基于“互聯網+”高中物理智慧課堂教學初探

夏發泉

【摘要】本文通過作者在高中物理課堂教學的多年實踐，發現傳統的課堂教學存在無法精準地掌握學生的學前、學后的學情，并且對課堂教學的效果和檢測不能及時的反饋，也無法實現個性化的精準教學。為了解決傳統課堂教學的不足，筆者在2016年至2019年在學校智慧校園建設的推動下，做了高中物理智慧課堂教學的初步探究。并且形成了基于互聯網環境下物理學科教學，探究了智慧課堂背景下的學生課前預習模式、課堂教學模式、試卷講評模式等在大數據分析下的物理智慧課堂教學的開展形式和學生學習成績的快速提升。

【關鍵詞】智慧課堂;課前預習模式;互動式課堂教學;精準教學分析;個性化教學

一、問題的提出背景

智慧是生物所具有的基于神經器官一種高級的綜合能力，與智力不同，智慧表示智力器官的終極功能，智慧使我們做出導致成功的決策，有智慧的人稱為智者。智慧課堂是指利用校園內的計算機技術、網絡技術、通訊技術以及科學規范的管理對課堂內的學習、教學、科研、管理和生活服務有關的所有信息資源進行整合、集成和全面的數字化，以構成統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制。側重于學生在課堂內利用移動設備端通過Wifi接入校園網及互聯網，方便的獲取學習資源，教師利用多媒體教學設備連接無線網絡隨時隨地查看學生的學習情況、完成備課及進行科研工作。其核心無線網絡的的課堂利用，實現無紙化教學。

基于動態學習數據分析，智慧課堂從依賴于存在教師頭腦中的教學經驗轉向依賴于對海量教學數據的分析。采用現代化的分析工具和分析方法對數據進行加工、挖掘和分析，據此進行教學決策，依靠數據精準地掌握學情和調整教學策略。智慧課堂教學中采取動態伴隨式學習評價，即貫穿課堂教學全過程的學習診斷與評價，并可根據需求實時反饋評價結果，包括課前預習測評和反饋、課堂實時檢測評價和即時反饋、課后作業評價和跟蹤反饋，從而實現了即時、動態的診斷分析和評價信息反饋，重構形成性教學評價體系。在教學資源的載體形式上是多樣化的，包括電子文檔、圖片、影視、語音、PPT等多種樣式的資源;在資源推送方式上也是多樣的，既包括自動推送、人工推送等方式，也可以采取自主訂閱學習資源，滿足學習者富有個性的多樣化學習需要。

傳統高中物理課堂無論是新授課還是復習課，大致分為課前、課中、課后三個環節，教師可以根據教學內容安排的需要，課前給學生布置預習、或者以導學案的模式引導學生預習教師課堂將要講授的內容，至于學生預習任務完成的情況如何？教師只能通過抽查或批改導學案的形式粗略的了解學生課前預習的完成情況和質量。但對每個學生預習的情況，學生預習所達到的水平沒有精準的把握。課中教師的講解知識點學生是否準確掌握，也只能通過提問、學生黑板演練、紙質課堂檢測、課后作業等形式來了解課堂教學的效果，但所有這些形式都無法及時、準確的掌握學生課堂掌握情況。這些問題可以通過“互聯網+”智慧課堂教學模式，利用數據分析及時可視化了解學生的學情和教師課堂教學的效果，讓教師的課堂教學更加高效精準。

二、“互聯網+”環境下的高中物理智慧課堂教學探究

1.“互聯網+”環境下物理課前預習模式

預習，即課前的自學。指在教師講課之前，學生自己先獨立地閱讀新課內容，初步理解課本內容，是上課做好接受物理新知識的準備過程。傳統模式是教師可以根據教學內容安排的需要，課前給學生安排預習、或者以導學案的模式讓學生提前了解教師課堂將要講授的內容，至于學生預習任務完成的情況？教師只能通過抽查或批改導學案的形式粗略的了解學生課前預習的完成情況和質量。為了有效地解決課堂教學課前預習的弊端，筆者借助了基于“互聯網+”環境下的物理課前預習模式，課前通過互聯網在線上給學生發布預習任務、預習的視頻、預習效果檢測題等讓學生課前完成，而教師在備課前就可以及時在線上對學生做學情分析，然后有針對性的進行課堂教學，這樣教師的課堂教學就更加精準高效了。

2.“互聯網+”環境下物理課堂教學模式

傳統課堂教師的授課，授課內容學生是否準確掌握，只能通過提問、學生黑板演練、紙質課堂檢測、課后作業等形式來了解課堂教學的效果，但所有這些形式都無法及時、準確的掌握學生的掌握情況，為了解決課堂教學效果反饋問題，教師可在課堂教學中及時通過互聯網進行線上檢測，通過智慧課堂的教學平臺實現線上限時訓練、在線個性化解答、智能推送等個性化學習模式來進一步提高教師的教學效果和教學針對性問題。智慧課堂環境下的高中物理課堂教學實現了個性化的精準教學和輔導。隨著網絡技術和人工智能技術的日新月異，智慧課堂教學逐步推進和普及。教師的課堂教學就可以更加關注學生的個性化的學習輔導和精準施教。

3.用數據導航，深耕課堂，讓試卷講評課模式更精準高效

試卷講評課是高中物理課堂教學的一個重要的課型，測試后教師可以利用手機終端隨時隨地批改試卷，試卷批改完成后，學生可以通過平板終端及時掌握測試的情況，平臺會智能根據學生的測試情況推送個性化的“一生一案”錯題本進行課后的自我提升。教師的試卷講評、習題課可以利用學生平常測試、學生作業的情況，通過對學生學習情況和結果的分析，找到學生物理學習各知識點和考點的掌握情況，對學生進行個性化的智能分析，并針對學生的薄弱環節進行針對性的推送診斷提升，并對學生共性的問題通過課堂教學進行精準的施教。

三、智慧課堂教學模式實驗數據的分析

我校從2016年至2019年在學校智慧校園建設的推動下，做了高中物理智慧課堂教學的初步探究實驗，并對學生進行了3年的追蹤觀察分析，通過對2016年9月-2017年7月兩個高一實驗班學生智慧課堂教學中物理成績提升很快，從實驗數據明顯可以看出高一（11）（12）班兩個實驗班使用后比使用前學生物理成績級排名平均進步10-50名左右。特別是對重點班的學生，在智慧課堂模式下要比普通班學生成績進步要大。這也和學生的學習主動性和積極性有一定的關系。

在智慧課堂實驗班中，其中重點使用智慧課堂教學的4個學科中，物理學科學生成績上升特別明顯，尤其是在高一上學期期末考試中表現特別突出，較上學期期中考試學生物理成績和非實驗班對比提升約28%。說明在我校的物理智慧課堂教學的實驗中，充分抓住了物理學科教學過程中，課前、課中、課后傳統課堂教學所無法達到的效果，進一步提升了學生學習物理的積極性和主動性，這是學生物理成績提升的關鍵因素，借助平臺資源學生可以進行個性化的有針對性的訓練、診斷和提升。課堂上沒有掌握好的內容或掌握不全的知識點可以通過看微課和在線視頻課進行強化和補充，這是成績提升較快的另一因素。

通過對2017年9月-2018年7月對同一批學生高二的追蹤和分析，使用智慧課堂教學的實驗班級與非實驗班的成績對比可以看出學生成績在持續的進步中，其中高二（4）（6）班利用“互聯網+”的課堂授課模式，使用前后學生成績在年級的排名明顯在提升，從上面兩個實驗班的物理成績分布圖可以看出，無論是高分段的人數或高分數成績看均有大幅的提升，高二（4）班是普通實驗班，60-80分學生人數最多，說明智慧課堂實驗教學普通班主要是中等生成績提升較快。同時物理后進生的人數也減少明顯。對高二（6）班重點班而言，高分段人數大幅增加，低分的學生極少。

四、智慧課堂教學模式的對比與反思

1.高中物理智慧課堂還不能全覆蓋

這既有人的因素也有教育教學設備的因素。設備的方面，學生的智慧課堂學習平板、教室的智慧設備電教平臺、互聯網等的投入很大，要配備全部課室和全部學生需要一個過程。所以本課題研究所針對的樣本還比較有限，主要在高一、高二的實驗班進行，人的因素方面，由于年齡、教學習慣的差異，智慧教育平臺設備功能復雜，特別是對于老教師使用起來還有一個過程，而且有些教師的觀念的問題，目前還不接受智慧課堂的教學模式的更新，故此我校物理備課組的教師還不能全員參與。就是對課題組的老師來說，智慧課堂教學模式也是第一次接觸到逐漸熟悉的過程，設備的功能還沒有完全掌握和發揮出來。因此，高中物理智慧課堂的教學模式的探索還有待進一步的深入。

2.對高中物理智慧課堂教學模式的效果分析還不夠

在本課題的研究中，關于物理智慧課堂對學生的學習效果的評價主要還停留在實驗班與普通班平均分的對比分析，總分排名的對比分析，缺少更多的原始數據的挖掘和分析。建議還要采集更多的原始數據，運用統計學的知識，做實驗班與普通班的方差對比分析、差異性檢驗，獲得更加科學的分析與評價。

3.關注學生在物理智慧課堂中的思維能力的培養

在課題研究中，我們發現物理智慧課堂有的是流于形式，學生只是迫于課堂環境的要求而被動參與到課堂教學中來，學生只是關注應付課堂的環節，缺少了物理課堂的思維參與、思維碰撞，學生有可能成為物理知識的容器，物理的思維能力得不到提升，物理智慧課堂也就失去了他的意義和價值。所以物理智慧課堂要切實關注學生的思維能力的培養，關注高中物理學生核心素養的形成。

4.關注電子產品對學生的負面影響

在課題研究中，我們也發現學生使用平板上課的異常情況。在智慧課堂上，有的學生在教師集中講解時，并沒有認真在聽課堂講解，而是利用平板上網或玩游戲;有的學生在完成了教師推送的作業任務后，偷偷上網瀏覽與課堂無關的內容，有的學生在做課后練習時，一下子沒想出來，就去上網搜答案。所以在后續的研究中，要考慮如何減少智慧課堂教學設備對課堂教學和學生的身心發展存在的負面影響，充分發揮智慧課堂對學生物理的學習的促進作用。

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