智慧課堂背景下的高中物理精準教學

沈旭東

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出：“高中物理課程應在義務教育的基礎上，進一步促進學生物理學科核心素養的養成和發展。”這要求教師在課堂教授學生物理觀念的基礎上，要注重培養學生的科學思維、態度。近些年，借助“互聯網+教育”模式和大數據技術，精準教學逐漸興起，對培養學生核心素養提供了巨大的幫助。但是，筆者在運用傳統精準教學模式進行日常教學過程中發現遇到一些問題，極大地制約了精準教學的開展。為此，筆者所在學校借助由科大訊飛公司開發的平板教學系統，結合精準教學課堂模式的優點，探索基于培養學生核心素養的智慧課堂精準教學模式。

一、智慧課堂的優越性

傳統的精準教學模式下（見圖1），如翻轉課堂等，教師可借助教學資源庫對學生實行個性化資源推送，再通過大數據平臺對學生的學習結果進行評價和統計，最后對學生所反映出來的問題有針對性地進行點評和講解。但筆者在運用傳統精準教學模式進行日常教學過程中遇到了以下三個問題。

圖1 傳統的精準教學模式

一是在校學生缺少設備和技術支持，只能在放學后通過互聯網進行自主學習，學習過程中缺少教師的監督，因此學習效果完全取決于學生的自覺性。二是學生缺少自由討論的環境，思維得不到碰撞，不利于培養學生的合作和創新精神。三是該模式更多注重對學生學習結果的統計，忽視了學生的學習過程，更偏重于對物理觀念進行精準教學，弱化了對學生科學思維、態度的關注和培養，這與新時代物理學科的育人理念相違背。

相比之下，借助科大訊飛的智慧教學系統，開展教育教學活動，具有以下四個優點。一是精準。針對不同的學生推送不同的資源和習題，并對每一個學生的反饋進行追蹤記錄，實時且長期得出學生的學習情況。二是高效。給學生一個自由的大平臺進行自主學習，同時，教師可實時在旁指點，在課內外隨時查看學生對推送的資源的使用情況，對學生進行監督，以保證效率。三是以學生為本。學生人手一臺平板電腦，通過預裝特殊的系統，杜絕學生將平板用于學習之外的現象。同時，也解決了課堂實行精準教學過程中學生無設備的煩惱。四是符合核心素養要求。通過平板進行教學，可充分培養學生的物理觀念、科學思維和態度。

圖2 智慧課堂精準教學模式

二、智慧課堂模式的實施步驟

智慧課堂模式的實施步驟，主要由以下五步組成。

一是制定教學目標。根據教材和學情，制定基于學生核心素養的教學目標。

二是解構教學內容。根據教學目標，選擇課堂素材和習題，編制學案，制定教學過程，對學案內的素材和習題進行核心素養“解構”。

三是收集反饋數據。通過平板教學系統推送素材和問題，開展教學。在完成一個階段的學習之后，再通過平板教學系統向學生推送習題，利用大數據平臺收集和統計學生練習情況，快速得到反饋數據，包括做題用時、選擇題錯誤率、計算題主要錯誤及對應的知識點等。

四是評價學生。對學生的評價主要由主觀評判和客觀評價兩方面構成。主觀評判，即教師結合自身教學經驗，通過觀察學生在聽課和解題過程中所展現出的各種表情和動作等，了解學生在學習過程中所展現的思維、方法和情感，而做出的評價。客觀評價，即通過將大數據平臺的反饋數據與“解構”得出的核心素養水平進行對比，對學生的核心素養進行評價，將兩者結合，即可在課堂快速、全面、精細地評價學生對該堂課核心素養目標的掌握情況和缺失情況。

五是改善教學策略。根據學生核心素養評價，對課堂時間重新進行分配，少講甚至忽略學生已經掌握的內容，將更多的時間用于強化學生缺失的素養上。

三、基于智慧課堂的習題“解構”和評價

浙江省教研室教研員梁旭老師指出，教師要擁有“解構”素養及水平的能力，即具有分析問題解決相關的素養及水平的能力。智慧課堂模式的實施，同樣需要遵循物理學科核心素養的水平劃分，進行“解構”。所謂“解構”，即通過對題目每個選項或小題，從素養要素、素養類型及學業質量幾個維度對其進行拆解細分。這種拆解細分，使其與物理核心素養的要求進行了對應。通過這樣的“解構”，可快速對學生的錯誤進行評價，再結合學生的課堂表現，即可直觀和透徹地了解學生的問題及錯誤，診斷學生核心素養的缺失。筆者以物理習題常見的選擇題和計算題作為案例進行解構。

案例一：如圖3所示，在粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環，兩環上通長度相等的輕繩系著一個小球，現將AB間距離變大后小球仍處于靜止狀態，則（? ? ? ?）

A. 與B環相連的細繩對小球的拉力變大

B. 環對桿的摩擦力變小

C. 桿對A環的力不變

D. 桿對A環的支持力變大

圖3 案例一圖示

通過表1解構案例一得到的素養要素、素養類型及學業質量，對比學生的做題情況（見圖4），發現有較少學生在選項A和D存在問題。可以確定部分學生對整體法受力分析、三力平衡方面有問題，需要進一步強化。

表1 對案例一的解構

圖4 案例一習題解題情況的數據反饋

案例二：小明以初速度V0=10m/s豎直向上拋出一個質量m=0.1kg的小皮球，最后在拋出點接住。假設小皮球在空氣中所受阻力大小為重力的0.1倍。求小皮球

（1）上升的最大高度;

（2）從拋出到接住的過程中重力和空氣阻力所做的功;

（3）上升和下降的時間。

通過表2解構案例二得到的素養要素、素養類型及學業質量，對比學生的做題情況（見圖5），發現該學生在解題時忽略了阻力的影響，直接用豎直上拋進行計算，可知其物理觀念有所欠缺，對于這類學生更多的要注重基礎的輔導。

表2 對案例二的解構

圖5 案例二學生解答情況

對比另一名學生的做題情況（見圖6），發現該學生在最后計算總時間時未考慮阻力反向對整個運動的影響，科學思維上還需要加強。

圖6 案例二學生解答情況

針對案例一反映出來的問題，調整課堂時間分配，重點放在強化學生分析生活中常見的物理現象，并把整體隔離的思想貫徹其中，幫助學生理解生活中的平衡現象本質。同時對一些經典的三力平衡問題進行強化，引導學生學會分析此類現象的方法。

針對案例二反映出來的問題，主要對豎直方向上的運動進行強化，辨析阻力對上拋下落的影響，并結合生活中常見的現象加強學生的理解。同時，要重點對阻力做功的特點進行鋪開，引申到諸如傳送帶、斜面等更復雜的情況，加深學生對阻力這一重難點的認識。

智慧課堂的實施，全面體現了學生為主體的教學理念，把課堂選擇權交給學生，避免了“吃冷飯”，有力地提升了學生學習的積極性，促進學生核心素養的培養。對教師而言，在開展智慧課堂教學過程中加強了對課堂時間的把控，提升了課堂的效率，同時，也加深了教師對教材、對學生的理解，強化自己的教學水平，以適應新時代發展帶來的挑戰。

參考文獻

[1] 梁旭.提高物理教師學業質量評價能力的路徑[J].中學物理教學參考，2019，48（4）.

[2] 付達，杰唐琳.基于大數據的精準教學模式探究[J].現代教育技術，2017，27（7）：12-18.

（作者單位：浙江省湖州市吳興高級中學）

責任編輯：李莎

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