智慧教育典型案例：基于信息化的中職物理課堂實踐與思考-以《翻滾吧機械波》為例

基于信息化的中職物理課堂實踐與思考

——以《機械波及應用》為教學案例一、案例摘要信息化教學資源藍墨云班課微課、視頻交互式動畫演示繩波的形成 探究波長、周期和波速關(guān)系多媒體環(huán)境移動設(shè)備觀看微課多媒體教室手機完成測試二、案例背景

韓愈在《師說》中寫道：“古之學者必有師。師者，所以傳道受業(yè)解惑也。”傳道受業(yè)的過程就是教育教學的過程，教育教學講究教學方法。傳統(tǒng)的教學方法歷經(jīng)歲月，歷久而彌新。但隨著社會信息技術(shù)的發(fā)展，信息化教學應運而生，并在互聯(lián)網(wǎng)+時代漸漸映入大家的眼簾。有不同的方案就有不同的選擇，傳統(tǒng)的教學方法以教師為中心，學生掌握的知識在于教師講授的多少，是一種獲得性的學習。而信息化教學以學生為主體，以教師為主導，學生掌握的知識通過互動獲得，技能通過實踐做學得到，是一種參與性的學習。兩種方法孰好孰壞？中職學生對于基礎(chǔ)文化課的學習興趣不高，但動手操作能力較強，對新鮮事物好奇，能夠熟練使用手機、電腦等信息化設(shè)備，是數(shù)字化原住民。美國教育學家、心理學家布魯納所說：“學習最好的刺激是對所學學科的興趣”，如何運用信息化的教學手段提升中職學生的學習興趣，從而提高課堂教學效果？以中職物理的一節(jié)課《機械波及應用》為例，機械波在工程技術(shù)和生產(chǎn)實踐中有重要意義，根據(jù)三維目標知道，機械波既是學習概念知識的理論課，又是貼合實際的應用課，是今后學習聲光電等知識的基礎(chǔ)，但是機械波抽象難觀察，運動過程也較難歸納，是否可以通過信息化手段解決以上教學難點呢？三、實踐舉措

1.信息化在創(chuàng)設(shè)情境中的應用

建構(gòu)主義認為，學習者的知識是在一定的情境下，借助他人的幫助，如人與人之間的協(xié)作、交流和利用必要的信息資源等等，通過有意義的建構(gòu)而獲得的。教學情境是指在課堂教學中，根據(jù)教學的內(nèi)容，為落實教學目標所設(shè)定的，適合學習主體并作用于學習主體，產(chǎn)生一定情感反應，能夠使其主動積極建構(gòu)性學習的具有學習背景、景象和學習活動條件的學習環(huán)境。課堂作為理想的學習環(huán)境，創(chuàng)設(shè)一定的學習情境有利于學習者更好地掌握知識，也是信息化教學尤為重要的一個環(huán)節(jié)。在創(chuàng)設(shè)的情境里，學生通過小組合作、師生互動、角色扮演、情境再現(xiàn)等多元化的方式達到對知識的有意義的建構(gòu)。課堂上情境的創(chuàng)設(shè)可以概括分為兩種，一種是課堂導入環(huán)節(jié)，另一種則是再現(xiàn)職業(yè)工作情境。傳統(tǒng)的創(chuàng)設(shè)情境的方法最常見的就是角色扮演和實物展示，尤其是在中職的課堂上，不論是專業(yè)課還是基礎(chǔ)文化課，教師既注重學生知識技能的掌握情況，更注重學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。但由于中職學生的學習基礎(chǔ)薄弱，學習主動性不夠，導致課堂參與度不夠，以至角色扮演的情境創(chuàng)設(shè)不夠成功；其次情境創(chuàng)設(shè)中的實物展示也面臨不小的難題，就物理學科而言，作為文化基礎(chǔ)課，旨在為學生相關(guān)專業(yè)課程學習與綜合職業(yè)能力培養(yǎng)服務(wù)，為學生學習現(xiàn)代科學技術(shù)奠定基礎(chǔ)。目前開設(shè)物理課程的有機械建筑、電子電工、化工農(nóng)醫(yī)專業(yè)，學校對物理實驗器材的投入不能滿足學生人人動手操作的要求，部分物理現(xiàn)象抽象難觀察，教具匱乏。以上原因?qū)е略谖锢碚n堂中創(chuàng)設(shè)情境較為困難，要解決這個難題，可以通過信息化手段實現(xiàn)。以《機械波及應用》為例。中職學生對自己專業(yè)相關(guān)的知識和技能較為感興趣，因此課堂以運用機械波原理的倒車雷達導入，視頻直觀視聽，引起學生課堂注意。顯示屏上會顯示到障礙物的距離，當距離小于設(shè)定的安全距離時，警報器會發(fā)出警報聲，學生會提出困惑，機械波（超聲波）如何實現(xiàn)測距？在課前，學生觀看微課《超聲波測距儀》，上網(wǎng)查找資料了解超聲波測距儀中最重要的組件——超聲波探頭，可以發(fā)出40KHz頻率的超聲波，超聲波在空氣中傳播時，頻率大，波長短，能夠傳播的距離遠，方向性好，常用于距離的測量。超聲波是如何形成的？課堂自然而然進入釋疑環(huán)節(jié)。2.信息化在自主探究中的應用

表1職業(yè)教育的變化趨勢教育觀念育人觀學校觀課程觀教師觀教學觀學習觀評價觀舊觀念新觀念育“分數(shù)”育“人才”“學校社會”“社會學?！薄皞鹘y(tǒng)課程”“未來課程”“傳授者”“學習者”“灌輸教學”“協(xié)同教學”“書本學”“網(wǎng)絡(luò)學”“分數(shù)評價”“全納評價”職業(yè)教育課程改革依照大方向也提出做中學、做中教的教學理念。自主探究就是新課程理念所提倡的一種學習方式。它要求學生要做課堂的主人，要在老師的引導下發(fā)揮自己的主觀能動性，調(diào)動自己的各種感覺器官，通過動手、動眼、動嘴、動腦，主動的去獲取知識。但中職學生自主探究學習的能力較為薄弱，教師通過信息化手段為學生搭建一個包含反饋的探究平臺，學生通過這個平臺，可以進行舊知復習、課前預習、觀看微課、小組討論、任務(wù)單下載、課后拓展等活動，切實實現(xiàn)自主探究，反饋機制的作用在于引導學生的探究過程，給學生的評價在于其次。當前的移動端教學助手和教學平臺較多，藍墨云班課、雨課堂、課堂派、魔燈等都是較完善的移動教學助手，更有部分中職院校緊跟信息化的腳步，自建校內(nèi)平臺。《機械波及應用》一課結(jié)合藍墨云班課軟件，優(yōu)化了教學過程，學生課前登入藍墨云班課APP（手機客戶端）的班課，教師告知學生每參加一項班課中的活動都能獲得相應的經(jīng)驗值，競賽性質(zhì)的學習使得十七八歲的學生們樂在其中，互聯(lián)網(wǎng)+時代的信息化手段解決傳統(tǒng)教學過程中復習和預習教師難了解進度的難題。進入班課后，學生自主完成《你好，機械波》的學情測試，檢測對儲備知識的掌握情況，教師終端可以實時接收和了解學生的掌握情況，調(diào)整教學預設(shè)。在探究的課堂上，學生的臉是笑臉，是充滿好奇的臉。針對機械波是如何形成的，設(shè)置實驗活動——繩波和聲波；針對機械波是如何傳播的，設(shè)置模擬活動——人波；針對如何描述機械波，設(shè)置仿真活動——機械波模型。通過探究活動，學生掌握了知識目標和技能目標，落實了教學重點。3.信息化在優(yōu)化實驗中的應用

通過學習實驗操作步驟，觀察并分析實驗現(xiàn)象，歸納實驗現(xiàn)象結(jié)果，研究物質(zhì)運動最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)是物理學科的課程性質(zhì)，物理的概念大多從大量的具體實例中抽象概括而來，但是不是所有的實驗器材都充足，也不是所有的實驗都可以成功完成展示在學生眼前，一些實驗數(shù)據(jù)受到實際因素的影響會出現(xiàn)較大誤差，這時可以利用現(xiàn)代信息教育技術(shù)幫助師生優(yōu)化實驗。在《機械波及應用》的課堂中，課堂時間有限，但機械波又較為抽象，教師精心選擇繩波和聲波實驗，使得學生對聲波和聲波的形成有明確而具體的認識。繩子一端振動，學生觀察到一類凹凸相間的波想生子的另一端傳去，由于繩波運動較快，觀察較困難，信息化可以解決像類似實驗中學生難以觀察的難題，通過手機攝影的“慢動作”功能和基于實時共享的投屏功能，借助信息化，繩波清晰可見。物理模型的建立版主先學生更好地描述繩波，教師通過軟件編程編寫小程序，學生可以輸入不同的數(shù)據(jù)，觀察波形的形成。繩波屬于橫波，現(xiàn)象也比較好觀察，但是縱波的教學例子很少，聲波的演示實驗很難呈現(xiàn)，借助動畫模擬出音叉敲擊后振動，帶動周圍的空氣振動，振動形式像遠處傳去，形成了聲波。4.信息化在共享交流中的應用

知識是在不同觀點的交流過程中產(chǎn)生，在共同討論中得到加熱、在協(xié)商中得到升華，在文化的或者科學的成果中得到整理和保持。課前資料共享、課中討論交流、課后答疑解惑都是學習的重要組成。知識的海洋浩瀚無邊，但教師的知識面和知識量有限；傳統(tǒng)課堂中的交流討論以小組形式組織，教師雖在教師循走，但難以掌握全班學生的討論情況；課后的答疑常常會受時間和場地限制……信息化技術(shù)給共享交流提供了一個很好的載體。例如《機械波及應用》，學生通過實驗和活動已經(jīng)了解了機械波的形成過程和傳播特點，教師適時拋出課堂