2020年山東省教育科學規(guī)劃題

“疫情與教育”專項課題

《高中物理在線教學策略的研究與實踐》

第二次成果公報

內容摘要：

在疫情防控期間學生無法到校進行集體化的課堂學習，使得在線教學在一段時間內成為唯一的教學選擇。本課題立足于高中物理在線教學實際，探索和研究提高在線教學的質量和效率。針對在線教學中發(fā)現(xiàn)的問題，研究適用于在線物理教學實際的方法策略，專注于物理在線教學的具體操作層面策略的研究與實踐。根據(jù)高中物理在線教學過程中的不同階段，將課題分為在線備課策略、在線課堂教學策略、在線作業(yè)布置與批改策略和在線考試策略的研究與實踐四個部分。在線備課策略著重從技術支持、備課流程和備課方式進行了研究與實踐。在線課堂教學重點針對物理學科實際，通過研究與實踐，提出了四種具體可實施的課堂教學策略，包括異步微課與同步在線直播結合的教學策略、基于大數(shù)據(jù)的在線精準教學策略、基于物理學科課題研究的在線探究學習策略、基于物理學科工具的在線自主學習策略。在線作業(yè)布置和批改以及在線考試部分，重點對具體的實施流程和符合實際的可操作性策略進行了研究與實踐。

關鍵詞：高中物理；在線教學策略

引言：

淄博市教學研究室王奎主持的《高中物理在線教學策略的研究與實踐》（課題編號：2020YZJ097），參與人：鄧國、張帥、劉云婷、劉旭、崔軍、高永生、陶偉、劉素芹。

本課題擬通過調查研究高中物理在線教學的實際情況，研究高中物理在線教學策略。依據(jù)現(xiàn)有高中物理在線教學策略，分析學生和課堂對在線教學的需要，理清現(xiàn)有的和需優(yōu)化的高中物理在線教學策略，制定研究計劃。研究在線教學過程中不同階段的高中物理在線教學策略。

成果內容：

（一）在線備課的策略研究

1.在線備課的優(yōu)勢

（1）可記錄性。網絡上所傳遞的無論是圖像、聲音信號都是可以記錄的。這就是說通過網絡的進行的集體備課都可以完整的記錄過程。教師可以反復觀看、學習備課內容。這一點對于年輕老師尤為重要。

（2）可復制性。通過網絡上載的教學資料，是可以隨時隨地下載使用的，不像傳統(tǒng)的紙質資料，復印抄寫等相對復雜。

（3）易修改性。電子資料的修改相對傳統(tǒng)資料簡單易行。

（4）更系統(tǒng)化。由于空間和時間的限制，一般通過網絡進行的集體備課需要準備的更加充分，結構更加明晰。個人發(fā)言一般都是分步進行，不像線下那樣可以同時發(fā)言討論，所以思路也相對明晰，語言更加簡潔。

2.在線備課的一般流程及策略

在線集體備課的流程總結如下：

在線集體備課，一般每周進行兩次，按照實際的教學情況，確定好集體備課時間，確定好主講人。按照實際操作的過程，集體備課可采用如下流程及策略。

第一階段：一般采用視頻會議的形式，由教研組長主持會議。一般先討論總結前一階段的教學中出現(xiàn)的問題，包括學科知識方面需要探討的內容和學生層面出現(xiàn)的問題，不斷的總結過去的經驗和教訓，根據(jù)實際情況在下一步的教學工作中進行發(fā)揚或者改進。

第二階段：由主講人進行集體備課內容的講解。這一過程一般采用共享桌面的方式進行演示。主講教師可以在本地電腦上打開word，powerpoint，pdf等文件，使用畫筆批注的方式進行講解。對于需要批注較多的學科，可以使用pad加電容手寫筆來進行分享屏幕配合office或wps軟件批注演示更加方便，如果沒有對應設備也可采用手機攝像頭和紙筆相結合完成演示批注的工作。一般主講人在集體備課需要講清教學內容分析：教學目標，本部分內容在教材中的地位，重點、難點等；主講人在前期進行的學情研究；在教學過程準備使用的教法與學法設計；教學手段及使用材料。

第三階段：采用視頻會議的形式，大家對主講人的教學設計進行討論交流，以實現(xiàn)改進。在這一階段的備課中往往需要精心設計在在線教學中的難點突破手段和教學方式，以增加課堂的吸引力和老師對學生學習的監(jiān)督。如增加設計課堂視頻提問環(huán)節(jié)，與學生連線討論問題等活動來增加與學生的互動；通過表揚學生作業(yè)中的亮點來增加學生的學習的成就感等。

第四階段：備課后主講人綜合各方面意見對自己的教學設計進行修改。將新的改進的教案上傳至群文件共享，供大家使用。

（二）在線課堂教學策略的研究

針對在線課堂教學中發(fā)現(xiàn)的問題，我們重點結合物理學科實際，通過研究與實踐，提出了四種具體可實施的課堂教學策略：異步微課與同步在線直播結合的教學策略、基于大數(shù)據(jù)的在線精準教學策略、基于物理學科課題研究的在線探究學習策略、基于物理學科工具的在線自主學習策略。

1.異步微課與同步在線直播結合的教學策略

（1）課前階段的教學活動以異步微課為主。教師也可以在慕課網站或者其他的平臺中，為不同層次的學生，擇優(yōu)選擇視頻微課資源，供他們課前預習使用。也可以根據(jù)自己對課程的理解與設計，搜集整理資料，制作相應的課件，親自錄制微課視頻。

1）把握以學生為中心的原則，對學情做出清晰的研究，尤其是在微課難度的控制上，注意學生的分層教學和個性化需求。

2）現(xiàn)在最常用的微視頻錄制方法是通過對PPT講解來進行屏幕錄制，常用的錄屏軟件有Camtasia Studio，希沃白板等。

3）學生只能憑借其自控能力完成微課學習任務，而教師無法進行有效的監(jiān)督。因而可以通過QQ群的作業(yè)發(fā)布功能進行打卡，或者結合微課設置相應的習題。

4）可以鼓勵成績較好的同學，錄制自己刷題過程中的好題進行講解，既可以調動尖子生的學習動力，也是對全體同學學習資源的補充拓展。

（2）課中階段的教學活動以同步直播為主。依托在線教學平臺，比如騰訊課堂、釘釘平臺、希沃白板等，充分發(fā)揮教師主導，學生主體的在線直播課堂中的作用。與傳統(tǒng)課堂相比，直播授課打破了空間限制，但同時加劇了學生和教師之間溝通障礙。所以要求教師在進行直播教學時適時轉變教學方式，做好如下幾點：

1）直播課堂中發(fā)起在線簽到和實時點名抽查，對學生的出勤情況做好記錄。

2）課堂中注意與學生的交流互動，可以采用彈幕的方式，進行提問和交流。

3）直播課中，設置隨堂測試。

（3）課后階段以學生異步自主學習為主，教師對學生進行持續(xù)的檢查、評價和反饋。

1）保證課后配套作業(yè)的質量，進行及時的批閱和反饋。

2）及時將學生作業(yè)的答案，和集中反饋的錯題錄制成微課講解，通過QQ群或者其他平臺及時發(fā)布，方便學生自查自糾和自我提升。

3）教師對學生學習的指導幫助不僅體現(xiàn)在在線課堂中，更加延伸到課外的答疑解惑中。

2.基于大數(shù)據(jù)的在線精準教學策略

（1）教學目標精準化。

課前，教師首先進行備課和集體備課后，將課堂學習的材料通過教學平臺推送給學生。學習的材料包含學習課件、學習微課、實驗視頻或模擬實驗、學生學案和學習素材。要求學生以教材和學生導學案為主要學習主線，參考閱讀學習素材，對學案中的問題，形成自己的見解，完成學案。將完成的學案學習內容上傳到教學平臺。具有人工智能功能的教學平臺通過自動批閱系統(tǒng)將學生的課前學習情況，形成數(shù)據(jù)反饋給教師。這是精準掌握學情的第一步。教師在這一階段參考的學生的學情主要由學生的本次測試情況結合學生的長期學習情況記錄來完成。在分析學情中，老師不能只看到數(shù)據(jù)的表面，更要看到數(shù)據(jù)背后反映出來的問題。

（2）深度分析數(shù)據(jù)，找到學生思維盲點。

在初步確定了學生存在共性問題的題目之后，教師要對學生的錯題的答題情況要合理的使用數(shù)據(jù)，通過分析調研，分析學生錯誤出現(xiàn)的原因，找到學生存在的思維上的問題，找出學生存在的典型錯誤，留取材料，作為課上教學素材，以形成更有針對性的教學目標。對于學生通過預習可以掌握的知識點，可以適當?shù)暮喡蕴幚怼?/p>

（3）分析學生的個性化錯誤。

在分析班級數(shù)據(jù)之后，教師要觀察班級學生的成績變化。對于成績下降較大的學生，分析其原卷中出現(xiàn)的問題，找到問題的根源，從而做到因材施教。教師在充分了解學生前測水平的基礎上，確定好自己的教學重點和教學難點。并設計好課堂中的導引問題和教學方法。然后教師還需要提前準備一份針對本堂課學習內容的不同層次的練習題集，并將它提前設置好答案，放置到教學平臺上，并且針對重點習題要提前錄制好微課講解視頻。

3.基于物理課題研究的在線學習策略

基于物理課題研究的在線學習的實施步驟：

在線課題研究主要分五個具體的步驟，即問題的提出、設計方案、過程和數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理和研究成果，這五個步驟也體現(xiàn)出了科學探究的過程即問題、證據(jù)、解釋和交流，如圖所示。

（1）問題的提出：為了便于學生在線、居家進行研究，內容可以從生活中物理現(xiàn)象、手工小制作、探究實驗、科技報告等方面進行選題。

（2）設計方案：選定課題后，學生需要搜集、查閱資源準備設計方案。獲取物理學科資源的方式很多，主要分為以下幾種方式：充分挖掘課本上的資源，充分利用網絡資源。推薦典型的研究樣例。引導學生從生活中發(fā)現(xiàn)物理問題，充分挖掘生活中的物理資源，將生活與所學物理知識緊密結合起來。

（3）過程和數(shù)據(jù)：設計方案確定后，準備實驗所需的器材。

（4）數(shù)據(jù)處理： 處理數(shù)據(jù)最常用的方法是列表法和作圖法。

（5）研究成果：通過列表或作圖的方法處理數(shù)據(jù)后，進行研究成果的總結并撰寫研究報告。

4.基于物理學科工具的自主學習策略

物理學是一門以實驗為基礎的學科，疫情期間教師和學生時空分離，無法開展線下的演示實驗和學生實驗。高中物理學科工具正能彌補這一不足，模擬線下物理實驗，取得較好的教學效果。高中物理學科工具的引入有助于學生形成基本的物理觀念；培養(yǎng)學生良好的物理科學思維；增強學生自主進行科學實驗探究的能力；正確認識科學的本質，培養(yǎng)正確的科學態(tài)度與責任，為學生的終身發(fā)展，形成科學的世界觀、價值觀打下堅實的基礎。物理學科工具，打破了空間條件限制，破解了線上實驗教學的難題，確保了理論教學與實踐教學的有機結合。物理學科工具雖然不能完全代替線下教學，但是物理學科工具可以有效的輔助在線教學，從而培養(yǎng)學生的實踐能力、研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質。

（1）根據(jù)學習任務，制定具體的學習目標。學習目標是預期所要達到的的學習效果，它為學習活動指明了方向。

（2）結合學習目標，選擇合適的物理學科工具。各種各樣的物理學科工具是達到自主學習的重要物質條件，也是滿足自主學習的前提。

（3）設計自主學習的學習過程。根據(jù)學習目標和學科工具的特點，制定學習計劃，規(guī)劃學習過程，設計實驗步驟，并預設可能發(fā)生的問題，提前設計出解決方案。

（4）學生結合自己的學習目標對學習任務展開自主探索。這個過程需要學生對自己進行自主監(jiān)控，監(jiān)督自己的學習行為，探究過程中遇到的問題要不斷與老師或其他學習者進行討論、協(xié)商，最終自己總結出探究的結論。

（5）學生對自己的整個探究學習過程進行自我評價，通過評價對自己的學習過程進行不斷反思總結，在反思過程中增強對知識的理解，進而提高自己的自主學習能力。

（6）在反思整個學習探究過程，若學習效果不理想，需要學生返回學習起點重新審視制定學習目標、選擇學科工具、設計改進學習過程、自主探究、反思等，進一步改進整個探究過程。

在線課堂教學中，教師可講解與本實驗的相關規(guī)律和原理，讓學生根據(jù)規(guī)律和原理先進行理論上的計算，再通過物理學科工具室進行實驗并對實驗數(shù)據(jù)進行處理，讓學生對比理論計算數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，找出出錯原因或誤差來源，這樣可以幫助學生更好地理解所學的知識。學生在理解實驗原理的基礎上，利用物理學科工具室提供的平臺，自主選擇合適的儀器，創(chuàng)建新的實驗，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論。如果在平時的實驗教學中，對學生進行這樣的訓練，可以培養(yǎng)學生的遷移能力，提升學生解決實驗題的能力。

（三）在線作業(yè)布置與批改策略的研究

在線作業(yè)的作業(yè)布置、批改、評價和反饋形式與傳統(tǒng)作業(yè)不同。在師生交互的時間和空間方面更加靈活，使學生在家里和教師互動成為可能。在線作業(yè)的使用應該注意以下幾點：

1.教師應強化學生是學習主體的意識。

首先教師應該營造平等、和藹、輕松的學習氛圍，其次在引導學生正確認識和評價自己的基礎上，教師應該鼓勵學生積極參與在線作業(yè)的設計、修改、評價和反饋，自覺地避免抄襲作業(yè)現(xiàn)象的產生。

2.在線作業(yè)設定的完成時間要適當，時間過長學習效果會大打折扣。

每次留給學生完成作業(yè)的時間要充足，要考慮到在線作業(yè)可能因系統(tǒng)崩潰或電腦不穩(wěn)定，導致學生無法按時完成作業(yè)。其次，在線學習要爭取學生家長的輔助和對學生的監(jiān)督。學生開始使用在線作業(yè)平臺時，家長要幫助學生學會使用在線作業(yè)平臺，同時要監(jiān)督學生，防止學生趁機利用電腦玩電腦游戲。雖然在線作業(yè)平臺有很多優(yōu)勢，但是依舊無法完全替代傳統(tǒng)作業(yè)，只能作為傳統(tǒng)作業(yè)的有效輔助手段。

3.在作業(yè)的布置與批改過程中，教師應該具備數(shù)據(jù)意識。

要善于使用平臺工具記錄學生在學習過程中出現(xiàn)的問題，通過大數(shù)據(jù)分析了解不同學生的學習風格，準確的診斷學情，將數(shù)據(jù)用于輔助科學決策，幫助教師進行個性化教學。

4.作業(yè)的布置與反饋要科學、有效。

（1）資料分享與課程回看。教師提供補充性學習資料和課程回播鏈接，學生可以反復觀看學習視頻直到透徹為止。

（2）作業(yè)反饋與自主修訂，教師通過查看作業(yè)完成率、正確率、平均分等數(shù)據(jù)結果，快速把握班級整體學習情況，對有問題的學生進行針對性反饋，學生在查看作業(yè)反饋以后，能夠根據(jù)答案解析和教師評語進行修訂，自主解決部分知識障礙，對于不能解決的問題，通過在線互動答疑的方式進行解決。

（3）數(shù)據(jù)分析與反思提問。教師通過學生作業(yè)的數(shù)據(jù)結果分析、總結本班學生知識掌握的薄弱點，思維誤區(qū)等突出問題，針對這些問題及時作出輔導、答疑、補差等，教師將這些共性和個性的問題整理發(fā)布在學生端，學生根據(jù)自身存在的問題總結反思。

（4）在線答疑和在線解惑。在線答疑通過集體答疑和個性化答疑相結合的方式，以滿足不同能力層次學生的實際需要。一般性的問題，教師安排學生進行講解，讓同伴之間互評互助，發(fā)動集體的力量解決共性問題。對于學生難以解決的個性化難題，教師通過直播集中講解，幫助學生解決困難，舉一反三，發(fā)散思維。對與課堂上積極參與，表現(xiàn)較好的學生，教師及時給予評價與鼓勵，增強學生的課堂參與度和情感體驗。學生在直播答疑過程中是主要的實踐者、反饋者，在教師的引導下思考問題、講解問題、回答問題。

（5）方法指導和自主規(guī)劃。教師提供學習方法的指導，引導學生積極開展獨立學習活動，學生進行自我學習管理，學會制定計劃、收集資料，利用在線學習平臺和同學們一起進行解題過程的討論，進一步發(fā)現(xiàn)問題、與同伴分享經驗，提高解決問題的效率。

（四）在線考試策略的研究

學校專門通過釘釘直播面向全體任課老師介紹釘釘考試系統(tǒng)操作流程，如何上傳答案和如何進行閱卷進行了詳細的介紹。專人制作PPT，班主任老師通過直播給學生進行流程介紹，并且進行模擬，有了這些基礎，可以進行正式的在線考試。

1.試題發(fā)放策略

由備課組長發(fā)給級部匯總，級部在開考前15分鐘發(fā)到級部班主任群，后由班主任發(fā)到班級微信群和釘釘師生群。試卷格式采用word版和PDF兩種版本，PDF版本防止出現(xiàn)插入圖片移動的問題，但是有些系統(tǒng)不支持PDF打開方式，也不方便老師編輯，所以為了提供不同需要同時提供兩種版本，效果良好。

2.學生答題策略

為方便學生答題，答題卡的電子版打包壓縮后提前一天發(fā)送給學生，讓學生盡量打印，以在考試時訓練規(guī)范答題?？荚囬_始前10分鐘學生接收試卷，方便打印的可以立即打印，不方便打印的看著電子版，然后在答題紙或者筆記本上作答。

3.教師監(jiān)考策略

考試過程要求家長監(jiān)考，同時學生打開攝像頭，由任課老師發(fā)起釘釘視頻會議，如果任課老師任教多個班級則同時邀請兩個班級的學生參加視頻會議。如果學生使用電子版答題則需要一部手機加一臺電腦。任課老師和班主任同時監(jiān)考，老師們盡職盡責全程監(jiān)控。

4.答案提交策略

在釘釘考試系統(tǒng)中，單選題學生直接在點擊選項即可。其他題目答題后將答案按照老師要求拍圖。多選題可以直接輸入選項或者拍圖，計算題只能拍圖。提交位置在釘釘上由管理員提前設置好，比如物理的多選和實驗在同一位置提交，計算題各有一個提交位置。對于具體細節(jié)在考前班會中進行詳細講解。

考試當天為了防止網絡擁堵，以防考生無法按時提交答案，后臺管理員把提交答案的時長延長5分鐘，以方便學生答題結束后有5分鐘拍照上傳的時間。方便學生答題，提高了后期閱卷的效率，減輕了任課教師的閱卷負擔。

政策建議：

疫情期間，我們在線教學所取得經驗應該進行總結。后疫情時代，我們應當對暴露出的問題做出必要的研究和應對。具體建議：

1.學校應該組建以信息老師為核心的研究團隊

疫情期間的在線教學，已經告訴我們，這是個信息化的時代，如何更好的利用好網絡，信息化平臺，來為我們的一線教學服務，提高我們的教學效率，這是新的課題。雖然很多人都在研究這個課題，但是目前來看，穩(wěn)定性和高效率兩個方面，還是需要很大的提升，所以希望各個學校能夠以信息老師為核心，組建研究團隊，來專門研究在線教學。

2.增強廣大一線教師的信息技術能力

雖然現(xiàn)在多媒體上課已經成為了常態(tài)化，但是突然而來的疫情，還是暴露了很多一線教師對于信息化教學知識的匱乏，很多教師不能夠熟練利用網絡來進行教學，甚至不會用，至于課件，在線作業(yè)批改等等也不夠熟練，也這嚴重影響了在線教學的質量，希望各個學校還得加大對一線教師利用現(xiàn)代信息化手段來教學的能力。

3.開發(fā)更合理的在線教學平臺

在線教學平臺雖然很多，但是各有各的優(yōu)勢，也各有各的缺陷，在這方面，還希望有關部門能夠開發(fā)更多更好用的平臺，供廣大一線教師選用。理想的目標應該是教師根據(jù)個人的學科特點和教學特點，能夠選用最適合自己的平臺，這是最好的。

4.加大學校之間、教師之間的溝通

開展校際間的交流與合作，共同開展集體備課、在線課堂觀摩、教學資源共建共享等活動，讓學校之間、老師之間相互學習、取長補短，共同促進在線教學的高質量發(fā)展。