電子書包環(huán)境下初中物理智慧教育案例研究

張欽泉 鐘永江

隨著信息技術(shù)促進(jìn)教育的不斷變革，在信息技術(shù)環(huán)境下如何優(yōu)化課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生智慧培養(yǎng)也逐漸成為研究熱點(diǎn)。教育部在《2014年教育信息化工作重點(diǎn)》中強(qiáng)調(diào)：“以促進(jìn)深度融合為核心，堅(jiān)持從教育改革發(fā)展面臨的實(shí)際問題出發(fā)，有效促進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)深度融合?！倍鴮⒅腔劢逃砟顟?yīng)用于初中物理課堂，構(gòu)建數(shù)字化、智能化、個(gè)性化的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程可視化、結(jié)果檢測(cè)精準(zhǔn)化、學(xué)習(xí)方式個(gè)性化，能讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中主動(dòng)地學(xué)，從而掌握知識(shí)，學(xué)會(huì)方法，提升技能，能為優(yōu)化物理課程資源的結(jié)構(gòu)，為物理教學(xué)的多元化提供動(dòng)力。同時(shí)，以電子書包為代表的信息化學(xué)習(xí)終端以其獨(dú)有的教學(xué)交互特性與移動(dòng)便利性有效改善了傳統(tǒng)課堂教學(xué)，具有為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造交互性、趣味性更強(qiáng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，有效提升教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果的潛能。因此，本文以初中物理《電功率》教學(xué)為例，探討電子書包環(huán)境下智慧教育理念是如何支撐初中物理課堂教學(xué)的。

● 《電功率》一課原有教學(xué)存在的問題

1.為了導(dǎo)入而導(dǎo)入，學(xué)生內(nèi)在動(dòng)力未被激活

在原有教學(xué)中，教師一般都是直接呈現(xiàn)書本中的導(dǎo)入，讓學(xué)生思考書本中介紹的現(xiàn)象，并思考現(xiàn)象背后的物理知識(shí)，最后又直接從書中找到答案，這在一定程度上禁錮了學(xué)生的思維。而且多數(shù)學(xué)生在生活中都沒留意過書中介紹的現(xiàn)象，甚至見都沒見過電能表鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，從而導(dǎo)致對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容不感興趣，內(nèi)在動(dòng)力未被激活。因而，這樣的教學(xué)使得原定的學(xué)習(xí)目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，不符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。

2.教師演示實(shí)驗(yàn)困難，現(xiàn)象不明顯，流于形式

在物理教學(xué)中，教師時(shí)常安排演示實(shí)驗(yàn)用于導(dǎo)入新課教學(xué)、示范實(shí)驗(yàn)操作或者幫助學(xué)生理解，但由于時(shí)間和空間的限制，演示實(shí)驗(yàn)時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、耽誤課堂進(jìn)程、學(xué)生觀察不清等問題。因此，有些教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，流于形式，為了演示而演示，結(jié)果既沒有收到良好的效果，又占用了課堂大部分時(shí)間。

3.組織學(xué)生上臺(tái)展示，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耽誤課堂進(jìn)程

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師經(jīng)常安排學(xué)生按照小組依次到講臺(tái)前展示講解，并板書在黑板上，或者用多媒體平臺(tái)投影到大屏幕上。這樣既占用了課堂大部分時(shí)間，又沒有收到很好的教學(xué)效果，甚至由于空間的限制，教室后面的學(xué)生根本看不清展示內(nèi)容。

4.沿用傳統(tǒng)測(cè)試方式，教師無(wú)法找到問題癥結(jié)

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師講解新知后，為了及時(shí)知曉學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通常都會(huì)出題目進(jìn)行測(cè)試，觀察是否有學(xué)生舉手，然后隨機(jī)找舉手的學(xué)生回答，最后把這道題面向全班學(xué)生再講解一遍。這種檢測(cè)方式具有很大的隨意性和偶然性，無(wú)法找到問題癥結(jié)，難以達(dá)到“因材施教”“查漏補(bǔ)缺”的目的。

● 智慧教育解決方案

智慧教育的核心理念需要通過智慧課堂的構(gòu)建來實(shí)現(xiàn)，智慧課堂的實(shí)現(xiàn)也是目前智慧學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)的新訴求。但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于智慧課堂的概念并沒有統(tǒng)一的界定，智慧課堂的概念是從智慧教育理念衍生而來。祝智庭教授在他所提出的智慧教育的理念中，主張借助信息技術(shù)的力量，創(chuàng)建具有一定智慧的（如感知、推理、輔助決策）的學(xué)習(xí)時(shí)空環(huán)境，旨在促進(jìn)學(xué)習(xí)者的智慧全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。鐘紹春教授提出，智慧課堂應(yīng)以主動(dòng)、輕松愉快、高質(zhì)高效和提升學(xué)生智慧為根本目標(biāo)。智慧的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于整個(gè)智慧課堂中，通過經(jīng)歷過程、積累相應(yīng)的思維經(jīng)驗(yàn)來提升智慧，從而達(dá)到用創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)問題、用智慧方式解決問題的最終目標(biāo)。基于以上論述，筆者認(rèn)為智慧課堂是指在信息技術(shù)環(huán)境下，以培養(yǎng)學(xué)生智慧為目標(biāo)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等多種信息技術(shù)與教育教學(xué)的交互融合，構(gòu)建輕松愉快、智能化、個(gè)性化、數(shù)字化的生成性課堂。智慧課堂中的教學(xué)特征與傳統(tǒng)課堂有著本質(zhì)的區(qū)別。傳統(tǒng)課堂以教師為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生接受知識(shí)，多以教師講授為主要模式。而智慧課堂以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)探究，在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上生成知識(shí)。在智慧課堂中，學(xué)生以個(gè)性化、數(shù)字化以及智慧化的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，而教師作為組織者，主要是以新課程理念為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，組織具有個(gè)性的智能化教學(xué)活動(dòng)。為此，筆者提出以下智慧教育解決方案。

1.創(chuàng)設(shè)情境，問題導(dǎo)入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，激發(fā)興趣

在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，本節(jié)課一改呈現(xiàn)書本上的枯燥文字和圖片的方式，而是利用微課呈現(xiàn)電能表的工作情況，將要學(xué)習(xí)的知識(shí)還原到現(xiàn)實(shí)生活中，讓學(xué)生體會(huì)物理來源于生活，喚起學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)，提出符合其最近發(fā)展區(qū)的問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題。教師在課前根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置好不同梯度的任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)和問題去思考，能夠極大提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力。

2.利用信息化支撐環(huán)境，打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)空界限

在演示實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，根據(jù)問題導(dǎo)入環(huán)節(jié)學(xué)生思考后提出的猜想，利用自制教材將微課中的電能表搬到講臺(tái)上，進(jìn)一步給予學(xué)生感官上的沖擊。然后，利用希沃授課助手的同屏功能，用平板將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推送到大屏幕上，看不清的學(xué)生可以利用電子書包的廣播功能拉進(jìn)觀察距離。教師演示實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自學(xué)任務(wù)單上的相關(guān)任務(wù)認(rèn)真觀察現(xiàn)象并完成。

3.提供信息化支撐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)可視化

本節(jié)課，在充分考慮課型、教學(xué)目標(biāo)的前提下，在學(xué)情分析的基礎(chǔ)上采用電子書包系統(tǒng)來支撐課堂教學(xué)。課前，教師為學(xué)生準(zhǔn)備了符合自主探究的自學(xué)任務(wù)單；課中，學(xué)生利用任務(wù)單進(jìn)行自主探究及小組合作交流，經(jīng)歷知識(shí)的建構(gòu)過程。在學(xué)生探究過程中，教師利用電子書包的交互功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)時(shí)監(jiān)控，捕捉學(xué)生的探究動(dòng)態(tài)，對(duì)有需求的學(xué)生及時(shí)進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)，推選出優(yōu)秀的小組代表進(jìn)行課堂展示與講解。提供信息化支撐環(huán)境既能使教師合理把握課堂有效時(shí)間，又能增加學(xué)生個(gè)體的探究時(shí)間。

4.提供智能測(cè)試，實(shí)現(xiàn)結(jié)果檢測(cè)精準(zhǔn)化

在新知講解后的反饋環(huán)節(jié)，教師利用電子書包的測(cè)試功能，將提前制作好的試題學(xué)案提供給學(xué)生，學(xué)生提交答案后，系統(tǒng)針對(duì)自動(dòng)批改的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，不僅能實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出全班學(xué)生對(duì)該學(xué)案的答題情況、正確率等信息，還能精確地找出答錯(cuò)題目的個(gè)別學(xué)生，這樣有助于教師有針對(duì)性地再次提問，實(shí)現(xiàn)“查漏補(bǔ)缺”“對(duì)癥下藥”。

案例設(shè)計(jì)

《電功率》教學(xué)設(shè)計(jì)

◇教材分析

電功率是繼電流、電壓、電阻、電功之后的又一個(gè)電學(xué)量，也是生活中各類用電器銘牌上的一個(gè)重要指標(biāo)，在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。本節(jié)內(nèi)容既是對(duì)上節(jié)電能、電功知識(shí)的深化，又是為后面的學(xué)習(xí)作知識(shí)準(zhǔn)備，起到承上啟下的作用。同時(shí)，這也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很容易出現(xiàn)問題的部分，特別是關(guān)于電功率的概念理解和簡(jiǎn)單計(jì)算。

◇教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：知道電功率是表示消耗電能的快慢，理解電功率的概念；知道電功率的單位及其簡(jiǎn)單計(jì)算；了解電功率的大小是儀器的主要指標(biāo)之一。

過程與方法目標(biāo)：通過觀看演示實(shí)驗(yàn)，體會(huì)鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟接入電路中的用電器有關(guān)；通過電器的銘牌比較它們的功率大小，培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過交流討論，學(xué)會(huì)與人交流自己的見解，學(xué)會(huì)傾聽別人的見解，有與他人合作的意識(shí)，認(rèn)識(shí)到交流合作的重要性；通過觀察銘牌，計(jì)算電功，培養(yǎng)節(jié)能意識(shí)。

◇重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：理解電功率的概念。

難點(diǎn)：區(qū)別額定電壓與實(shí)際電壓、額定功率與實(shí)際功率。

◇教學(xué)過程

（1）創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

大屏播放《18.2.1-電能表時(shí)快時(shí)慢》微課，看不清的學(xué)生可用電子書包平臺(tái)的“廣播功能”在自己的平板電腦上觀看，引發(fā)學(xué)生思考，為什么電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)，有時(shí)急匆匆，有時(shí)慢悠悠？（生：我猜想是因?yàn)榻尤腚娐分械挠秒娖鞑灰粯印＃?/p>

教師利用同屏功能，將演示實(shí)驗(yàn)投屏到大屏幕上，演示分別將500W電取暖器和1500W電熱水壺接入同一個(gè)電路中，讓學(xué)生觀察各自工作1分鐘內(nèi)電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，并記錄在自學(xué)任務(wù)單上，然后觀察它們銘牌上的電學(xué)參數(shù)，找出導(dǎo)致電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不同的原因。

生：電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不同的原因是接入電路中的用電器電功率不同。

師：回答正確。接下來讓我們一起跟著自學(xué)任務(wù)單，完成本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)吧。

信息技術(shù)支撐：微課導(dǎo)學(xué)、同屏技術(shù)。

設(shè)計(jì)意圖：通過生活中熟悉的現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生體會(huì)物理來源于生活，了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而達(dá)到他們的潛在發(fā)展區(qū)；利用現(xiàn)代信息技術(shù)，突破以往教師在講臺(tái)上演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，后面的學(xué)生觀察不清現(xiàn)象的空間限制，從而面向全體學(xué)生。

（2）自主學(xué)習(xí)，探究新知

教師利用電子書包平臺(tái)的拍照答題功能發(fā)布知識(shí)梳理限時(shí)測(cè)試，然后巡視課堂，營(yíng)造良好的自學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)困生主動(dòng)參與自學(xué)，收題后發(fā)布互評(píng)任務(wù)。

學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)，根據(jù)自學(xué)任務(wù)單，利用平板電腦觀看相應(yīng)的微課視頻，完成對(duì)應(yīng)的知識(shí)梳理并拍照上傳到電子書包平臺(tái)，然后參與互評(píng)。

教師利用電子書包平臺(tái)的答題卡答題功能發(fā)布練習(xí)反饋限時(shí)測(cè)試任務(wù)，然后巡視課堂，營(yíng)造良好的自學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)困生主動(dòng)參與自學(xué)，收題后由系統(tǒng)自動(dòng)批改并生成數(shù)據(jù)報(bào)告。

學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)，根據(jù)自學(xué)任務(wù)單，完成對(duì)應(yīng)的練習(xí)反饋并用平板將答案提交到電子書包平臺(tái)，系統(tǒng)自動(dòng)批改后二次自學(xué)解決錯(cuò)題。

信息技術(shù)支撐：智能測(cè)試、互評(píng)功能。

設(shè)計(jì)意圖：把握“學(xué)生會(huì)的教師不講”的原則，把課堂還給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行積極思考、讓學(xué)生學(xué)會(huì)自學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、主動(dòng)生成物理知識(shí)的能力；利用師評(píng)、互評(píng)、機(jī)評(píng)，從而生成師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、人機(jī)互動(dòng)的教學(xué)環(huán)境。

（3）合作學(xué)習(xí)，展示答疑

學(xué)生小組內(nèi)討論并訂正知識(shí)梳理部分的自學(xué)內(nèi)容，認(rèn)真傾聽小組代表的展示和講解。

教師利用電子書包平臺(tái)的搶答功能，讓小組派代表展示并講解知識(shí)梳理答案，鼓勵(lì)有疑問的學(xué)生舉手提出質(zhì)疑，進(jìn)一步得出正確結(jié)論。

教師大屏展示全班反饋練習(xí)的評(píng)價(jià)分析數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)易錯(cuò)題，鼓勵(lì)有能力的學(xué)生展示并講解，并對(duì)學(xué)生無(wú)法解決的疑難點(diǎn)進(jìn)行答疑講解。

信息技術(shù)支撐：測(cè)評(píng)分析、搶答功能。

設(shè)計(jì)意圖：利用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)設(shè)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、人機(jī)互動(dòng)的高效課堂，培養(yǎng)學(xué)生互幫互助、展示自我、質(zhì)疑反思的能力。通過現(xiàn)代技術(shù)的數(shù)據(jù)分析快速找到學(xué)生自學(xué)的薄弱點(diǎn)和易錯(cuò)題，打破傳統(tǒng)教學(xué)反饋滯后的時(shí)間限制，及時(shí)查漏補(bǔ)缺。

（4）新知?dú)w納，情意評(píng)價(jià)

教師利用電子書包平臺(tái)發(fā)布繪制知識(shí)框架圖的任務(wù)，并抽取部分學(xué)生作業(yè)展示。

學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)，利用平板中的思維導(dǎo)圖軟件畫出本節(jié)課的知識(shí)框架圖，并提交到電子書包平臺(tái)上。

教師利用電子書包平臺(tái)的“投票功能”將課上積極展示講解的學(xué)生設(shè)置為“今日學(xué)霸”候選人，并發(fā)起投票任務(wù)。

學(xué)生領(lǐng)取任務(wù)，以課堂參與者和觀察者的身份，利用平板投票選出心中的“今日學(xué)霸”。

信息技術(shù)支撐：思維導(dǎo)圖、投票功能。

設(shè)計(jì)意圖：利用知識(shí)框架圖回顧所學(xué)知識(shí)，反饋課堂教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)反思能力。通過“今日學(xué)霸”投票活動(dòng)，樹立學(xué)習(xí)榜樣，促進(jìn)更多的學(xué)生參與思考和展示，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)。

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智慧反思

從課堂學(xué)生的神情和反應(yīng)中知道，這節(jié)課的課堂教學(xué)效果非常好，也同時(shí)得到組內(nèi)其他教師的好評(píng)。筆者根據(jù)切身體會(huì)，提出電子書包環(huán)境下智慧教育理念支撐初中物理課堂教學(xué)的基本模式：?jiǎn)栴}導(dǎo)入—翻轉(zhuǎn)自學(xué)—展示答疑—總結(jié)評(píng)價(jià)。

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課——激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

高質(zhì)量的導(dǎo)入是教師發(fā)揮組織者作用的重要保證，它有利于教師從整體上把握教學(xué)過程，使教學(xué)能有序展開，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)效率。導(dǎo)入是否有效，關(guān)鍵在于內(nèi)容是否有意義，是不是學(xué)生熟悉的、感興趣的物理現(xiàn)象或物理問題情境，是不是面向全體學(xué)生的知識(shí)水平，符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。

2.自主學(xué)習(xí)，探究新知——營(yíng)造學(xué)生主體地位

高效率的自學(xué)任務(wù)單是發(fā)揮學(xué)生主體地位的行動(dòng)綱領(lǐng)，它有利于指引學(xué)生思考的方向，獲得成就感，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而促進(jìn)學(xué)生積極參與自學(xué)。自學(xué)任務(wù)單是否有效，關(guān)鍵在于指引是否方向清晰，內(nèi)容是否層層遞進(jìn)，任務(wù)是否環(huán)環(huán)相扣，評(píng)價(jià)是否客觀準(zhǔn)確，能否喚起學(xué)生的求知欲，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

3.合作學(xué)習(xí)，展示答疑——搭建學(xué)生展示平臺(tái)

在合作展示中，學(xué)生深化了對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，建構(gòu)起了較為科學(xué)的知識(shí)體系。參與展示的學(xué)生更是可以通過表達(dá)展示，快速內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，鍛煉綜合素質(zhì)，獲得高于他人的成就感，也為同學(xué)樹立了學(xué)習(xí)的榜樣。展示答疑是否高效，關(guān)鍵在于是否關(guān)注課堂教學(xué)中的多方互動(dòng)，教師能否對(duì)課堂進(jìn)行整體把握，調(diào)控教學(xué)進(jìn)程，同時(shí)能否鼓勵(lì)學(xué)生反思、質(zhì)疑和展示。

4.新知?dú)w納，情意評(píng)價(jià)——構(gòu)筑學(xué)生知識(shí)框架

在總結(jié)評(píng)價(jià)中，學(xué)生通過畫知識(shí)框架圖，可以進(jìn)一步內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，構(gòu)筑較為完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過“今日學(xué)霸”類投票活動(dòng)，可以了解教室這個(gè)小社會(huì)的成員價(jià)值取向，從而培養(yǎng)學(xué)生獲得這個(gè)小社會(huì)認(rèn)同的期望，激發(fā)其積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。總結(jié)評(píng)價(jià)是否高效，關(guān)鍵在于教師如何指導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，教師能否在關(guān)注達(dá)成知識(shí)與技能目標(biāo)和過程與方法目標(biāo)的同時(shí)，注重情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。