徐錢欣 丁益民 謝琴 李政 楊翔宇

關(guān)鍵詞：智慧課堂;極簡教育技術(shù);物理學(xué)科核心素養(yǎng)

在新的教育形勢下。傳統(tǒng)教學(xué)課堂已不能滿足現(xiàn)代化教學(xué)需求。技術(shù)“擁抱”教育，其本質(zhì)不再是單純地將“線下”轉(zhuǎn)化為“線上”。也不是將傳統(tǒng)的教學(xué)流程進行盲目的信息化。而是要結(jié)合教師日常教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)特點，采用易學(xué)、易用、能夠有效提高工作學(xué)習(xí)效率的極簡教育技術(shù)。深度融合信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)。然而，目前多數(shù)研究都是對智慧教育的宏觀背景進行頂層設(shè)計。對如何利用極簡教育技術(shù)構(gòu)建高中物理智慧課堂的研究相對較少?；诖?，筆者以2019年人教版高中物理必修第三冊“帶電粒子在電場中的運動”為例。探討智慧課堂與學(xué)科教學(xué)深度融合的教學(xué)策略，以供同行參考借鑒。

1問題的提出

《普通高中物理課程標(biāo)準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱新課標(biāo)）明確了物理學(xué)科核心素養(yǎng)，即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這既體現(xiàn)了物理學(xué)科本身屬性特有的物理觀念、科學(xué)精神的追求，又呈現(xiàn)了物理學(xué)科對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力與思維品質(zhì)的具體要求。如何利用現(xiàn)代教育技術(shù)等教學(xué)資源。構(gòu)建高效物理課堂。有效提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。是教師需要解決的難題。

1.1新形勢下教學(xué)方式變革的困擾

新冠肺炎疫情的爆發(fā)和蔓延。全世界遭遇“百年未有之大變局”，教育也深陷大變局中。從“停課不停教、停課不停學(xué)”到“后疫情時代”，線上線下融合教學(xué)的智慧課堂逐步成為教育新常態(tài)。但也暴露了一些短板。一方面，大部分教師信息技術(shù)應(yīng)用能力不足，各種各樣的新技術(shù)、新軟件讓教師手忙腳亂;另一方面，屏幕代替黑板、鼠標(biāo)代替粉筆，多媒體教學(xué)完全取代了傳統(tǒng)授課，使教與學(xué)的雙邊活動減少，削弱了信息化教學(xué)的優(yōu)勢。

1.2新課改下高中物理教學(xué)的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)物理課堂雖不斷進行創(chuàng)新和優(yōu)化。但依然存在一些不足。一方面，新課標(biāo)要求開設(shè)靈活的綜合實踐活動課程以及與物理活動結(jié)合的校本課程。但往往都被低估甚至抹去了：另一方面。新環(huán)境下學(xué)生角色思維的多樣化。使得教師不斷地改變自身的角色定位以適應(yīng)學(xué)生。很難在課堂和課外實踐中把握好自己的角色。導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。

2相關(guān)概念的定義和發(fā)展

華東師范大學(xué)祝智庭教授認為?！爸腔劢逃笔抢弥悄芑夹g(shù)構(gòu)建智能化環(huán)境。讓師生采用靈巧的教學(xué)方法。使其由不能變?yōu)榭赡?。由小能變?yōu)榇竽埽瑥亩囵B(yǎng)具有良好價值取向、較高思維品質(zhì)和較強施為能力的人才。近年來，中學(xué)教學(xué)環(huán)境的深刻變化和教育信息化2.0的全面推進，加速了信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合。而如何有效地在日常課堂中靈活運用這些教育技術(shù)來提升教學(xué)效率和課程質(zhì)量。是基層教師和教育工作者一直研究的問題。上海師范大學(xué)黎加厚教授認為，“極簡教育技術(shù)”有三大特點：第一，易學(xué)、易用、方便、省時;第二，實用，有效，能夠解決工作中的實際問題;第三，減輕工作強度，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

3極簡教育技術(shù)輔助高中物理智慧課堂的應(yīng)用案例

“帶電粒子在電場中的運動”問題一直是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。新課標(biāo)要求學(xué)生“能分析帶電粒子在電場中的運動情況。能解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象?！钡趯嶋H教學(xué)中，教師通常采用播放視頻給學(xué)生“灌輸”帶電粒子的運動軌跡。教師更關(guān)注“教得怎樣”。而忽視了學(xué)生“學(xué)得怎樣”。使得學(xué)生對于物理概念和物理模型的理解處于淺層運行的畸形狀態(tài)?；诖?，筆者通過整合多種極簡教育技術(shù)，以智慧課堂模式為支撐，從課前、課中到課后，線下線上多場景匹配，實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。

3.1課前教學(xué)策略

課前教學(xué)策略體現(xiàn)在教師活動、學(xué)生活動、能力培養(yǎng)和極簡技術(shù)工具四個主要教學(xué)環(huán)節(jié)上。如表1所示。

3.2課中教學(xué)策略

（1）新課引入，情境創(chuàng)設(shè)

課中情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)與課前相似。具體如表2所示。

（2）新知講解，動態(tài)探究

教師運用極簡軟件Ge0Gebra的圖形繪制和計算功能。設(shè)置9個可調(diào)參數(shù)，輸入加速電壓U1，偏轉(zhuǎn)電壓U2，粒子質(zhì)量m，粒子電荷量q，加速極板距離d1，偏轉(zhuǎn)極板距離d2，偏轉(zhuǎn)極板長度L2：，粒子初速度。和運動時間t，創(chuàng)建滑動條。通過可調(diào)參數(shù)滑動條。創(chuàng)設(shè)帶電粒子運動情境。優(yōu)化交互界面。實現(xiàn)全部參數(shù)可調(diào)的帶電粒子在勻強電場中運動的可視化，如圖1所示。

以探究帶電粒子電荷量q與質(zhì)量m的比值、U1的大小對帶電粒子運動軌跡的影響為例：

①∽=0時，改變帶電粒子電荷量q與質(zhì)量m的比值大小。其他量不變。對比粒子運動軌跡。如圖2所示。觀察發(fā)現(xiàn)，帶電粒子電荷量q與質(zhì)量m的比值越小，粒子越容易逃逸出偏轉(zhuǎn)電場。

②改變U1的大小，控制其他量不變，對比粒子運動軌跡，如圖3所示。觀察發(fā)現(xiàn)，加速電壓U1越大，粒子越容易逃逸出偏轉(zhuǎn)電場。

3.3課后教學(xué)策略

課后教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計思路如表3所示。

4教學(xué)實踐效果反饋

為了檢驗高中物理智慧課堂的實施效果。筆者以實習(xí)期間任教的兩個物理成績水平大致相同的高二（2）班和高二（7）班作為實驗對象。前者為實驗組，利用極簡教育技術(shù)構(gòu)建智慧課堂，課前、課中和課后全過程引導(dǎo)學(xué)生智慧發(fā)展。后者作為對照組，教學(xué)模式以傳統(tǒng)課堂授課為主。教學(xué)實踐為期一個月左右。月考成績表明，實驗組與對照組的高分人數(shù)大致相同。但實驗組的平均分明顯優(yōu)于對照組。通過學(xué)生訪談、問卷調(diào)查等發(fā)現(xiàn)，實驗組的學(xué)生對物理課堂的興趣更高了。課上和課后也表現(xiàn)出更強烈的學(xué)習(xí)動機。教學(xué)研究組教師表示“融合智慧教育的物理課堂。突出了學(xué)生的主體地位。重視探究能力的培養(yǎng)。營造了自主學(xué)習(xí)的良好氛圍。使生硬枯燥的物理課堂變得生動有趣”。

5結(jié)束語

極簡教育技術(shù)通過直觀圖形和可調(diào)參數(shù)展示抽象的物理過程及規(guī)律?？梢暂o助課堂設(shè)計和動態(tài)教學(xué)。從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化。筆者僅討論了用極簡技術(shù)APP和小程序構(gòu)建智慧課堂的簡單策略。對于更為復(fù)雜的智慧課堂設(shè)計程序。如NOBOOK實驗平臺、GeoGebra繪圖等，也值得進一步探究。