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《在物理教学中有效应用信息化资源的策略研究》结题报告

 贺兰山在线 2022-06-18 发布于福建

附件1                                   

课题编号

JXXT-WL-05-020

评定等级

一等

二等

三等

结题

不予结题

宁夏第五届基础教育教学课题研究

结题报告书

课  题  名  称:在物理教学中有效应用信息化资源的策略研究

学          科:物理

主 持 人 姓 名:马寿林

主 持 人 单 位:石嘴山市师资培训中心

市、 县  (区):石嘴山市

课 题 组 成 员:

宁夏教育厅教学研究室制


填 表 说 明

1.填写内容统一字体为:楷体,字号为小四。使用A4纸正反面打印,左侧装订,封面不得使用塑料封皮,上报时一式三份一并装在牛皮档案袋内。

2.封面除“评定等级”不填外,其他不得有空白项。报告正文可附页。

3.填写内容要实事求是,文字表述清楚,简明扼要,严格按照要求填写,不得更改表格内容和格式。

4.课题结题申报人所在单位及市县(区)教研室要对其结题资格进行认真审核,签署书面意见并盖章。

5.所有上交材料不退,请自行备份。


报告摘要

摘要:

本课题以行为主义学习理论、认知主义学习理论、建构主义学习理论为支撑,应用文献研究法、调查分析法、行动研究法及经验总结法等,从课题的时代背景、政策依据、学校信息化发展现状等方面,进行了深入剖析,明确了研究范围、研究目标,制定了研究步骤,尤其是针对覆盖城乡各级各类学校的网络体系已初见成效,各种教育资源喷涌而出,各种智能工具和信息化平台让师生应接不暇的大背景下,部分教师信息化应用水平较低,思想认识不到位,获取优质信息化资源困难大,资源应用过程中审核把关不严,信息化资源和学科教学融合应用不紧密,创新程度不明显等现实问题,组织课题组成员开展了深入研究,同时将本课题与东北师范大学钟绍春教授引领的《构建“互联网+”条件下的新型课堂教学模式创新与实证研究》、北京师范大学余胜泉教授引领的《信息化背景下精准课堂教学实证研究》两个课题有机结合,组建了石嘴山市物理智能教研团队,聚集三县区的学科教研员和部分学校的骨干教师共同开展课题研究,形成了可供参考的调查研究报告、课堂教学案例、课堂教学经验和可以推广借鉴的融合应用策略。

在课题目标的引领下,一是在深入调查学科教学现状、学校软硬件设施配置情况、教师信息化应用水平的基础上,依托学科网、智学网、东师大学科教学助手以及宁夏教育资源云平台,形成了大量的物理学科信息化教学资源,为教师随时调用信息化资源开展课堂教学和研究提供了捷径。二是经过细心整理,形成了教师信息化资源融合应用典型教学设计和案例,可供其他教师参考。三是撰写了调研报告及信息化科研论文。本人撰写的《依托人工智能助推教师队伍建设的探索与实践》发表于宁夏教育2019年第九期,《基于学科核心素养培养学生创新能力的几点做法》获自治区创新素养教育论文评选一等奖,《信息技术与学科教学融合发展时存在的问题及对策分析》发表于石嘴山教育探索2020年度第一期,同时本人也荣获市级人工智能教学应用能手荣誉称号。

报告正文

一、课题研究的背景

(一)时代背景

教育是民族振兴、社会进步的基石,是提高国民素质、促进人的全面发展的根本途径。接受良好教育已成为人民群众强烈期盼,深化教育改革也成为全社会的共同心声。但是,目前我国的基础教育还不能完全适应国家经济社会发展和人民群众接受良好教育的总要求,还有很多教师教育观念相对落后,教学方法比较陈旧,过分看重分数导致中小学教育出现了很多弊端。

因此,《国家中长期教育改革和发展纲要(2010-2020)》明确指出,今后一段时间,国家将把教育信息化纳入信息化发展整体战略而超前部署。到2020年,要基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育内容、教学手段和教学方法的现代化。教育信息化除了信息化教学手段的利用之外,优质的信息化资源更是教育信息化的重中之重。

(二)政策依据

市委、市政府积极响应国家号召,认真落实国家信息化发展战略。将我市各学校教育信息化建设作为年度重点工作来抓,将教育信息化基础设施建设和信息化应用工作纳入全市智慧城市建设工作日程。近几年,通过全面统筹和努力,全市“校校通”达到100%,“班班通”建成率超过95%,一大批国内领先的交互式电子白板等教学设备进入了校园和课堂,为学校的开展信息化教学提供了有力了硬件保障。

2018年7月20日,宁夏召开“互联网+教育”示范省(区)座谈会,会上国家教育部科技司宣读了教育部日前致宁夏回族自治区人民政府《关于申请将宁夏列为国家“互联网+教育”示范(省)区》的函,正式批复同意我区成立全国首家“互联网+教育”示范区,这为我区教育改革发展带来了新的历史机遇;2018年上半年,石嘴山市9所学校被国家命名为“教育云规模化学科应用支持服务模式研究试点学校”;2018年9月,石嘴山市被自治区教育厅确定为全区开展人工智能助推教师队伍建设行动试点市。

在全区“互联网+教育”示范区建设的大背景下,市教体局积极探索,推进教育现代化创建工作。现已编制了《关于开展人工智能助推教师队伍建设试点工作方案》并开展相关工作,通过承担自治区人工智能助推教师队伍建设试点先行先试,推动教师主动适应信息化、人工智能等新技术变革,探索建立人工智能、信息化应用创新体系,全面促进人工智能、信息化与教师队伍建设全面融合,实现全市教师治理、教师教育培训、教育教学等领域创新突破。

目前,我市大部分学校都为教师开通了相关的学科网站,在网上可以找到大量的学科教学资源(教学设计、PPT、微课、视频、练习题),通过培训、学习,一部分教师也掌握了常用的操作技术,几乎所有的班级都安装的触控一体机,甚至有一部分学校已经装上了先进的纳米黑板。

(三)学校信息化教学发展现状

面对新设备、新资源、新方法、新手段,很多教师出现了焦虑症。在检查过程中,我们发现有一部分教师能积有主动应用信息技术开展教学,在课堂教学中取得了一定的成效,也积累了一些可借鉴推广的经验,但是有一部分老教师信息化应用水平较低,最基本的操作也不会;有些教师还对信息化教学持排斥态度;有些教师过分地依赖于信息化,而忽视了学科的本征,例如在理化生实验教学中,该做的实验被动画演示所替代;有些教师应用信息化资源时,对一些良莠不齐的素材不能科学合理选择和甄别,也不考虑将会产生怎样的效果,拿来就用,利用率偏低。因此,对信息化教学资源进行有效利用,树立新的教学理念,合理使用智能化教学助手,用信息化数据对教学效果进行科学评价就显得尤为重要。

二、课题研究的内容、目标、方法和过程

(一)研究内容

深入分析调查中学物理教学中信息化资源的使用现状,收集整理符合学科教学需求的信息化资源,引领团队开展教学实践研究,形成物理教学中有效应用信息化资源的策略并进行经验推广。

(二)研究目标

总体目标:

科学合理应用学科信息化资源,提高教学质量

阶段目标:

1.初步形成物理学科信息化资源包

根据学科教学现状、学校教学软硬件设施、教师信息化应用水平,形成科学的学科信息化资源应用及查找体系,方便教师随时查找资源,也方便教师不断收集上传资源。

2.编制物理信息化资源应用典型教学设计

收集教师教学设计,经过细心整理,形成典型教学设计汇编,供教师参考。

3.收集信息化资源应用典型案例和教学片段,供大家集体研究。

4.撰写调研报告及科研论文

(1)全市教研队伍建设中存在的问题及策略(调查报告)

(2)石嘴山市中学教师课堂教学诊断报告(调查报告)

(3)依托人工智能助推教师队伍建设的探索与实践(论文)

(4)信息技术与学科教学融合发展时存在的问题及对策分析(论文)

(5)基于学科核心素养培养学生创新能力的几点做法(论文)

(三)研究方法

1.文献研究法

查阅国内外有关信息化教学资源在物理教学中有效应用的文献资料,借鉴各种教育理论,学习先进的教育教学经验,提升教育教学理念。

2.调查分析法

通过问卷、访问、测查、座谈会等形式及时了解本课题实施的情况,总结经验,查找问题,探索解决问题的方法和途径。

3.行动研究法

通过信息化教学资源在物理教学中有效应用的综合实践活动,让师生主动参与研究,探索信息化教学资源在物理教学中有效应用的策略。

4.经验总结法

总结课题的研究经验,不断验证,修正提高,形成成果。

5.个案研究法

通过实验教师中部分案例分析,研究信息化教学资源在物理教学中有效应用的相关问题。

6.对比分析法

通过对不同的案例进行相关的对比分析,研究信息化教学资源在物理教学中有效应用的相关问题。

(四)研究过程

1.准备阶段(2018.9—2018.12)

主要任务:

1)组建课题研究小组

2)广泛查阅资料,对课题组成员进行理论与技术的培训,提高对本课题研究的认识,了解同类研究课题的情况和发展方向

3)撰写立项申请书,做好课题的申报工作

4)撰写课题开题报告,邀请专家召开课题开题论证会

2.理论研究阶段(2018.12—2019.4)

主要任务:

1)讨论制定实施方案,全面开始课题的研究工作

2)组织课题组成员学习与本课题相关的理论依据、搜集整理经验材料,提高课题组成员的研究水平

3)调查我市信息化教学资源在物理教学中有效应用的现状

4)观摩我市不同学校教师应用信息化教学资源开展的课堂教学活动

5)梳理相关资料,撰写课题阶段报告

阶段成果:形成调查报告——《石嘴山市中学教师课堂教学诊断报告》

3.实践完善阶段(2019.4—2019.10)

主要任务:

1)研究在物理教学中有效应用信息化教学资源存在的问题及对策

2)研究在物理教学中有效应用信息化教学资源的方法

3)研究在物理教学中有效应用信息化教学资源的评价方式

4)通过观摩教学与经验交流等活动展示研究成果

5)调查我市部分学校在物理教学中有效应用信息化教学资源情况

6)收集研究过程资料信息,完成课题中期报告

阶段成果:

1)依托人工智能助推教师队伍建设的探索与实践(论文)

2)信息技术与学科教学融合发展时存在的问题及对策分析(论文)

3)优秀教学设计、经验材料等(课件、教学设计、交流材料等)

4)石嘴山市第十五中学教师课堂教学诊断报告(调查报告)

4.形成成果阶段(2019.10—2020.5)

主要任务:

1)整理研究资料,撰写结题报告

2)形成研究成果

3)做好结题申请工作

4)完善教学资源库等,推广使用课题研究成果

阶段成果:

在物理教学中有效应用信息化教学资源的实践研究(研究报告)

三、研究目标的达成情况

本研究课题紧扣教育信息化2.0行动计划新要求,从时代背景、政策依据、学校信息化发展现状等方面进行了深入剖析,明确了研究范围、研究目标、研究方法及研究步骤,尤其是针对部分教师信息化应用水平较低,思想认识不到位,获取优质信息化资源困难大,资源应用过程中审核把关不严,信息化资源和学科教学融合应用不紧密,创新程度不高等方面的现实问题,通过调查研究、课例研究、课堂教学研讨、智能教学助手应用经验交流等方法,组织课题组成员开展了深入研究,形成了可供参考的研究报告、课堂教学案例、课堂教学经验和可以推广借鉴的融合应用策略。

在课题目标的引领下较好地完成了研究任务,目标达成度较高。一是在深入调查学科教学现状、学校软硬件设施配置情况、教师信息化应用水平的基础上,依托学科网、智学网、东师大学科教学助手以及宁夏教育资源云平台,形成了大量的物理学科信息化教学资源,为教师随时调用信息化资源开展课堂教学和研究提供了捷径。二是经过细心整理,形成了教师信息化资源融合应用典型教学设计和案例,可供其他教师参考。三是撰写了调研报告及信息化科研论文,(1)依托人工智能助推教师队伍建设的探索与实践(论文),(2)信息技术与学科教学融合发展时存在的问题及对策分析(论文),(3)优秀教学设计、经验材料等(课件、教学设计、交流材料等),(4)石嘴山市第十五中学教师课堂教学诊断报告(调查报告)

四、课题研究存在的主要问题和今后的设想(主要问题包括研究方法、过程组织和研究内容等,今后的设想包括如何开展后续研究和研究成果的推广等)

2018年7月20日,宁夏召开“互联网+教育”示范省(区)座谈会,会上国家教育部科技司宣读了教育部致宁夏回族自治区人民政府《关于申请将宁夏列为国家“互联网+教育”示范(省)区》的函,正式批复同意我区成立全国首家“互联网+教育”示范区,这为我区教育改革发展带来了新的历史机遇。2018年9月,石嘴山市被自治区教育厅确定为全区开展人工智能助推教师队伍建设行动试点市。

目前,我市大部分学校都为教师开通了相关的学科网站,在网上可以找到大量的学科教学资源,如教学设计、教学课件、微课、视频、练习题等。通过培训、学习,一部分教师也掌握了一些常规的智能工具应用技术,几乎所有的班级都安装了触控一体机,有一部分学校已经安装了先进的纳米黑板。教师可以利用智能教学助手,对教学资源进行设计、开发、利用和管理,与传统课堂教学相比,在创设教学情境、激发学习兴趣、启迪学生思维、突出重点、突破难点、适时进行精准测评等方面有了空前的提高。

本研究课题紧扣教育信息化2.0行动计划新要求,从时代背景、政策依据、学校信息化发展现状等方面进行了深入剖析,明确了研究范围、研究目标、研究方法及研究步骤,尤其是针对部分教师信息化应用水平较低,思想认识不到位,获取优质信息化资源困难大,资源应用过程中审核把关不严,信息化资源和学科教学融合应用不紧密,创新程度不高等方面的现实问题,通过调查研究、课例研究、课堂教学研讨、智能教学助手应用经验交流等方法,组织课题组成员开展了深入研究,形成了可供参考的研究报告、课堂教学案例、课堂教学经验和可以推广借鉴的融合应用策略。

在课题目标的引领下较好地完成了研究任务,目标达成度较高。一是在深入调查学科教学现状、学校软硬件设施配置情况、教师信息化应用水平的基础上,依托学科网、智学网、东师大学科教学助手以及宁夏教育资源云平台,形成了大量的物理学科信息化教学资源,为教师随时调用信息化资源开展课堂教学和研究提供了捷径。二是经过细心整理,形成了教师信息化资源融合应用典型教学设计和案例,可供其他教师参考。三是撰写了调研报告及信息化科研论文。

课题研究是理论与实践有机结合的过程,是发现问题、解决问题、形成实践经验的过程,更是教师专业成长的砺炼过程。在本课题的研究过程中,虽然制定了详细的研究预案,但是在实施过程中还是遇到许多困难。课题组成员精诚团结,勇挑重担,终于使课题研究工作圆满结束。现将研究成果做如下综述:

(一)研究中存在的问题

1.课题研究工作中存在的问题

课题研究工作虽然做了很好的预设,但是在研究过程中还是遇到了一些困难,主要有以下几个方面:

(1)从研究方法角度来看,我们缺乏对信息化资源的准确认识,误认为信息化资源就是教师上课所使用的触探一体机、电子化的教学设计、教学课件、图片、动画、音频及视频资源。认为只要把这些资源分门别类地整理好,方便教师使用即可。缺少专家的指导和引领。

在研究过程中,正好遇到东北师范大学的钟绍春教授带领课题组成员在实验中学开展课题研究,我们就诚恳地邀请钟教授对课题研究工作进行指导,并把开展本研究课题的一些认识和想法与钟教授进行了请教。在钟教授的指导下材使我们对教育信息化资源有了较全面的认识。从广义来看可分为三大类:①素材性资源,即用于制作、开发集成性资源的各种素材,一般分为文本、图形图像、音频、视频、动画等类型。②集成性资源,就是借助于一定的工具将素材性资源集成为一个完整的课件,或用于信息化教学过程的多媒体教材。③工具资源。在教学过程中常常作为师生协作学习、讨论交流、构建知识、创作实践、自我评测和学习反馈等的工具。

(2)从研究过程和组织实施的角度来看,刚开始所吸收的研究成员有点儿少,研究范围有点小。信息化教学资源在课堂教学中的有效应用需要许多教师的课堂教学实践,也只有通过大量的实践,不断改进和总结才能形成具有推广价值的策略。因此,为了使研究成果具有较高的说服力,我们成立了物理智能教研团队,除了课题组的成员之外还将三县区的物理教研员吸收到了研究团队,从三县区精选了16名骨干教师作为团队的成员。

(3)在研究过程中,我们把各类材料进行了归类整理,尽管对融合应用的操作策略进行了深度提炼,但是缺少专家指导,显得理论高度不够。

2.教师在课堂教学中存在的问题

(1)部分教师在课堂教学中过度依赖信息技术,传统的一些授课模式被信息化课堂教学模式所取代,所有的教学内容只是从黑板上搬到了绚丽的交互式电子白板上,重点板书内容消失了,甚至有的教师一节课讲不了几句话。认为所有内容都可以在电子白板上展示,教师的讲是多余的。

(2)部分教师在教学资源选择过程中,不能认真审核把关,不管资源能不能用,也不管资源使用的效果如何,只要和教学内容有关,都“大胆”使用,完全不顾课程本身的特点。

(3)有的教师只是专注于进行课件演示,忽视了学生的反应,师生之间的互动交流非常少;甚至有些教师形成了信息技术依赖症,离开了信息技术就无法开展教学。这种对信息化教学技术的过分依赖和自信,忽视了学生获取知识的建构过程,剥夺了学生深入思考的时间,不利于培养学生的科学思维和创新能力。

(4)在信息技术和课堂教学融合应用的过程中存在重技术、轻学生的弊端,有一些刚参加工作的新教师,由于种种原因,常常不自觉地将注意力集中在了电脑上,忽视了学生的反应,形成了“学生瞪着眼睛看,教师围着电脑转”的现象。

(5)部分教师用信息技术替代了学科实验,很少组织学生亲自动手做实验,弱化了学生的动手操作能力、探究能力、创新思维,甚至是极大地摧毁了学生的好奇心和学习兴趣。使实验教学从一个极端走向了另一个极端。

3.教师在课堂教学中应用信息技术时存在问题的原因

(1)在思想观念上对信息技术认识不到位。在课堂教学过程中,出现上述一些问题的根本原因在于教师对信息技术的认识存在一些误区,导致在课堂教学过程中过分地强调信息技术的重要性,忽视了教师的主导地位和学生的主体地位。客观地讲,信息技术只是一种辅助教学的工具,是优化课堂教学结构的一种手段。在课堂教学中应用信息技术是为了实现教学目标而采取的一种新的教学方式,它不可能完全取代传统课堂教学模式中的一些环节,也不能在课堂教学中占据主导地位。课堂教学的主角是教师和学生,教师不能成为信息技术的附庸,而应该是灵活应用信息技术来处理教学内容、更好地服务于课堂教学的智慧者。

(2)在教学实践活动中统筹课堂教学的能力不足。课堂教学中,教师处于主导地位,在撰写教学设计时要从教学要求、教学内容、知识的内在逻辑结构、学生的认知规律和认知水平、信息化资源的功效等方面,精心准备;在教学过程中要灵活应用教学设计,统筹课堂教学的各个环节,把控课堂教学的节奏,引领学生实现既定教学目标。其中教师的统筹能力薄弱是信息技术在课堂教学中出现问题的重要原因。统筹课堂教学能力薄弱主要表现在心理适应能力、技术操作能力和教学内容展示能力方面。在传统课堂教学模式向信息化课堂教学模式转变的过程中,有的教师心理适应能力较强,能很快地将信息技术应用于课堂教学;有教师思想很保守,对新生事物持一种观望或排斥的态度,总觉得应用信息技术不如传统的模式方便顺手。信息化背景下的课堂教学,涉及教学内容承述,音频或视频展示,有时还要用作图工具作图等,如果信息化设备操作能力不足,经常会手忙脚乱。

(3)学校缺少必要的信息化教学环境。一个学校信息化设施的优劣直接制约着课堂教学的效果,在信息化飞速发展的今天,丰富的网络教学资源和先进的教学设施是实现优质课堂的基础,对提高课堂教学质量至关重要。学校的教学设备落后,教学资源匮乏,就会给教师的教学工作造成一定的负担,一定程度上制约了教师自我提升,也制约了学生开阔眼界、丰富课外知识。

(4)多媒体课件质量不高。多媒体课件的质量直接影响到教学效果。相关调查发现,我国教师课件制作主要存在两个问题:一是过于注重内容的展示。多媒体课件容纳的信息量大,部分教师充分利用课件的这一优点,在制作课件时往往将教材的内容全盘复制到课件中。二是过于重视技术的展示。多媒体课件能够用生动形象的画面、声音来表现教学内容,引起学生学习兴趣,部分技术能力强的教师习惯在课件中运用大量的技术(图片的插入,大量的动画运用以及色彩的多变等等)来展示教学内容。由此产生两种品质不高的课件,前一种课件虽然内容翔实,但难免过于充实,没有充分考虑学生的课堂接受能力,对重难点难以把握,仅仅是信息化版的“填鸭式”教学。后一种课件表现形式多样,在一定程度上吸引了学生的注意力,调动了学生的学习兴趣,但如果过度追求这种形式,而忽视了教学内容及知识的传授,不仅达不到预期的教学效果,而且还会分散学生的注意力。长此以往,学生对于利用信息技术手段的这种授课方式会逐渐失去兴趣,从而无法发挥利用多媒体技术进行课堂教学的优势。

(5)教师的信息化教案设计缺少师生互动交流设计和对学生的人文关怀。师生之间有效的情感互动交流是课堂质量的保证,信息技术的使用使师生之间的有效互动交流变得少之又少,课堂缺少活跃的气氛,师生间极少的情感交流让课堂气氛沉闷,让学生学习显得很被动;大量的课堂内容,使教师只是顾着自己讲课,对学生的关怀很少,很少考虑学生的感受;课件内容播放速度太快,学生记笔记的速度很难跟上教师的讲课速度,严重影响了学生的学习质量和学习兴趣。

(二)在实践研究中形成的应用策略

1.积极转变认识观念,切实加强新知识的学习

基于“互联网+”背景下的信息化课堂教学,需要转变教师对教育技术的错误认识。正确认识教育技术在整个课堂教学中所处的地位,加强对教育技术理论知识的学习,提高使用多媒体技术的能力,以更好地服务于课堂教学在信息技术应用这一问题上,教师一定要分清主次切实了解什么才是教育最根本的需要。同时学校要及时对教师的教育技术知识进行测试、评估,对每个教师所具备的技术能力进行检测,适时进行教育技术培训,确保教师的技术能力能够适应教学需要。相关部门要通过教师培训等多种途径向教师传递新的教育思想和理念,如:聘请资深的教学专家或学者做报告,加强教师对现代教育信息化理念的掌握和实践运用,树立教师的现代化教育的观念,提高教师教育信息化的教学设计能力,促使教师在教课过程中能很好地调动学生的学习兴趣,激发学生学习的热情,培育学生的创新能力。有些年纪大的教师对多媒体操作不熟,建议广大教师认真学习,结合自己所教学科和学生实际情况,努力提高多媒体应用水平。教师之间也要加强交流,互相学习,尤其是要根据教学需要集思广益,共同努力制作好的课件。一个人的精力是有限的,且一个人的教学思路不足以满足学生对学科学习的需要。我们应该在团队中进行资源共享,把每个人的长处发挥出来,进行相互学习,争取做出优秀的教学课件。

2.坚持“双主原则”,准确把握信息化应用的尺度

信息技术在课堂教学应用过程中,不能过分扩大技术的重要性,忽视课堂教学中的主角——学生和教师。学校教育的最终目的是让学生学习知识,学生是主体,教师是课堂教学的设计者、学生学习知识的组织者、学生学习的促进者。实践证明学校教育是学生成长的最佳场所,传统的部分教育教学经验已经被专家总结推广,是行之有效的。现代信息技术在教育教学中起到了辅助教学的作用,但不能片面夸大,更不能取代老师的位置。因此,“学生为主体、教师为主导”应该是教学中必须坚持的基本原则,在使用信息技术开展教学时,必须发挥学生的主观能动性和创造能力,鼓励学生主动学习,变灌输知识为启发诱导。然而不少老师由于受到传统的教学方式的影响,在信息技术的选择和使用上仍然是“穿新鞋,走老路”,课堂上仅仅根据教师“教”和“讲”的需要来选择和使用媒体手段,有的教师直接在网上下载或借用他人课件,完全忽视了“学生为主体”的原则。同时教师在课堂教学中不仅是知识的传授者,还应是知识发生、发展的播种者及浇灌者,更应是学生学习的典范,不应让“人机对话”取代人与人之间的情感交流,否则极不利于学生形成健全的人格和个性化发展。

3.注重创造有利于师生共同发展的信息化环境

实践证明:要使现代信息技术更好地服务于课堂教学,必须要对教师、学生、教学内容和教学媒体之间的制约关系进行科学优化,要使身处信息化环境中的教师和学生最大程度地发挥主观能动性和技术的优势。一是要对教学资源进行开发和优化。在应用中加强教学资源的分类整合,形成符合本校学生实际情况的教学资源包,减少拿来主义,减少为应用而应用的被动性。要开设专门的课程网络资料库,配备人员对网络资源进行优化,确保教学资源的可持续和方便、快捷利用。二是要加大对信息技术的投入。随着社会经济的飞速发展,政府对学校投入的资金越来越多,网络电子教室将成为学科教育的理想场所。学校在设备的配置上,一定要有超前眼光,要对学校的发展进行整体规划,避免出现设备还没有使用就已经落伍的现象。在“人手一机”的网络教室,学生可以在教师指导下,自己动手操作、观察、发现、研究问题,教师要不断反思,全面思考信息技术与学科教学深度融合的策略。

4.努力提升教师多媒体课件设计、制作和审核能力

多媒体课件的制作不是简单地将教材内容复制到课件当中,把书本内容数字化,而是教师在熟悉教材内容教材结构的基础上,把教学内容用适当的技术手段展示出来,还可以利用网络搜集一些教材以外的有关资料,来丰富课堂内容,然后根据课程内容的结构及特点,合理地运用图片、视音频形式展示出来。对于课件内容的选择,需要教师仔细研读教材、分析教材,然后确定教学重点、难点。课件内容必须要精炼,层次分明。

课件的内容固然重要,但要有好的技术支持才能使课件更加完美,所以教师要掌握制作课件的技术,使课件的内容画面切换合理、链接准确,但同一课件中切忌使用过于复杂的技术来展示教学内容,以免分散学生注意力,达不到好的教学效果。课件字体的大小一定要便于学生观看,不能太大,也不能太小,字体的颜色搭配要合理,能够突出重点、难点(如重点内容可以将字体加粗或改成与内容不同颜色的字体)。课件的背景要根据教学的内容选择,背景一定要和课件内容的字体颜色搭配。

5.突出信息化的融合创新应用,在有些物理情境、物理概念、物理规律的深入剖析方面要做到传统和现代的有机融合

信息化智能教学助手的出现为中学物理实验教学提供了很大的便利,运用多媒体设备辅助实验教学逐渐成为教师进行物理实验教学的主流方式。而这也导致了部分教师因为方便而对多媒体设备产生了过度依赖,导致教师在多媒体设备损坏或没有多媒体设备的情况下无法顺利的进行实验教学。教师应牢记多媒体始终是用来辅助教学的用具,而不是进行教学活动的全部手段。

信息化智能教学助手的出现,很多教师忽略了传统教学的作用,课上所有的内容全部利用多媒体进行,许多教师因使用不当而导致学生对物理学习感到厌烦。多媒体是教学的辅助工具,而物理又是一门非常灵活的学科,它的学科内容深厚,知识体系繁杂。在授课过程中很容易出现由于学生思考不同而产生了不同的问题,这些问题通常无法用多媒体进行展示说明,这就要求教师要学会把多媒体教学与传统教学结合起来,传统的教学方式与多媒体教学方式相互渗透。比如在力的合成那一节,教师可以使用多媒体来展示物体受力的动态过程,并借用多媒体分析力是如何合成的,然后结合传统的板书,画出示意图,再让学生自己动手画物体受力的示意图。这样两者相结合,既能发挥多媒体的在教学中的优势,又能调动学生的积极性,让他们体会自己动手的感觉,这样才能使学生更加扎实的掌握知识。所以能否把握多媒体物理教学与传统的物理教学之间的关系,关系到教师是否能灵活应对课堂上出现的种种问题,也关系到学生能否对知识有透彻的理解。教师不能因为多媒体使用的便利就忽略传统授课模式中无可替代的教学效果。

6.信息化智能教学助手给物理实验教学带来极大的方便,主要表现在以下几个方面:

(1)解决教育水平落后地区无实验设备的问题。在社会各方面高速发展的今天,仍然会有一些教育发展相对落后的地区。这些地区的实验器材短缺且落后,很多实验教师没办法现场进行演示只能口头进行描述。这样就使学生因为看不到实验仪器,不能亲眼观察实验的操作过程及实验现象而导致学生不能对仪器操作方法和实验现象有更直观的理解,极大的限制了学生的全面发展。而多媒体设备的出现,则大大改善了这种状况。很好的弥补了教育水平落后地区物理实验设备不足的问题。在物理实验教学过程中,教师可以在互联网中查找并下载一些仿真度高、可与之进行互动的物理实验模拟课件,在实验课上让学生对教学课件中的模拟仪器进行实验操作。通过这样的方式就可以解决教育落后地区学生因缺少实验仪器而不能亲眼观察到实验现象的问题,达到了应有的实验教学效果,解决了教育水平落后地区无实验设备的问题。

(2)解决实验现象不易观察的问题。在中学物理实验教学过程中,不可避免的会遇到一些可视性很低的实验仪器,如螺旋测微仪、游标卡尺、电压表、电流表等,这些仪器的表盘或刻度很小,导致教师在讲解和示范的时候,学生往往看不清楚仪表的指针位置或仪器的刻度,不利于学生对仪器的理解。这种情况下,教师可以利用多媒体展台的放大功能进行展示,即便是坐在后排的同学也可以清晰、准确的观察到教师的操作步骤以及操作过程,通过这种方式来让学生准确地掌握螺旋测微仪、游标卡尺、电压表、电流表等仪器的使用及读数方法,从而提高实验教学的质量和效率。

(3)课堂教学中难以操作实验可以用虚拟仿真实验来代替。在物理教学过程中,经常会遇到持续很长时间才可以完成的实验,但是由于课堂时长的限制和教学进度的限制,教师没有办法在课堂中完整的进行实验。例如在探究固体熔化时温度随时间而变化的规律时,海波和石蜡的熔化实验需要用水浴加热的方式进行,等海波或石蜡的温度升至40℃左右以后每过一分钟记录一次实验数据,等到海波或石蜡完全熔化以后,还要继续记录四次至五次,很显然在课堂上并没有足够的时间来完成实验,因此可以利用虚拟仿真实验来模拟海波、石蜡的熔化过程,节省了演示实验时间。还有一些实验现象持续时间非常短,教师就可以利用虚拟仿真实验进行演示,例如电子的转移,就可以用慢镜头呈现,让学生真切地观察到实验的全过程,从而加深学生对实验现象的理解和掌握。

(4)利用仿真实验创设物理情境。小到粒子,大到天体,都是物理所包含的内容。但是在实际的教学过程中,教师没有办法拿一个微观粒子或者一个天体来进行展示,因此,学生很难建立起相应的物理模型,例如学生在学习《两种电荷》这一节的内容时,通常会对摩擦起电的实质产生错误的认识,认为物体带正电只是因为得到了正电荷,而要纠正这一认识偏差,只靠教师的语言描述就显得苍白无力,这时教师就可以借助多媒体设备对知识进行生动有趣的讲解,教师可以利用flash动画模拟用丝绸摩擦玻璃棒和用动物毛皮来摩擦橡胶棒起电的过程,模拟出电子在不同物体上的转移过程,通过播放慢镜头使学生观察到不易观察的电子转移现象,使学生对知识有更直观的理解,不仅使课堂更有趣味性,还使学生对物理规律、物理概念有了深入的理解。

(5)变抽象为形象,加深对知识的理解,培养学生实践能力。利用虚拟仿真实验可以把抽象的知识形象化、具体化,加深学生对知识的理解,提高学生的综合素质。例如在学习牛顿第一定律时,不少学生都对“物体不受外力作用将一直保持静止或匀速直线运动状态”这一抽象概念难以理解,而这个规律的实验验证在课堂中几乎无法实现,此时虚拟仿真实验就起到了很大的作用。利用虚拟仿真实验教师可以模拟出物体不受任何力作用的环境,使学生对这一概念的理解更加形象化、具体化。信息化教学助手的合理应用,不仅可以使教师在课堂上讲授更多的知识,增大了课堂容量,还提高了学生的综合素质,解决了课时少的问题。

(6)激发学生的学习兴趣,提高学生的实验能力。在做一些复杂的实验之前,虚拟仿真实验可以为学生提供模拟实验操作的环境,学生可以先进行虚拟仿真实验的模拟操作,再进行实际的实验操作,例如学生在进行欧姆定律探究实验之前,就可以用虚拟仿真实验来进行模拟实验,在对实验设备有了充分的了解后再动手进行实验,不仅可以增强学生对实验的印象,还可以减少学生对实验器材的损坏。在讲解航母、飞船、潜水艇的工作原理、马德堡半球实验原理等一些简单的、不需要学生亲自动手做的演示实验时,教师可以利用虚拟仿真实验把这些内容用小视频的形式呈现出来,不仅能提升学生综合素质,还能激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛]。

(7)能吸引学生的注意力,调动学生的学习积极性。在课堂教学中,教师可以把枯燥乏味的物理知识利用多媒体图片、flash动画、视频展示等形式呈现给学生,能够吸引学生的注意力,让学生很快地进入学习状态。例如在探究物体浮沉条件的演示实验中,教师可以在课前搜集潜水艇的下潜视频、热气球的上升视频、浮在海水中的小鱼图片等一些和浮力有关的物理现象的图片或视频,展示给学生,引导学生思考为什么会产生这样的现象。在实验课的教学中,教师可以充分利用虚拟仿真实验的优势,穿插一些生动有趣的图片、视频及音频,来吸引学生的眼球,促进学生更加积极主动的参与教学。除此以外,教师可以利用虚拟仿真实验来展示现实生活中遇到的物理现象,比如碘的升华过程和凝华过程、光的色散现象等,把物理知识的学习融入到学生的实际生活当中。

总而言之,通过两年多的实践探索,研究团队在分析调查信息化教学资源使用情况,构建符合学科教学需求的信息化资源框架,推动信息化资源的有效应用,收集提炼信息化资源应用策略等方面都做了不懈努力,不论是在教师教学方面还是在学生学习方面都发生了明显变化,同时也使我们深切地认识到合理、正确的使用信息技术,能够提高学生的学习积极性,让学生更加易于理解青涩难懂的物理知识,将抽象的知识具象化,对学生的学习效果起到了较大的促进作用;教师掌握信息技术的使用技巧,并在课堂之上进行合理运用,有助于提高课堂教学效果。

(三)今后的设想及应用成果推广

现有的信息化教学资源的定义主要强调了信息化教学资源的两个属性,一是在信息技术支持下的教育教学环境中使用的资源,二是资源的数字化。如果仅强调第一个属性,信息化教学资源就是指用于信息化教学过程中帮助师生达到教育目的的一切资源,是一种非常广义的理解。如果仅强调第二个属性,信息化教学资源就是指用于教育教学过程中帮助师生达到教育目的的数字化的信息资源,是一种非常狭义的理解。 

随着时代的发展,信息化教学资源的内涵将会越来越丰富,如网络教学资源、网络学习资源、多媒体教学资源、信息化课程资源、现代远程教育资源以及各种光盘资源等等都可以理解为信息化教学资源。

课堂教学的有效性也是一个常论常新话题,会随时间的推移而不断更新,更会随着教学各要素的变化而发生变化。

因此,寻求信息化教学资源在课堂教学中的有效利用也是一个不断发展变化的课题。

本课题在专家的指导下取得了一定的研究成果和实践经验,也可能认为是在一定范围内、一定条件下、特定时期内的收获,也只能为一部分同行提供参考资源,但距离完全推广使用、彻底改变现状还有一定的差距。

在实践中我们看到,信息化对教育的影响是多方面的,涉及教育教学的多个因素,只有统筹考虑,协同发展,才能改革现状。

本人认为在今后的教育教学工作中,要对信息化资源应用进行全方位的考虑。一是信息化平台。平台的建设为教师提供了丰富的资源,然而目前大数多平台提供的资源却是鱼目混珠,反而增加了教师的负担,要想在广泛的资源中寻找适合教师个人需求、适合学生认知水平的资源,感觉有一定的困难。反过来,资源如果失去平台,就成为孤岛,他的价值就会大大折扣。二是信息化资源。资源的价值在于分享、在于使用,好的资源需要大家来建设,所以大家都应该有建设优质资源的价值取向。三是信息化评价。四是信息化环境。五是智能工具应用。六是教育理念更新。只有全方位考虑,才能使信息化资源真正成为促进课堂教学优质高效的利器。

目前,关于应用信息化资源促进课堂教学质量提高的策略,已经得到了智能教研团队的认可,得到了部分学校同学科教师的认可。

在成果推广方面,本人可以借助自身工作岗位的优势,充分利用课堂教学指导、专题讲座与培训、智能教研团队引领辐射、多种类型的学科交流及竞赛活动,来推广课题研究成果,同时争取研究成果在公开刊物上发表,让大家来共享。

附件

课题研究过程中收集的过程性资料及阶段性研究成果汇总如下:

一、课题开题视频

二、课题研究的过程性资料

1.调研报告

(1)全市教研队伍建设中存在的问题及策略(调查报告)

(2)石嘴山市中学教师课堂教学诊断报告(调查报告)

2.课堂教学设计、教学课件及案例、课堂教学实录及经验总结

3.专题讲座

①《基于2019年高考物理试题分析探2020年迎考复习策略》

②《信息化背景下中小学课堂教学策略研究与思考》

③《遵守教学常规  争做合格教师》

4.智能教研团队活动情况

5.专家团队活动情况(钟教授、余教授)

三、发表的论文及获奖情况

1.发表的论文

①《依托人工智能助推教师队伍建设的探索与实践》发表于宁夏教育2019年度第9期

②《信息技术与学科教学融合发展时存在的问题及对策分析》发表于石嘴山教育探索2020年度第1期

③《基于学科核心素养培养学生创新能力的几点做法》荣获自治区创新素养论文一等奖

2.各级各类获奖情况

①《基于学科核心素养培养学生创新能力的几点做法》

四、参考文献资料

单位意见

                              盖章

县(区)教研室初审意见

                           盖章

市教研室审核意见

                                                                 盖章

自治区评审专家组意见


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