交互一体机在高中物理习题课教学中的应用探究

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　　摘 要：信息化时代预示着教育教学的新革命，多媒体技术的升级换代呼唤着更多匹配的教学理论和实践，而作为高中物理课堂教学中的一种重要课型，习题课也迫切需要在有限时间内提高教学效率。笔者通过对一体机这个硬件载体的使用、学习，根据教学研究过程中的素材积累，针对高中物理习题课的教学要求和传统实施过程进行分析和反思，总结了将一体机整合在高中物理习题课教学中的六种常用功能，对如何在有限的课堂教学时间中完成高效的习题课教学进行了尝试性的解答。
　　关键词：一体机;高中物理;习题课教学
　　一、 信息时代的新技术与物理学的发展、科技的进步密切相关，需提倡和鼓励使用
　　教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”另一方面，国家教育部编写的《普通高中物理课程标准（实验）》中也指出“现代信息技术的迅猛发展和网络技术的广泛应用，为物理课程提供了丰富的课程资源。将信息技术与物理课程整合，既有利于学生学习物理知识和技能，又有利于培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。”
　　因此，在这个改革的大背景和时代需求下，高中物理教学过程中引入信息技术等手段尤为必要，数十年的研究成果显示，信息技术与学科教学的整合度正在日益提高，它在加强学生学习兴趣、创设生动教学情境、优化课堂结构上有着许多传统教学方法无法达到无法替代的优势。
　　再者，一体机的工作原理本身就和高中物理知识，尤其是传感器这章内容密切相关，作为物理教师能够熟练应用一体机、借助不同的App软件完成各种教学任务，是对学生进行科学教育、潜移默化地提高学生科学素养的最好示范。学生们平时习惯了教师的一体机教学过程，那么在学习传感器这章时，对科学的认识和技术的应用会额外增添一份亲切的感悟。
　　二、 传统的习题课教学追求量变、侧重应试，教学方式亟待更新和优化
　　一堂好的习题课一方面可以促进学生对物理概念、规律的理解，从而使学生达到灵活运用的效果，是学生掌握知识、进而学会运用知识解决实际问题的一种主要方法，另一方面也是教师了解教学效果的重要手段之一，教师通过精心设计的习题课以及学生的课堂表现、课后反馈可以调整教学方向，并对教学重难点、易错点上的理解和设计优化更到位。
　　但目前的高中物理习题课基本都是为了提高学生的应试能力、解题能力，因此在有限的时间里追求无限的题量是指导思想，教师为了让学生多见识多熟悉各种题型，经常采用一言堂的教学模式，从头到尾以讲为主，学生练的少、表述的更少，学生的主动性不强导致了学习效果不理想，一定程度上违背了习题课设置的初衷，并不能达到预期的提高学生解决实际问题的能力，所以寻求合适的教学媒体来优化习题课教学过程、补充适当的教学手段来提高习题课教学效率势在必行。
　　三、 交互一体机的应用增加了习题课课堂的灵活度，促进了学生的主动参与和知识的生成
　　（一） 在帮助学生解读物理条件时，可以借助彩笔批注功能以及插入功能
　　有些问题背景较简单，学生已有的生活经验可以助其构建问题模型，则只需要引导学生找出关键词、关键句，转换成物理方程即可;有些问题背景相对抽象，理解文字题意有难度，则可以辅助插入图片、动画、视频的方式，配上教师适当的引导，学生才能顺利地理解条件。长期这样训练读题过程，学生们还能慢慢模仿教师的分析策略，在审题能力上逐步提升。利用彩笔批注、配上辅助插件来解读物理条件的功能主要是“粉笔+多媒体课件”的升级版，在使用方式和效果上差异不大。
　　（二） 在引导学生明确研究对象时，可以无限复制拖曳对象或视频截屏定格画面
　　在选择研究对象时经常要画受力分析图、电路图、光路图，有时还要分析对象在变化过程中的几个关键状态，以前用黑板随堂画图或是课件演示作图时，教师要么要多次画出初始图形，要么要提前花较多时间制作课件中的图片效果，相对费时也费力，而在使用一体机的希沃软件授课时，可以插入图片、也可随堂利用软件绘图、还可以手绘图形，甚至可以在插入的视频播放时按需定格画面，再轻点截屏选项，所需图片便立刻生成，可以几秒钟完成裁剪留下所需要素，总之，尽管有些研究对象在之后的分析过程中需要多次用到，都只需要呈现一次图形即可，只要手指直接在一体机屏幕上选定后按住不松手向屏幕一侧移动，一两秒的操作即可复制出一个新的完全相同的图形，有时还可以根据需要进行缩放或锁定，无疑是充分利用课堂时间的好办法。例如在“游标卡尺的使用和读数”课堂中，教师需要改变长度让学生读数，按照以往传统的教学方法总是要手绘或是插入提前绘制的图片，由于是人工绘制的图片，在绘制时或插入排版时，两个尺上的对齐的刻度线经常会错位导致无法读数，但改成拍摄的实际操作视频来截图，就从源头上避免了犯科学性的错误，也大大节省了课堂时间。
　　（三） 在給学生演示分析物理过程时，可以借助学科作图工具或素材库动态模拟
　　希沃软件中有丰富的图形、色彩可供选择，最突出的是包括一些三维图形的多角度调整，还兼容几何画板等软件，教师在一体机上实时编辑的动作可以直观动态的呈现物理过程中的变化，这对许多难以用简洁语言描述的物理问题特别适合，例如在“带电粒子在磁场中的运动”一课中，教师使用一体机自带的图形库做圆，然后用直接复制、锁定、旋转、缩放等操作演示呈现“两类动态圆”的变化过程时，学生们往往都非常惊叹这个模拟过程的逼真度，教师再加以引导和练习，许多学生遇到粒子入射速度方向不变或入射速度大小不变这两类问题时会自动关联起这些图像，生成动态的分析过程，关于此类问题的掌握程度、理解能力都会优于传统教学方式下的效果。当然，利用计算机强大的模拟功能还可演示一些抽象、微小、快速的物理变化过程，教师可以对视频文件控制时间的推移快慢、可以对图片改变观察的空间比例和角度、可以在一组图片对比中聚焦研究对象，暂停、缩放、旋转、特效笔、批注等功能键特别适合复杂运动形式的教学开展。 　　（四） 在体现物理规律和实际问题的联系时，可以将抽象习题与实际录像结合印证
　　针对有些物理问题的情境是可以实际创设并验证结论的，教师还可以在习题课之前拍摄或录制一段完全使用题目具体条件的照片或小视频，在课堂上讲解完或是学生自己演算完之后播放视频，重点突出、目的明确，既能缓解略显紧张沉重的课堂氛围，帮助学生在习题和实际问题之间搭建关联，又最大限度地利用好课堂时间能够让学生眼见为实，增加老师的可信度或者是学生的自信度。例如，在进行“游标卡尺的使用和读数”习题课教学时，教师先拍摄了一组完整的测量照片，然后在软件中编辑时提前使用了聚光灯遮罩效果，只给学生呈现出局部刻度，需要他们根据测量原理等知识反推其他信息，待学生们分析得出结论后，教师再取消聚光灯效果还原本图，学生立刻可以进行验证，比传统教学省时又能提高主动性。
　　（五） 教师归纳习题课要点时，一体机动态担当板书展示台
　　传统教学过程中“黑板+粉笔”往往可以将一节课的要点呈现到位，哪些是重难点、是教师拓展讲授的要点均能知晓，但关于具体展开讲解的副板书经常是被擦了许多回，无法保留下来;而“课件+投影”的形式大都是教师课前做了预设和链接，对于一些课堂变化和临时生成的教学内容，总是难以在预设完成的课件中及时体现，板书写了擦、擦了写，或是PPT课件一页页地翻过去，学生缺乏在同一版面内对一类题或相关题同异的比较、总结，所以预设的习题课教学效果往往会有些折扣。有些教师为了弥补这些不足，会将黑板和投影结合使用，效果固然不错，但相比使用一体机而言，后者优势更加明显。教师不需要在黑板和计算机之间来回奔走，可以选择页码变化、窗口切换的模式，也可以通过把讲过的内容锁定再整体缩小，最后做课堂小结时采取放大还原的操作将内容丰富的板书容纳在一页屏幕上，可以做到内容全面且详略得当的效果。
　　（六） 习题课学生演练巩固要点时，一体机高效充当学情转播机
　　借助一体机的外接插口、窗口切換等方式，教师可以在同学解答时进行全班巡视，并拍摄几种代表性解答过程，快速导入图片，既可以逐一安排讲解、指出优缺点，也可以一个窗口显示多幅图片，形式可以是学生们共同批改、相互纠错，也可以是教师有目的有重点地加以导向性评论。并且，随着硬件技术的升级换代、软件功能的不断开发和强大，一体机也已经融合无线遥控、互联网等技术，提供了动态教学的诸多可能，教师手机拍摄的图片和视频借助手机终端下载的希沃授课助手APP软件可以直接、无线、实时地同步到一体机的希沃助手程序上，每一个学生的随堂演练可以直播到黑板上进行点评，这一教学手段的补充使得整个课堂的每个角落、每一处资源可以最优化地被利用，草稿本上的演算可以即拍即取，这种方式可以有助于学生发现差距、借鉴优秀，容易调动课堂积极性和活跃度。
　　四、 总结
　　笔者坚定地认为：信息技术与学科教育的整合是教育现代化的必然，新技术作为促进学生学习的认知工具、情感激励工具、丰富的教学环境创设工具，可以使各种教学资源、教学要素、教学环节经过整理、组合，实现融合，促进传统教学方式的变革。作为新技术的杰出代表，一体机的集成性、交互性、资源采集等功能优化了其他已经成熟的教学媒体形式，它在学科教学中最有意义的应用——凸显了学习是一个动态生成的过程，每个人在过程中的感受和体验直接影响最终的理解和认知。
　　当然，新技术的应用是服务于教学的，是起辅助作用的，教师不应拒绝多媒体技术融入课堂，但也不能盲目随意地滥用技术，交互式一体机的使用并不否认传统教学方式的价值，也不排斥、不能完全取代其他教学媒体形式的存在，它和其他教学手段、教学方法只有高度整合才能充分发挥优势。
　　参考文献：
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　　作者简介：张莉娟，江西省南昌市，南昌市外国语学校。
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