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摘要：通過教學實踐探索，將高中物理與Pad課堂教學高效銜接，提高課堂的互動性、自主性，提升教學實效性，并積極探索后臺數據評估群體和個體的課堂效果。
關鍵詞：Pad課堂教學應用；基于數據的量化評估；高中物理教學
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》、教育部《教育信息化十年發展規劃(2011-2020年)》等文件提出了信息技術與教育教學深度融合的目標，指導信息化教學手段不斷發展。云課堂基于云平臺，是一種可移動、互動性的新型課堂。它設有備課中心、授課中心、測評中心、題庫中心、內容中心、教學分析中心、云空間、學習終端等，可完整覆蓋課前、課中、課后的教與學全流程。借助云課堂，教師端Pad與學生端Pad雙向互動，可實現隨堂測驗、實時反饋、屏幕投影、屏幕廣播、思維導圖、分組研討、資源推送等多種教學活動。在基礎教育階段使用Pad教學已經不是一件新鮮事，它與原有多媒體系統相比更加靈活，可以將多種課堂活動融于一體，能有效提高教學效率。Pad教學模式又稱“對分課堂”教學模式[1]，主要包括三個過程：課堂講授—內化吸收—討論交流。它既有原有教學的講授功能，也能實現生生互動、師生互動的討論課堂，還凸顯出自主學習的特點[2]。Pad教學模式注重創設教學情境，激發學生學習的興趣和欲望。教師在學生合作學習遇到困難時可及時給予幫助和指導，充分體現出“學生主體，教師主導”的教學理念[3]。Pad作為信息化教學媒介，其整合教學資源的功能非常強大。通過與互聯網、教學資源庫的鏈接，教師可以在教學過程中隨時調取需要的教學資源供學生學習，學生也可以通過Pad調取與所學知識點相關的參考資料，從而在加深對知識點理解的同時，不斷擴大知識面。特別是在問題導向的學習中，學生以小組形式完成學習任務，Pad提供的豐富參考資料為小組學習提供了有力支持，使學生在課堂上順利完成小組任務成為可能。在信息技術不斷發展的大環境下，Pad應用于課堂也會像其他技術手段一樣，存在“何時用”和“怎么用”的問題[4]，本文旨在探究發揮Pad技術對高中物理課堂教學質量和教學效率的提升作用，打造新時代新型課堂。
一、高中物理課堂Pad教學應用概述
1.借助Pad推送教學任務。在高中物理教學中，分組開展教學活動對于學生認知物理現象、掌握物理知識、理解物理實驗具有十分重要的輔助作用。通過引入Pad，推送小組任務、回收小組活動成果，可實現高效課堂，不僅豐富了課堂教學內容，也提高了課堂教學的質量。
2.借助Pad展示學習效果。課堂活動后，學生借助Pad展示學習效果，不僅可以提高參與課堂的熱情、增加學習興趣，也能夠幫助學生理解所學知識。例如，學生可以利用Pad的拍照上傳、錄音等功能，記錄物理實驗現象、進行實驗，學生通過多媒體手段展示成果，不僅有助于學習效果的提升，也能激發學生的創造性和學習興趣。
二、高中物理課堂Pad教學實例分析
以高中《物理(必修2)》中《人造衛星 宇宙航行》一課為例，簡述Pad教學在物理常態課堂中的應用。這節課設計了創設情境、分享交流、探究方案、問題討論、歸納總結、拓展提高6個環節，使用了Pad推送資料、投票、拍照上傳、討論任務、網絡鏈接等功能。將教學需求與Pad功能相結合，可在提高課堂效率的同時，更注重發展學生的物理學科核心素養。
1.推送學習資料 。提升學科核心素養高中物理的學習資料不只限于教材，為了提升學生的科學思維、科學態度與責任的學科核心素養，教師經常搜集科技新聞、科普視頻、科學前沿、學史資料等作為學習資源。通過下載、課上播放，讓學生在教師引導下閱讀——這樣的做法雖然開闊了學生的眼界、一定程度上提升了課堂效率，但教師也發現這些資料對于學生只是過眼云煙，他們并沒有機會細讀。而使用Pad教學可以將學習資料打包分類，一并推送，學生在探求新知的過程中可以根據自己的需求自主挑選內容，而且豐富的學習資料會一直保存在Pad中，隨時可以重新瀏覽。
2.實時投屏。捕捉探究活動中的關鍵點高中物理課堂有很多學生動手操作的探究實驗，操作失誤、增大偶然誤差的現象經常出現，利用Pad實時投屏直播、錄像、拍照捕捉關鍵時刻，可以讓學生發現關鍵問題所在，將探究過程科學化。學生的思維是發散的、開闊的、有創造性的，學生在互動課堂中偶爾也會出現意想不到的新奇想法，這可能是原有課堂不易實現的。
3.教師及時掌握所有學生的課堂情況。關注課堂上的每一名學生是教師的追求，但即便是經驗豐富的教師也難以實現，尤其是物理課堂上學生進行必要的推導時，教師無法在很短的時間內走遍整個教室，看遍所有學生的筆記本。然而Pad的拍照上傳功能可以有效解決此問題。本節課的教學過程中，在探究“同步衛星軌道高度”這一教學環節時，學生在筆記本上建立模型、推導、運算，然后將書寫內容拍照上傳。由于完成有先后，教師可以從容地評判每名學生的問題，完成批注并反饋給學生。
4.獨立思考 。提高每名學生的課堂參與度教師經常會使用Pad教學中的投票功能，用于例題、課堂小測驗等環節，以便及時了解學生的知識掌握情況。選擇題是日常教學中常見的題型，但由于學生水平不同，以往選擇題測試環節中，總會發生先答出來的學生干擾影響其他學生的情況。而Pad教學的投票功能有效實現了全員參與、互不干擾。本節課中，筆者將中國四大衛星發射中心作為選項，讓學生借助Pad，根據學習到的同步衛星的特點結合地理知識，選擇出“最優的同步衛星發射場”，取得了便捷、直觀的效果，如圖1所示。圖1 Pad投票功能選擇最優的同步衛星發射場
5.探究活動的成果展示。在物理課堂中，探究活動是學生能力、核心素養提升的重要環節。探究活動非常多，主要有實驗探究、理論探究、方案設計等，是每堂課的教學重點。Pad教學可以讓每名學生獨立思考、充分探究。本節課的重點在于衛星的變軌方式，屬于通過理論分析進行方案設計的探究。筆者使用Pad中的截屏提問功能，學生探究方案，完成作圖上傳，有效地突破了這一教學重點，如圖2所示。
6.課堂充分討論。討論與交流是學生的必備素養，教師經常在日常教學中安排分小組討論，并找幾名學生分享交流。但筆者認為這樣的討論不夠開放、充分，如果每名學生能在發表自己看法的同時，也看到其他人的見解，再互相提問、質疑、批判、討論，就能大幅提高參與的質量，實現“有思想”的討論與交流。Pad中的討論任務功能就像一個課堂上的學術論壇，主題可以是教師提出的開放性問題，學生不僅可以發表自己的見解，還可以互相學習、批判、討論，最終由教師總結，這一充分的交流環節大大改善了學生的科學態度。
7.網絡化教學可以豐富課堂資源。教學資源不一定要通過硬盤帶入教室，也許只需一個鏈接，或存在云端。Pad教學的課堂上，教師可以將課前制作好的、篩選過的內容推送給全體學生。這一節課教師選用光明網上的“嫦娥奔月”模擬視頻，學生在自主觀看了解飛船登陸月球的航行過程的同時，也能增強民族自豪感和自信心，激勵學生奮發向上，如圖3所示。
三、基于Pad教學后臺數據的量化評估與反思
及時、精準的教學評價是教學的重要一環。借助Pad的大數據分析(如圖4所示)，教師可以第一時間完成教學評價，了解教學效果和學生的學習效果，以及學生的自我評價，從而及時發現對自己學習效果不滿意的學生以及學生易混淆的知識點，更好地改進教學。Pad的大數據分析可以直觀地反映出學生課堂學習的一系列基礎數據，如考勤、每個教學環節的完成情況、未完成的學生名單，從而幫助教師全面掌握學生課堂的參與度。更重要的是，基于量化的后臺數據，教師能及時反思教學，找到問題所在，提升教學質量。仍以《人造衛星 宇宙航行》一課為例。學生用Pad拍照上傳“探究同步衛星軌道高度”的任務結果，完成率是59%，這是因為有相當一部分學生意識到自己的推導不完善，沒有使用GM=gR2這個代換式來表達M，故刪除提交，待修改完，卻發現任務時間已到。此環節是本節課需要落實的基礎內容，Pad的后臺數據顯示，在提交的學生中，僅1人做錯，教師可以判斷學生已基本掌握處理方法，但細節落實還需要加強。投票選擇最優的同步衛星發射場的數據顯示，90%的學生都選對了，僅有4人選擇有誤，課后可以詢問學生選錯是由于地理知識欠缺，還是沒掌握同步衛星的物理特點，以便課下輔導更有針對性，提高教學效率。Pad數據顯示，學生在畫圖設計變軌方案環節全部提交方案，畫出正確示意圖的14人，分布在6個小組。由此得出結論：教學設計安排有效地解決了這節課的難點，46.7%的學生能設計出合理的方案，且相對均勻地分布在各個小組。同時，教師也反思如果將教學設計調整，如多給一些時間，或在此環節進行小組討論，或許方案就可以在小組內優化、統一，就會使更多學生收獲成就感。“討論任務”環節的開放性問題，本意是鼓勵學生自己發現問題，發散思維，但后臺數據顯示，只有34%的學生提交。除了時間因素以外，也表明學生還是習慣“教師問，我回答”的模式。為了培養學生的創新思維能力，教師應繼續堅持提出開放性問題，鼓勵學生參與?？上驳氖?，數據反映出學生的開放性問題研究方向涉及速度、周期、加速度、勢能等多方面，非常全面；此外，也發現未提交的學生大都積極評價其他提交結果，有提出疑問的、有求解釋的、有批判的，這也正是教學所期待的充分討論與交流。
參考文獻
[1]張學新.對分課堂:中國教育的新智慧[M].北京:科學出版社,2016.
[2]姚堃.高中物理“對分課堂”教學模式的應用研究[D].?？?海南師范大學,2017.
[3]矯洪楠.“平板電腦+”中學物理“導學—探究”教學模式研究[D].長春:東北師范大學,2016.
[4]沈紅.移動教學環境在初中物理課堂教學中的應用研究[D].南京:南京師范大學,2017.
作者:楊昆 孟穎 李蕊 單位:北京市第十一中學