智慧課堂模式在《熔化和凝固》教學中的應用和體會

張菊

摘 要：相比傳統的物理教學，智慧課堂教學模式能提供適合學生個性的支持和服務。智慧學習平臺能根據學生特征、課程內容和學習環境等，提供教與學的資源及師生交流工具，記錄學生學習過程，并對學生個性評估及學習效果作評價，能在各環節促進學生的有效學習。它強調內容推送，根據學生類型，在計劃、監控和評估、自我學習能力提高等方面發揮作用。

關鍵詞：智慧課堂 傳統物理 實驗教學

隨著教改的實施，利用智慧課堂環境、電子書包、交互式白板、互聯網及局域網、云平臺，學科資源以及智慧課堂教學案等軟硬件構成的智慧課堂平臺的教學模式越來越受到人們的關注。智慧課堂平臺作為一種物理架構，是智慧教育理念實現的基礎和關鍵，而傳統的初中物理實驗教學存在一定局限性，智慧課堂平臺能夠對實驗教學有一定的支持與補充。

課堂上，老師可以將資源推送給學生，可以進行實驗分組，鼓勵學習進行協作，并利用平臺的實錄和拍照功能記錄后共享到群里供其他同學瀏覽。可以利用討論區、留言區、投票等功能促進生生、師生交流，教師可即時獲得反饋，調整教學，對于隨堂練習中的客觀題還可以自動批改[1]。課余，學生可以在家中利用教師提供的教學資源完成預習及課后練習，教師可以利用課余時間去檢查學生完成情況，系統會生成學習報告，老師可以有針對性地講解。

下面是我在《熔化和凝固》第一課時教學中運用智慧課堂模式的實例和體會：

本節課的教學目標1.理解氣態、液態和固態 是物質存在的三種形態.2.了解物質的固態和液態之間是可以轉化的.3.了解熔化、凝固的含義，了解晶體和非晶體的區別。4.通過觀察晶體與非晶體的熔化過程培養觀察能力，實驗能力和分析概括能力。教學難點是指導學生通過對實驗的觀察，分析概括，總結出固體熔化時溫度變化的規律，并用圖象表示出來。

一、教學過程

1.探究點一 物態變化

課前，老師根據本節課的課題《熔化和凝固》，通過智慧課堂教師端向學生的電子書包創設情境并推送任務。創設情境展示生活中的各種物態變化的事例：鐵礦石在高溫爐中熔化為鐵水，從高溫爐中倒出的鐵水凝固成鐵板;低溫度實驗室在低溫狀態下制得液態氧、氮和固態氧、氮;不同季節、氣候下的水的狀態變化：春天來了，河面上的冰開始熔化成水.炎炎的夏天，灑在地上的水干了，變成看不見的水蒸氣，跑得無影無蹤等.任務單：1.觀察身邊的物體，舉一些自然界和日常生活中的各種不同狀態的物質2.聯系生活，發現物質狀態變化的例子。

學生攜帶著電子書包在可能的場景，收集相關圖片，分享到智慧課堂平臺的班級作品庫，讓每個同學和老師都能瀏覽、評論、討論。讓學生利用電子書包服務器資源，對研究的問題有積極主動的認識。

教師在討論區發布討論：物質的狀態有哪些？物質的狀態是一成不變的嗎？大家可以充分討論，各抒己見。老師適時引導

堂上，老師可以根據同學們課前提供的資料和討論的情況，引導歸納：

（1）物質通常有三種狀態，即固態、液態和氣態。如冰、水、水蒸氣就是水這種物質的三種狀態。

（2）隨著溫度的變化，物質會在固、液、氣三種狀態之間變化。通常是固態的鋁、銅、鐵等金屬，在很高的溫度時也會變成液態、氣態;通常是氣態的氧氣、氮氣、氫氣等，在溫度很低時也會變成液態、固態.物質各種狀態之間的變化叫物態變化。

傳統的物理教學往往是老師講學生被動聽，課堂單調，沒有體現學生的主觀能動性。智慧課堂平臺讓學生先用平板電腦收集的素材，鍛煉學生發現問題、解決問題的能力，提高學生學習的積極性和主動性。充分討論也增加了學生對知識的理解和認知。

二、探究點二 熔化和凝固

1.概念歸納

開始時，老師通過交互式電子白板上向同學們推送熔化和凝固的定義，并在討論區引發大家討論：同學們提供的資源中哪些屬于熔化，哪些屬于凝固？并完成老師推送的練習。同學們可以在平臺發表觀點，老師適當引導，老師還可以通過平臺的統計功能及時了解大家的練習掌握情況并可任意調取同學的回答進行點評[2]。相對傳統教學，能及時、全面了解學情以便實時制定和調整下一步的解決方案。

2.探究固 體熔化時溫度的變化規律

思考：物質熔化時需要什么條件呢？不同物質在由固態變成液態的熔化過程中，溫度的變化規律相同嗎？怎樣設計實驗？討論區交流并完善自己實驗方案。

老師推送一個參考方案，供基礎較弱的同學通過電子書包調用，讓他們可以隨時調用查看.這樣一來，即使是動手能力弱、實驗動作慢的同學，也能參考調用資料，知道怎么樣一步步跟著去做實驗，從而使每一位同學的動手能力都得到鍛煉和提高，并通過自己的親身實驗去發現問題和規律。而傳統物理實驗課堂，探究小組往往是由動手能力強的的同學一人包辦了所有實驗，其他同學只是在一旁觀看或者無所事事，等待結果，被動學習。相比傳統的物理實驗教學，應用智慧課堂平臺，老師可以推送實驗裝置圖和實驗步驟、注意事項等給同學們，讓大家可以根據自身需要自行選擇看或者不看，讓基礎薄弱的同學也能跟得上去進行下一步操作，讓每一位同學都積極參與進來，發揮其學習的主觀能動性。

由于課堂時間的限制，不可能一節課完成海波和蠟兩個實驗，因此將全班分成兩大組，每個大組一個實驗方案，一組做海波，一組做蠟的熔化，每個大組又分成2人一個小組進行實驗。實驗中，學生用智慧課堂平臺去拍攝自己組裝好的實驗裝置，分享到班作品庫。老師進行巡視觀察，對實驗過程中一些典型的問題進行拍照并指導，小組成員也同時利用拍照及錄像功能對自己小組的實驗進行記錄，利用電子書包（學生端平板電腦）的電子表格記錄數據并生成圖像，通過圖像學生可以直觀地得到一些初步的規律，并將實驗實錄、數據及結論共享到班級的群給其他組的同學瀏覽。相比傳統的物理教學，有以下幾點優勢：一是用系統軟件作圖更快速更方便，可以比較快地得出結論，省去了自己一點點去描點畫圖的時間，提高了課堂的效率[3]。二是記錄數據的時候，由于受時間的限制，往往一個小組只能做一次實驗得到一組數據，但我們所記錄的數據往往有偶然性，傳統課堂中自己小組的數據只能自己用，這樣一來僅僅靠一次實驗的一組數據就得出的結論是缺乏說服力的，而采用智慧課堂平臺的共享及瀏覽功能，可以把所有小組的數據特別是另一實驗的相關情況以及實驗實錄（照片及視頻）調取出來，通過共同分析和對比讓實驗結論更全面可靠，更具普遍性。三是實驗結束后老師邀請4個小組的組長上臺展示，組長上臺利用電子書包與交互式白板的互聯，屏幕上可以呈現小組的實驗過程截圖、視頻，以及小組的實驗數據和實驗報告。組長作簡明扼要的總結，歸納出較為完備的實驗結論[4]。如果有錯誤或缺漏，其他組也可以指出并補充，一起完善這個實驗報告，最后由老師進行點評完善，匯總分析，達到合作和共享學習完成實驗的目的。老師同時推送示范實驗的視頻給學生。傳統的物理實驗教學，學生要呈現自己的分析論證過程給老師和其他同學，只能通過書面文字表述，而通過智慧課堂平臺的環境，我們會建議學生用多種方式呈現給同學們看，包括語音、視頻，或者分組上講臺，利用電子白板、平板電腦制作的課件資料進行展示。四是評估、交流和合作。傳統實驗課堂中，由于上課時間短，沒有足夠的時間讓學生進行評估以及交流，而課后學生各自回班進行下一節課，然后放學回家，實驗就沒有了交流評估的時間及空間了。水過鴨背的操作一次，實驗中學生收獲甚少。而利用平板電腦，學生可以在課后通過回顧自己及其他組的實驗視頻及數據，在智慧課堂平臺的討論區進行交流及評估，老師也可以就實驗中的一些典型問題實錄讓同學們展開討論，引導學生解決一些困難問題，使學習效果得到了提升。

課后，通過教師端平板電腦布置并推送作業到學生端。學生通過電子書包接收作業，并按時完成。系統會顯示答案與解釋，如果是遇到困惑，還可以進一步通過智慧平臺聯系老師，進行線上的視頻或文字答疑[5]。老師可以查看學生完成情況，并通過系統統計分析，老師再制定下階段的教學計劃，針對性地解決學生這部分的疑惑。

本節課的突破，在于利用電子書包實現“時”、“空”的跨越。時間的跨越，學生一節課不可能一個人驗證多種實驗方案或多次實驗，即使是每個人完成不同情況，也不能立刻觀看別人的實驗現象及結果，但是利用電子書包，可以記錄實驗過程，視頻或照片，也可以記錄實驗報告。更加可以一次性上傳到班級共享，學生隨時瀏覽評論。學生生生交流加強了，師生交流也強化了。學生課后復習可以利用電子書包，回顧實驗過程。生生交流不再限于附近的人，可以是班內交流，甚至可以瀏覽其他班，進行班班交流。學生學習興趣更濃厚，學習氛圍更活潑。

參考文獻

[1]孫曙輝，劉邦奇.基于動態學習數據分析的智慧課堂模式[J].中國教育信息化，2015，22期：21-24.

[2]王盛之，毛沛勇.基于數字化教學案的智慧課堂互動教學系統實踐研究[J].教學月刊中學版，2014（4）.

[3]卞金金，徐福蔭.基于智慧課堂的學習模式設計與效果研究[J].中國電化教育，2016（349）.

[4]孫曙輝，劉邦奇.智慧課堂.北京師范大學出版社，2016年5月1日.

[5]百度.“智慧課堂”.