智慧教育典型案例：基于信息化的中职物理课堂实践与思考-以《翻滚吧机械波》为例

基于信息化的中职物理课堂实践与思考

——以《机械波及应用》为教学案例一、案例摘要信息化教学资源蓝墨云班课微课、视频交互式动画演示绳波的形成 探究波长、周期和波速关系多媒体环境移动设备观看微课多媒体教室手机完成测试二、案例背景

韩愈在《师说》中写道：“古之学者必有师。师者，所以传道受业解惑也。”传道受业的过程就是教育教学的过程，教育教学讲究教学方法。传统的教学方法历经岁月，历久而弥新。但随着社会信息技术的发展，信息化教学应运而生，并在互联网+时代渐渐映入大家的眼帘。有不同的方案就有不同的选择，传统的教学方法以教师为中心，学生掌握的知识在于教师讲授的多少，是一种获得性的学习。而信息化教学以学生为主体，以教师为主导，学生掌握的知识通过互动获得，技能通过实践做学得到，是一种参与性的学习。两种方法孰好孰坏？中职学生对于基础文化课的学习兴趣不高，但动手操作能力较强，对新鲜事物好奇，能够熟练使用手机、电脑等信息化设备，是数字化原住民。美国教育学家、心理学家布鲁纳所说：“学习最好的刺激是对所学学科的兴趣”，如何运用信息化的教学手段提升中职学生的学习兴趣，从而提高课堂教学效果？以中职物理的一节课《机械波及应用》为例，机械波在工程技术和生产实践中有重要意义，根据三维目标知道，机械波既是学习概念知识的理论课，又是贴合实际的应用课，是今后学习声光电等知识的基础，但是机械波抽象难观察，运动过程也较难归纳，是否可以通过信息化手段解决以上教学难点呢？三、实践举措

1.信息化在创设情境中的应用

建构主义认为，学习者的知识是在一定的情境下，借助他人的帮助，如人与人之间的协作、交流和利用必要的信息资源等等，通过有意义的建构而获得的。教学情境是指在课堂教学中，根据教学的内容，为落实教学目标所设定的，适合学习主体并作用于学习主体，产生一定情感反应，能够使其主动积极建构性学习的具有学习背景、景象和学习活动条件的学习环境。课堂作为理想的学习环境，创设一定的学习情境有利于学习者更好地掌握知识，也是信息化教学尤为重要的一个环节。在创设的情境里，学生通过小组合作、师生互动、角色扮演、情境再现等多元化的方式达到对知识的有意义的建构。课堂上情境的创设可以概括分为两种，一种是课堂导入环节，另一种则是再现职业工作情境。传统的创设情境的方法最常见的就是角色扮演和实物展示，尤其是在中职的课堂上，不论是专业课还是基础文化课，教师既注重学生知识技能的掌握情况，更注重学生职业素养的培养和提升。但由于中职学生的学习基础薄弱，学习主动性不够，导致课堂参与度不够，以至角色扮演的情境创设不够成功；其次情境创设中的实物展示也面临不小的难题，就物理学科而言，作为文化基础课，旨在为学生相关专业课程学习与综合职业能力培养服务，为学生学习现代科学技术奠定基础。目前开设物理课程的有机械建筑、电子电工、化工农医专业，学校对物理实验器材的投入不能满足学生人人动手操作的要求，部分物理现象抽象难观察，教具匮乏。以上原因导致在物理课堂中创设情境较为困难，要解决这个难题，可以通过信息化手段实现。以《机械波及应用》为例。中职学生对自己专业相关的知识和技能较为感兴趣，因此课堂以运用机械波原理的倒车雷达导入，视频直观视听，引起学生课堂注意。显示屏上会显示到障碍物的距离，当距离小于设定的安全距离时，警报器会发出警报声，学生会提出困惑，机械波（超声波）如何实现测距？在课前，学生观看微课《超声波测距仪》，上网查找资料了解超声波测距仪中最重要的组件——超声波探头，可以发出40KHz频率的超声波，超声波在空气中传播时，频率大，波长短，能够传播的距离远，方向性好，常用于距离的测量。超声波是如何形成的？课堂自然而然进入释疑环节。2.信息化在自主探究中的应用

表1职业教育的变化趋势教育观念育人观学校观课程观教师观教学观学习观评价观旧观念新观念育“分数”育“人才”“学校社会”“社会学校”“传统课程”“未来课程”“传授者”“学习者”“灌输教学”“协同教学”“书本学”“网络学”“分数评价”“全纳评价”职业教育课程改革依照大方向也提出做中学、做中教的教学理念。自主探究就是新课程理念所提倡的一种学习方式。它要求学生要做课堂的主人，要在老师的引导下发挥自己的主观能动性，调动自己的各种感觉器官，通过动手、动眼、动嘴、动脑，主动的去获取知识。但中职学生自主探究学习的能力较为薄弱，教师通过信息化手段为学生搭建一个包含反馈的探究平台，学生通过这个平台，可以进行旧知复习、课前预习、观看微课、小组讨论、任务单下载、课后拓展等活动，切实实现自主探究，反馈机制的作用在于引导学生的探究过程，给学生的评价在于其次。当前的移动端教学助手和教学平台较多，蓝墨云班课、雨课堂、课堂派、魔灯等都是较完善的移动教学助手，更有部分中职院校紧跟信息化的脚步，自建校内平台。《机械波及应用》一课结合蓝墨云班课软件，优化了教学过程，学生课前登入蓝墨云班课APP（手机客户端）的班课，教师告知学生每参加一项班课中的活动都能获得相应的经验值，竞赛性质的学习使得十七八岁的学生们乐在其中，互联网+时代的信息化手段解决传统教学过程中复习和预习教师难了解进度的难题。进入班课后，学生自主完成《你好，机械波》的学情测试，检测对储备知识的掌握情况，教师终端可以实时接收和了解学生的掌握情况，调整教学预设。在探究的课堂上，学生的脸是笑脸，是充满好奇的脸。针对机械波是如何形成的，设置实验活动——绳波和声波；针对机械波是如何传播的，设置模拟活动——人波；针对如何描述机械波，设置仿真活动——机械波模型。通过探究活动，学生掌握了知识目标和技能目标，落实了教学重点。3.信息化在优化实验中的应用

通过学习实验操作步骤，观察并分析实验现象，归纳实验现象结果，研究物质运动最一般规律和物质基本结构是物理学科的课程性质，物理的概念大多从大量的具体实例中抽象概括而来，但是不是所有的实验器材都充足，也不是所有的实验都可以成功完成展示在学生眼前，一些实验数据受到实际因素的影响会出现较大误差，这时可以利用现代信息教育技术帮助师生优化实验。在《机械波及应用》的课堂中，课堂时间有限，但机械波又较为抽象，教师精心选择绳波和声波实验，使得学生对声波和声波的形成有明确而具体的认识。绳子一端振动，学生观察到一类凹凸相间的波想生子的另一端传去，由于绳波运动较快，观察较困难，信息化可以解决像类似实验中学生难以观察的难题，通过手机摄影的“慢动作”功能和基于实时共享的投屏功能，借助信息化，绳波清晰可见。物理模型的建立版主先学生更好地描述绳波，教师通过软件编程编写小程序，学生可以输入不同的数据，观察波形的形成。绳波属于横波，现象也比较好观察，但是纵波的教学例子很少，声波的演示实验很难呈现，借助动画模拟出音叉敲击后振动，带动周围的空气振动，振动形式像远处传去，形成了声波。4.信息化在共享交流中的应用

知识是在不同观点的交流过程中产生，在共同讨论中得到加热、在协商中得到升华，在文化的或者科学的成果中得到整理和保持。课前资料共享、课中讨论交流、课后答疑解惑都是学习的重要组成。知识的海洋浩瀚无边，但教师的知识面和知识量有限；传统课堂中的交流讨论以小组形式组织，教师虽在教师循走，但难以掌握全班学生的讨论情况；课后的答疑常常会受时间和场地限制……信息化技术给共享交流提供了一个很好的载体。例如《机械波及应用》，学生通过实验和活动已经了解了机械波的形成过程和传播特点，教师适时抛出课堂