希沃白板5 与初中物理教学的融合创新——以沪科版八年级物理“认识浮力”为例

毕祥奎，罗 愿

重庆市綦江中学，重庆 401420

2018 年4 月13 日，教育部为了推进“互联网＋教育”的发展，制定了《教育信息化2.0 行动计划》。然而，现在还有相当一部分教师的信息技术素养比较低，上课仅用PPT 展示事先做好的课件，甚至有的教师只用粉笔和黑板，认为信息技术对教学就是一种负担，没有深刻感受到利用信息技术教学带来的便捷与高效。

希沃白板5 有云课件、触发动画、知识胶囊、学科工具等教学功能，能将抽象的物理知识由静态PPT 展示转化为动态互动教学，让抽象的知识变得形象，增强学生对物理学科的学习兴趣和热情［1-2］。本文以希沃白板5 在“认识浮力”教学中的应用为例，展示信息技术与初中物理教学的融合。

1 微课创设教学情境

1.1 理论依据

根据美国心理发展学家霍华德·加德纳于1983 年提出的多元智能理论，教师的教学活动设计应形式多样，考虑学生的全面发展，以激发学生的学习潜能，推动学生多元化发展为目标，优化教学设计。

1.2 教学设计

从网上下载一段有关死海的视频，通过希沃剪辑师剪辑后引入本节课（图1）。在分析浮力方向的时候，要让学生看清物体向上浮的运动过程，用慢镜头向学生展示浮力的方向（图2）。希沃白板5 中的云课件功能十分强大，让教师在不带U 盘的情况下，联网登录账号就可以上课。WPS 和Microsoft 通常备份在云端的只是课件，而希沃白板5 不但能使用备份在云端的课件，还可以播放课件中插入的视频。

图1 死海漂浮视频

图2 慢镜头展示浮力方向

1.3 设计意图

物理教学离不开物理情境。希沃白板5 强大的多媒体展示和云备份功能让教师更方便地在备课组内实现优质资源的共享，展示给学生日常很难体验或观察到的物理现象，创设丰富有趣的物理情境。将网络和原创视频用希沃剪辑师剪辑后以图、文、声、像的形式展示出来，引导学生迅速进入学习状态，在真实情境中愉悦学习。

2 投屏呈现实验细节

2.1 理论依据

美国教育技术专家戴尔于1946 年提出视听教学理论，又称“经验塔”。丰富的视听材料能够弥补学生在日常生活中实践经验的缺失。在初中物理教学过程中，利用希沃白板5 的投屏功能对教师的演示实验进行展示，使教学变得更加直观、具体，有利于学生的深度理解。

2.2 教学设计

本节课在两个实验中用到了希沃白板5 中授课助手的投屏功能。第一个实验是探究浮力的方向：用绳子将一个乒乓球系在水槽底部，然后向水槽中加水，乒乓球在上浮过程中将绳子拉直，与事先在水槽背后由钩码和绳子做成的重垂线相比较。应用投屏功能，让学生看清细节，发现拴乒乓球的绳子与重垂线是平行的。由于重力的方向为竖直向下，所以学生通过受力分析能够得出浮力的方向为竖直向上（图3）。然后将水槽倾斜，液面发生变化，但在乒乓球静止后，我们发现拉乒乓球的细线仍然与重垂线平行，这说明无论液面怎样变化，浮力方向始终保持竖直向上（图4）。

图3 水槽正立时乒乓球漂浮图

图4 水槽倾斜时乒乓球漂浮图

第二个实验是研究浮力产生的原因：将四面蒙有橡皮膜的立方体塑料盒慢慢浸入水中，应用希沃白板5 中的教学助手进行投屏。可以清楚地看到左右两边处于相同深度的橡皮膜内凹程度是一样的，说明所受压力相等。上下两面橡皮膜内凹而发生形变的程度完全不同，深度越深的地方，橡皮膜形变程度越大，说明所受压力也越大，据此分析得出浮力产生的原因是竖直向上的压力比竖直向下的压力大，这两个压力的差值就是我们探究的浮力大小（图5）。

图5 四面蒙有橡皮膜的立方体塑料盒

2.3 设计意图

教学设计不能局限于基本的知识技能，深度体验和实验探究更能激发学生的深层次思考，由此而获得的物理知识会更加牢固。

在传统演示实验中，由于演示实验的局限性，后排的学生形同一群看热闹的路人。传统的实物展台由于位置和角度的限制，只能够展示体积较小的作业，而在面对需要操作空间的物理实验展示时则不能达到效果。利用希沃白板的投屏功能，可增强教师和学生的交互，直观、形象地向全体学生展示实验中的细节，增强学生的专注力，帮助他们理解教学内容，提高教师的课堂效率。此外，实时拍照功能可将学生的作业或者分组实验的现场操作分享到大屏幕上，与其他同学一起欣赏或者评价。在此过程中，学生的课堂参与度大幅度提高，课堂效率明显提升。

3 课堂活动激励学生

3.1 理论依据

皮亚杰的建构论强调的是学生至上。立足于建构主义的教学，抛弃以教师为本的理念，其教学设计和教学媒体都为学生服务。希沃白板5 的应用可以促进师生、生生协作，可以对教学资源进行实时批注和书写，教师还可以边教学边和学生“会话”，真正实现以学生为本。

3.2 教学设计

希沃白板5 有七大类课堂互动活动，针对本节课的教学内容从中精选了三个游戏：分组竞争（图6）、知识配对（图7）、判断对错（图8）。

图6 分组竞争游戏

图7 知识配对游戏

图8 判断对错游戏

利用希沃白板5 中自带的“班级优化大师”对全班学生进行随机点名，并及时评价。随机点名的对象是全班学生，有效地增强了学生的参与感，提升了教育的公平性，培养了学生自主、自觉的意识，能形成你争我赶的优良学风（图9）。

图9 随机点名功能

3.3 设计意图

传统的物理教学多采用“灌输式”和“填鸭式”的教学方法，学生学起来枯燥乏味，老师教起来也是煞费苦心。如果教师在教学过程中把物理知识融入到课堂游戏中，就能让枯燥的物理课堂变得妙趣横生，让学生更多地深度参与课堂学习，体现其课堂主体地位。

交互功能是这款软件最核心的功能，教师可以通过制作各种各样的课堂趣味活动，来提高学生的注意力，并及时检测学生对所学知识的掌握程度，校正教师的教学进度、教学方向。

4 思维导图条理清晰

4.1 理论依据

布鲁纳提出的认知发展学说认为，学习的本质就是将相似的东西连结在一起，将其按一定的顺序排列，使之具有一定的含义。学习的过程就是对固有的认知结构进行重组的过程，思维导图正是将这种结构形象化和具体化，便于学生加强对知识的认知与理解。

4.2 教学设计

在小结时应用思维导图来引导学生回忆知识，形成知识体系框架（图10）。希沃白板5 的思维导图功能，让教师可以先展示知识的主题和框架，再一层一层地深入细节。其独特的触发动画功能，让思维导图不必像PPT 动画一样按顺序展开，教师可以根据教学的实际情况对展示内容进行调整。

图10 思维导图

4.3 设计意图

希沃白板5 中的思维导图功能对于非计算机专业的一线教师非常友好，可轻松实现上手制作。同时，学生通过思维导图整合零散知识点，可以有效提升他们的逻辑思维能力。

5 结语

希沃白板5 是顺应一线教师互动教学要求而设计研发的优秀教学软件，可以把丰富的视听材料展现给学生。以“认识浮力”一课为例，活动内容丰富，师生互动多，学生参与度和学习效率都有很大程度的提高。

希沃白板5 与初中物理教学的融合创新不是二者简单叠加，而是利用希沃白板5 来辅助教学［3］。我们应该将二者深度融合，营造一个新颖的、令人愉悦的、有助于学生进行深度学习的教学环境，使初中物理教学课堂变革为既能发挥教师主导作用又能体现以学生为主体地位的全新课堂，从而实现通过初中物理教学培养学生创新思维和创新能力的高级目标。