電子書包環境下初中物理智慧教育案例研究

張欽泉 鐘永江

隨著信息技術促進教育的不斷變革，在信息技術環境下如何優化課堂教學，促進學生智慧培養也逐漸成為研究熱點。教育部在《2014年教育信息化工作重點》中強調：“以促進深度融合為核心，堅持從教育改革發展面臨的實際問題出發，有效促進信息技術與教學深度融合。”而將智慧教育理念應用于初中物理課堂，構建數字化、智能化、個性化的課堂學習環境，能實現學習過程可視化、結果檢測精準化、學習方式個性化，能讓學生在輕松愉快的學習氛圍中主動地學，從而掌握知識，學會方法，提升技能，能為優化物理課程資源的結構，為物理教學的多元化提供動力。同時，以電子書包為代表的信息化學習終端以其獨有的教學交互特性與移動便利性有效改善了傳統課堂教學，具有為學習者創造交互性、趣味性更強的數字化學習環境，有效提升教師的教學效果和學生的學習效果的潛能。因此，本文以初中物理《電功率》教學為例，探討電子書包環境下智慧教育理念是如何支撐初中物理課堂教學的。

● 《電功率》一課原有教學存在的問題

1.為了導入而導入，學生內在動力未被激活

在原有教學中，教師一般都是直接呈現書本中的導入，讓學生思考書本中介紹的現象，并思考現象背后的物理知識，最后又直接從書中找到答案，這在一定程度上禁錮了學生的思維。而且多數學生在生活中都沒留意過書中介紹的現象，甚至見都沒見過電能表鋁盤的轉動情況，從而導致對學習內容不感興趣，內在動力未被激活。因而，這樣的教學使得原定的學習目標難以實現，不符合學生的最近發展區。

2.教師演示實驗困難，現象不明顯，流于形式

在物理教學中，教師時常安排演示實驗用于導入新課教學、示范實驗操作或者幫助學生理解，但由于時間和空間的限制，演示實驗時往往會出現實驗現象不明顯、耽誤課堂進程、學生觀察不清等問題。因此，有些教師在做演示實驗時，流于形式，為了演示而演示，結果既沒有收到良好的效果，又占用了課堂大部分時間。

3.組織學生上臺展示，費時費力，耽誤課堂進程

在傳統教學中，教師經常安排學生按照小組依次到講臺前展示講解，并板書在黑板上，或者用多媒體平臺投影到大屏幕上。這樣既占用了課堂大部分時間，又沒有收到很好的教學效果，甚至由于空間的限制，教室后面的學生根本看不清展示內容。

4.沿用傳統測試方式，教師無法找到問題癥結

在傳統教學中，教師講解新知后，為了及時知曉學生的學習情況，通常都會出題目進行測試，觀察是否有學生舉手，然后隨機找舉手的學生回答，最后把這道題面向全班學生再講解一遍。這種檢測方式具有很大的隨意性和偶然性，無法找到問題癥結，難以達到“因材施教”“查漏補缺”的目的。

● 智慧教育解決方案

智慧教育的核心理念需要通過智慧課堂的構建來實現，智慧課堂的實現也是目前智慧學習環境下學習的新訴求。但目前國內外對于智慧課堂的概念并沒有統一的界定，智慧課堂的概念是從智慧教育理念衍生而來。祝智庭教授在他所提出的智慧教育的理念中，主張借助信息技術的力量，創建具有一定智慧的（如感知、推理、輔助決策）的學習時空環境，旨在促進學習者的智慧全面、協調和可持續發展。鐘紹春教授提出，智慧課堂應以主動、輕松愉快、高質高效和提升學生智慧為根本目標。智慧的培養應貫穿于整個智慧課堂中，通過經歷過程、積累相應的思維經驗來提升智慧，從而達到用創新思維發現問題、用智慧方式解決問題的最終目標。基于以上論述，筆者認為智慧課堂是指在信息技術環境下，以培養學生智慧為目標，利用互聯網技術、計算機技術和通信技術等多種信息技術與教育教學的交互融合，構建輕松愉快、智能化、個性化、數字化的生成性課堂。智慧課堂中的教學特征與傳統課堂有著本質的區別。傳統課堂以教師為中心，強調學生接受知識，多以教師講授為主要模式。而智慧課堂以學生為主體，強調學生主動參與學習探究，在原有經驗的基礎上生成知識。在智慧課堂中，學生以個性化、數字化以及智慧化的學習方式進行學習，而教師作為組織者，主要是以新課程理念為標準來設定教學目標，組織具有個性的智能化教學活動。為此，筆者提出以下智慧教育解決方案。

1.創設情境，問題導入，任務驅動，激發興趣

在課堂導入環節，本節課一改呈現書本上的枯燥文字和圖片的方式，而是利用微課呈現電能表的工作情況，將要學習的知識還原到現實生活中，讓學生體會物理來源于生活，喚起學生已有生活經驗，提出符合其最近發展區的問題，進而引導學生積極思考問題。教師在課前根據教學內容設置好不同梯度的任務，讓學生帶著任務和問題去思考，能夠極大提升學生的學習興趣，激發其內在學習動力。

2.利用信息化支撐環境，打破傳統課堂的時空界限

在演示實驗環節，根據問題導入環節學生思考后提出的猜想，利用自制教材將微課中的電能表搬到講臺上，進一步給予學生感官上的沖擊。然后，利用希沃授課助手的同屏功能，用平板將實驗現象推送到大屏幕上，看不清的學生可以利用電子書包的廣播功能拉進觀察距離。教師演示實驗的同時，引導學生根據自學任務單上的相關任務認真觀察現象并完成。

3.提供信息化支撐環境，實現學習活動可視化

本節課，在充分考慮課型、教學目標的前提下，在學情分析的基礎上采用電子書包系統來支撐課堂教學。課前，教師為學生準備了符合自主探究的自學任務單；課中，學生利用任務單進行自主探究及小組合作交流，經歷知識的建構過程。在學生探究過程中，教師利用電子書包的交互功能，實現對學生的實時監控，捕捉學生的探究動態，對有需求的學生及時進行個別化指導，推選出優秀的小組代表進行課堂展示與講解。提供信息化支撐環境既能使教師合理把握課堂有效時間，又能增加學生個體的探究時間。

4.提供智能測試，實現結果檢測精準化

在新知講解后的反饋環節，教師利用電子書包的測試功能，將提前制作好的試題學案提供給學生，學生提交答案后，系統針對自動批改的數據進行分析，不僅能實時呈現出全班學生對該學案的答題情況、正確率等信息，還能精確地找出答錯題目的個別學生，這樣有助于教師有針對性地再次提問，實現“查漏補缺”“對癥下藥”。

案例設計

《電功率》教學設計

◇教材分析

電功率是繼電流、電壓、電阻、電功之后的又一個電學量，也是生活中各類用電器銘牌上的一個重要指標，在生活和生產中有著廣泛的應用。本節內容既是對上節電能、電功知識的深化，又是為后面的學習作知識準備，起到承上啟下的作用。同時，這也是學生在學習過程中很容易出現問題的部分，特別是關于電功率的概念理解和簡單計算。

◇教學目標

知識與技能目標：知道電功率是表示消耗電能的快慢，理解電功率的概念；知道電功率的單位及其簡單計算；了解電功率的大小是儀器的主要指標之一。

過程與方法目標：通過觀看演示實驗，體會鋁盤轉動的快慢跟接入電路中的用電器有關；通過電器的銘牌比較它們的功率大小，培養節能意識。

情感態度與價值觀目標：通過交流討論，學會與人交流自己的見解，學會傾聽別人的見解，有與他人合作的意識，認識到交流合作的重要性；通過觀察銘牌，計算電功，培養節能意識。

◇重點、難點

重點：理解電功率的概念。

難點：區別額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率。

◇教學過程

（1）創設情境，導入新課

大屏播放《18.2.1-電能表時快時慢》微課，看不清的學生可用電子書包平臺的“廣播功能”在自己的平板電腦上觀看，引發學生思考，為什么電能表的鋁盤轉動，有時急匆匆，有時慢悠悠？（生：我猜想是因為接入電路中的用電器不一樣。）

教師利用同屏功能，將演示實驗投屏到大屏幕上，演示分別將500W電取暖器和1500W電熱水壺接入同一個電路中，讓學生觀察各自工作1分鐘內電能表的鋁盤轉動圈數，并記錄在自學任務單上，然后觀察它們銘牌上的電學參數，找出導致電能表鋁盤轉動快慢不同的原因。

生：電能表鋁盤轉動快慢不同的原因是接入電路中的用電器電功率不同。

師：回答正確。接下來讓我們一起跟著自學任務單，完成本節課的學習目標吧。

信息技術支撐：微課導學、同屏技術。

設計意圖：通過生活中熟悉的現象引導學生思考，讓學生體會物理來源于生活，了解學生的最近發展區，激發學習興趣，進而達到他們的潛在發展區；利用現代信息技術，突破以往教師在講臺上演示實驗時，后面的學生觀察不清現象的空間限制，從而面向全體學生。

（2）自主學習，探究新知

教師利用電子書包平臺的拍照答題功能發布知識梳理限時測試，然后巡視課堂，營造良好的自學環境，引導學困生主動參與自學，收題后發布互評任務。

學生領取任務，根據自學任務單，利用平板電腦觀看相應的微課視頻，完成對應的知識梳理并拍照上傳到電子書包平臺，然后參與互評。

教師利用電子書包平臺的答題卡答題功能發布練習反饋限時測試任務，然后巡視課堂，營造良好的自學環境，引導學困生主動參與自學，收題后由系統自動批改并生成數據報告。

學生領取任務，根據自學任務單，完成對應的練習反饋并用平板將答案提交到電子書包平臺，系統自動批改后二次自學解決錯題。

信息技術支撐：智能測試、互評功能。

設計意圖：把握“學生會的教師不講”的原則，把課堂還給學生，鼓勵學生進行積極思考、讓學生學會自學，培養學生獨立思考、主動生成物理知識的能力；利用師評、互評、機評，從而生成師生互動、生生互動、人機互動的教學環境。

（3）合作學習，展示答疑

學生小組內討論并訂正知識梳理部分的自學內容，認真傾聽小組代表的展示和講解。

教師利用電子書包平臺的搶答功能，讓小組派代表展示并講解知識梳理答案，鼓勵有疑問的學生舉手提出質疑，進一步得出正確結論。

教師大屏展示全班反饋練習的評價分析數據，引導學生發現易錯題，鼓勵有能力的學生展示并講解，并對學生無法解決的疑難點進行答疑講解。

信息技術支撐：測評分析、搶答功能。

設計意圖：利用現代技術創設師生互動、生生互動、人機互動的高效課堂，培養學生互幫互助、展示自我、質疑反思的能力。通過現代技術的數據分析快速找到學生自學的薄弱點和易錯題，打破傳統教學反饋滯后的時間限制，及時查漏補缺。

（4）新知歸納，情意評價

教師利用電子書包平臺發布繪制知識框架圖的任務，并抽取部分學生作業展示。

學生領取任務，利用平板中的思維導圖軟件畫出本節課的知識框架圖，并提交到電子書包平臺上。

教師利用電子書包平臺的“投票功能”將課上積極展示講解的學生設置為“今日學霸”候選人，并發起投票任務。

學生領取任務，以課堂參與者和觀察者的身份，利用平板投票選出心中的“今日學霸”。

信息技術支撐：思維導圖、投票功能。

設計意圖：利用知識框架圖回顧所學知識，反饋課堂教學效果，培養學生總結反思能力。通過“今日學霸”投票活動，樹立學習榜樣，促進更多的學生參與思考和展示，培養學生綜合素養。

參考文獻：

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智慧反思

從課堂學生的神情和反應中知道，這節課的課堂教學效果非常好，也同時得到組內其他教師的好評。筆者根據切身體會，提出電子書包環境下智慧教育理念支撐初中物理課堂教學的基本模式：問題導入—翻轉自學—展示答疑—總結評價。

1.創設情境，導入新課——激發學生學習動機

高質量的導入是教師發揮組織者作用的重要保證，它有利于教師從整體上把握教學過程，使教學能有序展開，從而提高學生學習活動效率。導入是否有效，關鍵在于內容是否有意義，是不是學生熟悉的、感興趣的物理現象或物理問題情境，是不是面向全體學生的知識水平，符合學生的最近發展區。

2.自主學習，探究新知——營造學生主體地位

高效率的自學任務單是發揮學生主體地位的行動綱領，它有利于指引學生思考的方向，獲得成就感，激發學習動機，從而促進學生積極參與自學。自學任務單是否有效，關鍵在于指引是否方向清晰，內容是否層層遞進，任務是否環環相扣，評價是否客觀準確，能否喚起學生的求知欲，引領學生進入積極主動的學習狀態。

3.合作學習，展示答疑——搭建學生展示平臺

在合作展示中，學生深化了對學習內容的認識，建構起了較為科學的知識體系。參與展示的學生更是可以通過表達展示，快速內化所學知識，鍛煉綜合素質，獲得高于他人的成就感，也為同學樹立了學習的榜樣。展示答疑是否高效，關鍵在于是否關注課堂教學中的多方互動，教師能否對課堂進行整體把握，調控教學進程，同時能否鼓勵學生反思、質疑和展示。

4.新知歸納，情意評價——構筑學生知識框架

在總結評價中，學生通過畫知識框架圖，可以進一步內化所學知識，構筑較為完整的知識網絡。通過“今日學霸”類投票活動，可以了解教室這個小社會的成員價值取向，從而培養學生獲得這個小社會認同的期望，激發其積極主動參與學習的動機。總結評價是否高效，關鍵在于教師如何指導學生梳理知識網絡，教師能否在關注達成知識與技能目標和過程與方法目標的同時，注重情感態度與價值觀目標的實現。