智慧化管理在听障生物理课程教学中的应用与创新

2022-08-26黄财明

科学咨询 2022年14期

黄财明

（龙岩市特殊教育学校，福建龙岩 364000 ）

现阶段，社会及家庭对于听力障碍学生的教育重视程度越来越高，充分保障了这部分特殊人群的受教育权，也便于他们将来更好地融入社会。而物理课程与他们的未来工作与生活息息相关，这类课程的开设可以帮助他们养成良好的科学素养，帮助他们更好地适应社会。可是，现阶段听障生物理课程教学还有待优化，与其他正常学校教学水平之间存在较大差距。鉴于此，本文基于听障生初中物理教学现状，以智慧化管理切入点，探索通过智慧化物理教学的构建以及应用效果。

一、听障生初中物理教学现状概述

随着全社会对于残障学生的关注以及全纳教育全面推进，听力障碍学生（简称“听障生”）的受教育权利逐步加强，受教育广度进一步深化，听障生正在逐渐公平地参与社会生活[1]。合适的教育能提高他们的科学素养和文化修养，社会化教育内容能塑造他们的职业素养和人文情怀，促进特殊教育的发展，从而为他们进入社会后能公平地参与社会生产生活奠定基础[2]，使他们将来更好地融入社会生活。

初中物理课程是一门以观察和实验为基础的自然科学基础课程，接受物理教育是听力障碍学生将来适应社会的重要经历，对促进他们科学素养的提升、学科思维能力的塑造和职业素养的培养起到非常重要作用[3]。然而，当前初中听力障碍学生的物理教育却不尽人意，物理教师的手语表达方式不够统一标准，同时家庭也未能在其中起到应有的作用。

本课题引入智慧化教学管理平台，引入智慧化教、学、做、观、管联动方式，嵌入相关方共同关注并参与听障生的学习过程及课后巩固。其中大部分教学内容和实验均可通过信息技术手段展示[4]，在物理课前预习、课中理论和实验、课后巩固、教学反思和考核评价全过程进行智慧化应用，并同步进行家校合作、全程监控测量，加强家长、学生、学校、社会之间的联系，规范物理课程手语同步化，更有利于提升听障生物理课程教学质量和效率。

二、听障生在学习中的特征体现

听障生存在听力障碍，这使得他们在学习中会有一些异于普通学生的特征，而这些特征对于智慧化教学平台构建有指导性作用，即了解听障生学习特征，能够更准确地开发平台功能，确保平台完全满足听障生学习要求。

听障生在学习中的主要特征有三：第一，听障生在学习中主要使用的感官是视觉，因此他们对于视觉上感受到的事物非常敏感，对应会下意识地忽略其他感官上的感受，如根据某听障生的学习观察记录了解到，当教师在教学中使用图片时，他的学习状态比较好，专注度、积极性都很高，但当教师开始进行口头讲课时，听障生的学习状态就急转直下，时常在课堂上“发呆”，思想神游云外；第二，听障生在学习中惯于进行独立学习，很少主动与其他人沟通，包括其他同学与教师，原因为对于听障生而言，世界是非常“安静”的，因此在以往的生活中听障生与其他人交流的机会很少，这就导致听障生逐渐形成的安静、孤僻的性格，这种性格将对听障生学习行为造成影响，久而久之听障生会下意识地展开独立学习，即使有问题也习惯一个人解决，很少会选择求助于其他学生或者是教师；第三，听障生的记忆方式与记忆思维也区别于普通学生，即因为听觉障碍，所以听障生普遍关注视觉感官上的事物，这就导致听障生比较依赖视觉来记忆（当然也包括触觉或其他体感，只是程度上视觉更高），这种情况下对比听觉与视觉对事物的感知方式，听觉能够让学生感知口头上的抽象信息，并且记忆，视觉能够让学生感知、记住直观的图像、动态信息，而听障生听觉存在障碍，说明他们更善于记忆直观的形象，反之语言类的记忆材料难以给他们留下深刻的影响，回忆往往是碎片状态。根据这些特征，听障生在学习中就会遇到困难，教师口头讲解的知识他们记不住，而只记住直观现象，并不能保障其知识认知完整。

三、智慧化教学平台的构建与应用

2018年3月，教育部科技司关于《新时代的中国教育信息化:从1.0走向2.0》可以看出全球教育发展已被打上信息化的烙印，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控等新特征[5]。当前有数字图书馆、科技馆等场所应用信息技术服务于特殊儿童的科学素养培养[6-7]，也有研究者把信息技术应用于物理课堂教学内容知识点传授方面。本文构建了智慧化教学管理平台（见图1所示），侧重智慧环境、智慧教学、智慧人才教育、家校联合和人才输出，配套硬件主要是智慧教室能提供智能化应用服务的教学空间及其设备，每个学生都配备有平板电脑用于物理课程等课堂教学，每位学生均有智能手机，软件方面主要是数据处理中心和用于本校特殊教育课程教学资源库，其中主要是物理专业术语手语规范表达的视频及动画等，同时紧密联系家庭，关注听障生教育教学情况，促进每一位特殊儿童的科学素养塑造与形成。

图1 智慧化教学平台构建原理图

智慧化教学平台主要分为教学建设、教学协作、教学呈现、教学绩效、数据处理中心五个模块，如图1所示。五个模块相辅相成，有机融合为一体，完善了特殊教育的教学管理和智慧化教学改革的落地，为听障生物理课程教学活动的顺利开展提供了有力的保障。

教学设计模块主要涉及教学资源库建设，这是高效开展物理课程教学的保障。为了满足听障生物理课程教学所需，切实为教师组织教学活动与学生开展自主学习活动提供便利，在设计智慧化教学平台的教学设计模块时，应该针对这一特定使用用户的特殊需要，提供更加具有针对性的模块内容。因此，教学资源库融合了物理课题专家、物理课程专业手语、物理知识点解析、教案、动画、视频、图片、虚拟现实动画等资料，同时具有精通信息技术的人员对物理课程需要进行实时增补或更新教学资源，不断完善虚拟现实教学资源库建设。教学协作主要用于学校、家庭和实习单位的协作方面，为听障生学习、生活、工作打开链接社会的大门，为他们提供一个提前接触社会的一个渠道，使他们更加明确人生目标、做好职业生涯规划；学校也为特殊教育事业的发展做到因势利导、因材施教。

教学呈现模块覆盖了教学活动开展的整个过程，主要分成课前、课中、课后、拓展和考核评价五个区间。各区间均在智慧化教学平台上按一定的形式呈现给学生、家长，但是根据教学活动开展的需要，需要不同的参与者积极参与进来，各相关方的作用和参与度由表1进行显示。

表1 教学呈现模块相关方

教学绩效模块是教学效果运行的重要模块，该模块链接了学校、学生、家庭和企业单位等相关方，实时关注听障生学习、生活情况，有利于加强各相关方关注学生的学习与成长，有助于为企业打造适岗的特殊学生，更为听障生提供了学习、生活、成长需要的心理需要、生活需要和工作需要，促进听障生与社会工作岗位的对接，力争做到无缝对接。一生一档，智能归档，使得数据呈现更直观和完整，为学校培养特殊学生提供宝贵且可复制的教学经验，无论是基本资料还是评估材料都能清楚查看，为相关方提供了决策依据。

数据处理中心模块主要包括决策支持系统(DSS)，有数据库MSSQL、MYSQL、Redis、Mongodb等模块，处理模块有ai平台等。数据中心能针对个别听障学生提供智能推荐功能，用于教师教学的反馈，学生回答问题，作业完成情况的统计和决策，可以为学生提供他们真正需要的教学资源，也可以帮助教师及时调整教学进度。同时，数据处理中心模块也可以通过大数据统计与分析，为学校、企业提供过程性数据和评价，为家庭提供实时共管共通的平台，使得家长随时能关注学生的生活诉求和心理需求。

四、智慧化教学提升物理教学效果分析

资源库收集学生的基础信息，家庭信息等，在智慧化教学平台上，根据每位学生的特征和能力水平，生成物理课程的短期目标和长期目标，一方面减轻教师负担，提高备课效率，成为教师重要的辅助参考，另一方面也为学校对教师教学过程、课堂管控、课后反思、考核评价提供了理论依据，也为教学评估提供有力佐证。

物理授课教师预先通过平台发布物理课堂复习资料及预习任务，发布从资源库中获取或者建设物理概念、物理定义、物理规律等专业术语的手语、动画、视频、图片，并提供知识背景延伸，预习区还设有思考提问卡，便于教师为听障生答疑解惑，了解学生的思想思维动态。通过此环节，可以缓解多数物理教师专业术语手语不规范导致学生看不懂，理解不了等问题，同时助听器和手语也是获取知识的重要补充渠道。

物理课授课过程，当前理论知识主要还是以讲授法为主，教法比较单一，实验知识以教师操作——学生操作——教师指导为主，属于传统教学模式。智慧化平台结合理论知识和实验知识构成一个知识点配套辅助解析资源，同时加强师生互动环节，形成“学生思考提问——看演示动画（加入虚拟现实模拟）——教师引导、答疑——教师演示操作——（可反复观看动画效果）——学生操作——动画视频对比——发现并解决问题（知识点延伸和辐射）——引导学生进行知识点总结”的教学设计，深化教师主导、学生主体的教学形式，更好践行全民素质教育的教育目标。

课后巩固、知识拓展和反思。根据平台监控课中老师、学生情况，生成过程数据、分析结论，便于教师灵活调整课程策略。对于听障学生不易理解的知识点采取有效教学技术改进，进行重点突破。结合企业单位工作实习需求，嵌入知识拓展、知识点延伸和知识点辐射的内容，发散思维，进行创新意识塑造，更能适应社会的发展，贴近工作岗位技术需要，达成企业定岗的要求，达到听障生加速适岗的目的。

考核评价模块。聋校物理课堂多数采用试卷、口答、实验操作的形式进行考核。听障生由于听力所限，心智等均受到影响，且物理课学习是在一定的数学逻辑基础上，因而学生的物理课程学习效果的评价不能以单纯的书面考试来判定，本项目依托智慧化教学管理平台搭建了“教师评价、试卷评价、学生自我评价、家庭评价、日常生活评价”多元评价考核机制，将“课堂表现、平时作业、实验环节、学习过程专注度和结课考核”五个方向有机结合，考察听障生对知识点学习理解程度及其物理思维塑造，提升其整体科学素养。

智慧化教学平台在家校企合作模块起到非常重要的作用，可以为家长提供一个了解自己孩子的渠道，便于家长加深自己对孩子的了解。学生平时在学校寄宿，和父母在一起的时间极少，也会让一部分关心学生学习的家长有心无力，在知识点学习上“插不上嘴”，通过智慧化平台，家长随时关注学生的学习生活情况，促进家校企合作平台建设，关注特殊儿童身心发展。由于当前社会正在加强听障生公正公平地参与社会生活，制造业、工业、食品、影视、信息等行业也加入家校企合作区域，为学生提供实习实践岗位，让他们能公平地择业就业。