摘 要：當(dāng)前數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展改變了教師的教學(xué)方法，也為傳統(tǒng)的教育帶來(lái)了新的變革。將數(shù)字技術(shù)與課堂教學(xué)相結(jié)合，教師可以創(chuàng)造出更加生動(dòng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還提升了課堂教學(xué)效率。探究在數(shù)字技術(shù)時(shí)代下，如何將數(shù)字技術(shù)與物理課程教學(xué)有效整合的新模式，為物理教師提供有效的課堂教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);教學(xué)模式;數(shù)字素養(yǎng)

科技的飛速發(fā)展使得數(shù)字技術(shù)成為教育不可缺少的一部分，它不僅豐富了學(xué)習(xí)資源，也改變了教師的教學(xué)方式。當(dāng)前數(shù)字技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用無(wú)處不在，無(wú)論是傳統(tǒng)課堂還是在線教育平臺(tái)，處處可以看到數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的影子。智能教室、電子白板等已經(jīng)成為教育教學(xué)的標(biāo)配，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用使得課堂教學(xué)更加直觀和便利，使得師生之間、生生之間的互動(dòng)更加靈活和高效。同時(shí)數(shù)字圖書館、在線課程、虛擬實(shí)驗(yàn)室等資源為學(xué)生提供了更加多元的學(xué)習(xí)途徑。

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，特別是新一代人工智能技術(shù)[ 1 ]的來(lái)臨，學(xué)生未來(lái)需要怎樣的能力？為了培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的能力，教師的教學(xué)方式需要做哪些改變？這些問題值得每一位教師深入思考。本文探索數(shù)字技術(shù)時(shí)代物理課程教學(xué)新模式，希望能為教師提供新的視角和思考。

1 缺乏數(shù)字技術(shù)支持的傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題和局限性

1.1 依賴傳統(tǒng)教學(xué)工具和教學(xué)方法

缺乏數(shù)字技術(shù)支持的傳統(tǒng)學(xué)科教學(xué)依賴于課本、黑板等傳統(tǒng)教學(xué)工具，主要使用口頭講解的教學(xué)方法。學(xué)生獲取知識(shí)的渠道非常的有限，主要依賴于教科書和教師的講授。教學(xué)活動(dòng)在固定的時(shí)間和固定的地點(diǎn)教室進(jìn)行。教師在課堂上使用黑板和粉筆來(lái)講授物理概念、定律和公式。學(xué)生則坐在課桌前，通過聽講、記筆記的方式學(xué)習(xí)物理知識(shí)。由于缺乏數(shù)字技術(shù)的支持，教學(xué)內(nèi)容和方法往往難以根據(jù)每個(gè)學(xué)生的具體情況進(jìn)行調(diào)整，難以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。這種單調(diào)乏味的學(xué)習(xí)無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，極大地影響了學(xué)習(xí)效果。

1.2 有限的課堂互動(dòng)

在缺乏數(shù)字技術(shù)支持的教學(xué)環(huán)境下教學(xué)互動(dòng)性有限，僅在小組討論等環(huán)節(jié)稍稍增加一些課堂的互動(dòng)。無(wú)法利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，如在線討論平臺(tái)、互動(dòng)軟件等開展游戲化的學(xué)習(xí)，來(lái)促進(jìn)學(xué)生之間以及師生之間的交流和互動(dòng)，。

1.3 評(píng)價(jià)方式單一

缺乏數(shù)字技術(shù)支持下的學(xué)生學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)方式主要以筆試為主再加上少量的實(shí)踐活動(dòng)，缺乏多樣化的評(píng)價(jià)手段和過程性評(píng)價(jià)。傳統(tǒng)的教學(xué)依賴課本等有限的教學(xué)資源，受條件限制等原因較少涉及到實(shí)驗(yàn)操作或?qū)嵺`活動(dòng)。教師主要用筆試來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握程度。在沒有數(shù)字技術(shù)支持的情況下，教師難以收集和分析學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的大量數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)對(duì)于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和改進(jìn)教學(xué)方法都具有非常大的作用。

2 數(shù)字技術(shù)與課堂教學(xué)融合促進(jìn)教學(xué)模式創(chuàng)新

2.1 數(shù)字技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越普遍，相比傳統(tǒng)的教育模式它有許多顯著優(yōu)勢(shì)。首先數(shù)字技術(shù)提高了教學(xué)資源的利用率。通過互聯(lián)網(wǎng)和其他數(shù)字平臺(tái)，可以輕松地獲取到大量的學(xué)習(xí)材料，包括在線課程、電子書籍、視頻講座等。這些資源不再受到地理位置的限制，使得遠(yuǎn)程教育得以實(shí)現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)還增強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)。現(xiàn)代教育軟件和應(yīng)用程序允許學(xué)生通過多媒體資源、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和游戲化學(xué)習(xí)等方式，以更加積極的方式參與學(xué)習(xí)過程。這種互動(dòng)性不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還有助于加深對(duì)物理概念的理解。其次，數(shù)字技術(shù)使得個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能。通過數(shù)據(jù)分析和人工智能，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣和能力來(lái)定制教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑。這種個(gè)性化的方法有助于滿足不同學(xué)生的獨(dú)特需求。另外數(shù)字技術(shù)還促進(jìn)了合作學(xué)習(xí)和全球連接。學(xué)生可以通過在線論壇、社交媒體和協(xié)作工具與世界各地的同齡人交流和合作，這不僅拓寬了他們的視野，還為他們提供了解決現(xiàn)實(shí)世界問題的機(jī)會(huì)。另外，數(shù)字技術(shù)為教師提供了強(qiáng)大的教學(xué)支持工具。教師可以利用各種在線資源和教學(xué)管理系統(tǒng)來(lái)跟蹤學(xué)生的進(jìn)度，評(píng)估他們的學(xué)習(xí)成果，并及時(shí)提供反饋。這有助于教師更有效地管理物理課堂，同時(shí)確保每個(gè)學(xué)生都能得到必要的關(guān)注和支持。

2.2 數(shù)字技術(shù)與教學(xué)融合推動(dòng)教學(xué)模式變革

當(dāng)今社會(huì)數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為了教育領(lǐng)域改革和創(chuàng)新的重要推動(dòng)力。數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅改變了人們獲取信息和知識(shí)的方式，也深刻影響著教學(xué)模式。通過將數(shù)字技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合，一些教師正在探索并實(shí)踐著更加高效、互動(dòng)和個(gè)性化的教學(xué)新模式。

數(shù)字技術(shù)的引入使得課堂教學(xué)變得更加生動(dòng)和靈活。多媒體教學(xué)軟件、在線課程資源、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等數(shù)字工具的應(yīng)用，為學(xué)生提供了更加豐富多樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)不再局限于教科書和黑板。學(xué)生可以通過視頻、動(dòng)畫等多媒體資源更直觀地理解復(fù)雜的概念和知識(shí)點(diǎn)，這種學(xué)習(xí)方式大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。

數(shù)字技術(shù)的融入也促進(jìn)了教學(xué)方法的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)往往是教師單向傳授知識(shí)，而數(shù)字技術(shù)的運(yùn)用則鼓勵(lì)了更多的互動(dòng)和參與。例如，通過使用互動(dòng)白板工具，教師可以實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，而學(xué)生也可以在學(xué)習(xí)過程中提出問題、參與討論，從而形成了雙向互動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境。特別是教師引入了生成式人工智能AI系統(tǒng)作為輔助工具對(duì)教學(xué)所產(chǎn)生的積極影響。AI系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生提出的問題實(shí)時(shí)生成答案，提供即時(shí)反饋，相當(dāng)于每位學(xué)生擁有了一個(gè)智能私人教師。

此外，數(shù)字技術(shù)還支持定制化學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)。每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣點(diǎn)都不盡相同，數(shù)字技術(shù)可以幫助教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況提供定制化的學(xué)習(xí)資源和輔導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能得到適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和支持。這種個(gè)性化的教學(xué)方法有助于發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的潛力，提高學(xué)習(xí)成效。

3 數(shù)字技術(shù)支持下的教學(xué)設(shè)計(jì)原則

教師在數(shù)字技術(shù)支持下的教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，要考慮以下幾個(gè)原則。

科學(xué)性原則：選擇的教學(xué)內(nèi)容要具有科學(xué)性，如物理概念和物理規(guī)律等教學(xué)內(nèi)容要以課程標(biāo)準(zhǔn)和教材為依據(jù)，其描述要科學(xué)、準(zhǔn)確。公式、符號(hào)、圖表等要科學(xué)規(guī)范。

多樣性原則：充分利用數(shù)字技術(shù)包含的豐富資源，例如在線課程、數(shù)字圖書館、開放式教育資源等，同時(shí)對(duì)多種資源進(jìn)行優(yōu)化，讓學(xué)生接觸到更為豐富多彩的信息。

交互性原則：通過數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用為教學(xué)提供良好交互的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，例如在線問題討論、全班多媒體展示等，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)求知欲。

關(guān)注上面幾個(gè)原則可以幫助教師設(shè)計(jì)出更加符合當(dāng)代學(xué)生需求和教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)模式。

4 數(shù)字技術(shù)支持下的物理課堂教學(xué)實(shí)踐案例

在現(xiàn)代教育環(huán)境中，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用正逐步改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式。以下通過具體案例來(lái)展示這一變革。

案例一：以“光的反射”教學(xué)為例。

在物理課堂準(zhǔn)備階段，教師面臨大量繁復(fù)的備課工作，其中編寫導(dǎo)學(xué)案尤為耗時(shí)。例如，當(dāng)一位物理教師需要準(zhǔn)備關(guān)于“光的反射”主題的導(dǎo)學(xué)案時(shí)，在傳統(tǒng)方式下他需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)梳理知識(shí)點(diǎn)、設(shè)計(jì)活動(dòng)和編制練習(xí)題。然而借助“文心一言”等先進(jìn)的認(rèn)知大模型，這一過程用時(shí)可以大幅縮短。

以實(shí)際案例說(shuō)明如何利用AI大模型：教師輸入了需求“編寫光的反射導(dǎo)學(xué)案”，系統(tǒng)迅速響應(yīng)，瞬間生成了一份完整的導(dǎo)學(xué)案，包括以下幾個(gè)部分。

學(xué)習(xí)目標(biāo)：清晰界定學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)和技能。

學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：突出關(guān)鍵概念和常見誤區(qū)。

學(xué)習(xí)進(jìn)程：包括預(yù)習(xí)導(dǎo)入、新課探究、課堂小結(jié)等環(huán)節(jié)，確保課堂節(jié)奏合理。

課后練習(xí)：提供針對(duì)性的習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。

學(xué)習(xí)反思：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)估，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

AI不僅提升了教師的備課效率，還保障了教學(xué)內(nèi)容的質(zhì)量。

為了精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，教師可以利用諸如問卷星等數(shù)據(jù)分析工具。例如，一位教師通過在線問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生在光的入射光線、反射光線、法線的位置關(guān)系上存在困難?；谶@一發(fā)現(xiàn)，教師調(diào)整了教學(xué)計(jì)劃，增加了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐練習(xí)，有效解決了學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙。

通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和能力水平，設(shè)計(jì)了多樣化的教學(xué)活動(dòng)。對(duì)于理論理解能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師提供了拓展性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;而對(duì)于需要更多實(shí)踐指導(dǎo)的學(xué)生，則安排了更多的操作演示和指導(dǎo)。這種根據(jù)學(xué)生個(gè)體差異進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)，使得每個(gè)學(xué)生都能在自己的節(jié)奏下進(jìn)行學(xué)習(xí)，這是傳統(tǒng)一刀切教學(xué)模式所無(wú)法比擬的。

在光的反射概念的教學(xué)中，教師利用國(guó)家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)的資源服務(wù)，通過希沃白板播放了一個(gè)動(dòng)畫視頻，展示了光線在不同介質(zhì)界面上的反射。這個(gè)動(dòng)態(tài)演示幫助學(xué)生們形象地理解了入射角和反射角相等的原理。隨后，教師啟用互動(dòng)課堂功能，學(xué)生們通過發(fā)送彈幕發(fā)言，提出了自己對(duì)視頻內(nèi)容的疑問和想法。這種實(shí)時(shí)的互動(dòng)不僅提高了學(xué)生的參與度，也使得教師能夠即時(shí)解答學(xué)生的問題，增強(qiáng)了課堂互動(dòng)性。

案例二：數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

新的人教版物理教材增加了多個(gè)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)。其中一個(gè)是機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)采用了光電門和數(shù)字計(jì)時(shí)器。在具體的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生使用這些數(shù)字化工具來(lái)驗(yàn)證能量的轉(zhuǎn)換和守恒。通過這種方法，學(xué)生能夠準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少了人為誤差。此外，教師還鼓勵(lì)學(xué)生使用手機(jī)傳感器進(jìn)行加速度測(cè)量，這些活動(dòng)不僅提高了教學(xué)效率，也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。教師要適應(yīng)新教材的要求提升數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力[ 2 ]。通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和問題解決能力。

綜上所述，數(shù)字技術(shù)的引入不僅極大地提高了教師的工作效率，還通過精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和個(gè)性化的教學(xué)設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供了更加貼合其學(xué)習(xí)需求的教育資源，實(shí)現(xiàn)了教育的個(gè)性化和差異化，展現(xiàn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5 教學(xué)效果與展望

數(shù)字技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了物理課堂教學(xué)的深刻變革，線上線下有機(jī)融合的教學(xué)方式正在逐漸形成并被越來(lái)越多的教育工作者廣泛應(yīng)用。這種以學(xué)生為中心的新教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化學(xué)習(xí)和互動(dòng)式教學(xué)，充分利用數(shù)字技術(shù)來(lái)輔助課堂教學(xué)，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。數(shù)字技術(shù)的引入使得學(xué)生獲得更加豐富的學(xué)習(xí)資源和更加便捷的學(xué)習(xí)工具，教育者也能更好地協(xié)同教學(xué)工作，共同促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的全面發(fā)展?！敖逃龜?shù)字化轉(zhuǎn)型”[ 3 ]是未來(lái)教育創(chuàng)新變革的一個(gè)新趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱新麟. 生成式人工智能在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用探究：以“探秘人工智能之用人工智能寫人工智能”為例[J] .中國(guó)信息技術(shù)教育，2024（6）：41-44.

[2] 郭桂周，辛文逸，劉羲雯.信息技術(shù)在高中物理教科書中的整合特征與實(shí)施建議：以人教社新版高中物理教科書為例[J] .基礎(chǔ)教育課程，2020（14）：68-74.

[3] 祝智庭，胡姣.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)踐邏輯與發(fā)展機(jī)遇[J] .電化教育研究，2022（1）：5-15.