智慧课堂下初中物理教学的实践与思考

智慧课堂下初中物理教学的实践与思考

作者：吴慧琪

来源：《广西教育·A版》2017年第07期

【摘要】本文阐述了南宁市第二中学在初中物理教学中开展智慧课堂研究半年的时间里收获的成果以及目前初中物理智慧课堂教学存在的问题，提出了一些针对性的建议与对策。

【关键词】初中物理智慧课堂微课虚拟仿真物理实验室网络直播

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）07A-0028-02

传统教学的“预习——课堂授课——练习”无法精准地了解学生的学习情况，又因为每个学生存在着学习认知、学习能力的差异，因此传统课堂难以让教师因材施教、让学生个性化学习和智慧得以发展。智慧课堂不是翻转课堂，它是由智慧教育衍生而来，在信息技术的支持下，通过变革教学方式方法、将技术融入课堂教学中，构建个性化、智能化、数字化的课堂学习环境，从而有效促进智慧能力培养的新型课堂[1]。在智慧课堂教学模式下，每个学生都拥有一部智能学习终端，内置丰富的资源，并无缝对接云平台[2]。这意味着，教师可以在课堂中融入智能化技术，使课堂变得丰富多彩，让学生的主体地位得以更好体现。学生还能按照个人的学习情况和能力，在课下随时通过智能学习终端，选择性地学习教师事先准备好的学习资源，实现个性化学习和智慧发展。物理是一门以实验为基础的课程，《义务教育物理课程标准（2011年版）》突出强调了科学探究，教材中的科学探究、物理实验篇幅变多，使得实验教学变得更加重要。

结合南宁二中初中部教学设备、学生学情等实际情况以及如今智慧课堂尚未形成完整的教学模式的现状，笔者希望能通过发掘平板电脑（智能学习终端）在教学中的最大化使用方法，不断地尝试和改进，逐步形成一套具有物理学科特色的智慧课堂教学模式。

一、智慧课堂的初步尝试

笔者挑选了八年级上册的一节新课——《熔化和凝固》以及一节习题课——《凸透镜成像的规律》进行课堂教学模式的探索。

八年级的学生刚接触物理，缺乏对科学探究的基本环节的掌握，特别是他们的处理实验数据的能力还比较弱。在准备新课《熔化和凝固》时，笔者发现虽然学生在学习《匀速直线运动》时已经学习了描点法，但是他们交上来的“探究固体熔化时温度的变化规律”实验报告显示，大部分学生还未掌握描点法。所以在上这节新课时，笔者让学生利用平板电脑的拍照功能

拍下自己实验报告中描点作图的图象，再利用平板电脑中教师事先制作好的EXCEL表格，将自己的实验数据输入到EXCEL中（如图1），EXCEL会自动生成图象，学生可以观察到自己的作图与EXCEL中自动生成的图象的不同，此时教师引出本节课难点——描点法的学习。教师可以挑选学生输入到EXCEL中的图象作为熔化规律的学习素材（如图2）。

《凸透镜成像的规律》是初中物理教学的一个难点，学生在进行了探究实验和规律的学习以后，依然对如何从题目中的信息去判断凸透镜的成像规律感到茫然，因此我们设计了《凸透镜成像的规律》的习题课，希望在教师讲解方法后，让学生在平板电脑上做习题，通过大数据的处理，即时生成大数据，教师和学生都能马上看到这节课的有效性。在教师未讲解方法前，学生会用平板电脑做一次习题，然后教师由简到难讲解类型题且教师每讲解一种类型题，学生就在平板电脑上做一轮对应习题，通过每一轮习题的正确率，即时反馈本节习题课的效果。

二、课堂教学后的总结与反思

在《熔化和凝固》这节新课教学中，笔者巧妙利用平板电脑中的EXCEL软件及多媒体突破描点法这个难点教学，从学生后面的几次做题情况来看，大约90%的学生掌握了描点法，说明这样的教学方式是有效的。从本节课学生的情感态度上来看，学生在第一次使用平板电脑输入数据得到实验图象时，是惊讶的、觉得不可思议的，也体现出教师重视培养学生处理数据的能力。通过对比自己描点作图的图象与EXCEL软件自动生成的标准图象，大部分学生发现了自己作图的不足和错误，此时教师再进行描点法的讲解，学生的印象会更深刻，课堂效率得到了提高。在学生自主展示自己实验数据的环节，学生的主体性及同伴教学得到充分发挥。同时不少学生提出了疑问：为什么他们的实验数据和标准图象相差甚远？此时教师再引导学生分析出现问题的原因，有利于培养学生分析问题的能力和严谨的科学态度。接着，教师再用学生展示的图象，进行后面的理论教学，这样的教学过程层层递进且严谨，学生感到自己参与到了知识的构建过程，有真实感。

在《凸透镜成像的规律》的习题课中，学生开始时做题正确率不足50%，通过教师讲解方法，学生解题正确率不断提高，最后达到近90%。这样及时的评价和反馈环节的加强，让教师及时了解学生对知识的掌握程度，做到心中有数，特别是对物理这样前后知识衔接性比较强的学科来说尤为重要。

但是，这样的课堂依旧存在着不足：这两节课只开发了小部分初中物理智慧课堂的教学模式，挖掘得不够深入，还没有完全突出物理以实验为基础的特点，学生的学习主动性还没有完全调动起来。

三、突出实验，完善和改进教学模式物理实验是研究物理的重要方法，许多物理规律都是建立在实验的基础上，实验也能帮助学生理解和掌握物理知识和规律，培养学生的观察能力和动手能力，可以说实验教学是最有物理特色和魅力的。但物理实验通常会受到器材与环境等因素的影响，有时又因为实验现象不易观察或者上课时间有限，使得课堂中的实验教学从数量

和质量上都没有达到新课改的要求。而通过开发智慧课堂中平板电脑的功能，可以解决物理实验教学的这些问题。

（一）微课

2008年，美国墨西哥州圣胡安学院的David Penrose综合了以往短小课程设计的思想，明确地提出了微课的理念。微课就是将教学内容与教学目标紧密联系起来，提炼课程中的核心概念，为学生提供自主学习的网络平台，使学生在短时间内学习课程的核心概念和相关知识[3]。

若将物理实验录制成一个个微课，学生可随时通过平板电脑观看，实验教学相当于延伸到了课外，也可以有效避免学生看不清实验过程及现象、实验效果不够明显等问题。而且学生通过反复看一个实验微课，可以更好地观察实验现象、掌握物理知识。有些物理实验因为实验器材不足或实验过于抽象，教师难以进行有效的实验。若利用计算机的模拟功能进行实验并制作成微课，学生通过观看这个模拟实验，也可以直观地观察实验过程、认识物理现象。比如，我们知道“酒香不怕巷子深”，却不知道这个香味是如何进入到我们的鼻子中。教师可以运用计算机的模拟功能模拟分子从巷子无规则运动扩散进入我们鼻子的过程，学生对分子的运动理解会更加深刻。同时，微课对教师的习题教学也帮助不小，教师可以录制微课讲解学生出错多的习题，学生一遍不懂可以反复多次观看微课，直至理解为止。

（二）虚拟仿真物理实验室

虚拟仿真物理实验室是一个提供完备的实验器具的综合性实验室，不但可以演示逼真的实验动画，还能提供实时的实验数据[4]。学生能在平板电脑上自主动手设计实验并及时调整实验，突出了学生的主体地位，学生在这过程中能体会创新的乐趣、发现实验中的问题。

具体的操作过程是：学生在进实验室之前，通过虚拟仿真物理实验室进行预实验，熟悉实验的过程，不断发现实验过程中的问题并改进实验；接着，学生进入实验室动手完成实物仪器实验，展示实验结果，分析现象，得到结论。这样的实验教学方式，能充分发挥学生自主性，让学生积极地投入到实验中，更让学生的知识不断生成和构建，实验课的教学也能有序、高效地开展。例如，学生之所以认为《凸透镜成像的规律》难，主要是学生在观察实验现象、发现规律这一过程中，物距、像距、像的性质等知识没有构建好。如果根据不同学生的认知水平的需求，通过虚拟仿真物理实验室，让学生进行几次预实验，然后再让学生进入实验室动手实验，那么这个难点就很容易突破了。

（三）网络直播

微课和虚拟仿真物理实验室这两种教学方式也存在一定问题，那就是教师与学生的交流互动变少，教学过程的生成性缺失，而网络互动直播可以解决这一问题。通过高清、快速的双向