教育信息化2.0背景下的初中物理教学创新探究

黄小芸

【摘  要】  随着教育信息2.0发展政策的提出，要求教师应在原有的信息化教育基础上，升级信息教学理念和手段，从信息技术实践应用能力向信息素养提升转变，为2.0教育信息化发展作出贡献和努力.本文基于教育信息化2.0背景下，对初中物理教学创新的策略进行分析探究，在把握信息化手段与初中物理教学衔接点的基础上，通过项目式学习法组织开展学生进行自主创新实验，目的是增强学生的物理学习兴趣，提高物理课堂教学效果，培养学生的物理核心素养.

【关键词】  教育信息化2.0；初中物理；项目式学习

2018年4月13日，教育部印发了《教育信息化2.0行动计划》，并指出要全面促进信息技术与教育教学融合创新发展，力求提升学生的信息技术应用能力和信息素养.初中阶段的物理，是学生建立物理知识体系和思维观念的重要阶段，也是培养初中生自主学习能力、创新能力的重要课程.初中物理教师应立足于当前教育信息化发展的要求，充分利用现代信息技术、网络教学平台等信息化手段，推进物理课程进行信息化教学改革，转变以往满堂灌输的教学模式，借助信息化手段构建高效的物理课堂，提升教学效率的同时，实现课程教学的目标.

本文在基于教育信息化2.0背景下，构建学生自主创新实验与初中物理课堂项目式学习融合创新模式，通过研究学生自主创新实验，改变初中物理学习中过分强调知识的传承和积累的倾向，建构以弘扬人的主体性、能动性、独立性为宗旨的自主探究学习模式，使学生能从被动和陈旧的学习方式中摆脱出来.同时，通过自主设计、自主实验、自主评价等过程，开展创新实验活动，弥补传统实验教学中学生自主设计、动手操作、难以落实的问题，培养和提高学生的实验创新能力.旨在促进学生在教师的指导下，主动参与、乐于探究、勤于动手，使学生通过亲身经历探究新知，在感受、体验获取新知过程中学会学习，独立思考和与人合作，为学生将来成为创新型人才及终身发展奠定良好基础.

1  基础理论概述

1.1  教育信息化2.0

教育信息化2.0是教育信息化的升级版本，其更关注大数据的开发利用，着眼于创新融合发展，强调学生信息综合素养的培养.具体来说，教育信息化2.0教学计划需要从这几个方面展开：一是从资源方面加强互联网大数据的利用，拓宽学生知识视野的同时，培养学生的创新性思维；二是从教学目标方面重视学生信息素养的提升，使学生形成信息化学习的观念；三是从教学活动方面打造具有创造性的活动，发散学生思维，挖掘学生的创新潜力；四是从教学手段方面重视先进信息技术的运用，提高教学效率的同时，促进学生的思维向人工智能思维转变.

1.2  项目式学习

项目式学习，简单来说就是学生在已有的认知经验基础上，依据特定的任务和计划独立去解决实际问题的过程.在项目式学习活动中，需要教师结合课程标准要求为学生创设一个具有探究研究性的情境，并给出项目主题，让学生围绕这一项目主题进行探究、发现、信息整理加工等，并结合已有的知识经验去解决实际问题.项目式学习一种能够最优合理利用学习资源来解决项目问题，同时形成专门和获得发展性的学习活动.本文中所说的项目式学习，是基于学生主体地位下，通过创设真实问题情境的方式，引導学生进行信息收集、小组讨论等，让学生经历发现问题、分析问题和解决问题的过程，以及对项目进行过程掌握知识和学以致用的过程.

1.3  学生自主创新实验

学生自主创新实验，指的是基于相关物理现象和规律基础，充分发挥学生的主体作用，学生自主提出问题，围绕问题进行合理猜想、自主创新设计、合作探究、分析论证，从而获得科学结论的一项综合性探究活动.在整个过程中，学生发挥头脑风暴自主创新实验设计，包括实验原理分析、实验设备选择、实验步骤设计等，是教学的中心.而教师在其中，主要扮演指导者、帮助者和促进者的角色.在物理教学实践中运用学生自主创新实验活动，可在教学形式上实现创新，促进学生深度学习，激发学生的能力和潜力，最终形成“做中学，学中做”的学习方式.

2  学生自主创新实验与初中物理课堂项目式学习融合模式构建

本课题研究的核心是建立有效的初中物理教学模式，将学生自主创新实验融合于初中物理课堂项目式学习，形成以学生自主创新实验为主线，从选择课题、设计与实验、拍摄与发布、融入课堂和命题等的“学－教－评”创新模式.主要的模式流程如下：

2.1  立足课标，确定项目主题

在初中物理教学过程中，教师应该根据现实背景下的问题，结合初中物理课程标准，确立项目主题.同时，考虑这些项目主题往往会与多个概念、多个学科相关联，因此还需要教师深入分析学情，结合学生实际情况细化总体目标，将与本学科无关的因素剔除，从而设计出合理的目标.

2.2  创新情境，激发兴趣

为使学生能积极参与到项目式学习活动中自主开展实验项目，需要教师充分利用信息媒体资源，将视频资源引入到真实的教学课堂中创设信息化情境，向学生展示相关创新型实验流程，利用物理实验激发学生的求知欲望，并借助实验内容进行问题情境的创设，吸引学生的注意力，激发学生的兴趣.在学生有了强烈的兴趣后，要求学生自主创新型实验.

例如  在学习“压强与浮力”这一知识时，教师先是通过网络平台搜集与这一知识点相关的情境素材，并以微课的形式将这些情境素材整合成为情景教案，之后至教学导入环节通过多媒体直观地展示给学生，由此降低学生物理学习的难度，加深对物理知识的理解.在学生基本掌握这一个知识点后，教师应抓住时机，通过设计一个简单的实验，如“鸡蛋魔术”，引起学生的兴趣，并引导学生观察实验过程，随后创设问题情境：“鸡蛋在什么样的情况下会浮出水面？”“鸡蛋破裂了，这与压强有何联系？”通过问题情境，使学生主动进行实验探究，并在实验探究的过程中综合运用所学的知识去解决问题，培养学生问题解决的能力.

2.3  小组合作，自主创新实验

在课堂教学过程中，通过应用合作学习的方式，促进生生间、师生间有效合作，由此提升学生学习的主动性，更好地帮助学生完成知识的构建.具体来说，根据项目主题，教师引导学生进行小组合作，学生从查资料入手，小组同学进行合作交流，综合运用所学的知识和技能设计出实验方案并实施实验.在完成项目的过程，学生自主分工项目相关工作，通过网络学习、图书查阅资料等多途径收集信息，制定项目操作具体过程，并运用多媒体手段，拍摄录制实验，小组成员之间互相合作交流讨论，最终得到结论或规律.

2.4  信息整理，创新课程资源

在项目式学习过程中，应保证学生的思维能力、实践操作能力和知识运用能力得到充分锻炼.教师需要引导学生对信息进行整理，例如制作创新实验过程视频、实验原理分析以及自主命制试题等.充分利用学生自主创新实验作品，形成创新实验案例，形成课堂教学素材，形成网络学习资源.在实际课堂教学中，尝试在部分教学环节灵活嵌入学生自主创新实验内容，替换原有部分课型的教学方式.

2.5  科学评价，助力学生成长

建立有效的评价机制，促进学生自主创新实验.基于“双减”背景下，研究和制定自主创新实验评价标准，用以支撑选作品选优活动进行.研究学生自主创新实验的评价标准，评价方式综合运用教师评价、小组评价、学生自我评价等，科学评价学生自主创新实验活动成果.教师多采用一些正向鼓励性的语言对学生的作品和汇报进行评，并提供评价明细表，引导其他小组学生更加客观地评价；学生自我评价，让学生通过反思，改进实验方案，再次提交“创新”实验微视频.

3  模式实施与效果评价

3.1  教学案例分析

以“液体压强”这一知识点为例开展项目式学习，具体的教学流程如下：

（1）教师给出项目主题.

结合教材中帕斯卡“桶裂”实验，该实验主要是为了证明液体压强和液体强度之间的关系，但是由于该实验装置高度较高，在教室中难以进行演示，此时可借助多媒体资源，为学生进行实验演示，并向学生介绍实验原理、所需的实验器材，让学生能够明确液体压强与液体深度之间关系.在此基础上，教师给出项目主题，引导学生思考：帕斯卡“桶裂”实验的实验装置较高，难以操作，能否有什么办法可以将装置缩小？以此鼓励学生独立设计实验，寻找更多的实验方法.

（2）学生自主实验探究.

学生一人或多人组队，自主设计、自主实验，利用身边常见的物品进行实验探究，比如，学生可利用耐压性较低的塑料袋装满水来模拟“裂桶”，比较装满水的塑料袋在同质量的一杯水和一管水中的不同情形，从而真正理解液体压强的实质；可对装水的塑料瓶扎小孔，探究液体压强；可在塑料瓶底部封橡皮膜，加水观察橡皮膜形变研究水压；也可通过自制连通器来探究液体压强等.在学生自主实践过程中，把实验过程拍摄下来.

（3）课堂互动讨论.

学生将拍摄的实验过程视频通过网络平台发送至班级群中，或者也可以直接拷贝至教室.在课堂教学过程中，教师通过多媒体展示学生视频，并针对实验视频引导学生以小组讨论的形式开展学习.具体的流程如下：

①教师对学生自制视频进行评价，并指出實验的优点和存在的不足，教师与学生之间增强互动，探讨实验可以改进的地方；

②引导学生自行尝试归纳实验结论，并通过实验结论获得物理知识，完成物理知识的自主构建和内化；

③为促进提升学生的实验创新能力，在课堂教学过程中，引导学生尝试利用实验进行创设题目，如液体对容器底、侧壁均有压强，液体内部是否也有压强？

④教师引导学生归纳总结及推广，引导学生结合物理实验探究成果中总结科学的规律，并通过书面或口语形式阐述自己的观点.这一过程，可培养学生科学论证分析的意识.

3.2  教学效果评价

通过学生自主创新实验与项目式学习融合，有效地培养了学生自主学习、合作学习和探究学习的学习方式，提高了学生解决问题的和与人合作协助的能力，激发学生对学习的兴趣，发掘学生的创造潜能，提升了学生问题解决能力.与此同时，在学生自主创新实验活动下，学生自主设计的实验、教具和视频、课例，可以直接应用于课堂教学，减轻教师负担，有效提升初中物理课堂效率的同时，促进减负提质.

4  结语

基于教育信息化2.0背景下，对初中物理教学创新进行了研究.在教学创新过程中，主要是通过物理项目式学习与学生自主创新实验活动进行融合，实现了物理课堂教学的创新，并且融合运用了合作学习、探究学习等多种教学方法，引导学生开展创新实验活动，转变学生以往被动的学习方式，主动进行学习探究，有利于促进学生深度学习，也有利于培养学生的物理学科核心素养.

在信息时代背景下，网络和信息技术快速发展，教育信息化成为必然趋势，这推动了教学模式的变化.物理作为初中阶段一门重要的课程，初中物理教师应及时顺应时代发展变化，重视信息技术与课程教学的创新融合，借助网络和信息化技术手段革新教学内容、教学模式、教学方法、考核评价等，构建基于信息化的高效课程教学体系，以更好地提升学生的信息技术水平和信息素养，进而为促进学生全面发展奠定良好的基础.

参考文献：

[1]王洪凤.信息化背景下的初中物理教学情境创设探析[J].成才之路，2022（31）：93-94.

[2]张涛.基于教育信息化的初中物理教学实践探究[J].新课程教学（电子版），2021（06）：143-144.

[3]毛清清.基于项目式学习的初中物理课程开发[J].新课程教学（电子版），2019（22）：42.

[4]马国秀.基于“项目式”学习在初中物理教学中的探究[J].试题与研究，2019（12）：51.

[5]翟智犇.信息化背景下的初中物理高质教学[J].天天爱科学（教学研究），2019（02）：151.