智慧課堂背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思考

陳曉強(qiáng)

【摘要】物理學(xué)是一門基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的趣味性，學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中建立良好的物質(zhì)觀念，進(jìn)一步形成科學(xué)探究素養(yǎng).然而，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往容易受到內(nèi)容和器材上的限制，學(xué)生也無(wú)法得到針對(duì)性的學(xué)習(xí).對(duì)此，在智慧課堂的應(yīng)用下，教師需要打造一個(gè)個(gè)性化的學(xué)習(xí)課堂，利用智慧課堂實(shí)現(xiàn)師生間的互助合作，全面提高學(xué)習(xí)成效.基于此，文章以凸透鏡成像的規(guī)律實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)智慧課堂背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，做一個(gè)簡(jiǎn)單的分析和研究.

【關(guān)鍵詞】初中物理;智慧課堂;物理實(shí)驗(yàn)

在當(dāng)前的科技信息時(shí)代，人工智能技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域.在教育教學(xué)領(lǐng)域，人工智能的應(yīng)用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式的改革，促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展.在新的教學(xué)模式下，教師需要做好教學(xué)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生在智慧課堂的教學(xué)模式下進(jìn)行實(shí)踐探索，加強(qiáng)自主探究能力，進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的知識(shí)運(yùn)用能力.

1 智慧課堂概要

對(duì)智慧課堂的定義進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)智慧課堂主要有兩種類型：一類是基于“智慧”語(yǔ)義本身，另一類則是突出“技術(shù)”.新課程理念指出：“課堂教學(xué)并不是簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，它是師生共同成長(zhǎng)的一段生命歷程，具有互動(dòng)性.”

在新一輪教學(xué)改革的推動(dòng)下，課堂教學(xué)顯現(xiàn)出了前所未有的復(fù)雜性，教學(xué)本身具有多變性和不確定性，這就需要教師做好充分的教學(xué)規(guī)劃，有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的教學(xué)問題.對(duì)此，在互聯(lián)網(wǎng)的背景下“智慧課堂”出現(xiàn)，它結(jié)合信息化的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了教學(xué)過程的智慧化，推動(dòng)了教育教學(xué)工作的開展[1].

在當(dāng)前的時(shí)代背景下，智慧課堂能夠利用信息化、智能化的課堂，將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)得更加清晰.智慧課堂是大數(shù)據(jù)時(shí)代的產(chǎn)物，教師需要根據(jù)智慧課堂的教育理念和教育氛圍展開教學(xué)，引導(dǎo)他們充分深入到學(xué)習(xí)探索之中，提高自身的學(xué)習(xí)探究能力.

智慧課堂具有創(chuàng)新性，教師在課上根據(jù)實(shí)際問題，聯(lián)系到生活現(xiàn)實(shí)，并從新的視角發(fā)現(xiàn)問題，為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供思路.與此同時(shí)，智慧課堂具有高效性，它能夠克服傳統(tǒng)課堂教學(xué)的枯燥，呈現(xiàn)出一個(gè)高質(zhì)量的教學(xué)課堂，進(jìn)一步凸顯出智慧課堂的鮮明特征.

2 智慧課堂背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)

初中階段的學(xué)生處于個(gè)性化發(fā)展的時(shí)期，在這一時(shí)期他們的自我意識(shí)比較強(qiáng)，認(rèn)為自己的想法更加重要.在此過程中，如果教師將自己的想法強(qiáng)加于學(xué)生的身上，學(xué)生會(huì)更不愿意接受.

在物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師都是先進(jìn)行教學(xué)操作，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí).在這種情況下，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)走神的現(xiàn)象.對(duì)于物理這門課來(lái)講，如果學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)走神的問題，他們就會(huì)難以理解知識(shí)，這對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)來(lái)講具有一定的影響.對(duì)此，教師在教學(xué)中，輔助運(yùn)用智慧教學(xué)，能夠極大程度地提升課堂教學(xué)效果，將實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容具象化.

智慧課堂的應(yīng)用能夠加強(qiáng)師生之間的溝通與交流，學(xué)生能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)自己的問題，進(jìn)而知道自己哪些方面做得不到位，有效改正問題.物理學(xué)科具有抽象性，初中階段的學(xué)生剛剛接觸物理這門學(xué)科，往往無(wú)法對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生興趣.

雖然物理實(shí)驗(yàn)具有一定的樂趣，但是絕大多數(shù)學(xué)生也只是被實(shí)驗(yàn)的表象所吸引，并沒有深入到其中進(jìn)行探索，往往無(wú)法學(xué)習(xí)到更加深入的內(nèi)容.在此背景下，教師可以在智慧課堂上有效應(yīng)用信息化的技術(shù)設(shè)備，將抽象的物理實(shí)驗(yàn)具象化，讓學(xué)生進(jìn)一步感受到物理知識(shí)的重要性，讓學(xué)生可以清楚地理解知識(shí).不同學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解是不同的，教師需要結(jié)合教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生傳授基本的物理知識(shí)的同時(shí)，讓學(xué)生能夠運(yùn)用自己熟悉的方式學(xué)習(xí)知識(shí)[2].

智慧課堂背景下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀性.教師需要有效利用多媒體教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)和了解，進(jìn)而對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程、反應(yīng)過程進(jìn)行觀察思考.

在智慧教學(xué)中，教師能夠利用多媒體播放整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行快進(jìn)或者慢放，在遇到實(shí)驗(yàn)效果不明顯、實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間長(zhǎng)的問題時(shí)候，這種教學(xué)方法能夠更加直觀、具體.另外，有一部分的物理實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)比較難，教師利用智慧課堂展開教學(xué)，能夠提高教學(xué)效率，進(jìn)一步突出實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)與思考.智慧課堂的應(yīng)用增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范性.

教師有效利用智慧課堂進(jìn)行教學(xué)，能引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)的設(shè)備教學(xué)中，進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)的操作步驟，并關(guān)注實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，讓學(xué)生嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，提升實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性.

3 智慧課堂背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

例如 “凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)，是初中階段比較復(fù)雜的一個(gè)實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生需要充分熟悉凸透鏡成像的概念、規(guī)律，了解物距、像距、焦距、實(shí)像、虛像等概念.在物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生還需要明確怎樣正確測(cè)量凸透鏡的焦距，怎樣進(jìn)行規(guī)范的操作，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中得出有關(guān)的規(guī)律.

在智慧課堂的背景下，教師可以有效利用多媒體教學(xué)、微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，有效利用多元化的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)深化學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理解與思考.

智慧課堂是大數(shù)據(jù)時(shí)代的產(chǎn)物，教師需要根據(jù)智慧課堂的教育理念和教育氛圍展開教學(xué)，引導(dǎo)他們充分深入到學(xué)習(xí)探索之中，提高自身的學(xué)習(xí)探究能力.

3.1 轉(zhuǎn)換教學(xué)形式，提高教學(xué)成效

智慧課堂與以往的教學(xué)模式不同，它打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，突破了教學(xué)固定模式，學(xué)生在課上學(xué)習(xí)中，先利用視頻的形式對(duì)知識(shí)建立一個(gè)印象，再設(shè)計(jì)相關(guān)的探究活動(dòng)，并為學(xué)生提供更多的思考時(shí)間等.這種學(xué)習(xí)模式更加適合應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué).

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要有效利用微課教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考.教師需要在智慧課堂教學(xué)模式中，有效設(shè)置討論活動(dòng)，在學(xué)生微課學(xué)習(xí)完成后，設(shè)置幾個(gè)問題，讓學(xué)生通過討論的形式探究出真正的答案，再具體通過實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行驗(yàn)證[3].

例如 在智慧課堂的教學(xué)模式下，教師可以利用微課展開教學(xué).教師先利用多媒體，播放微課《神奇的凸透鏡》，微課詳細(xì)介紹了怎樣用凸透鏡近距離觀察教材上的字體，怎樣遠(yuǎn)距離觀察較遠(yuǎn)的物體.在微課中，兩種情況所觀察到的像的大小和正反是并不相同的.緊接著，教師進(jìn)行提問：凸透鏡成像的大小、正反與哪些因素有關(guān)？隨后，學(xué)生開始進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生先根據(jù)自己的想法進(jìn)行回答，再通過實(shí)驗(yàn)的形式進(jìn)行驗(yàn)證.

最后，在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)微課內(nèi)容進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步利用微課觀察物體在成像方面的區(qū)別.在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生如果出現(xiàn)不懂的情況，可以與其他學(xué)生進(jìn)行交流，或是觀看之前看過的微課視頻.在邊做邊學(xué)的過程中，深化對(duì)知識(shí)的理解，進(jìn)一步建立屬于自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系.

3.2 更新教學(xué)技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容

在現(xiàn)代物理課堂上，初中生往往顯得比較茫然，主要是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)課前預(yù)習(xí)并不重視.教師需要更新教學(xué)技術(shù)，并構(gòu)建一套專門的課前預(yù)習(xí)模式.對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課來(lái)講，學(xué)生并不能一味地按照教材內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還需要?jiǎng)?chuàng)新思維能力，根據(jù)自己的想象力進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用下，多媒體技術(shù)日漸完善，初中生對(duì)于新鮮的事物更加好奇.對(duì)此，教師需要有效利用智慧課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在課下觀看網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的微課視頻，讓學(xué)生做好充分的課前準(zhǔn)備，進(jìn)而更好地進(jìn)行課堂學(xué)習(xí).另外，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)介紹的過程中，有效利用多媒體圖片進(jìn)行介紹，縮短了傳統(tǒng)的板書教學(xué)時(shí)間，提高了課堂教學(xué)成效.在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，多媒體視頻需要跟隨學(xué)生的實(shí)驗(yàn)同步播放，教師下講臺(tái)巡視學(xué)生的完成情況，并充分進(jìn)行指導(dǎo)，解答學(xué)生存在的問題.

例如 教師在智慧課堂的教學(xué)模式下，利用多媒體先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)前一階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行回顧，深化理解，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的印象.首先，教師展示了一張透鏡成像圖片，并進(jìn)一步分析虛像和實(shí)像的規(guī)律，對(duì)概念和要點(diǎn)進(jìn)行熟悉;其次，教師利用多媒體，將“凸透鏡成像”的概念進(jìn)行挖空，讓學(xué)生進(jìn)行填寫.在強(qiáng)化練習(xí)中，學(xué)生深入思考凸透鏡成像的規(guī)律，加深了對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的印象.另外，強(qiáng)化練習(xí)還包括基本的選擇題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中，進(jìn)一步加強(qiáng)了印象，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)開展奠定了良好的基礎(chǔ);最后，教師播放了一段視頻，視頻內(nèi)容主要是“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)步驟，教師讓學(xué)生先完整地觀看，隨后再展開實(shí)驗(yàn).在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，教師并沒有停止對(duì)實(shí)驗(yàn)視頻的播放，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，如果遇到問題能夠通過觀看視頻解決問題.在學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后，教師設(shè)計(jì)問題：研究凸透鏡實(shí)驗(yàn)時(shí)候，若凸透鏡只有一半，光屏上能否出現(xiàn)完整的像，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的想法作出回答.最后，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行回答，加深對(duì)問題的理解和思考.

3.3 軟件硬件相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)習(xí)成效

在智慧課堂的教學(xué)中，教師需要利用在線文檔展開教學(xué)，通過QQ、微信等多個(gè)平臺(tái)進(jìn)行編輯和分享，做好充分的交流互動(dòng).

在智慧課堂教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生前往智慧課堂的教室展開學(xué)習(xí)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線編輯，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)填寫.在線文檔能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，全班學(xué)生都能進(jìn)行編輯，一個(gè)人的編輯內(nèi)容就能更新同步到所有的設(shè)備之中.對(duì)此，學(xué)生能夠在計(jì)算機(jī)上看到其他組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的進(jìn)度，也能夠看到其他組的數(shù)據(jù).在線文檔具有高效、實(shí)時(shí)的特點(diǎn)，它能夠?qū)崿F(xiàn)班級(jí)間的高效互動(dòng)，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，引導(dǎo)學(xué)生相互競(jìng)爭(zhēng)、相互進(jìn)步.

在軟硬件相結(jié)合的條件下，學(xué)生需要根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)論總結(jié)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)開展的內(nèi)容探究規(guī)律，驗(yàn)證推論.

在課上，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)完成后，將數(shù)據(jù)整理到了在線數(shù)據(jù)庫(kù)之中，對(duì)物距的大小排序，并將所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個(gè)表格之中.在這種情況下，學(xué)生能夠輕松了解到圖象性質(zhì)一共有四種類型，并分別從這四種類型對(duì)不同物距范圍、物距的范圍與凸透鏡焦距進(jìn)行聯(lián)系.其中，四種像距的性質(zhì)分別是u<f，u>f，u=2f，u>2f這幾種情況，而后三種情況的像距對(duì)應(yīng)的是v>2f，v=2f，f>v>2f這三類，由此可得凸透鏡成像的規(guī)律.在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行更加科學(xué)的整理.學(xué)生不僅能夠?qū)Ρ拘〗M的數(shù)據(jù)展開分析，還能對(duì)其他小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠互相糾正錯(cuò)誤，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用能力.

與此同時(shí)，在課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，教師可以利用智慧教育平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生在課后完成在線作業(yè).在線作業(yè)系統(tǒng)比較智能，學(xué)生在完成作業(yè)后的第一時(shí)間，系統(tǒng)能夠?qū)υ诰€作業(yè)進(jìn)行糾正和批改.學(xué)生需要根據(jù)自己的實(shí)際情況查看講解的內(nèi)容，并進(jìn)行精確有效的分析.在此期間，平臺(tái)系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的完成情況制定一個(gè)錯(cuò)題庫(kù)，有利于學(xué)生更好地在后續(xù)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行復(fù)習(xí).另外，教師也能夠在后臺(tái)對(duì)學(xué)生的習(xí)題完成情況進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而做好優(yōu)化教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化”教學(xué).

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新課標(biāo)的背景下，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然需要優(yōu)化改革，才能培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維意識(shí).隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，教育工作者需要不斷進(jìn)行教學(xué)探索，進(jìn)而優(yōu)化智慧課堂教學(xué)模式.

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師有效應(yīng)用智慧教學(xué)，能夠豐富教學(xué)的形式，引導(dǎo)學(xué)生不斷提高物理自主探究能力.在信息化的時(shí)代背景下，教育工作者需要不斷優(yōu)化自身的工作能力，并注入新的發(fā)展活力，才能推動(dòng)教育事業(yè)的發(fā)展改革，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量學(xué)習(xí).

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