为推进基础教育数字化高质量发展，让教育数字化全面赋能学生学习、教师教学，提高课堂效率，提升物理教学的研究和实践能力，津南区物理教研组于10月16日在咸水沽第二中学录播教室进行了高中物理高二年级同课异构教研活动。
本次教研活动依托于《电容器的电容》同课异构，向津南区全体高一高二年级物理教师展示教育数字化教学创新的新思路。
在教研活动开始之前，李芳老师先向大家说明了选取本节课的理由：本节课涉及的物理公式只有一个，但是要想真正的从物理科学角度把本节课讲好却比较困难。困难之处在于：第一，本节课的概念较多，且学生对电容器这种电学元件没有认知，在学生的生活中和初中物理的学习中都没有涉及，因此理解起来较为困难。第二，本节课涉及的电容器充放电实验做起来较为困难，因此在日常教学中，大多数老师都选择通过视频的方式向同学展现实验现象，本次同课异构展示课中会向老师们展示如何将不便于学生观察的现象变得易于观察、以及面对不便于测量的电容器电荷量Q如何运用传感器转化为电流与时间的图像来解决。因此本节课将运用较多的信息技术手段，创建数字化课堂，为老师们接下来的数字化教学提供新思路。
第一节展示课的教师是来自咸水沽第二中学的李盼盼老师，在新课引入阶段，她用锡箔纸和塑料板自制了一个简易的平行板电容器，让学生观察起电机对电容器充电以及用导体棒触碰电容器放电的现象，唤起了学生的学习兴趣。紧接着，她通过展示集成线路板中的电容器元件，以及播放拆解电容器的小视频，让同学了解到生活中常见的电容器外观和电容器的内部构造。为了让学生理解电容器充电和放电的过程， 李盼盼老师运用自制教具进行实验演示，并在课前对该实验现象录制了视频在课堂中以二维码的形式推送给每位学生，体现了数字化转型背景下的新教学方法，这个方法的优点在于：教师在课堂上的演示实验时间较短，每位同学的观察点不同，而通过扫描二维码学生可反复观看该实验现象，让学生对于实验现象产生的认知更为全面。为了向学生说明不同的电容器放电能力不同，李盼盼老师用同一组电池对两个不同的电容器进行充电，再让这两个电容器分别对蜂鸣器进行放电，学生可通过感受风鸣器声音大小长短来体会电容器放电的不同。这说明不同的电容器储存电荷本领大小不一样，因此非常自然的引出了“电容器的电容”这个概念。不同水杯装相同高度水的体积不一样来类比不同电容器电势差相同时电荷量不一样，让同学类比写出电容的定义式C=Q/U。为了验证该公式是否成立李盼盼老师用电流传感器通过在电脑中输出电流时间图像来间接得到电容器的电荷量。最后李盼盼老师对现在生活中电容的应用进行了拓展，例如新能源汽车中的超级电容器，同时邀请学生上前感受莱顿瓶电容器的放电现象，开拓了学生的物理视野，加深了对于电容器的理解。
第二节由来自实验中学津南学校的张浩楠老师进行展示，张浩楠老师先拿出了一个魔法棒，让学生感受魔法棒的魔力。这个魔法棒其实就是一个简易的自制电容器，魔力实际上就是电容器的放电现象。通过这个简易的魔术实验激发了学生的学习兴趣，班内的学习气氛浓厚。张老师指导学生拆解这个简易电容器，让学生观察电容器的内部结构，并让同学试着利用手边的工具自制一个简易电容器。这个教学过程充分体现了学生的主体性，加深了学生对于电容器结构的认识。张浩楠老师利用自制的教具辅助学生观察电容器的充放电现象，为后面学生设计实验电路做了铺垫。张浩然老师也利用传感器输出电容器两端的电压以及电容器放电时的电流时间关系图像，引导学生观察并用器两端电压容器电荷量的关系，运用计算机计算电荷量与电势差的比值，在误差允许范围内该比值不变，由此得到了电容器电容的定义式。整个教学过程富有逻辑性，体现了物理学科的科学性。
最后，李芳老师先对第一节课进行了点评：1、李盼盼老师在课程引入阶段运用自制简易电容器、莱顿瓶、平行板电容器的小实验古今对比、难易对比，通过对比加深学生对于电容器的认识，复杂的工业用电容器实质就是将简单的平行板电容器“卷”起来，将学生看不到的复杂的电容器变成学生可以自制的电容器元件。2、李盼盼老师在课程中用不同电容器放电对蜂鸣器放电以形象体现不同电容器储存电荷能力不同的教学教具获得了全国二等奖。鼓励老师们在平时上课中自制的教具可以保留下来，试着参加此类相关的自制教具活动。李盼盼老师的创新之处在于，她并没有在课堂上利用这个优秀的教具进行现场实验，而是在上课前通过视频录制的方式事先录好电容器充放电的实验现象，在课堂中以二维码推送的形式给学生。这样数字化进入课堂不仅避免了实验现象的偶然性，也给了学生充裕的时间对实验现象进行反复观察，给学生创造了充分的自主学习的个性化空间。
接着，李芳老师对张浩楠老师的第二节课进行评价：作为听课老师而言，第二节课的整体感觉很轻松，很舒服，说明张老师的课程安排环环相扣，富有逻辑性，顺理成章。通过导入实验唤起了学生的学习气氛，并通过导入实验说明了电容器的结构。这两个环节的设置环环相扣，非常符合学生的认知。在进入下个环节，让学生设计电容器充放电实验时，张老师先用电容器和电压表相连观察电压表的示数，再将电容器与电源相连充电后与电压表相连，观察电压表示数。这个简单的小实验为学生设计充放电实验电路提供了铺垫，让学生了解了电容器工作的具体操作，逻辑线索非常清晰。
同时，李芳老师就数字化转型背景下的教学与教研创新，为老师们提供了一些新的指导和新的思路。李芳老师结合教师数字素养行业标准，重点向老师们阐述在教学过程中应具有数字化意识，教学数字化是教育发展的大方向，所以老师们在教学过程中应先建立数字化意识，不要排斥课堂创新。那么在课堂中如何加入数字化教学呢？李芳老师给出了以下几种新思路。
在实验课程中，可以使用传感器这种数字化便利的辅助工具进行实验，不仅节省时间，而且实验结果更加准确，大大提高了老师们的效率。传感器能在电脑端输出图像，使学生更直观的感受到物理量之间的关系。在日常教学中，老师们在进入下一学习内容之前，往往会对学生进行课堂小题测试来评价学生对于刚刚学习内容的掌握情况。然而这种方法较为主观，且不能照顾到每一位同学。如何才能提升针对性和有效性呢？教师在课堂中可以设置随堂问卷星调查，课前在问卷星小程序中设计逻辑性问题，对于不同掌握情况的学生设置不同层次的问题来实现个性化学情分析。在教学中也可以使用模拟实验室App及人工智能App进行辅助教学。
作为一名青年教师参加本次教研活动我受益匪浅。通过此次教研活动，我不仅学习了新的数字化教学模式，更明确了未来教育的发展方向。在课后辅导时，我也可以带着学生们制作简易的电容器，让学生观察简易电容器的充放电现象，加深学生对于电容器的理解。在今后的教学当中，有意识地使用传感器这类数字化辅助工具，并尝试在课前设置逻辑性数字化测验程序（例如问卷星）来对学生的掌握情况进行评价，努力实现数字化教学和学生的个性化辅导。本次教研活动为我们提供了一些新思路，将来更多创新性教学模式还等着我们积极探索与发现！
