樂群智研·公開周?︱“數(shù)智”賦能物理教學(xué) 多維融合素養(yǎng)進(jìn)階——物理學(xué)科教研

3月14日上午，福州高級中學(xué)成功舉辦2024-2025學(xué)年市級教學(xué)開放周物理學(xué)科活動(dòng)。正高級教師、市教育專家培養(yǎng)對象曹義才老師，福州教育研究院專家宋靜老師，兄弟學(xué)校的物理老師們，以及福高物理組全體教師參加活動(dòng)。福高物理教研組鄭成老師、歐平老師、鄭振寧老師，福高教育集團(tuán)校閩江學(xué)院附中黃彬老師充分利用AI技術(shù)、DIS傳感器、NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)、GeoGebra軟件等數(shù)字化工具，自制教具、精心設(shè)計(jì)課堂活動(dòng)，呈現(xiàn)四節(jié)精彩的觀摩課，獲得觀課老師的好評。

高一年段鄭成老師開設(shè)的公開課《運(yùn)動(dòng)的合成與分解》，以“探究運(yùn)動(dòng)的合成與分解規(guī)律”為主線，圍繞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與改進(jìn)展開，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心，教師為引導(dǎo)”的教學(xué)理念。通過引入生活實(shí)例和自制教具，設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)（如水平拋體與自由落體同步對比），直觀驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性與等時(shí)性，有效突破教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化（如整合三維運(yùn)動(dòng)對比實(shí)驗(yàn)），提升探究能力與創(chuàng)新意識。在應(yīng)用環(huán)節(jié)，結(jié)合數(shù)字化工具NOBOOK軟件分析小船過河、無人機(jī)路徑規(guī)劃，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代技術(shù)融合，深化學(xué)生對“化曲為直”思想的理解，體現(xiàn)物理規(guī)律的實(shí)際價(jià)值。整體設(shè)計(jì)緊扣物理學(xué)科核心素養(yǎng)，通過理論分析、實(shí)驗(yàn)探究、技術(shù)應(yīng)用層層遞進(jìn)，既強(qiáng)化科學(xué)方法的實(shí)踐，又拓展學(xué)科前沿視野，促進(jìn)學(xué)生從知識掌握向能力遷移的轉(zhuǎn)化。

黃彬老師的公開課《科學(xué)驗(yàn)證：機(jī)械能守恒定律》，借助實(shí)驗(yàn)深入領(lǐng)悟守恒思想。課堂設(shè)計(jì)緊密圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)展開，重視理論與實(shí)踐的融合，通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、分組實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析等活動(dòng)，切實(shí)有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。隨后，把數(shù)字化傳感器（如光電門）引入實(shí)驗(yàn)，利用光電門快速測定速度，再由計(jì)算機(jī)高速處理數(shù)據(jù)、繪制圖像，讓學(xué)生感受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的融合，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。最后展開思維延伸，提煉驗(yàn)證方法，引導(dǎo)學(xué)生探尋在所有情境下驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的通用思路，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中憑借思路的支撐變得高效、靈活，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

高二年段歐平老師開設(shè)公開課《光的折射》是基于智慧教育平臺的物理課程資源整合與研究的實(shí)踐課程，他通過實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析，從而理解光的折射現(xiàn)象及其規(guī)律，形成對光的傳播規(guī)律的系統(tǒng)認(rèn)識；在學(xué)生分組討論環(huán)節(jié)，結(jié)合新時(shí)代技術(shù)，讓學(xué)生利用AI進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，探究折射定律的定量關(guān)系，并適時(shí)介紹光的折射定律的發(fā)現(xiàn)歷程，讓學(xué)生回顧歷史、緊隨時(shí)代、放眼未來，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探索的興趣和責(zé)任感，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。

高三年段鄭振寧老師的公開課《電磁感應(yīng)中的功能轉(zhuǎn)化問題》是促進(jìn)高中物理課堂深度學(xué)習(xí)的GeoGebra應(yīng)用研究的實(shí)踐課程；鄭老師以我國航母電磁技術(shù)為情境載體，使用GeoGebra動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件模擬單桿切割、含源驅(qū)動(dòng)、含容電路三類模型下的桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和各物理量隨時(shí)間變化的關(guān)系，使抽象概念具象化，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，課堂專注度提升；作為一節(jié)高三復(fù)習(xí)課，層層遞進(jìn)，逐步深入，引導(dǎo)學(xué)生理解科技背后的物理原理，同時(shí)也蘊(yùn)含“課程思政”，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感和愛國情懷。

隨后的環(huán)節(jié)中，兩位專家對四節(jié)公開課進(jìn)行了細(xì)致點(diǎn)評。

曹義才老師點(diǎn)評了高二和高三的兩節(jié)課，指出聽了兩位開課老師的課堂收獲很多，歐平老師這節(jié)課堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，嘗試應(yīng)用AI賦能課堂教學(xué)，課堂評價(jià)極具藝術(shù)，能夠及時(shí)肯定學(xué)生的閃光點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生正確看待和運(yùn)用AI技術(shù)、不盲從，后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析環(huán)節(jié)中也看到學(xué)生有獨(dú)立思考的分析，整節(jié)課的設(shè)計(jì)十分注重思維的鋪墊；而鄭老師課能夠針對學(xué)情制定復(fù)習(xí)目標(biāo)，進(jìn)行有效復(fù)習(xí)，能根據(jù)考情設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，在復(fù)習(xí)中引入實(shí)驗(yàn)探究而且還與習(xí)題結(jié)合難能可貴，此外，利用GGB軟件進(jìn)行阻尼式單桿模型的動(dòng)態(tài)過程展示，幫助學(xué)生理解物理量的非線性變化關(guān)系，是這節(jié)課的亮點(diǎn)。

宋靜老師對高一的兩位老師在課堂上的互動(dòng)和教學(xué)方法給予了高度評價(jià)。鄭成老師的課程設(shè)計(jì)以學(xué)生認(rèn)知為基礎(chǔ)，通過學(xué)生熟悉的生活案例很自然地從一維運(yùn)動(dòng)過渡到二維運(yùn)動(dòng)，引出曲線運(yùn)動(dòng)課題，利用自制實(shí)驗(yàn)教具有效地說明了運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性特點(diǎn)，類比力的合成與分解引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法遷移、理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解，體會將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡單運(yùn)動(dòng)的物理思想，整個(gè)教學(xué)過程非常重視學(xué)生的思維發(fā)展，最后用NB虛擬實(shí)驗(yàn)突破小船渡河模型問題難點(diǎn)更是讓人眼前一亮。黃彬老師語言親和，運(yùn)用問題串引導(dǎo)學(xué)生寫出原理公式、確定所需測量的物理量，并通過多種實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，學(xué)生分組利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)儀器，從老師提供的不同研究方法中選擇一種進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采用多種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，老師則利用自制儀器，展示了用DIS傳感器研究機(jī)械能守恒定律的方法和優(yōu)勢，讓學(xué)生打開思路，培養(yǎng)學(xué)生從多角度解決問題的思維習(xí)慣。兩節(jié)課均符合課程標(biāo)準(zhǔn)，有效地促進(jìn)了學(xué)生理解和能力的提升。同時(shí)，她也建議在曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)中補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)條件的知識點(diǎn)，并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)板書和讓學(xué)生更多發(fā)現(xiàn)問題。

最后，福高教研組長林曉琦老師進(jìn)行總結(jié)，她認(rèn)為兩位專家的點(diǎn)評對我們既是一種激勵(lì)，也是一種診斷，提出希望在接下來的教學(xué)藝術(shù)的道路探索上，老師們能夠帶著專家們的點(diǎn)撥把教學(xué)做的更好，在不斷前行、不斷實(shí)踐、不斷探索的過程中，能夠多一些智慧、少一些平庸，多一份創(chuàng)新，少一份形式，為學(xué)生帶來更加絢麗多彩的物理課堂。

本次公開周物理教研活動(dòng)，不僅為教師搭建展現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新能力的舞臺，更通過數(shù)字化教學(xué)實(shí)踐為學(xué)科發(fā)展注入新動(dòng)能。開課教師充分展現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的育人理念，利用AI技術(shù)、NB虛擬實(shí)驗(yàn)、DIS傳感器、GGB數(shù)學(xué)工具等構(gòu)建多維學(xué)習(xí)場景，這些數(shù)字化實(shí)踐有效突破傳統(tǒng)教學(xué)瓶頸，提升學(xué)生的科學(xué)思維與創(chuàng)新能力。相信此類教研探索將持續(xù)推動(dòng)物理教育與智能技術(shù)的深度融合，為培育具備數(shù)字化素養(yǎng)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的新時(shí)代科技人才開辟更廣闊的道路。