初中“互联网+物理”课堂模型构建实践与研究

马驰远

北大附中深圳南山分校 广东 深圳 518052

    一、课题的提出背景与解决的问题

    1.1.课题提出背景

（1）课题宏观背景

行业背景：2020年初，新型冠状病毒的爆发与蔓延，对国内几乎所有行业发起了挑战，尤其是教育这类以面授和交流为核心的传统行业。然而深圳市作为全国教育的示范地，教育与科技的融合达到了较高的层次，并先于其他省市开展了“互联网+”教育，学生也因此更加熟悉所谓的“网课”。疫情期间，“停课不停学”的整体教育政策，使全体教师在网课教授方面又积累了大量的经验，为疫情过后全新课堂模式的融合与生成奠定了重要基础。

政策背景：“互联网+”概念于2012年11月第五届移动互联网博览会提出；2014年11月李克强总理在首届世界互联网大会时指出，互联网是大众创业、万众创新的新型工具，被称为中国经济提质增效升级的“新引擎”。2015年3月十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府报告上提出“互联网+”行动计划，促进相关行业健康积极发展，引导互联网企业拓展国际市场。

（2）课题中观背景：“互联网+”与教育及教师的联系

教育话题有着浓厚的时代背景，且话题的内容随着时代的演变也在不断的进步，上至国家宏观策略、学科教学统筹安排，中至技术的革新与应用，下至教师的日常工作，无一不包含在内。而“互联网+”最重要的核心概念之二就是跨界融合与创新驱动，这正是教育所需要的，因此“互联网+教育”的融合结构应运而生，符合时代要求。“互联网+”为教育提供全新的可靠的概念、模式、技术与交流环境，而教育成为“互联网+”的重要的生态载体、高价值对象以及人文环境的拓展。

在二者融合的过程中，教师逐渐成为了“互联网+教育”的第一见证者与实践者，其在构建有着鲜明个人特色的“互联网+教育”的过程中，也一定程度的将个人资源分享，促进整体行业的提高。因此“互联网+教育”的产生与发展将是本世代教育行业蓬发的第一重要推力。

（3）课题微观背景：教师在教学中遇到的问题

随着教学信息化的不断推进，互联网应用以及配套产品已经正式进入课堂，融入不同的教学环节，甚至难以相割舍，然而仍有相当数量的教师在应用的过程中仍遵循着原有的教学思想，或过分夸大应用功能，导致课堂教学重心偶发偏移；部分一线教师没有适合的课堂模式与教学模式，自主创新之下难免得失偏颇，部分教学领导的一刀切、僵化评价方式更迫使课堂结构的不当更改，多种问题的叠加，一定程度上拉低了教学质量，甚至严重违背了互联网化教学推进的初衷。

1.2.解决的问题

在疫情期间以及疫情过后，如何更好的利用现有的模式与技术，达成更好的教学效果的问题，摆在了所有的教师面前，这也是本文所述的核心与关键，如何在“互联网+”的技术、模式与背景下，在物理学科上取得更佳的教学效果，形成高效的“互联网+物理”课堂模型。这是一个贴近一线教学并符合时代特色的问题，具有较高的研究价值。因此将本报告将所欲解决的问题按层次和设计流程划分如下：

（1）什么是“课堂模型”和构建具有教师个人特色的“课堂模型”的重要意义

（2）“互联网+物理”课堂模型的设计过程、课堂实践、产生问题与解决途径

（3）教师在“互联网+”时代背景下能力的提升方法与发展前景的讨论

    二、国内外研究现状

在中国知网，搜索关键词“互联网+”存在索引368019条，包含方向多达32个，而二级词条“互联网+教育”存在索引17000条，最早主题文献自2015年起，最新文献为2020年3月09日，国内学者对“互联网+教育”的探索方向众多，发表单位不一，包含高校、中学、期刊与杂志，且从未停止。我国对“互联网+教育”的探索可谓是极为丰富与深入。在外国文献库（WileyInterScience、IEEE、牛津等）【搜索Internet And Education等】相关内容索引数量与国内不相上下，证明“互联网+教育”在全球均是热门且话题，且有大量的专业人员从事研究。

图/“互联网+”相关文献依时间跨度统计

图/“互联网+”研究方向占比统计

图/“互联网+”重要研究分类统计

图/二级词条“互联网+教育”研究方向占比统计

图/“互联网+教育”关键词网络

然而三级词条加上“物理”、“中学物理”、“physcis”或“Science”后，中文文献数量降低至22条，外文文献数量也急剧降低，证明“互联网+教育”在学科上的探究，尤其是中学阶段物理学科的探索上仍有空间。

综上所述，国内外现阶段的研究成果对本课题的论述与研究有着极大的助力与推动，而本课题在“互联网+教育”的分类中，仍处于尚待开拓的阶段，能实际应用于日常的教学，并具有相当的课题发展潜力。

     三、本课题研究的主要内容（含核心概念界定、研究目标和内容）

3.1 核心概念界定

（1）“互联网+”概念解析：

“互联网+”实际上是“互联网”的拓展概念，即“互联网+传统行业”的统称，随着信息和互联网平台的发展，互联网与传统行业的融合愈加强烈，使互联网与行业本身的优势进一步发挥，促进行业进行转型升级，使之更加适应新时代的要求并能够蓬勃发展。

实际上“互联网+”也是一种全新的互联网思维的有效成果，使行业更具生命力，其中“+”并非是简单的叠加，而是指利用信息技术与资源，融入传统行业发展的每一步，创造新的工作环境，形成以互联网为中转核心的工作生态。这也是我国在2015年颁布《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，大力发展“互联网+”的根本原因。

（2）“互联网+物理”（“互联网+教育”）概念解析：

“互联网+”有着六大核心特性，且这些特性对教育行业几乎是完美支持，即“跨界融合、创新驱动、重塑结构、尊重人性、开放生态以及连接一切”，这也是我们理想中的教育教学、学科教育和道德教育所急需的。互联网是学科教学的有力载体和庞大资源库，为教学的创新提供强有力的保障，而学科教学借机可以审视自身，使教学更加适应时代要求。无论何种教育，都应该是以人为本，学科教学亦是如此，合适的课例可以通过互联网推广，使影响扩大加深。这样就构成了全新的教学生态，促进各地区教育的平衡和教学资源的可调配等。一场远程或线下的教学，将可利用到多方的资源，开拓学生的眼界，丰富学生的想象。因而“互联网+教育”对教育行业的影响和冲击是史无前例的，且可预期效果将是十分显著的。

（3）“课堂模型”概念解析：

所谓“课堂模型”、“课堂模式”以及“教学模式”等词汇虽然在不同环境下称呼不同，但词意基本相同，指“教师在课堂上针对学生而使用的教学方法与策略”，“课堂模型”应是可根据学生的状态进行调整，概念上具有普适性，应用时可灵活更改调整，达成因材施教的教学效果，并非采取了某种新技术，应用了某些新设备就可以冠名为“课堂模型”。

优秀的“课堂模型”需具备至少三个条件，其一是教学目标（三维目标）的达成度要高，无论何种“模型”，其都是为了教学服务，直指学生的成长，而教育目标的达成有效度是衡量一个模型的最佳因素。其二是学生在参加过程中能够主动积极的思考（核心素养），能否结合学科特点有效的引导学生进行自主学习与探究。其三是能否进行“负反馈”调整，及时了解学情与质量跟踪，巩固学生的学习。没有任何的“教学模型”可以不经调整一直使用，这也是“教学模型”难以构建的重要原因。

3.2 研究目标：“互联网+物理”课堂模型的生成

通过课题组的研究与讨论，结合本课题的研究过程，为了更好的完成本次实践与探索，将依据时间顺次生成以下研究成果：

1）包括详细研究过程、设计过程的“研究报告”

2）以“互联网+物理”课堂模型为核心的教学案例

3）根据案例生成的课堂实景录像

4）课题组成员关于课题研讨的录像与相关记录

5）综述性的论文，包含模型的设计、研究的总结、内容的实施与推广等

因此，课题组特将本次研究过程具体规划为四个阶段，前三个阶段依据时间不断推进，第四阶段贯彻始终以期不断进步，长远发展，为“终身式学习与研究”规划：

（1）近期目标：完成“互联网+物理”课堂模型的基本建构

通过重新研读“三维目标”及“核心素养”，确定“互联网+物理”课堂模型的基本结构，研讨课例的生成与初步实践，记录研讨的详细过程并生成相关研究报告。

（2）中期目标：完成“课堂模型”的实践扩充，建立课例档案与教学场景实录

以课例为载体，丰富“课堂模型”的理论内涵，总结经验并尝试推出精品化的系列课程，对比分析课堂实录，完善理论缺陷。本阶段生成“教学案例”及拍摄“教学实景”。

（3）远期目标：生成关于论述“互联网+物理”课堂模型的教学方法、策略和推广的研究论文

通过不断的实践、探索与总结，生成有效的、可移植的“互联网+物理”课堂模型，并尝试向不同年级、不同学校、不同地区进行推广，以增大目标群体，寻求模型的最优化。本阶段将总结实施过程中全体内容，生成本课题的核心论文。

（4）长期目标：“互联网+物理”课堂模型是致力于一线教学的，其理论的发展应随时间的推进不断更新与改进，应随教育本身的发展而进步，应具有跨年级、跨学校推广的能力，跨地域、甚至是跨学科的研究价值与应用价值，然而这需要课题组教师的不懈努力与终身式研究，因而将预计结题后的阶段定义为研究的长期或是终身式目标。

3.3 研究内容：

课题组成员依据研究目标，从理论核心及现实问题两个层次对目标进行了分解，每个层次有着不同的研究内容，最后服务与整体的“课堂模型”

（1）“互联网+物理”课堂模型的理论核心

    a.“模型”、“课堂模型”、“互联网+”、“互联网+物理”概念的引入

b.“互联网+物理”的融合价值与难度

c.“课堂模型”建立的方法与策略

d.“课堂模型”的多元评价与反馈措施

（2）实际教学中面临问题的分解

a.“互联网+”课堂对教师的挑战

b.“模型”的设计成本与技术需求

c.“互联网+物理”教学模型对网络的过度依赖与解决措施

d.不同地区间发展的差异对“模型”推广的阻碍

e.“模型”负反馈的构建与信度

f.“教学库”的填充与辅助

    四、研究思路、技术路线和重要观点

4.1研究思路

为了达成“互联网+物理”课堂模型的构建，首先课题组预计通过查找文献、分发调研试卷、名师访谈等方式进行初步调研，并汇总一线教师真实的课堂需求与操作能力，并以此为论述基准。其次，通过创设实际场景、撰写实际教学案例来获取最直接的“模型”效果与评估。最后，通过“负反馈”机制反复对“模型”进行修正与补充，完成“模型”的设计并将模型推广至不同年级、不同学校进行测试，对模型的目标达成度进行预计与推测，若符合推测，则进行论文的撰写，完成本次研究。

4.2 技术路线

图/课题组研究的负反馈模型 

本课题组成员均为一线优秀有经验的物理教师，因此研究的核心观点是“课题与方法可真实利用于物理教学”，因此课题组成立了闭环交流通道，即“提出思路-组内研讨-寻找、制作资源-实际实施-学生反馈-思路整合”的循环模型。资源不足，组内教师可实地制作，可充分保证版权问题。

图/课题研究流程图

4.3 重要观点：

课堂为了学生而服务，一切新理论、新技术的形成是为了学生更好、更高效的接受教育，“课堂模式”的形成并非制约了学生，而是为学生的发展提供了阶梯，因此学生的发展和课堂的进步互相促进，共同进步。

课题组的一切研究以学生为中心，本着“课堂模型”的优劣由学生真实感受评判，教师仅作为方案的实施者、观察者与记录者，不主动引导学生，不干扰学生思考，力求获取最真实的学生感受的原则

    五、依托理论、研究方法、研究阶段和实施步骤

5.1 依托理论

本研究主要理论依托于我国伟大的教育家、思想家陶行知先生，提出的有关生活教育与创造教育的相关理论，即：

1）生活教育的培养目标——“真人”

真人是陶行知的人生目标与治学终极目标，其追求真实的学问，不向虚伪妥协的严谨态度是本世代教育工作者所需要学习的。“真人教育”可以理解为现述的“道德教育”，亦或是诚信教育，对构建诚信社会和青少年的心理健康教育有着积极的引导作用。网络时代的信息过于斑驳，青少年只有养成“真人”的思想，才能去伪存真，从新技术中汲取有益于自身发展的一切“营养”。真人教育更接近党的十八大提出的“立德树人”教育的根本任务，因此作为本课题的设立根本与依据。

2）生活教育的教学方法——“教学生学”

陶行知先生对于教师的教学有着如下论述，即优秀的教师不是教书也不是教学生，而是教学生如何学习，如何引导学生自主学习的“教学生学”思想。自主学习是与传统被动学习相对应的现代化学习方式，以学生为学习的主体，通过培养学生的主观能动性，使其通过“分析、论述、实践、探究”等方法来达成学习目标。教师则作为直接的辅助与榜样示范，为学生树立目标、制定规划以及监督学习进度等。信息时代的资源呈爆炸性增长，如教学仍以传统的“言传”形式，则学生能接收到的信息量将大幅减少，无法满足时代发展所需，因而如何使学生学会学习已成为教育界的核心问题之一。

3）创造教育与人的创造力关系

作为中国创造教育的开拓者，陶行知先生对“创造教育”的解释十分透彻，并早在上世纪70年代末就已经开始了教学实验。所谓创造教育，是指教育的主要目标之一，其目的是培养创造型的人才。“创造教育”的核心是通过教育和训练培养学生的创造力，同时调动学生学习的积极性和主动性，配合学生的自主学生，达到最大的教育效果。其与传统的智育有着较大的差别，且属于不同的范畴，但不互相干扰，可同时融合开展。“创造教育”需要依托于一定的教学模式或情景环境，如竞赛、小组活动等，历经“创设情景、自主探究、总结论述、练习拓展”的过程而达成。创造教育符合当今社会“学生的全面与个性化发展”要求，弥补了当前教育对功利性过分追求与素质教育的缺失。

4）“教学做”合一的创造教育精神

“教学做”合一是陶行知先生教学理论的核心和杰出创造，是生活方法和教育方法，其内涵为：“教法根据学法，学法根据做法，教与学都是以做为中心”。教与做的合一，使教师在教学的过程中能够避免“教死书”的现象，为学生的创造性学习和素质培养奠定基础条件。“教学做”合一根据学生的做的情况考虑教法与学法，可以达到因材施教的特点，同时这种课堂的生成思想，使得课堂民主化，易于达成愉快、和谐的学习环境，对学生的的身心发展也能一并促进。通过“教学做”，可以增强学生的行动力、主观能动性以及生成新的学习价值，而所谓新的学习价值，就是创造的过程

5.2 研究方法

（1）文献研究法

文献研究法是一种古老但是又富有生命力、实用的科学研究方法，本课题组将在探究初期进行文献的统一收集、整理、阅读和研究，根据国内外研究的现状，本课题无论在专著上还是在文献库中均有相当的数量，完全满足研究所需。课题组在研究的全过程中，将有一位教师专注于文献的调研，向组内持续提供其他区域更佳的创意和最新科研报告

（2）调查法

为了使研究效果最大化，本课题在研究的全过程采用调查法，前期使用学生问卷调查和专家名师访谈，中后期采用经验总结法。学生的心理动向是教育研究的核心关注点，不记名的学生问卷调查能为课题的开启做好充足的预热，使课题组能够时刻了解学生的心理动态，同时，教育科研专家的直接访谈交流将为课题组注入全新的观点与方法，对课题组起积极的指导作用。学生的调查贯彻研究的始终，因此课题组也预计设定一位教师专注于调查问卷的整理与研究，为课题组提供研究的修改意见。

（3）实验法

本研究在不同的学生群体、不同的区域间具有特异性，因此课题组预计将汇总课题的共同差异作为印象因素，进行试验以探究不同因素对本课题的影响，课题组教师所授年级将划分为A、B两组，其中A组为实验组，使用课题研究的“课堂模型”，B组为对照组，课堂按正常教学计划有序推进。两组每月进行两次对比，对比过程持续一至两学期。预计将在实验开始的第二个月月中出现较为明显的对比差异，一学期后两组的差异将固定下来，并进一步增大。实验的效果将采用多环评价，评价的方法可为考试、教师评价、学生评价等，但不限于考试及师生间的评价。

（4）个案研究法

个案研究法又称“个案历史法”，指针对某一个体、某一群体进行长时间的跟踪调查，从而研究其发展变化的全过程，个案研究法是本探究的核心研究方法及重要参考依据，本课题的个案探究对象为分组实验的班级以及班级中的学生，每位教师在研究初期将从A、B班中分别选定5名学生，建立单独的成长记录表，记录其在实验期间的发展性变化，进行对比研究。在班级中设定独立班情库，记录班级的变化。研究中后期，教师将总结个案的探究经历，并尝试方法的推广与扩大

（5）模拟法

本课题研究中期、后期的核心方法，在前期有所研究的基础上，进行总结归纳、合理猜想与预测，对全体学生的发展进行评估，借助计算机仿真技术估算其他年级学生接受“课堂模型”的成功率，并进行实验验证，若其他年级学生通过率符合实验的预期或超出预期，则“课堂模型”的研究成功并可进行最终总结。若通过率低于预期阈值，则需对模型本身特异性进行修改。模拟法是课题的收官检验环节，预计集中全课题组的教师进行资源的调控与安排。

5.3 研究阶段

本研究预期分为五个阶段

（1）整理阶段：查询、整理、归纳相关文献，确立“模型”基本结构

（2）调研阶段：制作发放学生问卷和教师问卷，与名师面对面访谈，统计问卷结果，筛选相关度较高的话题

（3）实施阶段：制作课例，组内模拟授课，校内课题辩证，将教学班分组为“平行班”与“实验班”进行对比研究，结合相关度较高的成功案例，完成研究报告

（4）反馈阶段：跟踪调查学生反馈，及时调整“模型”结构，采用负反馈循环，对学生进行盲测，以及“模型”的目标达成度进行评测

（5）形成阶段：形成综述性研究论文

5.4 实施步骤

（1）2020年6月至2020年8月 整理阶段 文献的搜集、整理与阅读 定期研讨会

研究的整理阶段，教师假期的空档，课题组预计采用两个月的时间进行工作调整和文献的搜集、整理与阅读，期间每周三为固定研讨时间，由负责文献整理的教师记录研讨纲要并形成单独文档留存，以便后续研究所需，同时会议的记录也将一定程度体现在研究报告中

（2）2020年9月至2020年10月 调研阶段 发放学情调查问卷 与教育专家面对面交流

课题研究的初期阶段，新学期学生开学时间，此段时间是调研的最佳时期，课题组将根据文献阅读与讨论的结果，定期发放问卷进行学情调查，并与名师及教科研专家展开面对面交流探讨，吸取有效成功经验与相关理论，形成专题调研报告，并向全组、全年级教师进行分享交流

（3）2020年10月至2021年3月 实施阶段 模拟授课 实验班的划分 专家听课 课题的辩证

依计划进行课程模拟，模拟课程通过后将年级划分为A、B两组进行探究实验，制作专题课例并邀请组内、校内教师、教育专家听评课以及“课堂模型”效果论证，积极听取教师群体反馈、学生群体反馈，并与相关成功案例对比，寻求研究的异同点，丰富研究本身

（4）2021年4月至2021年5月 反馈阶段 相关度模型建立 课例的推广与多元评析

本阶段将根据前期研究所得进行“课堂模型”的推广，以期获得不同研究对象的真实反馈，并对反馈结果进行预估与多元评价，建立相关度模型，进行相关度对比，若相关度良好，则将“课堂模型”向其他年级、其他学校、其他地区进行推广，使课例扩大，形成教学体系。

（5）2021年6月至2021年7月 形成阶段 论文形成 课例汇编与推广

课题研究的终结阶段，将对整体研究进行总结，历经组内汇报，年级汇报，跨区域汇报论证后，形成相关教学论文，集中全课题组教师进行课题概念解析、理论说明、实操记录，并将课例汇编成册，使课题进一步推广

    六、预期成果成效

（1）本课题预计形成研究报告一篇，相关论文一篇、实际的课堂影像、研讨过程影响等若干。

（2）预期可在八、九年级物理学科进行普遍推广，预计可在物理、化学、生物、地理等学科进行跨学科式推广，预计可在区域内多所学校进行联合探究并尝试跨校推广

（3）将对学生的学科素养与成绩进行跟踪记录，评价与分析，力图还原最真实的教学情境。