構(gòu)建智慧課堂　創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

殷曉麗

【摘 要】智慧課堂是傳統(tǒng)課堂在新時(shí)代下與科技信息、互聯(lián)網(wǎng)融合的產(chǎn)物。它云集了大數(shù)據(jù)、云空間、互聯(lián)網(wǎng)等為一體，打造具有交互性、共享性、反饋性、多場(chǎng)景模擬的教學(xué)氛圍，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)更廣的空間?；诖耍疚膰@智慧課堂、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)展開探究。通過分析智慧課堂的意義和在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)策，以提高物理實(shí)驗(yàn)效果，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。

【關(guān)鍵詞】智慧課堂;物理;實(shí)驗(yàn);教學(xué)

物理是一門嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是物理知識(shí)論證的主要手段，也是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容模塊。但同時(shí)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)難度相對(duì)大，一方面受制于操作環(huán)境的影響，不少物理實(shí)驗(yàn)的要求苛刻、無(wú)法生動(dòng)的呈現(xiàn)在學(xué)生面前。另一方面部分物理實(shí)驗(yàn)效果呈現(xiàn)很難做到生動(dòng)、明顯或者無(wú)法在常態(tài)化的環(huán)境中操作，學(xué)生從中無(wú)法感知相應(yīng)的物理知識(shí)或原理。在這一困境中，智慧課堂的出現(xiàn)為其提供了有效實(shí)現(xiàn)路徑。

一、智慧課堂對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的意義

首先，智慧課堂能夠提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。智慧課堂能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)、多媒體、模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等有機(jī)融合起來(lái)，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)演示方式和演示效果，以有效增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)性、可視性，對(duì)增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)效果有重要的促進(jìn)意義。其次，智慧課堂可以拓寬物理實(shí)驗(yàn)范圍。借助于智慧技術(shù)，原本無(wú)法在常規(guī)條件下呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)、效果不明顯的實(shí)驗(yàn)、存在一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)等都可以展示給學(xué)生，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的感知。最后借助于智慧課堂中的大數(shù)據(jù)技術(shù)，教師可以進(jìn)一步把握學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)效果，以此來(lái)反饋實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

二、智慧課堂在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用對(duì)策

（一）巧借大數(shù)據(jù)，探知學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)情

大數(shù)據(jù)是智慧課堂中的重要組成部分，也是其基礎(chǔ)性應(yīng)用。借助于大數(shù)據(jù)，學(xué)生可以將自己對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的需求、喜好、認(rèn)知、疑問等一系列問題反饋給教師。教師對(duì)學(xué)生的反饋進(jìn)行綜合整理，來(lái)探知他們的實(shí)驗(yàn)學(xué)情，以此來(lái)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。具體來(lái)看，教師借助于智慧課堂APP，發(fā)布實(shí)驗(yàn)意向測(cè)評(píng)問卷，其中包含學(xué)生對(duì)主題物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、疑問、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、期待等。學(xué)生填寫完畢之后，APP可以對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行智能化綜合分析，并將其反饋給教師，教師在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)。

例如在人教版高中物理必修3《練習(xí)使用多用電表》中，教師就可以引入智能APP對(duì)學(xué)生的需求進(jìn)行調(diào)研和搜集。調(diào)研的信息內(nèi)容主要包括：您對(duì)多用電表的具體操作是否了解，您希望通過多用電表探索哪些物理原理或問題，您希望老師重點(diǎn)在哪個(gè)多用電表使用環(huán)節(jié)給予指導(dǎo)等。學(xué)生填寫完畢之后教師可以從中了解學(xué)生的意向。其中有80%的學(xué)生認(rèn)為多用電表的操作比較復(fù)雜，期望老師重點(diǎn)講解和引領(lǐng)電表的操作步驟，有90%的學(xué)生希望可以熟練操作使用多用電表測(cè)電阻。由此教師就可以評(píng)判出學(xué)生對(duì)多用電表的基礎(chǔ)操作比較感興趣，教師在具體設(shè)計(jì)的時(shí)候，將這些需求作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，來(lái)滿足學(xué)生的需求。學(xué)生通過電表操作的練習(xí)，對(duì)電阻、電表的相關(guān)知識(shí)理解進(jìn)一步深化。

（二）融合多媒體，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)多元化展示

借助于智慧課堂中的多媒體技術(shù)和設(shè)備，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋鷦?dòng)的展示在學(xué)生面前，以深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的感知與體驗(yàn)?zāi)芰ΑＪ紫?，多媒體并非每一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)都會(huì)用到，教師可以結(jié)合具體的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)確定多媒體，如需要借助于多媒體來(lái)展示實(shí)驗(yàn)的哪個(gè)環(huán)節(jié)或部分，是以視頻的形式呈現(xiàn)還是以圖片的形式呈現(xiàn)等，都需要教師具體明確。其次，教師要做好流程的把握，選擇在最合適的時(shí)機(jī)去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的多媒體展示。讓實(shí)驗(yàn)和多媒體無(wú)縫切換和對(duì)接，為學(xué)生打造完美的物理實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。

例如在人教版高中物理必修2的《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》，該實(shí)驗(yàn)對(duì)精準(zhǔn)度的把控比較嚴(yán)格。而且整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的演示比較迅速，稍不留意，學(xué)生就很難觀察到重錘自由下落、紙帶上打點(diǎn)的過程。對(duì)機(jī)械能守恒定律缺乏生動(dòng)的感知。針對(duì)這一情況，教師就可以引入多媒體，將提前錄制好的該實(shí)驗(yàn)過程的動(dòng)態(tài)進(jìn)行慢動(dòng)作播放，尤其是對(duì)于其中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，如重錘自由下落、紙帶上打點(diǎn)等關(guān)鍵部分的實(shí)驗(yàn)中，教師就可以借助于多媒體，對(duì)該環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)進(jìn)行放大。同時(shí)輔以靜態(tài)圖片進(jìn)行說(shuō)明?；谶@些操作，學(xué)生可以對(duì)該實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行深入細(xì)致的觀察，從而對(duì)機(jī)械能的守恒定律有一個(gè)正確的認(rèn)知和驗(yàn)證。

（三）生成實(shí)驗(yàn)微課，促進(jìn)學(xué)生自主探究

微課對(duì)學(xué)生的自主探究能力提升有促進(jìn)作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師為學(xué)生提前錄制有關(guān)實(shí)驗(yàn)主題的微課并設(shè)計(jì)相配套的任務(wù)單，讓學(xué)生在課外時(shí)間先做具體的自主探究式學(xué)習(xí)。微課中教師可以運(yùn)用智慧信息化技術(shù)添加在線溝通和互動(dòng)功能，這樣學(xué)生在自主探究過程中遇到難以解決困難時(shí)就可以及時(shí)和教師進(jìn)行溝通。在制作微課的配套任務(wù)單時(shí)，教師可以結(jié)合不同物理學(xué)習(xí)水平的學(xué)生，設(shè)計(jì)具有難度等級(jí)的任務(wù)內(nèi)容。如對(duì)于低水平學(xué)生，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)性的任務(wù)，如一些基本的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和描述解釋，對(duì)于高水平的學(xué)生，可以做一些實(shí)驗(yàn)延展和探究任務(wù)。

例如在人教版高中物理必修1《探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系》中，教師就可以引入實(shí)驗(yàn)微課，引導(dǎo)學(xué)生提前對(duì)該實(shí)驗(yàn)做預(yù)習(xí)，并結(jié)合教材中有關(guān)加速度、力和質(zhì)量的相關(guān)知識(shí)原理嘗試自主探究。首先教師將該實(shí)驗(yàn)過程制作成視頻課件，提前發(fā)布給學(xué)生，并列出任務(wù)單，如加速度的大小和什么因素存在關(guān)聯(lián)，加速度、力和質(zhì)量之間的關(guān)系是什么等，類似任務(wù)的設(shè)計(jì)可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)做更深入有效的觀察和探究。其中這些問題教師可以具體細(xì)分為不同的難度層次，如基礎(chǔ)問題類：了解探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn);難度層次高一些的問題如如果質(zhì)量一定，那么加速度與力的關(guān)系。而在這一過程中教師可以通過線上平臺(tái)與學(xué)生保持溝通和聯(lián)系，以便隨時(shí)解答學(xué)生問題，跟蹤學(xué)生進(jìn)度。

（四）導(dǎo)入模擬平臺(tái)，打破物理實(shí)驗(yàn)限制

模擬平臺(tái)是智慧課堂的主要體現(xiàn)。模擬平臺(tái)可以將原本無(wú)法呈現(xiàn)或者常規(guī)實(shí)驗(yàn)中效果實(shí)現(xiàn)不佳的物理實(shí)驗(yàn)展示出來(lái)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中得到更多的體驗(yàn)。首先，教師需要明確哪些實(shí)驗(yàn)可以借助于模擬平臺(tái)來(lái)進(jìn)行展示和呈現(xiàn)。其次，通過智慧課堂進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，確保該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟谀M平臺(tái)中得到生動(dòng)的呈現(xiàn)。最后，將其呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生嘗試借助于模擬平臺(tái)來(lái)觀摩或者操作整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，從物理實(shí)驗(yàn)中獲得對(duì)物理知識(shí)原理認(rèn)知的升華。

例如在人教版高中物理必修2的《探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)》實(shí)驗(yàn)，在實(shí)際的操作中（如下圖1），使小錘擊打彈性金屬片之后，A小球向水平方向被拋出，A小球活動(dòng)的軌跡由于試驗(yàn)臺(tái)的高度問題，幅度并不明顯，很多學(xué)生無(wú)法感受到明顯的實(shí)驗(yàn)效果。針對(duì)此，教師就可以導(dǎo)入模擬平臺(tái)。通過模擬平臺(tái)，教師將《探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)》實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出來(lái)整個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景被放大放慢，而且A小球的幅度軌跡被重點(diǎn)加強(qiáng)，學(xué)生可以十分明顯的看到A小球在下拋時(shí)的方向和軌跡。而且模擬平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)中，教師還可以加上聲音、色彩，這樣對(duì)學(xué)生的身心震撼力更強(qiáng)。通過這樣一個(gè)過程，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知進(jìn)一步深刻，同時(shí)在認(rèn)知實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上去探究平拋運(yùn)動(dòng)和初速度。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，智慧課堂的搭建拓展和提升了物理實(shí)驗(yàn)的效果和空間，對(duì)呈現(xiàn)最佳的實(shí)驗(yàn)效果有促進(jìn)作用。因此在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以巧借大數(shù)據(jù)以探知學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)情，融合多媒體以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)多元展示，生成實(shí)驗(yàn)微課以促進(jìn)學(xué)生自主探究，導(dǎo)入模擬平臺(tái)以打破物理實(shí)驗(yàn)限制，最終借助于多元化的應(yīng)用對(duì)策來(lái)構(gòu)建智慧課堂，提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

【參考文獻(xiàn)】

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