個性化教學：智慧教室環(huán)境下中學物理教學模式

林桂平

（福州屏東中學，福建 福州 350 0 0 0）

如何在中學物理課程中提升學生的物理學科核心素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，成為中學物理教育工作者需要共同思考和解決的問題。筆者認為，倡導(dǎo)個性化教學理念，實現(xiàn)教師個性化的教和學生個性化的學，將是一個行之有效的答案。在信息技術(shù)高速發(fā)展的時代背景下，教師在智慧教室環(huán)境中通過多樣化的教學方式，創(chuàng)設(shè)學生積極參與的學習情境，能夠更好地培養(yǎng)和發(fā)展學生的自主學習能力和物理核心素養(yǎng)。教師通過信息技術(shù)支持下的即時反饋和智能診斷分析，能夠更好地在評價中關(guān)注學生的個體差異，幫助學生認識自我，改進學習方式，實現(xiàn)以評價促進學生發(fā)展的目標。

一、個性化教學內(nèi)涵

個性化教學是尊重人和人的個性，強調(diào)良好個性潛能和優(yōu)勢的發(fā)掘與發(fā)展，主張培養(yǎng)個性素質(zhì)全面和諧發(fā)展的人。［1］從建構(gòu)理論視角來看，個性化教學要求安排適應(yīng)個別差異的條件，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，建構(gòu)相應(yīng)的課程知識以及建立相應(yīng)的評價機制。［2］從學習視角來看，個性化教學追求通過充分尊重學生學習積極性的教學，喚起學生的求知欲，引導(dǎo)學生獨立思考、主動獲取信息，實現(xiàn)學生知識、能力和人格的全面發(fā)展。［3］

二、基于智慧教室構(gòu)建中學物理個性化教學模式

“智慧教室”是數(shù)字教室和未來教室的一種形式，是一種新型的教育形式和現(xiàn)代化教學手段。［4］它包括多種軟件與硬件設(shè)備，如互動智能白板、實物提示機、電子書包學習系統(tǒng)、云端診斷分析服務(wù)等，創(chuàng)設(shè)了便利性、智慧性、效能性等教學環(huán)境。在智慧教室中，交互式智能平板上方便地實現(xiàn)多方位、全面的即時分享各種教學資源，能編輯、圈劃，并實時保存。實物提示機除實物投影，能同時展示學生的多個作品，還能現(xiàn)場拍照和錄像，做到現(xiàn)場采集播放信息。IRS反饋系統(tǒng)能即時反饋統(tǒng)計作答情況，并具有搶答、淘汰、即問即答、挑人作答等功能，讓課堂互動更生動。所有的平板、手機、筆記本可以帶入課堂，方便實現(xiàn)不同終端之間學習成果的展示與分享。智慧教室各種功能的交互使用，讓課堂成員在思維和實踐方面都處于積極的互動狀態(tài)；同時讓物理教學手段更生動多樣，促進不同層次的學生參與到學習中，能構(gòu)建以學生為主體的學習模式，更充分地培養(yǎng)出每個學生的物理學素養(yǎng)。

基于智慧教室的這些優(yōu)勢，筆者結(jié)合個性化教學的內(nèi)涵構(gòu)建了智慧教室環(huán)境下的中學物理教學模式，該教學模式包括“自疑求知—自主探究—自我檢測—自我補救”等教學環(huán)節(jié)，教學過程如圖1所示。

圖1

下面筆者以自身的教學實踐《流體壓強與流速的關(guān)系》為例展示該教學模式的基本方法，并論述這些教學環(huán)節(jié)對個性化教學的促進作用。

（一）自疑求知，目標生成

1.課前。將學生依據(jù)學業(yè)成績分為A、B、C組，分發(fā)對應(yīng)組學案。

2.導(dǎo)入。（1）呈現(xiàn)現(xiàn)象情景，提出問題，明確學習目標。猜想現(xiàn)象：用漏斗向上吹乒乓球和向下吹乒乓球會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（2）動手檢驗猜想結(jié)果。（3）猜想原因：氣體流動越快，氣體壓強是越大還是越??？創(chuàng)設(shè)生動的問題情境，激發(fā)學生學習的求知欲，基于學情，依據(jù)學生學業(yè)水平設(shè)計不同的學案，促使學生有信心參與學習，達成教學目標。

（二）自主探究，合作共識

探究流體壓強與流速的關(guān)系。

1.學案要求：A組：任意選擇桌面上的器材，至少設(shè)計并完成兩個探究實驗。B組：提供兩個實驗方案的器材，設(shè)計并完成兩個實驗探究。C組：提供兩個實驗的具體方案，按方案要求完成實驗。

2.實驗過程：教師一邊巡視指導(dǎo)，一邊通過手機HiTa軟件實時錄像發(fā)送到智慧教室。

3.實驗分析：分別選取A、B、C組不同設(shè)計方案的實驗錄像在智慧教室白板上放大和慢回放，對比分析交流得出結(jié)論：流體流動越快，流體壓強越小。

依據(jù)學生的不同能力水平，提出不同的實驗探究要求，一方面盡可能提供學優(yōu)生更多的思考空間，另一方面盡可能安排學困生適度的要求，全面鼓勵學生自主探究，有利于不同的學生經(jīng)歷科學嚴謹?shù)奶骄窟^程，獲得動手、思考及想象創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。實物提示機拍攝功能和電子白板，將瞬間過程轉(zhuǎn)為定格分析，從而降低了分析的難度，激發(fā)不同層次學生的學習熱情，獲得自信和成功的喜悅，實現(xiàn)自我發(fā)展。

（三）自我檢測，應(yīng)用新知

1.學以致用

（1）飛機的機翼獲得升力。播放飛機與鳥的飛行視頻，截圖用熒光筆描出兩者翅膀的輪廓，實物提示機放大演示折紙機翼，學生動手折、吹紙機翼后，實驗錄像慢回放和放大，一起分析飛機升力產(chǎn)生原因。提出問題：若機翼倒置對飛機飛行有什么影響？

A.飛機上升 B.飛機下降 C.沒有影響

學生應(yīng)用IRS選擇器作答，通過數(shù)據(jù)呈現(xiàn)作答情況，請不同選擇的學生進行分享交流，即時反饋，教師播放灰鶴翅膀倒置后迅速下落的視頻做出解答。

（2）汽車的尾翼板的作用。給出汽車圖片，學生討論：汽車快速運動時會怎樣？有什么辦法增加行駛時的穩(wěn)定性？給出汽車各角度照片，觀察車身哪個地方像翅膀倒置的形狀。

（3）船不能近距離并列航行。播放一段水中的漩渦，引發(fā)安全思考后提出問題：如果兩船航行靠太近時會出現(xiàn)什么情況？

A.兩船相互靠攏 B.兩船相互遠離 C.兩船間距不變

IRS系統(tǒng)即時反饋了解學生作答情況，教師用動畫來模擬呈現(xiàn)結(jié)果做出解答，同時將安全教育滲透到物理教學中。

（4）候車安全線。提出問題：行駛的火車經(jīng)過人身邊時會出現(xiàn)什么情況？

A.人會遠離火車 B.人會靠近火車 C.人車間距不變

應(yīng)用IRS系統(tǒng)即時了解，教師用動畫來模擬呈現(xiàn)結(jié)果做出解答。

2.課堂鞏固。一次龍卷風發(fā)生時，戶外氣壓急劇降到0.9×109pa。當門窗緊閉時，可以近似的認為室內(nèi)的氣壓是一標準大氣壓，取1.0×105pa。問：

（1）為什么龍卷風發(fā)生時室外氣壓急劇下降？（全體學生必做）

（2）屋內(nèi)外的大氣壓強差是多少？（A、B組必做，C組選做）

（3）若室內(nèi)屋頂面積是100m2，求屋內(nèi)外的大氣壓力差是多少？（A組必做，B、C組選做）

必做題選用IRS系統(tǒng)即問即答功能，選做題中選用IRS系統(tǒng)搶答功能。

通過信息技術(shù)看見不同水平學生的思考，讓學生學會分享和傾聽理解，以科學實驗給出回答，使教學是基于學生的思考，有利于學生更易理解新知，達成以學生為中心的教學，提高教學的有效性。在課堂鞏固環(huán)節(jié)，基礎(chǔ)訓練全員參加，能力訓練由部分學生完成，讓學優(yōu)生素質(zhì)得到發(fā)展，學困生問題得到及時補救，滿足不同層次學生的學習需要。

（四）自我補救，診斷評價

1.完成本節(jié)學案作業(yè)部分：A組基礎(chǔ)練習+鞏固練習+鞏固提升；B組基礎(chǔ)練習+鞏固練習；C組知識梳理+基礎(chǔ)練習。

2.通過云端發(fā)布流體壓強與流速關(guān)系應(yīng)用的相關(guān)資源網(wǎng)站，讓有興趣的學生可以觀看。

3.交流課堂學習、作業(yè)解答的評價和指導(dǎo)，提供下載課堂資源和輔助練習。

兼顧班級中不同層次學生的差異，使每一個學生有修正、個性化補救的過程，提升學習效果。

三、個性化教學模式的實施原則

1.主體性原則。學生是學習的主體，能夠充分體現(xiàn)出學生在學習中的主體地位才是滿足個性化的物理教學模式。物理課堂通過智慧教室對多種媒體信息處理與控制，呈現(xiàn)形象生動的情景，能激發(fā)學生的求知欲。借助智慧教室多種手段交替互動和即時反饋，知識信息通過動腦、動手、動眼、動口和智慧教室的視覺、觸覺、聽覺多維度感知，能調(diào)動學生的主觀能動性，讓學生真正作為學習主體去主動探索學習，逐步形成自主學習的行為習慣。

2.差異性原則。人都有個體差異，但人人都有潛力，個性化教學活動要從“尊重個性、發(fā)展個性”出發(fā)，根據(jù)學生的不同風格，對不同學生提出分層次的教學要求，達到個性化和學習互相結(jié)合的效果。教師根據(jù)課程和學生實際情況做好前期的多媒體資源、課件、習題準備等，要按每一位學生的學習水平進行教學目標、實驗、作業(yè)、輔導(dǎo)和評價。在課前、課中和課后都要創(chuàng)設(shè)不同層次的問題和目標，讓置身于智慧教室中不同層次的學生都能通過IRS系統(tǒng)作答和展示，教師針對反饋來的信息，依據(jù)不同層次的目標，判斷各類學生學習知識的到位程度，作出形成性評價，及時矯正，兼顧各類學生，促進全體學生教學目標的達成。

3.民主性原則。個性化教學要求課堂民主化。即讓每一個學生都能平等共享各種課堂資源和平等參與各種課堂活動，去獲得充分的個性發(fā)展。不同學習水平的學生都可以借助智慧教室云端所呈現(xiàn)的知識缺漏，可以直接連接到某個知識點的教學內(nèi)容觀看視頻或同類型題型訓練［5］，幫助學生進行自我補救。同時每個學生都可以通過云端和教師一對一交流，進行一對一個性化補救，在和諧氛圍中闡述自己的觀點，促進以學定教，實現(xiàn)教學相長。

在教學實踐中找尋有利于師生發(fā)展的個性化教學方法和途徑，探索物理個性化教學的基本規(guī)律，并構(gòu)建物理的個性化教學體系，實現(xiàn)個性化的物理課程教學，能讓物理課程更好地適應(yīng)學生，實現(xiàn)學生個性的和諧發(fā)展。相信在現(xiàn)代教育技術(shù)的支持下，在更多教育工作者的共同努力下，智慧教室環(huán)境下的個性化教學模式將更好的發(fā)揮個性化教學的優(yōu)勢。