Clicker系统在初中物理教学中的应用

李艳

摘要：课堂应答系统（Clicker）在交互式、探究型课堂教学中具有重要的应用价值。本文主要针对初中物理课堂中融合Clicker教学的有效性进行研究和探讨。

关键词：Clicker；交互式、探究型课堂教学

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）21-0134-03

Clicker系统概述

Clicker系统是一套多媒体互动教学系统，主要由一个无线主控基站、学生手持键盘和一套数据处理软件构成。在实现互动的教学过程中，除了上述的软件和硬件之外，还必须精心构建一个行之有效的应答题库，为学生提供课堂的研究话题，支持学生的独立思考、同学间的合作学习以及师生间的互动。所以题目的设计、开发是课堂应答系统研究的主要课题，它将直接影响这种互动教学模式的教学质量。

在应用时，教师可以在课堂上围绕知识点的深入逐步设问，而所有的学生都可以通过按动无线发射器上的数字键，把教师给出的应答问题的答案在规定的时间内提交到教师的计算机中，计算机收集到所有的反馈信息之后，将对反馈信息的统计结果以柱状图的形式呈现。这个统计结果既包含了班级学生的整体信息，也包含了个体信息，比试卷测试反馈更及时，比个别提问更高效，比考试成绩包含的信息更丰富。在课堂中，教师可以完全了解每位学生对知识的掌握程度，根据柱状图表达的信息，教师可以随时调整下一步的教学计划。这种动态的教学方式体现了以学生为本的教学理念，使教学节奏随学生的接受程度而变，课时的分配将会更加合理。

Clicker系统在物理课堂教学中的应用

认知的不平衡或冲突状态是一种认知发展动力，是学习过程中内在的动机。因此，在设计Clicker应答问题时，应以学生的已有认知水平为起点，创设问题之间的梯度，以引起学生的认知冲突，这样有利于调动学生的积极性，促进学生对知识的主动建构。同时，设计问题时要考虑学生之间、师生之间的互动，图1为基于认知冲突理论的Clicker问题设计流程图。

对学生而言，每一个问题都代表着一个小小的探索过程。因此，能否有效地设计好应答系统配套题目，是基于Clicker的互动式、探究型教学成功与否的关键。

本学期，我校初二物理组和东南大学合作开展的“基于Clicker的科学探究课”继续进行，并就初中物理八年级下册第十章《压强和浮力》一个章节5节内容以一个系列的形式在初二（2）班进行试点教学。结合Clicker的使用，我们明显感觉到课堂效率大大地提高了。学生很喜欢这样的科学探究课，因为在这样的课堂中，学生不再是被动接受、不动脑筋、全靠教师讲解，而是渐渐地由灌输式教学模式向探究性教学模式转变。例如，在《浮力》这堂课中，我们设计了这样的两个问题。

1.判断题（正确选A，错误选B）

乒乓球受到浮力，所以浮起。

学生通过手中的Clicker答题器，在很短的时间内就完成了答题，其中选A的为30人，选B的为8人，本题的正确率达到了79%。在美国哈佛大学设计的Peer Instruction教学模式中，已经引入了课堂应答系统。教师提出一个概念问题（通常是以选择题形式出现在大屏幕上），让学生思考一两分钟后，独立作答，然后一个表示全班学生答题情况的立方图会迅速在大屏幕上展现出来。基于Clicker的同伴教学法课堂教学流程图如图2所示。

这一题的测试结果显示，大部分学生对于浮力都是有一定认知的，他们普遍了解到在水中上浮的物体是受到浮力作用的。因此教师不必在这个问题上再进行讲解了。

2.判断题（正确选A，错误选B）

铁块不受浮力，所以不会浮起。

学生再次按动Clicker答题器，完成了答题。但是这次答题的时间明显比第一次长，说明学生在思考。最终的结果是，选A的有16人，选B的为22人，这一题的正确率只有58%，也就是说还有很多学生认为下沉的物体是不受浮力的。基于这个正确率是介于35%～70%之间的，因此我们采用了同伴互助的方法，请答对的学生带领全组同学设计一个实验验证自己的想法。经过一番讨论后，最后6个小组中有4个小组完成了实验设计，并有效证明了自己的观点。

使用“Clicker+同伴互助的小组合作”教学模式的具体效果

我校和东南大学合作开展的“基于Clicker的科学探究课”在初二（2）班进行试点教学已经有一个多月了，整章《压强与浮力》的设计全部采用“Clicker+同伴互助的小组合作”模式。在这样一种全新的教学模式下，学生对知识的掌握情况如何呢？

于是，我们做了如下测试，为了使测试的数据更加具有有效性，我们选取了另外一个没有采用“Clicker+同伴互助的小组合作”模式进行教学的平行班初二（3）班进行对比实验。在本章结束后，我们准备了一份单元检测卷让两个班的学生分别在相同的时间内完成，并进行批阅，最终有了这样的发现。

1.实验班学生对知识的系统性掌握得更好

这一章的知识点很多，特别是浮力的大小比较，就涉及多种方法，有些学生对单一的知识点掌握得比较牢固，但题目涉及多个知识点时，往往就很难把所学内容有条理地组织起来，进行解题，以下这道测试卷中的选择题就是如此。

抽样题1：如图3所示，四个体积相同的小球，把它们放在水中静止。甲有 五分之一体积露出水面，乙有二分之一体积露出水面，丙悬浮在水中，丁沉在水底，则所受重力最小的是（ ）。

A.甲球 B.乙球 C.丙球 D.丁球

要解答这道题目，需要综合运用“影响浮力大小的因素”及“物体的浮沉条件”等多个知识点进行解题，对学生要求较高，需要学生对整章的知识点非常清晰且会灵活运用。实验班的答题情况为正确的33人，错误的5人。初二（3）班的答题情况为正确的28人，错误的9人。

分析以上的学生答题情况，我们很容易看出：实验班学生对知识的系统性掌握得更好。因为合作学习小组中的成员，具有不同信息、观点、角度、推理过程，从而对问题有不同的理解和结论，这些不同会使认知不一致也会产生冲突，但却可以帮助学生发现那些他们没有真正理解的东西，进而引发他们进一步思考，洞察概念的本质。

2.实验班学生实验探究的能力大大增强

在教学过程中，教师的引导作用非常重要。结合Clicker的使用，我们发现：问题的设置不能随意，需要仔细斟酌。设置的问题需要摒弃原有教师的说教，保证学生的探究思维得到最大化的发展。我们在Clicker问题的设置上一般会遵循以下原则：①必须具备明显的层次性。设置的问题能在循序渐进中逐渐带动学生思考，在问题的合理引导下带动学生主动地进行探讨研究。②问题设置的侧重点要合理。具有一定比例的重点和难点划分，巧妙地设置问题保证学生将课堂所学重点内容充分应用到解决实际问题中去，使学生的探究性思维得到最大化的发展，保证学生在自主性学习和思考中充分掌握物理知识。在本章的测试卷里，我们抽样了以下这道题目做了对比分析。

抽样题2：给你一个弹簧测力计、一杯水、细线和一个小金属块，请设计一个实验，测量金属块的密度。要求：①写出实验步骤。②写出金属块密度的表达式。

从答题的情况来看，使用“clicker+同伴互助的小组合作”教学模式的实验班学生实验探究的能力大大增强了。

3.实验班学生课堂参与度更高，考试低分段人数大大减少

分析整张测试卷各个分数段的人数，我们发现在实验班，低分段人数大大减少了。

究其原因，我们认为应该是使用Clicker系统活跃了课堂气氛。人手一台答题器，无形中保证了学生的参与度。另外，Clicker给出的统计结果可以不直接显示在大屏幕上，这就减轻了学生在其他同学面前回答出错或者表达个人观点时的各种顾虑。由于教师随时会提出问题并要求学生做出选择，Clicker系统在鼓励学生积极参与教学互动上具有明显的促进作用，增进了学生的课堂参与度，提高了专注程度。尤其是对于那些性格内向、不愿积极主动表达自己观点的学生来说，Clicker技术可以更加有效也更容易让他们参与互动。在这样全员参与的教学模式下，游离在课堂外的学生大大减少，这样就有效地减少了低分的学生。

4.实验班的教学模式对教师也有很大的促进作用

随着这一阶段“基于Clicker的科学探究课”的开展，在初二物理备课组里逐渐形成了一种合作探究的氛围。每节课之前，备课组的全体教师都会集中在一起集体备课，而且这种备课与以往的以备教材为主的备课不同，它更多地体现在备学生，特别是关注学生的前概念，以便更切合学生实际引入知识点，尽力做到在课堂上所讲的就是学生最希望知道的并且是能够带给他们认知冲突的一些问题。有时候我们还会深入到学生中去了解他们的现有知识掌握情况，以便设计出更合理有效的Clicker前测题，这样可以有针对性地组织教学，在教师讲解这些概念的过程中，没有得到正确结果的学生会更加全神贯注，从而提高了教和学两方面的有效性，这在以往的教学过程中我们是从未尝试过的。经过这样的集体备课，我们明显感觉到课堂效率提高了，或者可以说我们的集体备课更加积极有效了，从以往的“理论到实践”上升到了现在的从“实际到理论再回归实际”，集体备课提高了一个层次。

结束语

总之，基于Clicker的科学探究课的开设带动了课堂教学的改革，学生很喜欢这样的科学探究课，我们也感觉这样的课程设计更加科学有效。随着我国基础教育课程改革的深入实施，探究性教学将逐渐成为主流的教学模式，相信交互式课堂应答系统（Clicker）也将在探究性教学中扮演更为重要的角色。