能力，提高学生科学素养^[2]。学生在居家学习时不可能像在教室或实验室里那样用器材做实验。由于学生家中没有实验器材，他们在线上学习过程中无法动手操作。对于很多实验结论，教师只能通过自问自答的方式给出，这不利于培养学生的动手能力和物理思维。

（三）指导管控有所缺位

居家学习时学生与教师无法面对面交流，导致教师对于学生的学习状态、学习时间、学习成效难以精准把握。线下教学时，教师与学生每天见面，在课堂上教师能够维持课堂纪律，帮助学生营造良好的学习氛围。将课堂搬至线上后，尽管学生在学习中不会被其他学生干扰，但教师也无法即时了解学生的学习状态，难以及时帮助学生指出问题。尤其是对于自制力较差的学生，线上学习几乎等于不学习。由于师生的交流从线下变为线上，造成学生对教师的敬畏逐渐淡化。教师想提高学生上线率，要求他们按时按量交作业，但鞭长莫及，难以有效管控。

二、如何开展在线教学

为解决居家学习时初中物理在线教学存在的问题，有效应对在线教学带来的挑战，教师应充分利用教学资源，注重学生实验探究过程的体验，分析初中生的注意规律。笔者将微视频引入在线教学（初中物理在线教学模式如图1所示），按教学环节，引入预习、实验、习题、复习四类微课。笔者应用此模式，对微视频进行设计、整合与优化，有效搭建居家学习平台，并通过家校协同的方式对学生进行有效管控。教师可借助线上平台共享教学资源，让学生用好虚拟仿真软件、实验型微课、生活化器材，弥补实验器材的缺失。教学时，教师利用信息化手段精准了解学生的个性化问题，便于针对性指导，并用多种方式进行评价，促进师生成长。

（一）搭建居家学习平台，实现资源有效共享

教师开展初中物理在线教学要想达到甚至超乎线下课堂教学的实效，需要利用各类教学资源，并对这些教学资源进行分类、整合、精细加工、创新，因此为学生搭建适宜的居家学习平台尤为重要。为学生提供良好的学习体验、为教师提供丰富且强大的教学功能及全方位的教学评价功能，支撑大范围资源共享，有必要对居家模式下初中物理在线学习深入剖析。

初中物理教学内容主要包括“力、热、声、光、电”，大部分物理概念及物理规律的得出都离不开实验^[3]。线下教学环境下有些实验现象并不明显，实验结论的得出较为生硬，教学效果并不理想。从这一角度来讲，在线上教学中，学生虽然不能触摸实体的实验器材，但借助虚拟实验室可以带来沉浸式的直观体验、身临其境的感觉和强烈的实操代入感。当然，这种虚拟实验只是物理教学的一部分，更多的是针对某一物理概念、规律或实验具体讲解，形成了一个又一个的微课。这类微课针对性强、短小精悍。笔者根据线下教学特点将微课分为预习型、实验型、习题型、复习型四大类，并将其引入在线教学中。各类内容中均有为不同发展水平学生准备的个性化资源，以解决不同问题。

课前阶段，教师为学生准备预习型微课，目的是让学生生成与该节内容有关的问题，带着问题学习，保障学习效果^[4]。实验型微课主要用于课堂，线下课堂时长为45分钟，相关研究表明，学生在每节课的第10分钟和第35分钟时注意力有所下降^[5]。笔者线上教学时将45分钟课时先后分成10分钟、25分钟和10分钟三段，适时插入实验型微课。在物理概念、规律教学时，根据实验的不同特性设置简化实验、凸显实验现象等微视频，便于学生在家体验实验、记录实验数据。课后阶段，笔者主要运用习题型和复习型微视频辅助教学，当部分学生作业反馈情况不理想时，让他们根据自身情况自主选择不同类型的微视频学习，深化理解。借助居家学习平台教学好处很多：一方面，教师能够实时获得学生的学习情况，便捷地将学生情况与家长进行“信息共享”，以家校协同的方式对学生有效管控;另一方面有助于整合物理微课资源、提升资源交互性，实现教学资源共享。

由于此前居家学习平台尚未搭建好，笔者主要以素材包的形式发放给学生。以“直线运动”为例，笔者根据学生已有的知识和经验，为学生准备了预习型微课，即两个运动物体的视频：一个物体做匀速直线运动（羽毛下落视频）;另一个物体做变速直线运动（苹果下落视频）。笔者让学生观察这两个物体的运动过程有何异同，为学生创设物体运动的情境，激发学生探究“直线运动”的欲望。顺势提出问题：什么是直线运动？什么是匀速直线运动？什么是变速直线运动？

线上教学时，笔者询问上述三个问题，以了解学生的掌握情况，便于针对性讲解。在“研究气泡的运动规律”活动中，实验型微课主要分为两类：一类是学生借助虚拟仿真软件模拟气泡运动;另一类是教师通过录制视频的方式，利用信息化的多媒体技术，将气泡在直玻璃管中间一段稍纵即逝的运动过程转化为视频的形式（学生在家可借助透明长吸管或废弃日光灯管进行实验）。此外，借助电子秒表，化解实验中既要记下各小段路程又要记下时间的难题，在缩小实验误差的同时，使课堂生成更加动态化、创新化，发挥信息技术在处理实验数据方面的优势^[6]。笔者还录制优化实验过程供学生参考学习，如在直玻璃管中注入黏滞性较大的液体或将气泡替换为蜡块等（如图2）。笔者想方设法解决实验器材缺失的问题，通过对比前后几次实验，让学生进一步体会实验为何需要优化，优化在了何处。

（二）精准掌握学生学情，提高师生互动质量

为了更好地促进学生物理学科核心素养发展，在教学过程中进行高效互动非常重要^[7]。在师生互动的过程中，教师可以更为清晰地了解学生对于当前知识的认知及思维逻辑上的偏差，使辅导工作有的放矢。在线下教学中，部分教师因课堂时间不足、课堂秩序较乱等原因将学生实验转为教师演示实验，导致学生无法亲历实验过程，只能被动地接受同一种实验过程，无疑限制了他们的探究，不利于学生体验探究的乐趣，也难以在此过程中生成有价值的问题，基于问题展开有效互动也就无从谈起，同时不利于激发和引导学生深入思考，限制了学生的主体性发展。

笔者利用居家学习平台对学生在“课前”环节观看预习型视频的进展进行实时把控，及时提醒部分未完成的学生，尽可能保障在上课时所有学生已完成前置内容。在教师授课时，即“课中”环节，笔者根据学生在实验时的不同情况为他们推送不同类型的微课，避免在线上教学中忽略学生的差异性。笔者借助简化实验装置、凸显实验现象、优化实验过程、创新实验过程这些不同类型的微课，为学生提供多样化的选择，满足学生个性化的需求。此外，根据学生所选微课类型、观看时间及回放情况，对学生关于该实验的理解程度进行大致分析，明确对于该学生而言此实验的难点所在。例如，学生选择凸显实验现象的微课则说明该学生可能对与此实验相关的基础内容的掌握有所欠缺，故在笔者与其互动的过程中侧重于基础内容。更为便捷、高效的互动通常在“课后”环节。在学生提交作业后，教师能够准确地获取学生完成作业的正确率及所需时间。以一道有关直线运动的选择题为例（如图3），某班学生完成后，教师可看到班级正确率为72.3%，其中选A的比例为19.1%，选B的比例为0，选D的比例为8.5%。

通过以上数据分析，教师可明确大部分学生的易错题，精准锁定易错知识点，还能直观地、快速地精准定位每个学生的情况。与线下作业相比，在线作业能够为教师减负，提高教师对学情把握的效率。这样有利于教师在后续课程中重点解决学生的易错点，不像传统教学那样依据经验判断易错点，互动更加精准、高效。

（三）有效进行学生评价，促进学生个性发展

缺失评价的教学是不完整的，教师的专业发展、教学的改进、学生素养的养成都离不开评价。居家学习时，初中物理教学存在针对性缺乏、指导管控缺位等问题，课程面向的对象较为广泛，教师与学生间的互动存在虚拟性，即使实施分层教学，也难以实现真正的因材施教。因此，有效进行学生评价，促进学生差异化发展很有必要。

在初中物理教学模式中，“课中”环节和“课后”环节包含的三种类型微课，尤其是实验型微课教学中，学生可选择性学习，保障其个性化发展。此外，教师根据学生课堂表现、后台数据、当堂评价，与学生进行有效沟通，这是线下课堂大班化教学难以完成的。如果全国1 600多万专任教师在备课过程中均根据学生评价数据，对微视频进行筛选、制作并上传共享，那么微课资源碎片化、交互性不足、质量参差不齐等问题也将随之化解。强大的微课资源支撑为教师教学和学生学习提供了保障，每节线上教学课都是后一节的引路人，而学生进行有效评价是背后的驱动力。

三、启示

新冠肺炎疫情之下，我国的教育信息化需求猛增，催生了在线教学的发展，让社会、学校、师生、家长深度体验了在线教学。在居家学习模式下，初中物理在线教学蕴含的优势、问题均“浮出水面”。通过实践，笔者发现线上教学所具有的一些优势是传统课堂教学无法达到的，但线上教学不能完全取代传统课堂教学。随着疫情的消退，虽然师生从完全的在线教学回归线下，但是教学不会完全回归原样。在日常教学中，教师应将在线教学作为常规教学的有益补充，借助学习平台积极地从知识传授者转变为学生自主学习的引导者。教师借助预习型微视频帮助学生在进入课堂前生成有效的问题，搜索开发实验型微视频资源，分析每节物理课的实验内容及环境，设置系列问题引导学生创新实验设计、优化实验过程、简化实验装置、凸显实验现象。线上线下有机融合不仅可以帮助学生夯实基础，而且有利于发展学生的创新思维能力，提高学生科学素养。

注：本文系常州市教育科学“十三五”规划课题“初中物理实验资源的开发和应用”研究（课题号：CJK-L2020239）、2018年度江苏省规划办“十三五”课题“国际理解教育视野下初中学校课程体系构建与实施的案例研究”（E-c/2018/02）和2018年度江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“依托学科教室建设转变学习方式的实践探索”的研究成果。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准：2011年版[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2] 叶兵.初中物理实验情境化命题策略的实证研究——基于江苏省2018年义务教育质量监测的分析[J].物理教学，2019，41（7）：41-45.

[3] 董博清，彭前程.核心素养视域下科学思维的内涵及其实现路径[J].课程·教材·教法，2019，39（4）：84-90.

[4] 高琳琳，高晓媛，解月光，张明宇.回顾与反思：微课对学习效果影响的研究——基于38篇国内外论文的元分析[J].现代远距离教育，2019（1）：37-45.

[5] 刘坤.探究如何提高高中物理课堂中学生的有效注意[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2016.

[6] 金新喜.人教版高中物理教科书中的数字化实验[J].中小学数字化教学，2020（11）：10-13.

[7] 吴仓库.新课改背景下物理课堂的互动教学研究[J].中学物理教学参考，2016，45（16）：4-5.

（作者朱超颖系江苏省常州市第二十四中学教师;郑智伟系江苏省常州市第二十四中学天宁分校教师）

责任编辑：祝元志