信息化环境下中学物理课堂变革现状调查研究*
刘家兴 王平瑞 张慧宇 刘高福
摘 要：信息技术的不断发展深刻影响着人类的生活、工作、学习方式。互联网作为承载信息的载体，其多元化特征对课堂教学方式的变革产生了较大的影响。该课题组在遵义地区开展了信息化环境下中学物理教师课堂变革现状调查研究，目的是深入了解国家实施教育改革和发展规划以来，贵州中学物理课堂变革现状。研究采用问卷调查和访谈方式，结果发现：贵州中学信息化设备建设基本完善但利用率不高，教师能自由获取的优质教学资源匮乏，教师对信息技术的应用能力不强，尤其是偏远的乡镇中学这一情况更为突出，并提出了解决问题的对策，为贵州教育信息化建设提供决策参考。
关键词：信息化;课堂变革;调查研究
中图分类号：G420? ? 文献标志码：B? ? ? ? ? 文章编号：1673-8454（2020）22-0059-04
一、引言
随着信息化进入人们的日常生活，现代信息技术正深刻影响着中学物理课堂教学的变革[1-3]。从1999年起，我国陆续启动了一系列推进教育信息化的工程并制定了相关的政策，加快了教育信息化的发展。尤其是《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》《国家教育事业发展“十三五”规划》《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》《教育信息化“十三五” 规划》以及《教育信息化2.0行动计划》等政策文件的出台[4]，直接推动了信息技术在中学物理课堂教学中的应用。
怎样将信息技术深入融合到中学物理教学中，如何有效地利用信息技术提高中学物理教学效率，拓展信息技术在中学物理教学中的应用范围，探索信息技术环境下有效的课堂教学模式，这些都需要我们在科学理论的指导下不断地实践与创新。
为了深入了解近年来贵州中学物理课堂教学在教育信息化下的现状，本文分别对遵义市红花岗区、遵义县、仁怀市等13个市县区的中学物理教师进行了问卷和调研访谈。试图通过对调查数据的统计分析和对访谈结果进行梳理总结，呈现出贵州中学物理教师在信息化环境下课堂教学现实状况，提出解决问题对策，为贵州教育信息化建设提供决策和参考。
二、研究概况
1.研究对象的确定
通过大量查阅信息化环境下贵州中学课堂变革方面的相关文献，捜集资料和典型实例并结合实践，课题组选取贵州省实施的“国培计划”骨干教师置换脱产研修项目和实验骨干教师短期集中培训项目中的中学物理教师为主要调研对象，采用问卷调查和访谈方式对遵义市红花岗区等13个市县区的中学物理教师进行了调研。
2.问卷及访谈提纲设计
问卷和访谈提纲经过专家与课题组成员反复讨论，最后在综合各方面意见的基础上修改定稿。问卷共设置48个问题，内容主要涉及调查对象的基本信息、所在学校信息化设备配置及维护情况、信息化设备在教学中的应用及使用效果等方面的问题，目的是想要了解贵州中学信息化设备的建设情况、中学物理教师对信息化设备的使用情况及应用能力等。
访谈提纲共设计5个问题，内容主要为中学物理教师在使用信息环设备时遇到的困难、如果开展相关培训想提升的方向以及对信息化环境下中学物理课堂变革的思考和建议，主要想深入了解中学物理一线教师在信息化环境下对物理课堂变革的真实想法及所在市县乡镇的实际情况。问卷调查采用网络问卷的方式进行，访谈主要采用现场走访和视频连线的方式进行。
三、中学物理信息化现状调查结果与分析
1.调查对象基本情况
对教师的调査以贵州省遵义市红花岗区等13个市县区内中学物理教师为调查对象，共发出调查问卷129份，回收129份，其中有效问卷128份，有效回收率为99.2%。
对调查数据进行分析，采用表格和饼图为数据结果表现形式，结合具体的百分比数值，将数据分析结果清晰地表达出来，反映出信息化对贵州中学物理教学影响的基本情况，调查样本基本构成情况如表1所示。调查样本来自52名初中和76名高中物理教師，共计128名，其中男性78人，女性50人，本科以上学历占比为98.4%，年龄集中在26—48岁之间，教龄和职称分布相对分散，调查对象学校所在地为市级58人、县城30人、乡镇40人。
课题组主要访谈了遵义市第四中学、遵义市第一中学等14所中学的物理教师。从调查样本看，各层次都有涉及，本次调查基本反映了贵州遵义地区中学物理教师的实际情况，调查结果具有真实性和可信度。
2.硬件设施基本情况
本次调查对贵州中学信息化设备配置情况共设置了3个问题，其中表2为学校具备的信息设备情况，从中可以看出班级中计算机的覆盖率达到了89.06%，多媒体教室普及率达到79.69%，交互式电子白板也达到了76.56%。表3 所示为学校教师教学用信息化终端设备的主要来源，79.69%由学校统一购买。表4 为学校的软硬件设备维修管理是否有专门的技术人员，81.25%有专门的维修管理人员。这说明目前贵州中学学校内的硬件设施相对完备，基本能做到专人管理、责任明确，这为信息化教学提供了必需的环境基础。
3.学校优质教学资源情况
对物理教学资源的获取共设计了三个问题，其基本回答情况如下：在“您获得的优质资料主要来源”的问题中，78.13%的教师选择了网络平台，而只有7.81%的教师选择校内汇编。在“您所在学校会借助于他人他校的优质资源进行授课吗？”的问题中，选不会的教师为21.88%，选偶尔的为51.56%，总的达到73.44%。在“您所在学校信息化设备使用情况”的问题中，选专人专岗的达50%，无闲置设备为35.94%，而设备常处于闲置状态达10.94%。
在对余庆县一位教师的访谈中，他说他们学校共有四位物理教师，年龄最小的也有四十多岁，计算机能力都比较薄弱，要在网络上获取适合自己学校学情的教学资源比较困难，所以大多数时候还是使用传统教学模式。
调查结果表明，在教学硬件设备相对齐全的情况下，优质资源建设相对不足，设备的利用率不高，即使学校硬件设备条件改善了，大部分教师还是使用传统的教学模式。这主要是由于教师对利用信息技术进行教学的态度不够积极，原因是对教师的信息化培训、考核未及时跟上，致使教师运用信息技术教学的能力不够强，无法有效使用相关软硬件设备，特别是乡镇中学，该问题更为突出。此外，即使有教师想开展多媒体教学，但由于网络资源质量参差不齐，且很难有符合自己学校学情的优质资源，需要教师重新整合加工，这意味着要耗费教师大量的时间和精力，所以大多数教师在查阅资料备课时，不会主动想到去网上获取资源，进行信息化教学。
4.教师信息技术的应用能力情况
信息化设备在教学中发挥作用情况的调查模块共设置了七个问题：
（1）在“您在信息化下进行课堂变革，使用信息技术主要是用来解决什么问题？”的调查中，有40.63%选择教学过程，20.31%选择教学内容，总的达到了60.94%，如图1所示。
（2）在“信息化环境下，您主要采用的教学模式”的多选题中，基于多媒体（PPT）的常规教学模式占84.38%，基于视频资源的教学模式占62.5%，如表5所示。
（3）在“对您在课前是否有应用现代信息技术手段对学生进行诊断性评价”的调查中，25%选择几乎没有，48.44%选择很少，总的达到73.44%。
（4）在课前是否有应用现代信息技术手段对教学内容进行选择或评价的调查中，有17.19%选择几乎不会，64.06%选择偶尔，总的达到81.25%。
（5）在课中是否有应用现代信息技术手段对学生进行过程性评价调查中，有21.88%选择几乎没有，59.38%选择很少，总的达到81.26%。
（6）在课后是否有应用现代信息技术手段对学生进行结果性评价或启发性评价调查中，12.5%选择几乎没有，62.5%选择很少，总的达到75%。
（7）在课后是否有应用现代信息技术手段进行教学总结、教学反思的调查中，14.06%选择几乎没有，54.69%选择很少，总的达到68.75%。
从上述调查结果发现，贵州中学物理教师对信息技术在物理课堂教学中的使用层次不高，主要在教学过程中使用多媒体（PPT）进行教学或借助图片、视频等教学资源进行辅助教学，很少用来进行教学过程管理与评价分析。另外，在访谈中也应证了上面的结论，尤其是在乡镇中学教师中表现更突出，一位正安县乡镇中学的老教师说，他基本没有处理信息技术的能力，有时候得到一些视频和图片，只能原封不动地展示给学生，不能根据自己的需要进行处理，达不到预期效果。
出现这种现象的主要原因有：一是教师认为信息化教学效果不佳，不如传统讲授式教学，所以不愿意利用信息技术进行课堂教学;二是教师的信息化教学能力不足，不能利用信息技术进行课堂教学以外的其他环节;三是缺乏相应的鼓励、考核机制，教师在使用信息化相关技术进行教学时没有积极性，更不会利用课余时间去研究怎样将信息技术更好地应用于教学的其他相关环节。
四、信息化环境下贵州中学物理教学建议
1.合理利用多媒体设备，提高设备利用率
在物理课堂上用活投影仪、数码展台和数码摄像机等信息化设备。尤其是对物理课程中的一些抽象概念或问题，可以制作成动画或通过虚拟仿真技术构建出来，更能加深学生的印象，帮助学生对物理模型和物理过程的理解与建立，提高设备利用率。例如，在讲授人教版高中物理必修二第五章《曲线运动》时，可以将平抛运动、圆周运动及生活中的圆周运动制作成视频，让学生观看，达到良好的教学效果。
2.充分利用网络，提升教学质量
在网络教学环境中，教师既可利用网络的广播功能完成班级集体授课，又可利用“点对点”的操作进行个别化教学辅导，真正实现因材施教。比如，由于新冠肺炎疫情的影响，课堂从线下走向云端，打破了时空限制，实现了教学资源的共享。例如，在讲授人教版高中物理必修二第七章《机械能守恒定律》时，因为本章知识学生普遍反映比较抽象难学，且是高考的重要考点，教师可以将功、重力势能、动能和动能定律、机械能守恒定律等重要概念和内容录制成视频，上传到班级共享平台中，让学生能利用网络随时随地观看，这样就可以极大地方便在那些课堂上没有听懂和理解的学生，听一次不行就再多听几次，充分发挥网络的优势，提高教学效果，提升教学质量。
3.创建校际资源共享平台，提升教师信息技术技能
在传统的中学物理课堂上，教材是教师主要使用的教学资源，这种教学资源无疑具有狭窄性和滞后性，难以满足信息化环境下教学的需要。可按县级中心学校优质学科组建网络资源共享及经验交流平台，组织教师形成专门的学习制作团队，相互吸取经验。教师也可通过网络平台开展论坛交流、分享优质资源、学习优秀课例，这样既可以解决网络资源“水土不服”的问题，节省了教师从网络资源整理加工的繁杂过程;又能帮助教师利用信息技术进行课堂教学，提升管理的积极性。通过建立校际间开放的教学内容、教学方法、教学环境、教学实践和教学评价，增强教师间的沟通交流，提升教师的信息技术水平。
4.优化教学过程，变革教师授课方式
传统的物理课堂教学多以教师描述、讲授的方式进行，受个体因素的影响较大，教学效果有着一定的局限性。教师可在课前利用信息技术全面了解学生的学习情况，了解学生对已有相关知识的了解程度，有针对性地进行教学课件的制作与设计，对重点难点利用图片或视频等元素，通過学生乐于接受的方式让学生加深对物理知识的理解。在课中，要注意克服多媒体教学过程中教师与学生之间、学生与学生之间缺乏交流和课堂教学交互性差等缺点，充分调动学生的参与度，尊重学生的主体作用。在课后，利用信息技术及时跟进学生对知识的吸收掌握情况，有目的地推送相关课后资料，达到高层次应用现代信息技术，真正变革教师授课模式。
5.创新培训模式，优化考核机制
教师的信息技术能力培训不能全员一起抓，要分批次、分层次进行。例如，对乡镇计算机零基础的老教师应采取本土化计算机基础培训策略，可以在当地利用教研活动等形成开展，侧重于简单的文字的编辑、图片的采集与处理、音视频的制作等基本技能的培训;对于有一定计算机基础的中、青年骨干教师，将利用信息技术开展课前调研、班级管理、学情统计与分析等较高层次的培训。
各级教育行政主管部门和学校要专门成立教育信息化发展机构，人事部门要制定相关标准，将信息化应用能力纳入教师资格认证体系，制定学校和教师教育信息化考核评估管理办法，实行年度目标管理和年度绩效考核机制，细化激励机制和奖惩办法，确保教育信息化工作健康顺利地推进。
五、结论
通过实践调査发现，信息化环境下，中学物理教师将信息技术与中学物理教学整合的过程中还存在着一些问题，在一定程度上阻碍了信息技术在中学物理教学中的应用程度。其主要原因如下：一是部分教学活动的参与者对信息技术支持课程改革缺乏认识，信息技术在物理课堂中的应用形式多以教师PPT演示为主，使用形式较为单一;二是优质课程资源缺乏，校际沟通交流不足等，都阻碍着信息技术与中学物理教学的深度融合;三是教师信息技术水平有限，尤其是乡镇中学的老教师，他们不能很好地利用信息技术，更谈不上在中学物理教学中合理利用现代信息化技术对教学各环节进行优化管理。
参考文献：
[1]谭积斌，杨满福，罗俊.用科学方法与适切技术实现课堂变革——马祖尔信息化教学改革的内涵与启示[J].现代教育技术，2020，30（4）：39-45.
[2]任冉.S高校“以学生为中心”课堂教学改革效果的实证研究[J].高教论坛，2020（4）：53-56.
[3]万飞.信息化环境下初中物理智慧课堂教学模式探究[J].现代教育技术，2018，28（8）：52-57.
[4]郑小军.背景解析与文献梳理：《教育信息化2.0行动计划》解读（上）——职业院校教师的视角[J].广西职业技术学院学报，2018，11（5）：51-61+2.
（编辑：李晓萍）
