序

随着中国特色社会主义建设进入新时代，科技强国越来越成为重要的发展导向，建设教育强国是提升国家科技实力，建设国家现代化的支撑。教育现代化是实现国家现代化的基础工程，持续推进教育信息化是实现教育现代化的基础工程。因此，建设教育强国、实现中华民族伟大复兴离不开教育信息化的保障与对教育信息化的支持。科技使然的环境和信息化时代背景使得信息技术与教育的深度融合成为实现教育现代化的工具、手段及核心特征之一。信息技术对教育的影响日益深入，以教育信息化全面推动教育现代化已成为我国教育事业改革发展的战略选择。

《中国教育现代化2035》文件指出，要从打破与重构教育固有体系人手，以信息技术的力量撼动教育堡垒，驱动或变革教育中原本的教育目标、教育内容、教育评价等诸多元素进行转变。实现由信息技术支持的教育系统的重大结构性变革，而后者才是解决问题的关键所在。需要找到一种全新的、能实现“教育系统结构性变革”的途径与方法，以解决信息技术对教育发展始终未能真正产生革命性影响这一重大问题。在《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中明确提出深化课堂教学改革就要“推进信息技术与教育教学深度融合，加强教学研究和指导。”

随着教育信息化的发展和中学物理新课程的开展，如何体现新课程标准的理念，激发学生的学习兴趣和主动性，提高学习效率，培养创新精神、科学探究能力，提升核心素养，是当前中学物理教学中一个亟须解决的问题。新高考改革对物理等学科教学管理提出了新的要求，对于物理学科而言，因其综合性高、内容多、涉猎广等学科特点，学生的学习情况差异很大，如何有效掌握学生的学习情况，及时了解学生的不同层次辅导需求，为学生提供分层次适合学情反馈辅导，进行更高效的教学管理，都是教育者们普遍认为需要引入信息化手段解决的问题。信息技术与中学物理教学的深度融合是中学物理教师应重点探索与研究的方面，是促进中学物理教师提升课堂教学质量的重要推动力。所以我们不单单强调信息技术与教育的深度融合，更是关注智能空间环境下教育的个性化、协同化与多元化。现代信息技术作用于人才培养模式变革，鼓励基于大数据开展学生个性化分析，并制定符合学生发展需求的个性化培养方案，以智能协同、虚拟教学的形式实现规模化教育与个性化培养有机结合，开发智能教育助力贯穿教与学、实践与评价的全过程。

“上海市普教系统名校长名师培养工程”正是在这样的时代背景下应运而生的，这项工程坚持人才高峰建设和梯队培养储备相结合，坚持综合素养培育与教育现代化助推相结合，坚持任务引领和团队发展相结合，坚持教师专业能力提高与社会责任担当相结合，针对不同梯队的培养对象设置了上海市普教系统名校长名师培养工程“高峰计划”“攻关计划”“种子计划”，分层级进行优秀师资队伍建设。

“种子计划”黄浦物理团队由上海市黄浦区优秀中青年教师选拔组成。团队领衔人李樑老师有着物理学士学位与软件工程硕士学位，是研究实践将物理教学与信息技术深度融合的先锋教师，他主持参与多项市、区级相关研究课题，多项成果获得全国级、市级大奖，并且带领“种子计划”黄浦物理团队在新冠肺炎疫情居家学习期间发挥了重要作用。在为期三年的相互学习与研究的过程中，这个年轻的团队在李老师的带领下出色完成了发展目标。探索和解决了中学物理学科教学中的信息技术深度融合问题，以项目和任务方式具体实施，并取得一定的发展成果。他们潜心教育教学实践探索和理论研究，通过团队合作，研发具有影响力的成果，建设了黄浦学科教学的高地，在一线投身研究成果的实践活动，在教学实施中初见成效，在区域教育教学改革中发挥了重要的示范、引领作用。

本书是“种子计划”黄浦物理团队的学术论文集，也是这个团队多年研究与实践的成果凝练。这些文章在学科研究、课程建设、教学设计、课堂实践、作业辅导、教学评价等领域，各自聚焦如何在中学物理课堂教学的各个环节中深度融合信息技术，体现了作者们在推动传统课堂教学改革，实现从“讲台”走向“空中课堂”的跃迁中做出的贡献。

严 明

2022年9月

前言

21世纪初，信息技术作为最先进的生产力，在多个领域的应用已取得重大成效，但其在教育领域的应用成效却并不显著，大多停留在教育手段、教育方法层面。而对教育质量的提升（即大批创新人才的培养），信息技术似乎可有可无，或只是锦上添花，既没有成为教育中必不可少的因素，更谈不上对教育发展产生革命性的影响。由此引发了著名的乔布斯之问——“为什么计算机改变了几乎所有领域，却唯独对学校教育的影响小得令人吃惊！”

国际上曾有许多专家学者对此作过研究与探讨，大都无功而返。只有2010年11月发布的《美国国家教育技术计划（2010年）》，通过认真总结梳理近30年来企业部门应用信息技术的经验与教训，才发现问题的症结所在，并提出“如果想要看到教育生产力的显著提高，就需要进行由技术支持的重大结构性变革，而不是渐进式的修修补补”。

基于此，我国在各类教育改革指导文件中反复提及“信息技术与教育教学深度融合”。我们团队正是为了探究该概念提出的深刻背景，更为准确地把握“深度融合”的内涵与实质，将其定为团队研究与发展的方向。

“种子计划”黄浦物理团队共有10名成员，其中有高级教师4位，一级教师4位，强校工程成员1位，来自黄浦区初高中各个学校。我们团队围绕“信息技术在中学物理教学中的深度融合”目标来开展活动。领衔人的个人特长是课堂教学与信息技术应用，坚持以教学为中心、以研究为载体，与团队成员一起进行教育实践研究。

在市、区领导和专家们的指导下，团队在初高中物理知识图谱编制和信息技术融合方面形成特色，建设了一支强有力的以黄浦区中青年骨干教师为主体的教科研队伍。团队的发展以《信息技术与中学物理课堂教学深度融合的新教学模式探究与实践》课题为抓手，聚焦信息技术与中学物理教学的融合，致力于在推动中学物理课堂教学变革的行动中进行研究和实践探索。

“种子计划”黄浦物理团队在培养期间，努力破解难题，明确提出着力解决信息技术与中学物理课堂教学的理论研究与实践探索中的问题，以项目和任务方式具体实施，并取得一定的教研成果。团队成员运用开发的资源多次参加市、区教育系统形式多样的学术活动，交流创新成果和经验，定期举办教育教学与教学实践研讨展示活动，培育形成区域内示范、引领的影响力。

团队成员各具特色，成绩喜人，如信息技术在教学中深度融合、新教学模式研究与实践、航空航天无人机特色课程开发与实施、物理学术竞赛辅导与成果、信息化实验设计等，获“一师一优课”教育部一等奖、全国优秀自制教具评选一等奖、全国中学物理青年教师教学大赛一等奖、 “上海市教学能手”称号等奖项。

2020年新冠肺炎疫情袭来，由于团队前期做了大量基础工作，顺势将研究成果落地，成功帮助解决黄浦区多所学校应对疫情期间的大规模在线教学的各种问题，团队对信息技术深度融合的教学模式变革研究也得到了宝贵的实践机会。黄浦区多所学校选择依托在线教育公司的技术支持，采用团队的研究成果，打造符合在线教育理念的在线学习平台，从而奠定了 “1+4+X”在线教育模式的基本格局，实施成果斐然，“种子计划”团队在疫情期间交出了傲人答卷。

经过几年的共同发展，团队成员在学术研究方面有所积累。在此基础上，提炼了部分理论研究与实践成果，精选了一些聚焦信息技术、体现研究成果的论文并汇集成书。在编写本书的过程中，得到了严明、杨鸣华等专家的悉心指导，亦获得上海市教育委员会教学研究室、黄浦区教育学院、各作业所在学校师生的大力支持，在此向他们致以诚挚的谢意。

李 樑

2022年3月

上海市第四届名师名校长培养工程“种子计划”黄浦物理团队

领衔人：李 樑  单位：上海市大同中学

成员名单及单位：

陈琪琪 上海市黄浦区教育学院

杜 娟 光明中学

董罕婵 上海外国语大学附属大境中学

王佳璐 市南中学

林 益 上海市大同中学

李 丹 上海市大同初级中学

李晓骏 尚文中学

贺戴裔 上海市黄浦学校

刘凯裕 上海市立达中学