利用錄像分析法分析交互式電子白板在初中物理中的應(yīng)用

1、<p>　　利用錄像分析法分析交互式電子白板在初中物理中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：隨著素質(zhì)教育的進(jìn)一步推進(jìn)，多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛。交互式電子白板作為一種新型的現(xiàn)代化教學(xué)裝備，它整合了傳統(tǒng)黑板和現(xiàn)代多媒體的優(yōu)勢，在初中物理課堂教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文在構(gòu)建交互式電子白板初中物理課堂教學(xué)活動編碼表的基礎(chǔ)上，對利用交互式電子白板進(jìn)行授課的初中物理課例進(jìn)行分析，意在總結(jié)交互式電

2、子白板在初中物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用，也試著為利用交互式電子白板提高初中物理課堂教學(xué)效率提供策略。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：交互式電子白板；課堂錄像分析；初中物理教學(xué)；物理教學(xué)活動編碼；教學(xué)應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7503（2013）01/03-0058-05 </p><p><b>　　一

3、、引言 </b></p><p>　　初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，在“義務(wù)教育階段，物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，注重將物理科學(xué)的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應(yīng)重視對學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)精神的培養(yǎng)”。由此可以清楚地看出，新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)知識傳授與知識探究并重，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位。隨著物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施，初中物理教學(xué)中學(xué)生的主體地位逐漸顯現(xiàn)，

4、倡導(dǎo)感知、實踐、體驗、參與、合作與交流等學(xué)習(xí)方式，發(fā)展學(xué)生的綜合運用能力，實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)；將一個能夠融合計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)與通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)豐富多樣的資源的靈活整合，能夠進(jìn)行人機(jī)、人際間的多重交互的智能平臺-交互式電子白板（Interactive Electronic Whiteboard）應(yīng)用于教學(xué)中，拓展學(xué)習(xí)空間，為師生提供一個交互式的教學(xué)平臺，顯著增加學(xué)生與教師的交流互動機(jī)會。 </p><p>　　有

5、學(xué)者結(jié)合物理學(xué)科的特點和交互式電子白板在課堂教學(xué)中的優(yōu)點，總結(jié)了交互式電子白板在物理課堂教學(xué)中的優(yōu)勢主要有：（1）充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；（2）增加多元互動，促進(jìn)合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)；（3）創(chuàng)設(shè)多元學(xué)習(xí)情景，有效突破教學(xué)中的重難點；（4）幫助架設(shè)信息橋梁，發(fā)展抽象思維能力；（5）模擬物理實驗，幫助學(xué)生完成知識建構(gòu)。 </p><p>　　本研究采用課堂錄像分析方法，從基本功能、內(nèi)容呈現(xiàn)方式、

6、交互方式、資源應(yīng)用四方面建立針對交互式電子白板支持下的初中物理課堂教學(xué)活動的編碼表，并利用該編碼表借助視頻分析工具觀察利用交互式電子白板進(jìn)行授課的初中物理課堂教學(xué)錄像，進(jìn)而統(tǒng)計編碼數(shù)據(jù)。最后結(jié)合統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，根據(jù)分析結(jié)果總結(jié)交互式電子白板在初中物理課堂教學(xué)中的使用時機(jī)、使用方式以及提高教學(xué)效率的策略。 </p><p>　　二、建立交互式電子白板支持下的初中物理課堂教學(xué)活動編碼表 </p>

7、<p><b>　　1.選擇研究對象 </b></p><p>　　我們選取甘肅省中小學(xué)交互式電子白板大獎賽課例中的八年級（上學(xué)期）物理課和九年級（下學(xué)期）物理課各一節(jié)，授課內(nèi)容分別為第二章《光現(xiàn)象》中的第四節(jié)《光的折射》和第十五章《功和機(jī)械能》中的第一節(jié)《功》，授課教材均為人民教育出版社出版的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書，所選八年級物理課例的授課教師為秦安縣蓮花中學(xué)高勇，九年級物理

8、課例的授課教師為定西市安定區(qū)柏林學(xué)校牛明。之所以選擇這兩堂課，主要是考慮到它們將交互式電子白板的基本功能、內(nèi)容呈現(xiàn)方式、交互方式和資源應(yīng)用基本貫穿于整個課堂，可以全面地歸納和總結(jié)交互式電子白板在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用情況與利用交互式電子白板提高初中物理課堂教學(xué)效率的策略和方法。 </p><p><b>　　2.設(shè)計編碼類別 </b></p><p>　　出于研究的需要

9、，先觀看所選擇的物理課例。在觀看課堂教學(xué)錄像的過程中發(fā)現(xiàn)，在初中物理課堂教學(xué)中教師利用交互式電子白板進(jìn)行授課主要用到了交互式電子白板的基本功能、內(nèi)容呈現(xiàn)方式、交互方式和資源應(yīng)用實施課堂教學(xué)活動。因此，將這四部分設(shè)計為編碼類目，同時將各部分內(nèi)容進(jìn)一步細(xì)化，再進(jìn)行編碼。 </p><p><b>　　3.建立編碼表 </b></p><p>　　為了提高編碼的準(zhǔn)確率，在建

10、立編碼表之前，我們分組對照編碼類目再次觀看課堂教學(xué)錄像，對存在異議之處進(jìn)行討論、修改。最后得到如表1所示的交互式電子白板支持下的物理課堂教學(xué)活動編碼表。 </p><p>　　三、交互式電子白板支持下的初中物理課堂教學(xué)錄像分析 </p><p>　　筆者利用交互式電子白板支持下的初中物理課堂教學(xué)活動編碼表，借助視頻分析軟件，對已選取的兩節(jié)交互式電子白板初中物理課例進(jìn)行編碼分析，以期提升交互

11、式電子白板在初中物理課堂教學(xué)中的教學(xué)效果和作用。 </p><p>　　本研究中的課堂教學(xué)錄像分析主要從四個方面進(jìn)行分析，分別是基本功能、內(nèi)容呈現(xiàn)方式、交互方式和資源應(yīng)用。兩節(jié)所選交互式電子白板課例整體分析結(jié)果如圖1所示。 </p><p>　　在初中物理《光的折射》和《功》的課堂教學(xué)過程中，交互式電子白板支持的課堂交互類型（交互方式）占61.56%，說明交互式電子白板為物理課堂教學(xué)的師生

12、互動、生生互動、人-機(jī)互動提供了支持。利用交互式電子白板呈現(xiàn)物理教學(xué)內(nèi)容的類型所占比例為17.96%，該數(shù)據(jù)為證明交互式電子白板終將代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用“粉筆+黑板”呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的方式提供依據(jù)。應(yīng)用于物理課堂教學(xué)中的交互式電子白板的基本功能占16.31%。從物理資源的應(yīng)用情況來看，其比例為4.17%，為教師開展物理教學(xué)提供豐富的資源支撐。對這四方面又進(jìn)一步細(xì)化研究，具體結(jié)果分析如下： </p><p>　　1.用于物理課

13、堂教學(xué)的交互式電子白板的基本功能分析 </p><p>　　圖2反映了在用于物理課堂教學(xué)的交互式電子白板的基本功能研究中，交互式電子白板與辦公軟件結(jié)合，書寫、拖曳、繪圖、批注、回放、重點突顯、存儲等功能均作用于物理課堂教學(xué)。在這些研究中，各功能均對物理課堂教學(xué)產(chǎn)生正向作用。由此顯示，在物理課堂教學(xué)中，交互式電子白板是一個有效的教學(xué)工具。 </p><p>　　在《光的折射》課中，交互式電子

14、白板的重點突顯功能表現(xiàn)得尤為明顯，占42.86%，主要通過白板的幕布、探照燈和放大鏡工具表現(xiàn)。比如，教師在講解光學(xué)圖時利用白板的幕布功能將一部分圖遮蓋住，教師用電子筆從上下左右四個方向拖曳幕布產(chǎn)生拉幕效果，讓學(xué)生專注未遮蓋部分；在講解光的折射規(guī)律中折射角大于（小于）入射角的條件時教師利用白板的探照燈功能使學(xué)生的視線聚集于決定折射角與入射角大小關(guān)系的條件上，因此，探照燈的使用將學(xué)生的注意力吸引到探照燈照耀的教學(xué)內(nèi)容上；在展示繪制光的折射圖

15、環(huán)節(jié)學(xué)生反映看不清，此時，教師調(diào)用白板的放大鏡工具，根據(jù)需要放大圖片，同時放大學(xué)生繪圖的錯誤之處，以示強(qiáng)調(diào)，由此可以解決課件制作、作品制作時字體或圖片過小而導(dǎo)致學(xué)生看不清的問題。同時，教師還利用電子白板直線與幾何圖形繪圖工具繪制出完美規(guī)范的光的折射圖，提高繪圖質(zhì)量。 　　《功》課中，當(dāng)講功的概念時，教師利用交互式電子白板的批注功能將關(guān)鍵詞圈出來，引起學(xué)生的注意，強(qiáng)化記憶；當(dāng)模擬“人推車前進(jìn)”時，教師為了顯性化做功需移動一段距離，使用白

16、板的拖曳功能將其移至另一端；當(dāng)講解有關(guān)功的計算時，教師利用白板的書寫功能書寫計算過程，利用</p><p>　　2.交互式電子白板物理教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)方式分析 </p><p>　　圖3分析了交互式電子白板物理教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，納入分析的有九類，分別是文本、圖片、音頻、視頻、動畫、實物、文本+圖片、文本+音頻和圖片+音頻。從圖中可見，《光的折射》課中主要是以文本和圖片的形式呈現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，分別

17、占29.03%和41.94%；《功》課中的內(nèi)容呈現(xiàn)形式以文本、文本和圖片相結(jié)合的形式為主，分別占30.77%和23.08%。而其他的音頻、視頻、動畫、實物、文本+音頻、圖片+音頻內(nèi)容呈現(xiàn)方式所占比例較小，其中文本與音頻結(jié)合呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的方式兩節(jié)課均為零。 </p><p>　　對于物理學(xué)科現(xiàn)象、概念、規(guī)律等的講授，借助文本呈現(xiàn)，但圖片、動畫、實物、文本與圖片相結(jié)合的呈現(xiàn)方式更能促進(jìn)學(xué)生對知識的理解，雖然從分析結(jié)果

18、圖3來看，動畫、實物類內(nèi)容少于圖片和文本+圖片類內(nèi)容，但從課堂效果來看，就物理中現(xiàn)象、概念、規(guī)律的教學(xué)，以動畫、實物形式呈現(xiàn)的教學(xué)效果并不比以圖片和文本+圖片形式呈現(xiàn)的教學(xué)效果差。在課例《功》中教師利用交互式電子白板播放馬拉車前進(jìn)的動畫、兩人協(xié)作推車的圖片、提水壺、推桌子等讓學(xué)生直觀感受物體在力的作用下移動一段距離，從而引出功的概念，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高了學(xué)生的參與性。而《光的折射》課中也采用了圖片、動畫、文本+圖片的形式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。

19、 </p><p>　　《光的折射》課的開始，教師播放兩張圖片和“小熊的困惑”視頻為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，提高教學(xué)實效性。而在《功》課中并未體現(xiàn)這一優(yōu)勢。 </p><p>　　3.互式電子白板物理課堂交互方式分析 </p><p>　　許多研究表明，課堂教學(xué)中的師生互動，能更好地引領(lǐng)學(xué)生對新知識的理解、對原有知識的梳理，搭建更為合理有效的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因此，筆者在分析課例

20、時，從人人交互（師生交互、生生交互）和人-機(jī)交互兩方面對交互式電子白板支持課堂中的交互方式進(jìn)行分析。 </p><p>　　交互式電子白板課堂中的師生交互情況從師問生答、生問師答以及教師指導(dǎo)三個維度進(jìn)行分析?！豆獾恼凵洹泛汀豆Α氛n例中的師生交互方式在師問生答和教師指導(dǎo)方面均有表現(xiàn)，分別占82.25%，14.75%和79.00%，13.68%?！豆Α氛n中教師更多地采用直接向?qū)W生提問引導(dǎo)學(xué)生回答的方式，從而造成生問師

21、答類師生交互方式所占比例為0，而在《光的折射》課中教師專門設(shè)計了學(xué)生提問環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)有2名學(xué)生主動向教師提出問題，還有1名學(xué)生在小組間交流討論時向教師提出問題，占本節(jié)課師生交互方式總數(shù)的3.16%（見圖4），師生言語互動活躍。這說明，交互式電子白板的使用，增進(jìn)了師生間的雙向交流，使得師生關(guān)系更加和諧。 </p><p>　　由圖5可知，小組就一個問題內(nèi)部展開討論、交流在生生交互方式中的比例最大，《光的折射》課中組

22、內(nèi)互動占80.00%，《功》課中組內(nèi)互動占66.67%，說明交互式電子白板的使用促進(jìn)了學(xué)生之間的交流。相應(yīng)地，組間互動所占比例較小，且組間互動形式單一，均以補充匯報小組意見為主。具體如圖5所示。 </p><p>　　人-機(jī)交互主要分析了教師與白板的交互和學(xué)生與白板的交互情況，由于教師利用交互式電子白板的書寫、拖曳、繪圖、批注、回放、重點突顯等功能結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行授課，因此，兩節(jié)課例的人――機(jī)交互主要是以教師與白

23、板的交互為主（見圖6）。當(dāng)然，教師也為學(xué)生提供了操作白板的機(jī)會，比如，在《光的折射》課的光學(xué)做圖練習(xí)環(huán)節(jié)，教師讓學(xué)生上臺繪制光的折射圖，未上臺繪圖的學(xué)生則將自己做好的光的折射圖通過實物投影儀投影到電子白板屏幕上展示自己的作品，使得教學(xué)效果更加完美。而在《功》課中的鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，教師讓學(xué)生利用電子筆在白板屏幕上書寫答題步驟。通過觀察課堂實錄發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在操作白板間，學(xué)習(xí)興趣提高了，參與度也提高了。因此，在以后的教學(xué)中，應(yīng)更加注重學(xué)生操作白板

24、機(jī)會的提高。 </p><p>　　4.交互式電子白板物理教學(xué)資源應(yīng)用情況分析 </p><p>　　資源應(yīng)用是使信息技術(shù)融入教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。教師是否能夠靈活、恰當(dāng)?shù)厥褂觅Y源在很大程度上決定了課堂教學(xué)的成敗。交互式電子白板為物理學(xué)科提供了內(nèi)容豐富、形式多樣的資源，如：圖片、視頻、音頻、動畫等，還內(nèi)置了力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、電磁學(xué)、電學(xué)圖例圖庫，能夠繪制出更逼真的力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)圖，滿足物理教學(xué)

25、的需要；教師講課的課件或講稿帶有超鏈接文件或在講課時通過交互式電子白板的外部資源面板調(diào)用圖片、多媒體文件、PPT等資源豐富課堂教學(xué)；在整個教學(xué)過程中，教師可以將在課堂上進(jìn)行批注、重新組合、書寫、繪圖等操作的資源作為再生資源進(jìn)行保存，以便師生以后的應(yīng)用和再次呈現(xiàn)給其他班級的學(xué)生，實現(xiàn)資源重用，提高資源利用率。因此，交互式電子白板的資源應(yīng)用情況分析從內(nèi)部資源的調(diào)用、外部資源的應(yīng)用和再生資源的應(yīng)用三方面進(jìn)行。 </p><

26、p>　　從圖7中可以看出，課堂教學(xué)中教師更傾向于調(diào)用交互式電子白板內(nèi)置資源庫中的資源，分別占61.54%和83.33%。外部資源的利用率為0，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在很大程度上與教師不熟悉交互式電子白板的超鏈接功能和授課教室未聯(lián)網(wǎng)有關(guān)。對于再生資源應(yīng)用較少的情況，在課堂觀察時發(fā)現(xiàn)，《光的折射》和《功》課中的教師在講課時均有進(jìn)行批注、繪圖、書寫等操作，但兩位教師均沒有保存的習(xí)慣，有時甚至還進(jìn)行刪除批注操作，因此，再生資源的應(yīng)用比例較小。

27、 </p><p><b>　　四、研究結(jié)論 </b></p><p>　　從整體上看，進(jìn)行分析的兩節(jié)初中物理交互式電子白板課例中交互式電子白板的應(yīng)用對初中物理課堂的教學(xué)促進(jìn)效果明顯。但是從細(xì)節(jié)上看，又暴露諸多問題，這說明有必要根據(jù)交互式電子白板的功能總結(jié)初中物理課堂教學(xué)的應(yīng)用經(jīng)驗。通過分析，得到以下結(jié)果： </p><p>　?。?）從內(nèi)容呈

28、現(xiàn)方式來說，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)和所講知識類型選擇學(xué)生易于接受的呈現(xiàn)方式，而不是僅局限于文本、圖片、文本和圖片相結(jié)合的方式。對于初中物理學(xué)科教學(xué)，在講授物理中的陳述性知識時，盡量采用簡單明了的可視化方式呈現(xiàn)，如圖片、文本+圖片、動畫等；在講授物理中的程序性知識時，建議采用立體化的方式呈現(xiàn)，如動畫、實物、音/視頻或兩兩相結(jié)合。 </p><p>　　（2）從交互方式來說，當(dāng)前課堂還是以師生交互為主，缺乏學(xué)生之間的交互

29、和學(xué)生與白板的交互。教師設(shè)計教學(xué)方案時，應(yīng)依據(jù)學(xué)生的年齡特征結(jié)合物理學(xué)科特點和授課內(nèi)容，多設(shè)計些討論、伙伴、合作、競爭等形式的生生交互活動，比如：在講物理學(xué)科中電路圖的連接時，除了以合作的形式開展互動，還可以以競爭的形式開展，調(diào)動學(xué)生的積極性。而在學(xué)生與白板的交互方面，則應(yīng)盡量多地給學(xué)生提供操作白板的機(jī)會，使其真正參與到課堂中，必要時可以借助無線手寫板工具（與計算機(jī)相連，通過投影儀投射到白板上，與電子白板軟件配套使用，構(gòu)成完整的交互演示

30、系統(tǒng)），提高其參與度。 </p><p>　?。?）從資源應(yīng)用來說，當(dāng)前教師更多地傾向于交互式電子白板內(nèi)部資源的調(diào)用，而忽視了物理學(xué)科教學(xué)中利用外部資源的重要性。對此，教師應(yīng)挖掘輔助物理學(xué)科教學(xué)的軟件，結(jié)合交互式電子白板進(jìn)行教學(xué)。比如：物理畫板工具：幫助教師快速作圖；仿真物理實驗室：分運動及動力學(xué)模塊和電學(xué)模塊，具有完備的實驗器具，可以實現(xiàn)現(xiàn)實生活中無法完成的實驗，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；中學(xué)電路虛擬實驗室：模擬