吳慧琪

【摘要】本文闡述了南寧市第二中學(xué)在初中物理教學(xué)中開展智慧課堂研究半年的時(shí)間里收獲的成果以及目前初中物理智慧課堂教學(xué)存在的問題，提出了一些針對(duì)性的建議與對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】初中物理 智慧課堂 微課 虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室 網(wǎng)絡(luò)直播

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2017）07A-0028-02

傳統(tǒng)教學(xué)的“預(yù)習(xí)——課堂授課——練習(xí)”無法精準(zhǔn)地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，又因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生存在著學(xué)習(xí)認(rèn)知、學(xué)習(xí)能力的差異，因此傳統(tǒng)課堂難以讓教師因材施教、讓學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和智慧得以發(fā)展。智慧課堂不是翻轉(zhuǎn)課堂，它是由智慧教育衍生而來，在信息技術(shù)的支持下，通過變革教學(xué)方式方法、將技術(shù)融入課堂教學(xué)中，構(gòu)建個(gè)性化、智能化、數(shù)字化的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，從而有效促進(jìn)智慧能力培養(yǎng)的新型課堂[1]。在智慧課堂教學(xué)模式下，每個(gè)學(xué)生都擁有一部智能學(xué)習(xí)終端，內(nèi)置豐富的資源，并無縫對(duì)接云平臺(tái)[2]。這意味著，教師可以在課堂中融入智能化技術(shù)，使課堂變得豐富多彩，讓學(xué)生的主體地位得以更好體現(xiàn)。學(xué)生還能按照個(gè)人的學(xué)習(xí)情況和能力，在課下隨時(shí)通過智能學(xué)習(xí)終端，選擇性地學(xué)習(xí)教師事先準(zhǔn)備好的學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)和智慧發(fā)展。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》突出強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究，教材中的科學(xué)探究、物理實(shí)驗(yàn)篇幅變多，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加重要。

結(jié)合南寧二中初中部教學(xué)設(shè)備、學(xué)生學(xué)情等實(shí)際情況以及如今智慧課堂尚未形成完整的教學(xué)模式的現(xiàn)狀，筆者希望能通過發(fā)掘平板電腦（智能學(xué)習(xí)終端）在教學(xué)中的最大化使用方法，不斷地嘗試和改進(jìn)，逐步形成一套具有物理學(xué)科特色的智慧課堂教學(xué)模式。

一、智慧課堂的初步嘗試

筆者挑選了八年級(jí)上冊(cè)的一節(jié)新課——《熔化和凝固》以及一節(jié)習(xí)題課——《凸透鏡成像的規(guī)律》進(jìn)行課堂教學(xué)模式的探索。

八年級(jí)的學(xué)生剛接觸物理，缺乏對(duì)科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)的掌握，特別是他們的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力還比較弱。在準(zhǔn)備新課《熔化和凝固》時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)雖然學(xué)生在學(xué)習(xí)《勻速直線運(yùn)動(dòng)》時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)了描點(diǎn)法，但是他們交上來的“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，大部分學(xué)生還未掌握描點(diǎn)法。所以在上這節(jié)新課時(shí)，筆者讓學(xué)生利用平板電腦的拍照功能拍下自己實(shí)驗(yàn)報(bào)告中描點(diǎn)作圖的圖象，再利用平板電腦中教師事先制作好的EXCEL表格，將自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入到EXCEL中（如圖1），EXCEL會(huì)自動(dòng)生成圖象，學(xué)生可以觀察到自己的作圖與EXCEL中自動(dòng)生成的圖象的不同，此時(shí)教師引出本節(jié)課難點(diǎn)——描點(diǎn)法的學(xué)習(xí)。教師可以挑選學(xué)生輸入到EXCEL中的圖象作為熔化規(guī)律的學(xué)習(xí)素材（如圖2）。

《凸透鏡成像的規(guī)律》是初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，學(xué)生在進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)和規(guī)律的學(xué)習(xí)以后，依然對(duì)如何從題目中的信息去判斷凸透鏡的成像規(guī)律感到茫然，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了《凸透鏡成像的規(guī)律》的習(xí)題課，希望在教師講解方法后，讓學(xué)生在平板電腦上做習(xí)題，通過大數(shù)據(jù)的處理，即時(shí)生成大數(shù)據(jù)，教師和學(xué)生都能馬上看到這節(jié)課的有效性。在教師未講解方法前，學(xué)生會(huì)用平板電腦做一次習(xí)題，然后教師由簡到難講解類型題且教師每講解一種類型題，學(xué)生就在平板電腦上做一輪對(duì)應(yīng)習(xí)題，通過每一輪習(xí)題的正確率，即時(shí)反饋本節(jié)習(xí)題課的效果。

二、課堂教學(xué)后的總結(jié)與反思

在《熔化和凝固》這節(jié)新課教學(xué)中，筆者巧妙利用平板電腦中的EXCEL軟件及多媒體突破描點(diǎn)法這個(gè)難點(diǎn)教學(xué)，從學(xué)生后面的幾次做題情況來看，大約90%的學(xué)生掌握了描點(diǎn)法，說明這樣的教學(xué)方式是有效的。從本節(jié)課學(xué)生的情感態(tài)度上來看，學(xué)生在第一次使用平板電腦輸入數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)圖象時(shí)，是驚訝的、覺得不可思議的，也體現(xiàn)出教師重視培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力。通過對(duì)比自己描點(diǎn)作圖的圖象與EXCEL軟件自動(dòng)生成的標(biāo)準(zhǔn)圖象，大部分學(xué)生發(fā)現(xiàn)了自己作圖的不足和錯(cuò)誤，此時(shí)教師再進(jìn)行描點(diǎn)法的講解，學(xué)生的印象會(huì)更深刻，課堂效率得到了提高。在學(xué)生自主展示自己實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的環(huán)節(jié)，學(xué)生的主體性及同伴教學(xué)得到充分發(fā)揮。同時(shí)不少學(xué)生提出了疑問：為什么他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)圖象相差甚遠(yuǎn)？此時(shí)教師再引導(dǎo)學(xué)生分析出現(xiàn)問題的原因，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。接著，教師再用學(xué)生展示的圖象，進(jìn)行后面的理論教學(xué)，這樣的教學(xué)過程層層遞進(jìn)且嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)生感到自己參與到了知識(shí)的構(gòu)建過程，有真實(shí)感。

在《凸透鏡成像的規(guī)律》的習(xí)題課中，學(xué)生開始時(shí)做題正確率不足50%，通過教師講解方法，學(xué)生解題正確率不斷提高，最后達(dá)到近90%。這樣及時(shí)的評(píng)價(jià)和反饋環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，讓教師及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，做到心中有數(shù)，特別是對(duì)物理這樣前后知識(shí)銜接性比較強(qiáng)的學(xué)科來說尤為重要。

但是，這樣的課堂依舊存在著不足：這兩節(jié)課只開發(fā)了小部分初中物理智慧課堂的教學(xué)模式，挖掘得不夠深入，還沒有完全突出物理以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性還沒有完全調(diào)動(dòng)起來。

三、突出實(shí)驗(yàn)，完善和改進(jìn)教學(xué)模式 物理實(shí)驗(yàn)是研究物理的重要方法，許多物理規(guī)律都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)也能幫助學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力，可以說實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最有物理特色和魅力的。但物理實(shí)驗(yàn)通常會(huì)受到器材與環(huán)境等因素的影響，有時(shí)又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)現(xiàn)象不易觀察或者上課時(shí)間有限，使得課堂中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)從數(shù)量和質(zhì)量上都沒有達(dá)到新課改的要求。而通過開發(fā)智慧課堂中平板電腦的功能，可以解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的這些問題。

（一）微課

2008年，美國墨西哥州圣胡安學(xué)院的David Penrose綜合了以往短小課程設(shè)計(jì)的思想，明確地提出了微課的理念。微課就是將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)緊密聯(lián)系起來，提煉課程中的核心概念，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)課程的核心概念和相關(guān)知識(shí)[3]。

若將物理實(shí)驗(yàn)錄制成一個(gè)個(gè)微課，學(xué)生可隨時(shí)通過平板電腦觀看，實(shí)驗(yàn)教學(xué)相當(dāng)于延伸到了課外，也可以有效避免學(xué)生看不清實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)效果不夠明顯等問題。而且學(xué)生通過反復(fù)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)微課，可以更好地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、掌握物理知識(shí)。有些物理實(shí)驗(yàn)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材不足或?qū)嶒?yàn)過于抽象，教師難以進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)。若利用計(jì)算機(jī)的模擬功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并制作成微課，學(xué)生通過觀看這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，也可以直觀地觀察實(shí)驗(yàn)過程、認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象。比如，我們知道“酒香不怕巷子深”，卻不知道這個(gè)香味是如何進(jìn)入到我們的鼻子中。教師可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)的模擬功能模擬分子從巷子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入我們鼻子的過程，學(xué)生對(duì)分子的運(yùn)動(dòng)理解會(huì)更加深刻。同時(shí)，微課對(duì)教師的習(xí)題教學(xué)也幫助不小，教師可以錄制微課講解學(xué)生出錯(cuò)多的習(xí)題，學(xué)生一遍不懂可以反復(fù)多次觀看微課，直至理解為止。endprint

（二）虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室

虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)提供完備的實(shí)驗(yàn)器具的綜合性實(shí)驗(yàn)室，不但可以演示逼真的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫，還能提供實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[4]。學(xué)生能在平板電腦上自主動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)，突出了學(xué)生的主體地位，學(xué)生在這過程中能體會(huì)創(chuàng)新的樂趣、發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的問題。

具體的操作過程是：學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室之前，通過虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)的過程，不斷發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中的問題并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)；接著，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手完成實(shí)物儀器實(shí)驗(yàn)，展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析現(xiàn)象，得到結(jié)論。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，能充分發(fā)揮學(xué)生自主性，讓學(xué)生積極地投入到實(shí)驗(yàn)中，更讓學(xué)生的知識(shí)不斷生成和構(gòu)建，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)也能有序、高效地開展。例如，學(xué)生之所以認(rèn)為《凸透鏡成像的規(guī)律》難，主要是學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)規(guī)律這一過程中，物距、像距、像的性質(zhì)等知識(shí)沒有構(gòu)建好。如果根據(jù)不同學(xué)生的認(rèn)知水平的需求，通過虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生進(jìn)行幾次預(yù)實(shí)驗(yàn)，然后再讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，那么這個(gè)難點(diǎn)就很容易突破了。

（三）網(wǎng)絡(luò)直播

微課和虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)室這兩種教學(xué)方式也存在一定問題，那就是教師與學(xué)生的交流互動(dòng)變少，教學(xué)過程的生成性缺失，而網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)直播可以解決這一問題。通過高清、快速的雙向視頻系統(tǒng)，教師從視頻的這一邊，將教學(xué)現(xiàn)場發(fā)生的事件完整、清晰地呈現(xiàn)給視頻另一邊的學(xué)生，而教師和學(xué)生之間還能進(jìn)行交流和互動(dòng)[5]。初中物理的一些實(shí)驗(yàn)需要教師通過提問、學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)操作，而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又不易觀察，此時(shí)若使用網(wǎng)絡(luò)直播的方式，教師在講臺(tái)上做實(shí)驗(yàn)，攝像頭對(duì)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生在講臺(tái)下通過平板電腦觀看實(shí)驗(yàn)直播，學(xué)生既能清楚地觀察實(shí)驗(yàn)，又能與教師實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的互動(dòng)。

以上三種教學(xué)方式，是筆者通過學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)后，認(rèn)為對(duì)于智慧課堂下的初中物理教學(xué)會(huì)有所幫助和作用而提出地大膽設(shè)想，其有效性還有待教學(xué)實(shí)踐后進(jìn)行論證。

總之，好的教學(xué)模式需要教師在不斷的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)。教師要善于發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)與不足，不斷地創(chuàng)新自己的教學(xué)方法，與時(shí)俱進(jìn)做好教學(xué)工作。

【參考文獻(xiàn)】

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[4]李璐.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論與實(shí)踐研究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2009.

[5]羅云霞.同步直播互動(dòng)教學(xué)實(shí)踐研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2013.

（責(zé)編 劉小瑗）endprint