基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧課堂教學(xué)模式分析――以初中物理教學(xué)為例

戴耀中 陳毅鳳 戴碧烜 戴耀藝

（1.福建省泉州第五中學(xué)，福建泉州 362000；2.福建省南安市僑光中學(xué)，福建南安 362300；3.福建省南安第一中學(xué)，福建南安 362300）

引 言

物聯(lián)網(wǎng)是建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上的一種新型應(yīng)用技術(shù)，具有智能處理、可靠傳遞、全面感知等特點(diǎn)，為現(xiàn)代人工作、生活及學(xué)習(xí)提供了便利。針對(duì)傳統(tǒng)物理教學(xué)中教學(xué)方式單一、教學(xué)資源匱乏等問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可提供解決方法。在課堂教學(xué)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有利于智慧課堂的構(gòu)建，能促進(jìn)我國(guó)教育的革新和可持續(xù)發(fā)展。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)和激光掃描器等信傳設(shè)備，按約定的協(xié)議進(jìn)行信息交互，以實(shí)現(xiàn)智能化全流程管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它包括現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)及相應(yīng)的延伸、拓展，并具有識(shí)物、傳感、激光掃描和通信等功能。簡(jiǎn)單來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)是指物與物、人與物之間的信息傳遞和控制，物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)有傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、智能技術(shù)、納米技術(shù)等。其中的智能技術(shù)是指通過(guò)在物體中植入智能系統(tǒng)，使物體具備一定的智能性，能夠主動(dòng)或被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)與用戶的溝通，從而實(shí)現(xiàn)智能化的高效管控，真正達(dá)到人與物的良好溝通[1]。

二、傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)需求。在物理教學(xué)中，教師也應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在教授學(xué)生理論知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。教師若只讓學(xué)生機(jī)械地學(xué)習(xí)課本中的知識(shí)，就無(wú)法很好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

在實(shí)際教學(xué)中，許多教師為了節(jié)省課堂時(shí)間，忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，沒(méi)有將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，一味向?qū)W生灌輸理論知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生難以理解抽象的物理知識(shí)。這種教學(xué)方式不僅不利于學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí)，還會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而阻礙其物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

三、基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧課堂的構(gòu)建對(duì)初中物理課堂教學(xué)的意義和優(yōu)勢(shì)

（一）重要意義

1.能夠體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體地位

構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論提出以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)構(gòu)建知識(shí)的意義?；谖锫?lián)網(wǎng)的智慧課堂具有很強(qiáng)的交互開(kāi)放性、情景性與相對(duì)自主性，它既能加強(qiáng)師生互動(dòng)，又能為學(xué)生提供充分的自主思考空間。在初中物理教學(xué)中，教師基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建智慧課堂，不僅能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，還能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，使其通過(guò)學(xué)習(xí)物理相關(guān)知識(shí)，獲得良好的發(fā)展。

2.提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣

動(dòng)機(jī)理論指出學(xué)生能否高效且持久地進(jìn)行學(xué)習(xí)，最重要的變量之一就是他們是否對(duì)事物具備持久而穩(wěn)定的學(xué)習(xí)動(dòng)力。興趣是最好的老師，教師應(yīng)認(rèn)識(shí)到只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能提高物理教學(xué)效率。物理學(xué)科與日常生活聯(lián)系密切，教師可以利用智慧課堂將生活與物理知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，從而有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧課堂具有聲光、影音等視聽(tīng)優(yōu)勢(shì)，能實(shí)現(xiàn)師生、生生在課堂上的及時(shí)交流和互動(dòng)，且能夠?qū)⒊橄蟮奈锢碇R(shí)直觀、形象地展示出來(lái)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其主動(dòng)投入物理學(xué)習(xí)中。

（二）教學(xué)優(yōu)勢(shì)

1.增強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，使現(xiàn)實(shí)世界中物體具備感知和智能雙重屬性的可能性提上了日程，其能實(shí)現(xiàn)人與人之間的社會(huì)性交互、人機(jī)交互及人和物的交互等。在物理教學(xué)中，教師利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智慧課堂，能夠使學(xué)生有選擇地獲取所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)教師可以實(shí)時(shí)捕捉并分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和安排，從而增強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性。

物理智慧課堂應(yīng)具有共享教學(xué)資源、實(shí)時(shí)內(nèi)容推送、教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)、智能分析、動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)反饋評(píng)價(jià)和協(xié)作交互等多種功能。此類課堂能給學(xué)生提供智能化、個(gè)性化、多元化及互動(dòng)化的教學(xué)服務(wù)與資源。學(xué)生可使用可移動(dòng)的終端設(shè)備根據(jù)自身需要進(jìn)行學(xué)習(xí)，進(jìn)而提升物理學(xué)習(xí)效率。

2.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

教師在教學(xué)中應(yīng)用智慧課堂教學(xué)模式可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)貼近生活的情境，進(jìn)而讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)到物理源自生活。

例如，在教學(xué)“慣性”知識(shí)時(shí)，教師可向?qū)W生推送“汽車在道路上發(fā)生碰撞事故”的資料，并提出問(wèn)題：“從物理的角度進(jìn)行分析，汽車為什么無(wú)法避開(kāi)此類碰撞？”這不僅能考查學(xué)生對(duì)“一切物體具有慣性”與“慣性大小與質(zhì)量有關(guān)”等知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)情況，還能夠讓學(xué)生在情境中深刻理解相關(guān)物理概念，從而降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。此外，教師還可以運(yùn)用智慧課堂對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行存檔，將其學(xué)習(xí)過(guò)程及效果以數(shù)據(jù)化的形式來(lái)呈現(xiàn)，為其后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.及時(shí)評(píng)價(jià)反饋

美國(guó)心理學(xué)家蓋耶認(rèn)為：“誰(shuí)不考慮嘗試錯(cuò)誤，不允許學(xué)生犯錯(cuò)誤，就將錯(cuò)過(guò)最富成效的學(xué)習(xí)時(shí)刻?！庇纱丝梢?jiàn)，糾錯(cuò)環(huán)節(jié)在學(xué)科教學(xué)中具有重要作用。而智慧課堂具有的動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)反饋評(píng)價(jià)功能，十分有助于教師在課堂上進(jìn)行糾錯(cuò)。

對(duì)于測(cè)練中的計(jì)算和作圖等主觀題目，學(xué)生完成后便可上傳至課程終端，然后教師可按次序?qū)W(xué)生的答案分組展開(kāi)對(duì)比，并進(jìn)行投屏詳解，讓他們通過(guò)對(duì)比了解解題錯(cuò)誤所在，從而避免再次犯錯(cuò)；而對(duì)選擇填空類的客觀題型，在學(xué)生完成后，智能系統(tǒng)可即時(shí)匯總及反饋，并分析完成率，有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并針對(duì)學(xué)生薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行授課，這樣就會(huì)讓課堂的講練更具針對(duì)性。

4.資源推送呈現(xiàn)智能性

利用智能數(shù)據(jù)的分析，教師便可根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異推送有針對(duì)性的學(xué)習(xí)素材，高質(zhì)量地滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。同時(shí)，教師推送互批的功能有利于實(shí)現(xiàn)師生、生生互動(dòng)。

此外，教師還可通過(guò)資源推送及智能化選擇，開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)。例如，對(duì)于“用天平和量筒測(cè)量物體密度”實(shí)驗(yàn)，教師可將“實(shí)驗(yàn)器材”“具體操作”“現(xiàn)象觀察”“數(shù)據(jù)處理”以微視頻等方式展示出來(lái)，讓學(xué)生按需選擇并觀看，然后拍照上傳實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)；對(duì)于“液體測(cè)溫”實(shí)驗(yàn)，教師可利用投屏將實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)放大，便于學(xué)生觀察。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展為現(xiàn)代教育教學(xué)智慧課堂的構(gòu)建提供了新的契機(jī)。物理智慧課堂是現(xiàn)代信息技術(shù)與物理課堂教學(xué)的深度融合，為構(gòu)建高效課堂提供了有效途徑。要想構(gòu)建物理智慧課堂，教師應(yīng)充分體現(xiàn)“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的教學(xué)理念，依據(jù)智慧課堂理論框架，采用最優(yōu)化的教學(xué)模式和智能化的數(shù)據(jù)采集分析技術(shù)，注重三大環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)反饋，為學(xué)生帶來(lái)更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。