中学物理平台教学模式建构

    何松 鲍明丽

    

    

    

    摘 要：在推进教育信息化和教育个性化的时代背景下，作者探索了一种基于学习平台的物理教学活动基本结构，即“中学物理平台教学模式”。该模式的理论基础是个性化教育思想，关注个性差异、突出可选择性;教学目标是重构教学闭环的任务分配，突出课堂教学的高阶思维活动;操作程序是“教学前测”“知识梳理”“探究应用”“交流分享”和“教学后测”五个课堂学习环节的选择使用及其非线性呈现;实现条件是信息化课程环境的支持。物理平台教学模式的价值在于为教学提供一种信息化的简约系统方法，支撑引领物理教学现代化发展。

    关键词：学习平台;教学模式;模式要素;中学物理

    中图分类号：G434? ? ? ?文献标志码：A? ? ? ? ? 文章编号：1673-8454（2021）04-0075-04

    随着教育信息化的深入，课堂的面貌特征逐渐从“屏幕+PPT”的助教样式转变为“平台+资源”的助学样式，学习平台将会大量应用到教学过程中[1]。基于学习平台的课堂环境，集聚了数字化课程资源、智能化交互方式和个性化数据分析等多维教学元素，必然催生课堂教学模式的变革与创新。近年来，笔者立足中学物理学科与信息技术的深度融合，从“中学物理个性化学习平台”的架构到基于学习平台的物理课堂教学实践，探索出一种基于学习平台的物理教学活动基本结构，即“中学物理平台教学模式”，它对重构物理教学流程、支持个性化学习、促进物理教学信息化转型等方面起到了积极作用。

    一、物理平台教学模式的理论基础

    1.物理教学模式的基本要素

    教学模式是一种简约化的教学系统方法。中学物理教学模式，是指在一定教学思想或理论指导下建立起来的较为稳定的物理教学活动的结构框架和活动程序。一个完整的中学物理教学模式，主要包含理论基础、教学目标、操作程序和实现条件等四个基本要素[2]。其中，理论基础是模式的灵魂，反映了模式的内在特征和价值导向;教学目标是模式的核心，确定了模式所要达到的教学效果;操作程序是模式的逻辑步骤和相应教学活动，直观反映了模式实施的显性行为;实现条件是模式的支撑环境，包括时空组合和教学技术应用等。

    中学物理教学内容包括物理现象、物理事实、物理概念、物理规律及其应用等，针对这些教学内容，从不同的教学理念、教学目标、教学环境施教而形成了不同的教学模式。有学者结合国内外研究成果归纳了主要的中学物理教学模式，包括“概念传授—获得”“先行组织者”“导学—讨论”“指导—探索”“目标—掌握”“纲要图表复习”和“探究学习”等七种[2]。在教育信息化支撑引领教育现代化的今天，基于学习平台的教学伴生出新的教学理念和教学组织形式，因此，“中学物理平台教学模式”的基本要素呈现出新的内涵。

    2.物理平台教学模式的理论基础

    “中学物理平台教学模式”的理论基础是个性化教育思想[3]，它倡导的是精准针对个性差異因材施教，适切学生个性发展。研究表明[4]，中学生认知能力的发展并非是线性的，13—18岁将出现阶段性的高原期和飞速发展期，学生个体发展、个体差异对物理学习有着显著影响，常常存在同一班级里学生物理学习成绩显著分化的现象。虽然个性化学习的需求是真实存在的，但是传统班级授课制下是没有办法充分满足的。基于平台的物理教学有效打破了传统学习中知识传递和内化的课堂时间边界，实现课堂教学对不同个体学习进阶促进的最大化。其中，平台资源是选择性学习的基础，在线测试为选择性学习提供依据，平台的数据统计和实时评价成为个性化学习进阶的标尺。

    基于此，笔者在上海市教育信息技术应用研究项目（中小学教育类）支持下，经过几年来的搭建、调试和运行，架构了“中学物理个性化学习平台”，旨在突破传统教学中“资源单调”“选择性不足”“评价滞后”等制约个性化学习的瓶颈，以顺应在班级授课制下物理数字化课程环境建设和学习方式变革的时代要求。“中学物理个性化学习平台”界面的一级目录结构包括“学习日志”“资源中心”“测试平台”“博雅物理”和“分享社区”等五个部分。

    “学习日志”用于发布学习任务和目标指南，“资源中心”由PPT学材、情景视频切片、模拟动画、实验场景、微课录像等组成章节学习内容。“测试平台”用于课堂中的教学前测或后测，测试实时生成的统计数据成为课堂深度学习和讨论的依据以及课后继续测试或温故再测的选择。“博雅物理”和“分享社区”版块的意义在于将有限时空的“教室”场景营造为无限时空的“学室”场景。因此，融合教材、学案及试题内容，关注差异，资源丰富的交互式学习平台，成为适切不同学生学习需要、推进物理个性化教学的重要支持。

    二、物理平台教学模式的目标导向

    1.传统物理课堂教学的短板

    发展学生的高阶思维能力是物理教学的核心目标[5]，但在传统课堂中，学生需要花费大量的时间在知识的记忆及理解上，缺少时间进行高层次的认知训练。造成这一短板的原因，究其根源在于传统教学情境的制约。因为在一个完整的物理学习闭环中，课前预学准备、课堂学习探究和课后巩固提升三个阶段对学习任务的完成是互相促进、逐次依赖的。但在传统以教材和纸质导学案为唯一学习资源的情况下，课前预学难以形成对学习材料较为全面的认识了解，也难以获得趣味性较强的学习体验，致使预学对整个学习任务的分担作用较小，这就直接导致了教师在课堂教学中需要面面俱到地进行细致讲授，从而占用了学生深度学习的时间。传统课堂学习任务面积占比与认知训练示意图见图1，课上缺失的一些高阶思维活动，就会在课后作业中进行弥补，造成学习任务重心向课后移动的被动局面，影响教学效果。

    2.物理平台教学模式的目标导向

    “中学物理平台教学模式”的目标定位是促进个性化学习，更好地发展学生高阶思维能力。平台教学模式改革的出发点，就是让学生在课堂上通过与同伴及与教师的合作、互动等，进行高认知水平的训练，如应用、分析、评估和创造，而在课外进行认知过程中比较低水平的学习，如对知识的记忆与理解等，凸显课堂教学主阵地的作用，这也是教学减负增效的必需。

    平台学习环境改善了教学的时空黏连和学习任务的分配比例。在基于平台的物理教学中，有着充足的非线性排布的学习资源供给，课前、课中、课后的学习任务分担将趋于均衡，课堂学习承担起训练高阶思维、促进知识内化的核心任务。以高一《物理》“气体压强与温度的关系”为例，其课堂学习任务面积占比与认知训练示意图如图2所示。

    由上述教学案例可以看出，基于学习平台的物理教学使得教师从传统课堂中的知识传授者变成学习的引领者和伙伴，教师不再是知识供给和交流的中心，成为学生便捷获取资源、处理信息、解决问题的伙伴。教师、一个个学生个体和数字化资源形成分布宽广、交流通畅的扁平结构。学生成为学习过程的中心，自定步调进行学习，可以个性化地控制学习难度、学习范围等，在课堂中学生能够根据学习评价、个体需要等反复与同学、教师以及资源进行交互，从而发展高级思维，强化个性优势潜能。

    三、物理平台教学模式的操作程序

    在平台教学环境下，中学物理的课堂在微观层面有新授课、实验课、习题课等课型的区别，在中观层面有单元知识梳理课、重难点剖析课、测试讲评课等形态的不同，但它们都遵循一定的宏观活动程序，凸显出教学模式所具有的程序性和可操作性特征。从学习活动流程考察，基于学习平台的物理课堂教学模式一般包括教学前测、知识梳理、探究应用、交流分享和教學后测五个课堂学习环节，如图3所示。

    1.教学前测

    该环节是课前预学的自然衔接，也是本节课堂教学实证性的学情分析。“教学前测”可能在课堂进行，也可能在课前预学阶段进行，视不同任务的教学内容而定。在课前预学及相应平台预学问题闯关之后，紧随其后再进行教学前测，目的在于检测预习效果，确定课堂教学重点。

    2.知识梳理

    “知识梳理”环节是在基于平台的个性化教学中，发挥教师主导作用的重要环节。教师依据课程标准的整体要求和本节课教学三维目标，在基于精准数据支撑的前端学情分析基础上，梳理知识脉络，形成知识体系，并以可视化导图呈现出来，明确重难点内容，引导学习向着深入探究重难点问题的方向进行。

    3.探究应用

    该环节是课堂学习的主体部分，是学生在围绕学习既定主题和自身学习生成问题，完成物理复杂问题解决的过程。探究应用学习的课堂活动可能是经历物理概念规律形成过程，物理方法应用实践，物理实验设计、操作等。课堂活动还可能包括对本节“教学前测”中共性问题的剖析探讨，或者对“教学后测”中共性问题的再次探讨。

    4.交流分享

    “交流分享”环节是“探究应用”环节的姊妹篇，是课堂学习的不同阶段和不同组织形式。“交流分享”环节是在经历一段学习探究或学习测试之后的相互学习借鉴，其学习组织形式可能是以小组为单位的学习汇报，在教师评判下的优秀学习成果展示，还可能是师生、生生之间的针对性助学辅导等随机生成性的学习交流。

    5.教学后测

    “教学后测”环节是课堂学习的一种延展，其目的在于巩固课堂学习内容，检测知识掌握情况，及时查找理解误区或知识缺陷。在传统教学中，这一环节往往会被当成家庭作业，因为即使学生在课堂上有时间进行测试，教师也没有时间及时批改，学习平台环境的实时反馈功能突破了这一瓶颈。

    上述课堂学习五个环节模式是学习平台环境下物理课堂教学的流程划分，但它不是每节课的必需流程，也不是流程的线性排列。譬如，在不同教学任务的物理课堂中，“教学前测”“教学后测”环节可能在课前或者课后完成，“知识梳理”环节可能在临近课堂结束进行，而在课堂前期进行学习探究，等等。当然，学习平台环境不仅支持了不同课型中教师对学习流程的腾挪，还能实现学生个体对学习内容的按需再现和重新学习。

    四、物理平台教学模式的实现条件

    任何教学模式要发挥效力，都需要诸如教师、学生、教学内容、教学手段、教学环境、教学时间等各种条件因素的保障。“中学物理平台教学模式”源于教育信息化和教育个性化的时代需求，相比较于中学物理其他教学模式而言，它的实现条件带有更加明显的技术支持成分，实现效果明显受到信息化课程环境的影响。

    笔者在应用基于平台教学模式进行课堂教学的研究时，离不开学校整体数字化课程环境建设。首先，学校地处上海市中心城区，区域信息化水平较高，学校和家庭都具备畅通的网络环境，学校智慧校园共享平台应用广泛，学生一般都能熟练使用现代化的移动终端。其次，建构物理学习平台，是笔者主持的上海市教育信息技术应用研究项目（中小学教育类）“基于云服务的中学物理个性化学习平台建设和实践研究”的项目成果，学校为此配置有独立服务器、创新实验室和iPad学习终端等硬件设施。再次，课程环境还包括物理组教师、网络维护团队、教育专家等组成的人文环境，以及由理念、目标、价值观等组成的精神环境。显然，平台教学模式的实践需要关注学生所处的学校、家庭、互联网生态等全域学习环境，才能形成教育信息化的融合创新。

    几年来，笔者在建构“中学物理平台教学模式”的研究过程中，通过一系列平台应用探索和百余次公开课教学观察、区域内外教学研讨等实践和评估活动，有效提升了学生的物理学科核心素养和信息素养，有力推动了学校内外、区域内外教师对信息技术应用于课堂教学的实践步伐。物理平台教学模式的价值在于为教学提供一种信息化的简约系统方法，支撑引领物理教学现代化发展。笔者相信，随着基于平台教学数据的积累，平台教学模式将更加走向科学实证，精准实施“学为中心、以学定教”的教学策略，更好地促进学生全面而有个性的发展。

    参考文献：

    [1]杨成，王彦杰，李永琴.基于在线学习平台的融合式课堂设计研究[J].中国信息技术教育，2019（22）：109-112.

    [2]胡炳元.物理课程与教学论[M].杭州：浙江教育出版社，2003.

    [3]陈宇卿.区域教育走向个性化：行动与反思——以上海市静安区教育改革为例[J].教育发展研究，2016（6）：58-62.

    [4]物理课程标准研制组.普通高中物理课程标准（实验）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2004：7-8.

    [5]林勤.思维的跃迁：高阶思维能力的培养及教学方式[M].上海：华东师范大学出版社，2019：16.

    （编辑：鲁利瑞）