基于智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新

徐冬

【摘 ?要】在多媒體信息迅猛發(fā)展的今天，人們將多媒體信息技術(shù)充分運用到日常生活中，很大程度上改變了以往的生活方式、學(xué)習形式，以及工作模式。信息數(shù)字時代下的高中物理實驗教學(xué)，響應(yīng)新課標教學(xué)理念積極做出轉(zhuǎn)型調(diào)整，將物理實驗教學(xué)與多媒體技術(shù)深度融合，構(gòu)建基于智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新型教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】智慧課堂;高中物理;實驗課堂

隨著新課改和素質(zhì)教育的深入推廣，高中物理作為高考理科科目中的重要科目之一，對高中生的考核要求已經(jīng)不僅是對這一學(xué)科基本理論知識的記憶，更是提升到了學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)科知識綜合運用能力的考核層面。本文將從分析高中物理實驗教學(xué)及創(chuàng)新過程中存在的問題出發(fā)，在明晰智慧課堂內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，結(jié)合高中物理智慧課堂的特點，探討基于智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新。

一、分析高中物理實驗教學(xué)及創(chuàng)新過程中存在的問題

（一）高中物理實驗教學(xué)中存在的問題

高中階段物理較之初中物理更具邏輯性和抽象應(yīng)用性，學(xué)生抓不住重點，難以理解;加之，高中物理的多領(lǐng)域特點，即在高中物理學(xué)科中會大量引入能源、航天、電子信息等多個專業(yè)方向的內(nèi)容，涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識更是廣泛，包含力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)等多個專業(yè)領(lǐng)域，很大程度上加大了高中物理學(xué)科知識的理解難度，使學(xué)生學(xué)習過程中困難重重，當然，這與目前高中物理的教學(xué)現(xiàn)狀也息息相關(guān)。即高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀，分析如下：

1.不夠重視學(xué)生實驗實踐能力

受應(yīng)試考試的壓力，不少高中物理教學(xué)的方式是以“填鴨式”的灌輸式傳統(tǒng)教學(xué)方式為主。物理對學(xué)生掌握水平的主要衡量標準也是以分數(shù)為主，這和物理學(xué)科更注重學(xué)生運用物理解決問題的實操能力背道而馳。

2.不夠重視實驗理解思路

現(xiàn)今，很多高中物理教師在教授物理知識理論

時，淡化或輕視對相應(yīng)物理過程的分析，生硬枯燥的講解，無形中增加了學(xué)生理解和吸收新知識的難度。

（二）高中物理實驗教學(xué)創(chuàng)新中存在的問題

1.過于偏重模式型教學(xué)

高中物理是一門理論性強、實操性強的學(xué)科，在

日常課堂教學(xué)及學(xué)習過程中，或多或少存在過于偏重模式型的教學(xué)模式。而新課改教育則是更為重視“教實”的教學(xué)模式，即強調(diào)將理論與實踐相結(jié)合進行教學(xué)，故而，在高中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新活動中，教師要重視理論結(jié)合實踐的教學(xué)聯(lián)系，避免再度陷入先理論再實踐的舊式培養(yǎng)方式。

2.過于偏重理論而實踐不夠

受限于過于追求成績的應(yīng)試壓力，致使很多高中物理教學(xué)極為重視死記硬背理論知識，忽視實踐的重要性，導(dǎo)致學(xué)生因不能徹底理解這門課程所學(xué)內(nèi)容的含義，背離了高中物理實驗教學(xué)的重點，即培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的運用能力。故而，針對高中物理實驗教學(xué)進行的創(chuàng)新活動，教師要有意識地避免陷入只重視理論，輕視實踐的教學(xué)模式。

二、明晰智慧課堂的內(nèi)涵

基于多媒體信息技術(shù)構(gòu)建的“智慧課堂”，是指基于人機協(xié)同工作“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)，通過融合包含短書的AI課、雙師課程、訓(xùn)練營、修煉場等新技術(shù)功能的生態(tài)化學(xué)習環(huán)境，完善教師和學(xué)生的課堂參與感，從而使常規(guī)物理教學(xué)模式得以優(yōu)化的教育理念。這一新型智慧教育理念，體現(xiàn)了云盒、智能終端、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，以促進學(xué)生智慧發(fā)展為切入點。嶄新的課堂教學(xué)范式，不僅有助于新時代培養(yǎng)智慧型人才，而且真正實現(xiàn)了課堂交互式學(xué)習，高效、及時地讓學(xué)生的問題得以反映給教師，并在短時間內(nèi)可將教師有針對性的教學(xué)加以實施，真正實現(xiàn)教與學(xué)兩方面的準確對接、教學(xué)評價的高效及時，以及教學(xué)資源推送的智能化。

三、淺談高中物理智慧課堂的特點

（一）資源情景化，降低物理抽象知識的理解難度

智慧課堂通過微課的教學(xué)形式使物理課堂教學(xué)得以情景化，即通過視頻片段將教學(xué)設(shè)計和教學(xué)資源加以整合，力求通過整合類型多樣、主題明確以及結(jié)構(gòu)緊湊的“專題資源包”，為學(xué)生營造真實完整的教學(xué)環(huán)境，幫助學(xué)生深入了解各種物理現(xiàn)象，進而掌握物理課程中的基本概念和基本規(guī)律。

（二）知識碎片化，提高學(xué)生對物理學(xué)科難點知識的掌握水平

智慧課堂中微課的教學(xué)內(nèi)容，呈現(xiàn)形式可以是一個重要知識點、一個經(jīng)典題型精解，或一個物理基本概念，這樣教學(xué)重點獨立而突出，有助于學(xué)生在極短的時間內(nèi)準確領(lǐng)會、掌握一個物理學(xué)科的知識難點。

（三）教學(xué)趣味化，提升學(xué)習物理的信心和興趣

物理學(xué)科中不乏抽象的知識，如枯燥乏味的公式、概念。很多學(xué)生因不能理解而喪失學(xué)習信心，產(chǎn)生厭學(xué)情緒。而高中物理智慧課堂使枯燥沉悶的物理課堂趣味化，深入淺出的生動講解使枯燥的物理知識變得直觀、形象，理解難度消除的同時，吸引學(xué)生主動參與課堂學(xué)習，大大提升了學(xué)生學(xué)習物理的信心和興趣。

四、探討基于智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新

作為理科的一門核心課程，高中物理在很大程度上影響著眾多考生的高考成績。鑒于此，隨著多媒體信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，日常物理實驗教學(xué)活動的創(chuàng)新迫在眉睫，除加強常規(guī)物理實驗教學(xué)中多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用外，基于智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新活動，應(yīng)把重點放在通過多媒體資源對高中物理實驗課程的學(xué)科知識整合上，對抽象難懂的知識點借助多媒體技術(shù)進行演示講解，使之更利于學(xué)生接受、理解和掌握。

（一）課前通過微課預(yù)習展示實驗流程

智慧課堂與傳統(tǒng)物理教學(xué)基本模式的一大顯著區(qū)別，即把幫助學(xué)生吸收知識的環(huán)節(jié)放在課前階段，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習創(chuàng)建更廣闊的思考時間和空間，很大程度上促進學(xué)生參與物理實驗探究活動的自發(fā)性。例如，運用微課實施智慧課堂，教師根據(jù)物理實驗內(nèi)容，設(shè)計需要學(xué)生預(yù)習的微課，有助于增強學(xué)生的課堂參與感。以“探究感應(yīng)電流方向的因素實驗”為例，該實驗是學(xué)生掌握“楞次定律”的重要鋪墊，也是物理知識的難點。教師應(yīng)提前對該實驗展開分析，尋找突破點，進而轉(zhuǎn)化為微課視頻的重要內(nèi)容，制作學(xué)習指導(dǎo)單，讓學(xué)生利用課余實際完成預(yù)習。微課視頻包括：復(fù)習回顧感應(yīng)電流產(chǎn)生條件和對磁通量的理解與展示磁鐵N插入線圈，觀察電流計的表針變化，N撥出，S插入等情況下電流表指針變化情況。引導(dǎo)學(xué)生填寫學(xué)習指導(dǎo)單，思考引起變化的原因，為課堂教學(xué)做好知識鋪墊，引發(fā)學(xué)生積極深入思考。

（二）通過分組模式探究物理實驗原理

智慧課堂模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的另一大區(qū)別，則體現(xiàn)在物理課堂的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師更為重視和關(guān)注學(xué)生在課上探究學(xué)習活動的自主性和參與度。具體到課上實驗教學(xué)計劃，教師可設(shè)計為三個階段：第一階段討論活動，學(xué)生帶著課前預(yù)習中產(chǎn)生的質(zhì)疑與問題，在小組內(nèi)對重點問題展開分析、探究，并找到解決方法;第二階段解析實驗問題，在小組討論后，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，優(yōu)化解決問題的方法與策略，并對實驗結(jié)果加以分析;第三階段實施實驗探究，教師根據(jù)實驗內(nèi)容，組織學(xué)生以獨立實驗或小組實驗兩種方式開展，進而完成相應(yīng)的實驗探究過程。以“傳感器及其工作原理”教學(xué)為例，學(xué)生對傳感器概念初步了解后，思考各類傳感器的組成部分，教師組織學(xué)生分組利用多用電表，探究光敏電阻、熱敏電阻與金屬熱電阻的工作特性，并進行總結(jié)歸納，從而加深傳感器工作原理的認知，讓學(xué)生設(shè)計簡單的傳感器電路，如音樂盒、火警報警器等，闡述設(shè)計思路，共同分析論證，培養(yǎng)學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。

（三）通過布置課件作業(yè)掌握實驗思維

興趣是驅(qū)使學(xué)生主動學(xué)習的重要因素，教師要發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，凸顯出學(xué)生的學(xué)習主體地位，利用啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生以小組合作的方式進行交流與溝通，在實踐活動中實際操作，更好地理解并且掌握知識，將物理知識和生活結(jié)合起來，學(xué)會用物理的眼光來看待生活，發(fā)現(xiàn)身邊的物理現(xiàn)象。教師可以結(jié)合學(xué)生的日常生活將生活中蘊含的物理現(xiàn)象帶到課堂，通過討論引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用物理知識解決實際問題，改變枯燥單一的學(xué)習氛圍，提升學(xué)生的學(xué)習熱情，讓學(xué)生感受到物理學(xué)習的樂趣。在興趣的驅(qū)使下，學(xué)生的學(xué)習成績自然地得到提升，實驗教學(xué)讓學(xué)生能夠形成實驗思維模式，具備良好的物理綜合水平。

實驗教學(xué)并不只是讓學(xué)生通過實驗來掌握實驗的過程，去觀察實驗的結(jié)果，更在于讓學(xué)生能夠在實踐的過程中形成設(shè)計意識，完成實驗的分析以及對于實驗結(jié)果的整合，在實驗中形成實驗思維。通過布置課后作業(yè)完成實驗教學(xué)，以做好教學(xué)拓展，彌補實驗中沒有涉及到的內(nèi)容，做好教學(xué)的延伸，也是智慧課堂下的重要組成模塊。教師可以從以下三個方面來進行作業(yè)的布置：第一，教師要通過作業(yè)來打開學(xué)生的物理視野，在實驗中，并不是所有的實驗都是嚴謹嚴肅的，也有一些趣味性實驗，教師可以從學(xué)生的日常生活出發(fā)，結(jié)合學(xué)生已有的生活經(jīng)驗布置生活物理實驗，用實驗拓展學(xué)生的知識面。教師所布置的實驗內(nèi)容，只要和物理知識相關(guān)即可，讓學(xué)生在實驗中充分地發(fā)揮自身的想象力，然后教師可以對匯總的方案進行分析，選擇幾個比較合適的項目進行投票表決，確定出方案后，教師可以讓學(xué)生以視頻記錄的方式完成實驗，對于學(xué)生不太理解的地方，教師要仔細講解，同時讓學(xué)生用自己的邏輯去理順整個實驗流程，對于其中不合理的地方，教師要加以引導(dǎo)，提升其項目的執(zhí)行能力，提高物理學(xué)習的熱情。第二，教師要讓學(xué)生在作業(yè)中回顧實驗的內(nèi)容以及知識內(nèi)化，教師應(yīng)結(jié)合近幾年的考題布置實驗作業(yè)，在學(xué)生做完實驗后，教師可以向?qū)W生教授相應(yīng)的整理方式，讓學(xué)生嘗試對實驗的內(nèi)容進行整合，讓學(xué)生學(xué)會用文字去表述其中的環(huán)節(jié)，從而讓學(xué)生能夠了解到實驗涉及的知識點，以及應(yīng)該如何應(yīng)用這些知識點解決難題，進而順利地完成練習。第三，在一些課外的實驗活動或者生活實驗活動中，教師可以讓學(xué)生結(jié)合已有的知識和經(jīng)驗，在生活中進行實踐，設(shè)計出合理的實驗過程，并且通過實驗操作驗證自己的猜想，幫助學(xué)生形成實驗思維，學(xué)會用物理知識解決實際問題。

教師要結(jié)合學(xué)生的日常生活，布置一些趣味性實驗，以充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，讓學(xué)生無論是在課上還是在課下，都能夠樹立起質(zhì)疑的意識，用合作教學(xué)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習自信心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習的主動意識，學(xué)生通過設(shè)計合理的實驗過程，并且配合相應(yīng)的實驗操作，真正地具備實驗的能力，形成實驗的思維，更好地用物理知識解決生活中的物理問題。

綜上所述，在高中物理教學(xué)中，實驗教學(xué)在整個物理教學(xué)中占據(jù)核心地位。在新高考背景下，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗?zāi)芰εc思維，借助智慧課堂、微課等多媒體技術(shù)輔助，為學(xué)生構(gòu)建智慧課堂，更為有效地促進學(xué)生實驗水平的發(fā)展，綜合提升學(xué)生的物理素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)，進而培養(yǎng)學(xué)生成為全面貼合社會需求標準的高素質(zhì)人才。智慧課堂的高中物理實驗創(chuàng)新教學(xué)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的同時，提高學(xué)生的學(xué)習效率和教師的教學(xué)效率，不僅有助于深化學(xué)生對物理知識的掌握理解，更利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的主觀意識，產(chǎn)生主動探究物理知識的積極性。

【參考文獻】

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