代毅+++謝濤

[摘 要]教育信息化進(jìn)程中，技術(shù)與教學(xué)不斷融合，改變著傳統(tǒng)教學(xué)的形態(tài)和過程，是探索新課改的重要契機(jī)。借助“粵教云”服務(wù)平臺和“數(shù)字教材”等資源，探討多維互動及協(xié)作學(xué)習(xí)策略，構(gòu)建智慧課堂下多維互動式教學(xué)模式，以初中物理課堂教學(xué)為例介紹實施過程，并通過實施前后的數(shù)據(jù)對比分析，驗證該模式的有效性。

[關(guān)鍵詞]初中物理；多維互動；智慧課堂；數(shù)字教材

一、研究背景

1.教育理念的不斷創(chuàng)新

班級授課制多采用講授法，教學(xué)和學(xué)習(xí)方式較單一，師生互動次數(shù)有限、程度不深。新課標(biāo)提倡多樣化的教學(xué)方式與合作探究的學(xué)習(xí)方式。云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，改變了人們的交往和學(xué)習(xí)方式，也改變了課堂教學(xué)互動方式。課堂互動不再局限于人與人的互動，人機(jī)互動為課堂增添了新的活力，課堂互動正走向多維度立體化的形式。云互動課堂提供的豐富的互動方式為教學(xué)改革提供了新思路。

2.課堂教學(xué)環(huán)境的變化

現(xiàn)代化的課堂教學(xué)離不開信息化環(huán)境的支撐作用，技術(shù)的高速發(fā)展激發(fā)了教育工作者拓展教與學(xué)的概念以及課堂環(huán)境設(shè)計的熱情，智慧教室的設(shè)計和應(yīng)用已成為教育技術(shù)學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。智慧課堂可定義為將云端和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)集為一體的未來智能型課堂，它通過互動教學(xué)系統(tǒng)對計算機(jī)、智能終端、互動電子白板、實物展臺等硬軟件資源進(jìn)行整合，形成一種智能化的教學(xué)方式[1]?！霸品?wù)+終端+互動教學(xué)系統(tǒng)”模式開始成為課堂教學(xué)環(huán)境的主要特征之一。

技術(shù)的巨大進(jìn)步給教育帶來了深刻變革，課堂學(xué)習(xí)環(huán)境從多媒體環(huán)境向智慧環(huán)境發(fā)展，學(xué)習(xí)內(nèi)容的傳遞方式以及教師與學(xué)生的互動方式也發(fā)生了較大改變。因此，信息環(huán)境下新的教學(xué)模式的應(yīng)用實踐顯得尤為重要。在此介紹以“粵教云”項目在珠海開展的區(qū)域化試點(diǎn)工作為基礎(chǔ)，以“粵教云”公共服務(wù)平臺為支撐，圍繞云服務(wù)、云互動、云協(xié)同三類“云端”結(jié)合的智慧課堂[2]，如何構(gòu)建多維互動式教學(xué)模式。

二、多維互動式教學(xué)模式

1.多維互動式教學(xué)

課堂教學(xué)互動通常被認(rèn)為是人、技術(shù)、資源和環(huán)境之間的高度耦合[3]。傳統(tǒng)課堂教學(xué)互動形式比較單一，主要是師生之間、學(xué)生之間的言語互動。智慧課堂中的互動形式可以劃分為人與人之間的互動、人與技術(shù)之間的互動兩類。人與技術(shù)的互動包括教師應(yīng)用交互式電子白板、液晶一體機(jī)、移動終端等設(shè)備，在可視化互動技術(shù)與課堂教學(xué)支撐系統(tǒng)的支持下組織課堂教學(xué)，包括資源演示、學(xué)情分析、作品分享與評價等活動；學(xué)生應(yīng)用移動學(xué)習(xí)終端進(jìn)行資源學(xué)習(xí)、自主練習(xí)、實踐創(chuàng)作以及成果展示等活動[4]。

多維互動教學(xué)是指利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)、云計算等技術(shù)在傳統(tǒng)班級課堂中建立課堂網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)習(xí)者提供協(xié)商討論、相互交流和信息共享的渠道，學(xué)生則以小組形式在評價激勵機(jī)制下，以有效完成共同的學(xué)習(xí)任務(wù)而合作互助的學(xué)習(xí)過程。它在傳統(tǒng)的班級課堂合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，融入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，使得群組學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源上能夠優(yōu)勢互補(bǔ)，使學(xué)習(xí)過程更加便利、更多互動、更富創(chuàng)新。其應(yīng)用流程如圖1所示。

智慧課堂是一個智能化的教學(xué)空間，由多屏顯示、平板電腦和連接互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)互動平臺構(gòu)成，利用平板電腦可以方便進(jìn)行資源的獲取，以及與教師和其他同學(xué)之間的互動、交流[5]。如在教學(xué)中，教師可以借助平板電腦看到學(xué)生電腦屏幕上顯示的內(nèi)容，并可以隨時操控學(xué)生的電腦，根據(jù)學(xué)生的需要及時協(xié)助學(xué)生完成課程；學(xué)生可在云平臺分組討論，也可及時與教師溝通。這樣使課堂從原先靜態(tài)、預(yù)設(shè)的形態(tài)轉(zhuǎn)變成動態(tài)的、生成的和高互動的形態(tài)。課堂互動不僅僅局限于師生之間、生生之間，還包括人與技術(shù)、人與環(huán)境、人與資源等方面的多種互動，這就是多維互動式教學(xué)的核心。

2.多維互動式教學(xué)模式的構(gòu)建

在教師的引導(dǎo)下，通過學(xué)生自主實踐、思考、交流過的知識內(nèi)容，才能被內(nèi)化到學(xué)生的知識體系中，互動與交流是其中的重要環(huán)節(jié)。智慧課堂構(gòu)建了個性化和信息化的教學(xué)環(huán)境，支持教師的有效教學(xué)和學(xué)生的有序協(xié)作、有效交流，協(xié)作是其典型特征，即借助強(qiáng)大的“粵教云”服務(wù)平臺所創(chuàng)設(shè)的良好協(xié)作環(huán)境，使得學(xué)生個體與個體之間、個體與群體之間思想碰撞，增強(qiáng)學(xué)生個體的溝通能力、個體獨(dú)立作業(yè)能力以及優(yōu)化群體智慧[6]。在多維互動教學(xué)的基礎(chǔ)上，可結(jié)合具體學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)，突出群組協(xié)作學(xué)習(xí)的特色，在此以初中物理為例介紹“智慧課堂多維互動式教學(xué)模式”的構(gòu)建（見圖2）。

基于智慧課堂的多維互動式教學(xué)模式可以分為課前自主探究、課中知識內(nèi)化、課后學(xué)習(xí)延伸三個階段。課前，教師利用智慧課堂進(jìn)行教學(xué)主題設(shè)計、確定教學(xué)目標(biāo)、制定分組原則、選擇技術(shù)工具、整合多種相關(guān)資源；學(xué)生的學(xué)習(xí)活動則與之對應(yīng)，確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)、原有知識結(jié)構(gòu)和認(rèn)知水平、形成對主題的初步認(rèn)知。課中，教師要創(chuàng)設(shè)情境、基于問題引導(dǎo)互動探究、以物理建模促使學(xué)生感知物理現(xiàn)象，對學(xué)習(xí)過程中的疑問進(jìn)行解答；學(xué)生則圍繞主題任務(wù)開始網(wǎng)絡(luò)探究、協(xié)作學(xué)習(xí)、組內(nèi)互動，進(jìn)而達(dá)到經(jīng)驗同化，深刻掌握物理知識原理與應(yīng)用。課后，教師嘗試通過協(xié)作解決相應(yīng)實際問題、并通過各種檢測方式進(jìn)行評價；學(xué)生則總結(jié)反思。教師和學(xué)生的活動，在三個階段并非獨(dú)立存在，而是存在時間先后和邏輯推進(jìn)的關(guān)系，師生之間的活動也需要適當(dāng)?shù)牟呗赃M(jìn)行調(diào)節(jié)，使二者保持良好呼應(yīng)。

三、初中物理多維互動式教學(xué)實踐

多維互動式教學(xué)具有交互性強(qiáng)、時效性高、共享便利等特點(diǎn)，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、求異思維、批判精神、合作能力等有著獨(dú)特而明顯的作用。下面以人教版初中物理“功”的教學(xué)設(shè)計為例，說明多維互動式教學(xué)模式在教學(xué)實踐中的應(yīng)用及效果。

1.案例概述

“功”這節(jié)課，在學(xué)生了解了力的必要知識的基礎(chǔ)上，通過實例說明“做功”的兩個不可缺少的條件，得出力的方向跟物體運(yùn)動方向相同時，功的計算式W=FS。教學(xué)中要注意到“功”的概念概括性強(qiáng)、抽象程度高，難以讓學(xué)生短時間內(nèi)就有深刻體會，需逐步拓展深化。這節(jié)課使用了“數(shù)字教材”，充分應(yīng)用“粵教云”智慧課堂的統(tǒng)計反饋功能、個性化評測功能，運(yùn)用平板電腦開展“先學(xué)后教、小組互助”式協(xié)作學(xué)習(xí)。學(xué)生通過多維互動式教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié)，形成清晰的概念，掌握正確的方法，構(gòu)建知識體系。通過形式多樣的互動活動，有效支撐課堂多屏互動、分享協(xié)作，實現(xiàn)教與學(xué)的客觀記錄與實時評價。

2.學(xué)情分析

學(xué)生已有一定的力學(xué)基礎(chǔ)知識，但抽象思維還不成熟，仍需感性經(jīng)驗作為依托，在教學(xué)中可借助多媒體和實例分析，加強(qiáng)直觀性和形象性，引導(dǎo)學(xué)生充分利用已有知識來構(gòu)建“功”的概念。根據(jù)本節(jié)課特點(diǎn)，盡量使用身邊常見的事物進(jìn)行實例分析，拉近教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活的距離。

3.教學(xué)活動設(shè)計

根據(jù)多維互動式教學(xué)模式，基于“粵教云”的智慧課堂在教學(xué)活動中為師生提供了多種形式、多個環(huán)節(jié)的充分交互。在課堂教學(xué)前，先讓學(xué)生依據(jù)自己的興趣進(jìn)行自由分組，利用平板預(yù)習(xí)“數(shù)字教材”課程內(nèi)容，基于網(wǎng)絡(luò)或者線下討論交流，選擇人類發(fā)明的一種工具，說明其省力的原理，做成PPT存到課程云空間，教師閱讀后點(diǎn)評展示。在課堂教學(xué)中，按照創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課，物理建模、感知現(xiàn)場，自主學(xué)習(xí)、合作釋疑，協(xié)作探究、解決問題，評價總結(jié)、意義建構(gòu)的多維互動式教學(xué)應(yīng)用進(jìn)程，依托“粵教云”服務(wù)平臺和“數(shù)字教材”給學(xué)生創(chuàng)設(shè)了基于交互的知識發(fā)現(xiàn)與理解的學(xué)習(xí)活動。課后，教師嘗試通過協(xié)作解決相應(yīng)實際問題，并通過各種檢測方式進(jìn)行評價，學(xué)生則進(jìn)行總結(jié)反思。

4.教學(xué)反思

這節(jié)課綜合應(yīng)用學(xué)生自學(xué)體驗、講授、分組討論等教學(xué)方法，師生高效互動。學(xué)生利用互動平臺與同伴進(jìn)行交流探討、協(xié)作學(xué)習(xí)、問題形成等活動，在學(xué)習(xí)過程中形成學(xué)習(xí)檔案記錄?！皵?shù)字教材”的實時統(tǒng)計功能有助于教師更便捷地了解每個學(xué)生當(dāng)堂任務(wù)的完成情況和內(nèi)容的掌握情況；資源下發(fā)共享有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，尊重學(xué)生學(xué)習(xí)差異；通過交互活動和拍照上傳等功能，教師可以在課內(nèi)外對學(xué)生的成果進(jìn)行過程性評價和反饋。

四、應(yīng)用及效果分析

為了更好地評價多維互動式云課堂的效果，研究者隨機(jī)選取了初中二年級兩個班的學(xué)生共94人進(jìn)行教學(xué)實驗。對兩個班學(xué)生進(jìn)行了物理水平的測試，結(jié)果顯示不存在顯著差異。以其中一個班的學(xué)生為實驗組，另一個班作為控制組，實驗組學(xué)生在多維互動式云課堂中上物理課，控制組學(xué)生則在傳統(tǒng)的常規(guī)教室中上物理課，半個學(xué)期后，比較了兩組學(xué)生的物理期末考試成績，結(jié)果顯示實驗組成績顯著高于控制組，證明提供多維互動式教學(xué)模式能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。綜合實驗研究結(jié)果以及教師對智慧課堂多維互動式教學(xué)模式的評價，該模式的優(yōu)勢主要有以下幾個方面。

一是創(chuàng)建了有利于深度協(xié)作的教學(xué)平臺。將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與課堂教學(xué)有機(jī)融合，使教學(xué)活動在時間和空間上得到了延伸，彌補(bǔ)了單一化課堂授課方式的不足。在平臺創(chuàng)設(shè)的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)者可選擇自己感興趣的問題，形成探討某專題的小組，通過豐富的平臺資源查閱相關(guān)學(xué)習(xí)資料，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容。有利于學(xué)習(xí)者獨(dú)立地判斷事物，客觀地分析他人意見，開闊思維的空間，辯證地認(rèn)識世界，為深度協(xié)作奠定基礎(chǔ)。

二是擴(kuò)充了溝通交流的途徑。師生之間、學(xué)生之間可以實現(xiàn)實時和異步交流與分享，豐富了交流手段和途徑。學(xué)生不論在線上還是線下，都可以即時分享信息，協(xié)作學(xué)習(xí)更加便利。小組協(xié)作活動中的學(xué)習(xí)者可以將其在學(xué)習(xí)過程中探索、發(fā)現(xiàn)的信息和學(xué)習(xí)材料與組內(nèi)成員共享，共同完成既定的學(xué)習(xí)任務(wù)。在此過程中，學(xué)生為了達(dá)到小組學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以采用對話、商討、爭論等形式[7]對問題進(jìn)行充分論證。在協(xié)作學(xué)習(xí)過程中，學(xué)習(xí)者以相互合作共事的態(tài)度，共享信息與資源，共同承擔(dān)學(xué)習(xí)任務(wù)。

三是提高了協(xié)作興趣。在協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，解答學(xué)生提出的問題；學(xué)生則由傳統(tǒng)的信息接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒌纳a(chǎn)者和傳遞者?？梢暬馁Y源和工具為“粵教云”平臺提供了一個支持多人同時協(xié)作、修改文件的功能，在線協(xié)作方便快捷，如同面對面交流。人性化的設(shè)計，為協(xié)作學(xué)習(xí)掃除了障礙，提高了學(xué)生的協(xié)作興趣。

初中物理多維互動式教學(xué)模式是一種正在探討和嘗試中的創(chuàng)新型教學(xué)方案，隨著該模式在學(xué)校的持續(xù)推進(jìn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由原來的被動接受變?yōu)楝F(xiàn)在的自主選擇，包括關(guān)注的知識點(diǎn)、學(xué)習(xí)的時間、信息的篩選與整合等，學(xué)習(xí)過程的深度參與使學(xué)生的能力水平得到很大的提高。對于教師來說，在珠海市“粵教云”項目的助推下，參與“互動云課堂”應(yīng)用教學(xué)探索的過程使他們在信息技術(shù)能力方面得以迅速提升。

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（責(zé)任編輯 郭向和）