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(jī)械波》為例

基于信息化的中職物理課堂實踐與思考

——以《機(jī)械波及應(yīng)用》為教學(xué)案例一、案例摘要信息化教學(xué)資源藍(lán)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(jī)完成測試二、案例背景

韓愈在《師說》中寫道：“古之學(xué)者必有師。師者，所以傳道受業(yè)解惑也?！眰鞯朗軜I(yè)的過程就是教育教學(xué)的過程，教育教學(xué)講究教學(xué)方法。傳統(tǒng)的教學(xué)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(xué)應(yīng)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(xué)方法以教師為中心，學(xué)生掌握的知識在于教師講授的多少，是一種獲得性的學(xué)習(xí)。而信息化教學(xué)以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生掌握的知識通過互動獲得，技能通過實踐做學(xué)得到，是一種參與性的學(xué)習(xí)。兩種方法孰好孰壞？中職學(xué)生對于基礎(chǔ)文化課的學(xué)習(xí)興趣不高，但動手操作能力較強(qiáng)，對新鮮事物好奇，能夠熟練使用手機(jī)、電腦等信息化設(shè)備，是數(shù)字化原住民。美國教育學(xué)家、心理學(xué)家布魯納所說：“學(xué)習(xí)最好的刺激是對所學(xué)學(xué)科的興趣”，如何運用信息化的教學(xué)手段提升中職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高課堂教學(xué)效果？以中職物理的一節(jié)課《機(jī)械波及應(yīng)用》為例，機(jī)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(biāo)知道，機(jī)械波既是學(xué)習(xí)概念知識的理論課，又是貼合實際的應(yīng)用課，是今后學(xué)習(xí)聲光電等知識的基礎(chǔ)，但是機(jī)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(xué)難點呢？三、實踐舉措

1.信息化在創(chuàng)設(shè)情境中的應(yīng)用

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)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(xué)情境是指在課堂教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容，為落實教學(xué)目標(biāo)所設(shè)定的，適合學(xué)習(xí)主體并作用于學(xué)習(xí)主體，產(chǎn)生一定情感反應(yīng)，能夠使其主動積極建構(gòu)性學(xué)習(xí)的具有學(xué)習(xí)背景、景象和學(xué)習(xí)活動條件的學(xué)習(xí)環(huán)境。課堂作為理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)一定的學(xué)習(xí)情境有利于學(xué)習(xí)者更好地掌握知識，也是信息化教學(xué)尤為重要的一個環(huán)節(jié)。在創(chuàng)設(shè)的情境里，學(xué)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(dá)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(dǎo)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(xué)生知識技能的掌握情況，更注重學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。但由于中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主動性不夠，導(dǎo)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(xué)科而言，作為文化基礎(chǔ)課，旨在為學(xué)生相關(guān)專業(yè)課程學(xué)習(xí)與綜合職業(yè)能力培養(yǎng)服務(wù)，為學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)奠定基礎(chǔ)。目前開設(shè)物理課程的有機(jī)械建筑、電子電工、化工農(nóng)醫(yī)專業(yè)，學(xué)校對物理實驗器材的投入不能滿足學(xué)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(jī)械波及應(yīng)用》為例。中職學(xué)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(jī)械波原理的倒車?yán)走_(dá)導(dǎo)入，視頻直觀視聽，引起學(xué)生課堂注意。顯示屏上會顯示到障礙物的距離，當(dāng)距離小于設(shè)定的安全距離時，警報器會發(fā)出警報聲，學(xué)生會提出困惑，機(jī)械波（超聲波）如何實現(xiàn)測距？在課前，學(xué)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(yuǎn)，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(jìn)入釋疑環(huán)節(jié)。2.信息化在自主探究中的應(yīng)用

表1職業(yè)教育的變化趨勢教育觀念育人觀學(xué)校觀課程觀教師觀教學(xué)觀學(xué)習(xí)觀評價觀舊觀念新觀念育“分?jǐn)?shù)”育“人才”“學(xué)校社會”“社會學(xué)?！薄皞鹘y(tǒng)課程”“未來課程”“傳授者”“學(xué)習(xí)者”“灌輸教學(xué)”“協(xié)同教學(xué)”“書本學(xué)”“網(wǎng)絡(luò)學(xué)”“分?jǐn)?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(xué)、做中教的教學(xué)理念。自主探究就是新課程理念所提倡的一種學(xué)習(xí)方式。它要求學(xué)生要做課堂的主人，要在老師的引導(dǎo)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(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力較為薄弱，教師通過信息化手段為學(xué)生搭建一個包含反饋的探究平臺，學(xué)生通過這個平臺，可以進(jìn)行舊知復(fù)習(xí)、課前預(yù)習(xí)、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(jī)制的作用在于引導(dǎo)學(xué)生的探究過程，給學(xué)生的評價在于其次。當(dāng)前的移動端教學(xué)助手和教學(xué)平臺較多，藍(lán)墨云班課、雨課堂、課堂派、魔燈等都是較完善的移動教學(xué)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?！稒C(jī)械波及應(yīng)用》一課結(jié)合藍(lán)墨云班課軟件，優(yōu)化了教學(xué)過程，學(xué)生課前登入藍(lán)墨云班課APP（手機(jī)客戶端）的班課，教師告知學(xué)生每參加一項班課中的活動都能獲得相應(yīng)的經(jīng)驗值，競賽性質(zhì)的學(xué)習(xí)使得十七八歲的學(xué)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(xué)過程中復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)教師難了解進(jìn)度的難題。進(jìn)入班課后，學(xué)生自主完成《你好，機(jī)械波》的學(xué)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(xué)生的掌握情況，調(diào)整教學(xué)預(yù)設(shè)。在探究的課堂上，學(xué)生的臉是笑臉，是充滿好奇的臉。針對機(jī)械波是如何形成的，設(shè)置實驗活動——繩波和聲波；針對機(jī)械波是如何傳播的，設(shè)置模擬活動——人波；針對如何描述機(jī)械波，設(shè)置仿真活動——機(jī)械波模型。通過探究活動，學(xué)生掌握了知識目標(biāo)和技能目標(biāo)，落實了教學(xué)重點。3.信息化在優(yōu)化實驗中的應(yīng)用

通過學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(jī)械波及應(yīng)用》的課堂中，課堂時間有限，但機(jī)械波又較為抽象，教師精心選擇繩波和聲波實驗，使得學(xué)生對聲波和聲波的形成有明確而具體的認(rèn)識。繩子一端振動，學(xué)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(xué)生難以觀察的難題，通過手機(jī)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(xué)生更好地描述繩波，教師通過軟件編程編寫小程序，學(xué)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(xué)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(yuǎn)處傳去，形成了聲波。4.信息化在共享交流中的應(yīng)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(xué)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(xué)習(xí)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(xué)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(jī)械波及應(yīng)用》，學(xué)生通過實驗和活動已經(jīng)了解了機(jī)械波的形成過程和傳播特點，教師適時拋出課堂