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Science Exploration Institute

信息技术支持下问题导向式课堂教学实践路径研究

作者

杨武琴 官建强

(重庆市南川道南中学校 重庆 408400)

引言

问题导向教学模式十分契合当前初中物理教育的课标要求,但在实践中仍面临一些挑战,特别是在教学评价设计和实施方面。传统的教学往往侧重知识的掌握与技能的应用,而问题导向教学模式则更加注重学生在探究过程中的思维发展与问题解决能力。因此,如何在设计中充分体现学生的探究能力、思维品质及其在问题解决中的表现,成为教学改革中的一个关键问题。教师在教学中具备的主导作用以及在问题导向教学模式中所需的引导功能,必须在教学实践中进行融合统一,以确保教学目标的达成和学生能力的全面提升。

一、初中物理问题导向式课堂教学的特点

(一)以问题为核心的教学组织方式

“问题导向式的课堂教学”是以“问题”为中心的教育模式,通过问题引导学生的兴趣,激发学生主动求知的欲望,初中物理中,通过教师提出一些与生活息息相关又有挑战性的问题,激励学生研究物理现象的本质。如通过“天空为什么会下雨”的问题,引导学生研究物理学,激发学生基于生活经验,对现象进行观察与分析,逐渐探索出隐藏于其下的物理规律,在这个过程中,学生不是单纯地接受知识,而是在寻找答案的过程中自主建构自己的知识体系。问题的设置往往是有一定神秘感和挑战性,不仅增加学生的参与程度,也能促使学生在深度思考的前提下,探究更高层次的物理问题。

(二)注重学生探究能力与思维品质的培养

初中物理问题导向式课堂教学重视的是学生探究技能及思维品质的提升,在这种教学模式下,学生不再是单纯的学习接受者,更像是一个个问题的发现者、探索问题的答案,他们被引导着主动进行实验、独立思考并发表看法,从而发展自己科学探究能力。例如,在教学关于力学的知识时,学生亲自进行物体自由落体运动试验,观察并收集试验数据,进行数据分析总结,归纳出物理定律。不仅使他们知道了如何获取、处理以及解读信息,也在不断尝试、证实中养成了良好的批判性思维,在出现试验情境时能保持冷静和理智。

二、信息技术支持下初中物理问题导向式课堂教学实践路径

(一)基于多媒体技术的问题情境构建路径

初中物理教学中,多媒体技术创设的问题情境能够有效激发学生的学习积极性,增强学生对知识的掌握。例如,在教学《浮力和密度》内容时,教师可以用多媒材教具为学生展示生活场景,一载满乘客的大轮船在水中漂浮,然而同样大小的铁块则陷入了水中,难以自主浮起。从中观察轮船是如何承受住自身的重量而浮在水面上,又通过物质的密度来判断产生的浮力的大小。然后教师引导学生分析轮船能够浮起来,铁块却沉下去的原因。多媒体展示既帮助学生直观了解物理现象,又用活的“问题”开启学生对物理知识背后的内在原因的探究。在此过程中,学生在观察和交流、思考中自探浮力与密度之间的关系,在交互对话过程中理解掌握物理知识,激发学生的学习兴趣和积极性。

(二)基于虚拟实验技术的探究式学习路径

在初中物理教学中,借助诸多信息技术设置的问题情境可以有效激发学生的学习兴趣,促进学生对所学内容的认知水平的提高,举例来说,在教学“浮力与密度”时,教师可以通过多媒体技术向学生展现生活的实例——一艘载满人员的游轮在水中可浮于水面,但是和游轮等体积的铁块则会沉于水底而难以自动浮出水面,通过这一现象可以解释为什么游轮能浮在水面上,同时也能解释产生的浮力大小与物体的密度有关。随后引导学生探究为何游轮能浮动而铁块不能,让学生亲眼看见物理现象后以生动有趣的方式激发学生探究物理学内部逻辑关系的兴趣,在这一过程中让学生通过观察现象、思考讨论以及反思过程,自己发现问题中浮力与密度的关系,并通过与他人的互动加深对物理概念的理解,激发学生学习动力以及主动性。

(三)基于学习数据分析的个性化指导路径

在信息技术支持下,学习数据分析可以为教师提供学生个性化指导的依据。例如,教师在《力与运动》一章教学中,利用智能课堂系统收集学生的学习数据,包括作业提交情况、课堂互动回答情况、实验参与度等。系统分析后,发现某些学生在力的计算和运动分析上存在困难,针对这些学生,教师可以提供个性化的学习资源,如额外的习题、视频讲解、模拟实验等,以帮助他们巩固薄弱环节。同时,教师还可以根据数据反馈调整教学节奏,为学生提供更具针对性地指导。这种基于数据分析的个性化指导不仅帮助学生弥补了知识盲点,还增强了学生的学习信心,促进了他们的主动学习。

(四)基于智能平台的教学评价与反馈路径

智能平台为教学环境营造了一个即时测试、即时反馈的模式。教师在讲授《电流与电路》这门课程时,可利用平台追踪学生答题结果、讨论结果等,一旦出现有学生做实验遇到了困难,立即做出反馈,帮助其检查线路布置是否正确,或者向其推荐实验操作讲解视频。如此,教师们即可判断出学生学习的进度以及理解能力,进而调整其教学方法。例如,当一名学生连续答题几次都选错了关于电流方向的试题时,平台会提示教师此时学生对该部分学习时存在问题,教师可以选择单独面授,也可以在以后上课时再强调这一点。有了智能平台的即时反馈,教学模式由单一的、灌输式的变成互动且即时的过程,这对于教育教学而言无疑是有促进性的。

三、信息技术支持下初中物理问题导向式课堂教学的优势

(一)丰富问题情境创设与呈现方式

借助信息技术丰富了初中物理课堂教学的环境设计。运用多媒体技术,物理学科可以不再只局限于课本中的文字、公式,而是以一个直观形象的动画、视频、模拟实验的形式呈现在学生面前。使较为抽象的物理知识原理更加清晰地被学生们所接受。如在讲述“力的作用”部分的时候,通过动画让学生了解,作用力是怎样改变物体的形态、速度甚至是运动轨迹的。从而使学生更能直接了解到力与物体的关系。而且利用虚拟现实技术也可以营造出类似实验室的物理环境,在课堂中学生无需任何实验器材便可完成精准的实验操作,并深度分析、探究物理方面一些问题(如力、电等)。这类具体的环境不但可以激起学生兴趣,并且有利于在这一虚拟的、非虚拟环境下寻找问题、提出问题,在解决问题的过程中提升学生物理问题解决能力。

(二)提升课堂互动与即时反馈的效率

信息技术的运用使课堂互动与即时反馈变得更加高效。在问题导向式教学中,学生通过信息技术平台提交自己的想法、回答问题或进行小组讨论。教师能够通过智能课堂系统实时看到学生的表现和问题,从而迅速作出回应,调整教学进度或内容。例如,在讲解《电流与电路》时,教师通过平台查看学生在实验过程中的步骤是否正确、理解是否到位。若发现某些学生对电流方向的理解存在偏差,教师能够立刻给予针对性地指导,避免学生在错误的理解上继续困惑。与此同时,信息技术支持的课堂互动也不再局限于教师和学生之间的单向传授,而是通过电子白板、小组讨论平台等多种方式,实现学生之间、学生与教师之间的多向互动。

(三)增强探究过程的可视化与动态追踪

信息技术辅助的物理教育探究过程,能让以往只能在眼睛和口头上理解的试验操作过程变得更加可视化和动态追踪。传统的教学方法中,学生只是通过画图或语言描述得到试验的操作过程,利用信息技术,可以将整套试验过程动态显现出来,利用虚拟实验室软件,不但能看到受不同力影响的小球运动轨迹,而且可以实时变更试验条件,实时观察条件改变之后的最终结果,例如,在“杠杆原理”的讲解时,学生可以通过虚拟的实验室操作情境调节杠杆臂、支点和力源的位置,可以立即将力和角转动变化关系和表现出来。这样的可见性探究方法能增加学生直接对物理规律的理解,帮助学生更好地吸收物理知识。

(四)促进个性化学习与自主探究能力发展

信息技术为初中物理教学提供了更加个性化的学习支持,促进了学生自主探究能力的发展。借助智能学习平台,教师可以根据学生的学习进度和兴趣,提供量身定制的学习资源与任务。例如,对于掌握较快的学生,平台可以推送更具挑战性的物理问题或拓展阅读材料,而对于需要更多帮助的学生,则提供额外的辅导视频、模拟实验或分层练习。这种个性化学习路径帮助学生根据自己的学习情况选择合适的学习内容,避免一刀切的教学方式,从而有效提高学习效率。通过学习数据的分析,平台能够追踪学生在不同物理概念上的掌握情况,进一步为教师提供教学反馈,帮助其调整教学策略。而对于学生来说,平台也鼓励他们在自己的节奏下进行自主探究。

结语:信息技术在初中物理问题导向式课堂教学中的应用,极大地丰富了教学手段与学习方式,使得物理教学更加生动、互动和个性化。通过多媒体、虚拟实验、智能平台等技术的支持,教学不再局限于传统的知识传授,而是转变为学生自主探究、思考与解决问题的过程。学生在这种课堂模式中能够更好地理解物理现象,掌握物理规律,同时培养了批判性思维、创新思维和团队合作能力。教师也能通过信息技术实现个性化教学与精准指导,帮助学生在不同层次上取得进步。未来,随着信息技术的不断发展,问题导向式教学将在物理课堂中发挥更加重要的作用,进一步推动教育模式的创新与教学质量的提升。

参考文献:

[1]刘昌谕.基于问题导向的初中物理教学探究[J].大众文摘, 2023(50):0043-0045.

[2]李晶晶.问题导向下结合实验演示的初中物理学习活动设计--以北师大版初中物理"连通器"教学为例[J].数理天地:初中版, 2023(12):65-67.

[3]黄银.以问题为导向的初中物理课程教学探究[J].数理天地:初中版, 2023(2):20-22.

[4]范久华.基于问题导向的初中物理教学探究[J].读与写:中旬, 2021(6):0218-0218.

作者简介 :姓名:杨武琴(1974 年3 月),性别:女,民族:汉,籍贯:市南川,职 称:中学一级,学历:本科,学科:信息技术,研究方向:中学信息技术教育;

姓名:官建强(1978 年 11 月),性别:男,民族:汉,籍贯:市南川,职 称:中学一级,学历:本科,学科:物理,研究方向:中学物理教育