智慧教室環境下的個性化物理教學模式設計

摘 要：個性化學習體現了以學生個體發展為目標的學習方式，具有自主性和靈活性的特點，智慧教室系統可以為教育教學和學習活動提供個性化、智慧化的輔助支持?；谥腔劢淌噎h境下構建個性化的教學模式，能發揮學習主體的能動性、增強學習過程的交互性、呈現課堂教學的多樣性，從而培養學生自主學習的能力，推動個性化學習。

關鍵詞：個性化學習;智慧教室;個性化物理教學模式

一、 個性化的教與學

個性化學習是按照學習者的個性、發展潛能，采用獨特的、多元的方式，滿足學習者個體需求的學習。學習主體可以脫離傳統課堂的空間和時間的局限，實現學習目標、方法、內容、進度等方面的個性化學習。個性化學習不僅是學生的個性化的學，還應包含教師的個性化的教。個性化教學是尊重人和人的個性，強調良好個性潛能和優勢的發掘與發展，主張培養個性素質全面和諧發展的人以學生為教學主體，構建個性化的教學模式。

二、 智慧教室介紹

智慧教室是一種典型的智慧學習環境的物化，是多媒體和網絡教室的高端形態，它是借助物聯網技術、云計算技術和智能技術等構建起來的新型教室，主要包含以下幾種軟硬件配置：交互式電子白板實物投影系統、IRS應答器，移動終端，各類社交軟件和學習App。

三、 智慧教室環境下個性化教學模式

根據個性化教與學的內涵和智慧教室系統的優勢，筆者設計了一個基于智慧教室環境的個性化物理教學模式（如圖）。文章以高中物理（魯科版）選修3-1第五章第1節《探究磁場對電流的作用》為例，對該教學模式進行實踐，展示智慧教室在教學各環節中的作用和特點，論述該教學模式對個性化學習有何促進作用。

（一）課前預習，自我生疑

課前教師布置預習作業并推送相關內容微課，讓學生回顧歷史上人們探索電與磁的聯系的發展歷程，微課視頻后提出幾個問題讓學生思考回答：（1）安培提出“磁場對電流有力的作用”的觀點的理論依據是什么？（2）關于磁場對電流的作用，你認為需要探究哪些內容？（3）你能舉幾個生活生產中應用磁場對電流作用的實例嗎？學生通過預習作業，對新課內容進行自主思考、存疑、提問。

（二）自主探究，建構新知

1. 創設情境，提出問題

引出本節課研究的主題：探究磁場對電流的作用——安培力。聯系生活實際，展示模擬揚聲器基本結構和工作原理：在塑料瓶上繞圈，放在強磁鐵上，將線圈的兩端通過信號放大器和耳機線連接到手機上，用打開手機中的頻率發生器，將手機屏幕同屏到電子白板上。調節頻率發生器輸出頻率（如10Hz），觀察到線圈帶動瓶子振動起來，若將強磁鐵移開或者不接入信號，則瓶子不再振動。學生可以同時觀察到頻率發生器顯示的輸出頻率和實驗儀器的現象。讓學生解釋瓶子振動的原因，并體會到磁場對電流有力的作用，這個力稱為安培力。接著提出問題：安培力的方向和大小的主要決定因素有哪些？教師用控制變量法，分別改變頻率大小、調節音量（電流大小）、改變磁場強弱（靠近或遠離磁鐵），讓學生觀察瓶子振動情況，聽聲音感受音調變化。學生通過觀察演示實驗感受到磁場對電流作用力與電流和磁場的強弱有關。在本環節中，教師應用了手機投屏技術，讓學生能更清楚全面地觀察演示實驗。利用手機App創新實驗，突破以往實驗的難點，使學生知道利用手邊的器材就能進行簡單的探究活動，讓其體會到學以致用，為學生個性化學習拓展了思路和途徑。

2. 問題猜想，方案設計

在進行方案設計前，教師引導學生建立物理模型：強磁鐵的非勻強磁場簡化為勻強磁場，多匝線圈簡化為一根直導線。學生初步探究安培力方向的影響因素：各小組利用實驗室提供的器材，自行設計實驗方案（器材：電池組、金屬導軌、導體棒、導線若干、蹄型磁鐵、錫箔紙等）。各小組根據設計方案進行初步實驗并觀察實驗現象，其中一個學生用手機拍下實驗過程的視頻和照片，上傳到班級QQ群內，教師同屏手機屏幕在希沃屏幕上，一邊巡視一邊收集學生問題。

3. 交流合作，驗證猜想

教師選擇兩個小組的實驗視頻進行展示，讓學生進行簡單地描述實驗過程和結果。學生通過初步實驗探究發現以下幾個問題：導體棒的運動方向（或者錫箔紙的彎曲方向）可以表示受到安培力的方向;改變磁場和電流方向，安培力的方向也改變，說明安培力的方向同時與磁場方向和電流流向有關;磁鐵放在某些位置時，現象不太明顯。教師引導學生思考三者方向是規律？學生進一步進行實驗探究，把實驗結果記錄在學案后，拍下實驗過程小視頻和結論照片上傳班級QQ群，選取四個小組的方案和結果進行展示，其他小組對比本小組實驗和其他小組的實驗結果，尋找共同規律。通過不同方案的補充、修正每個學生對問題的解決方案的理解，讓每一個參與探究的學生都能及時準確地解決問題。

4. 成果交流，反饋評價

學生通過交流討論各組的實驗結果，發現安培力方向、磁場方向和電流流向總是不在同一個平面內，是一個三維空間上的關系。學生通過對比發現安培力、電流和磁場方向關系具有一定規律。教師引導學生總結出左手定則，學會判定安培力的方向。探究安培力大小影響因素：考慮到學生的個體差異發展和能力水平，課后給出不同實驗方案，讓學生自主選擇，利用校本課或者課余時間進行拓展實驗探究。在實驗探究環節中，教師運用移動終端和希沃電子白板相結合的方式，利用社交軟件輔助小組交流，形成高效良好的師生互動和評價。

（三）鞏固新知，及時反饋

教師布置兩題難度不同的課堂練習，學生使用IRS即時反饋器答題，系統立刻顯示選項分布圖，從學生答題情況分析學生的掌握程度，教師及時點撥糾正，或者讓小組成員相互講解，盡可能讓所有層次學生掌握基礎題，讓更多的學生有動力掌握提高題。

（四）推送任務，自我補救

課后，教師根據不同班級不同層次的學生分組別布置作業任務，同時通過智學網平臺向學生推送本節課相關資源、學習資料和微課等。各小組對本節課中還未解決的問題進行再次探究和討論。教師可利用網絡平臺或社交軟件可實現與學生一對一云端輔導交流，提高時效性和針對性;教師亦可提供更多的資料，讓學生根據自己的興趣和發展方向自主選擇相關課題，繼續深入探究。

四、 智慧教室環境下個性化學習特點

（一）發揮學習主體的能動性

在智慧教室環境下，教師可利用電子白板、移動終端等多種軟硬件，把多種媒體信息進行結合，通過呈現各種情境，激發學生的學習興趣，讓課堂內容更加貼近實際問題，利用信息技術將實際問題進行建模，培養學生的建模能力、探究能力、科學思維、綜合分析能力。借助智慧教室中的各種終端的交互、實時數據反饋等，學生可以自主決定用哪種方法解決問題，在這過程中學生學習如何獲取信息和資源，如何收集數據和探究成果，讓學生掌握學習的主動權，充分調動學生的主觀能動性，使其不斷進行思考、討論和交流，學會自主學習的習慣和方法，使學生體會到學習帶來的成就感，從而更有信心接受更多的挑戰。

（二）增強學習過程的交互性

基于智慧教室的個性化學習有很強的交互性，可以輔助教師進行個性化教學、學生個性化學習。首先，在課前預習中，教師利用網絡學習平臺向學生推送預習材料和學習資源，通過智能數據統計，教師能及時并且全面了解每個學生的性情，以便調整教學計劃，讓課堂教學更有針對性。其次，在課堂中，教師能及時和反饋獲取學生數據信息，利用移動終端進行成果的分享與交流，師生實現多方位全面交互，讓課堂互動更加多元化。最后，課后的作業和學習是課堂的延伸，教師通過網絡在線上進行個別輔導交流和個性化推送，使不同層次的學生都有進行自我修正和補救平臺和途徑，實現個性化的教與學，促進教學相長。

（三）呈現課堂教學的多樣性

在智慧教室環境下，教師可以在充分挖掘教材資源的基礎上，嘗試對學生的學習資源進行整合，即在尊重教材的基本結構下，同時將傳統的紙質教材和新的教材、網絡資源進行融合，使得學習內容更加豐富多樣、更加與時俱進;個性化教學要求教師摒棄傳統單一的講授式教學，進行多樣性的教學方法，積極引導學生學會利用信息技術和智慧教室平臺進行多樣化、個性化學習的方法，讓學生體會到學習不再是單調乏味，而是充滿多樣性、趣味性。

五、 關于個性化教學模式實踐中的思考

對于不同課程、不同內容、不同學科、不同學生的教學，教師不能一味地生搬硬套教學模式，應根據自身的特點，對教材的理解和對學生的了解，選擇適合本學科的個性化教學模式，形成具有自身特色的個性化教學模式?！爸腔劢淌摇钡氖褂靡驳谩皞€性化”，即根據教學目標、教學內容、課程種類等進行適當選擇和取舍，做到精準、高效。

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作者簡介：黃勁松，福建省福州市，福州格致中學鼓山校區。