智慧課堂背景下的高中物理教學研究

劉克實

(江蘇省蘇州市吳江區汾湖高級中學 215211)

在新的物理課程標準中，要求高中物理教學基于義務教育進一步提升學生的物理學科核心素養，這就要求高中物理教學要培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任.簡單的多媒體物理教學對于學生能力素養以及教學效果的優化作用有限.正因如此，如何借助現有教學資源，結合互聯網手段開展基于學生核心素養的智慧課堂教學具有重要的現實意義.

一、智慧課堂內涵解析

1.智慧課堂的定義

智慧課堂是以促進學生智慧成長為核心目標的教學過程，該模式下的教學內容、教學方式與教學手段等都圍繞學生的智慧發展展開.需要注意的是，智慧課堂不等同于翻轉課堂等新的教學模式，在信息技術手段的支持下，教師需要變革傳統的教學理念與方法，將新興技術融入課堂教學中，構建智慧化、交互性、個性化的課堂教學環境，以此保障學生關鍵能力的培養.在智慧課堂的教學模式下，學生是教學過程的一個單獨對象，獨立的教學終端能夠保障學生在教學過程中的主體地位，終端連接云平臺，能夠獲取海量的教學資源，既豐富了教學形式，也能提升學生的資源獲取與篩選分析能力，培養學生的科學思維與綜合能力素養.

2.智慧課堂優勢分析

翻轉課堂等新的教學模式，雖然對傳統教學進行了改革與完善，教師可以有針對性地對學生進行資源推送與教學評價，但是在實施過程中存在不少問題，比如缺少課堂教學設備，很多教學任務只能在課后完成，缺少教師的監督，因此效果的好壞很大程度上取決于學生本身的自覺性，同時師生之間也不能及時進行交流，不利于學生合作交流能力的培養.這種缺乏過程參與的教學模式，教師只能通過統計學習結果來了解學生的學習情況，忽略了學生的學習與思維過程，不利于學生對學科知識的探索以及科學態度的培養.相比之下，智慧課堂模式具有如下優勢.

(1)精準.智慧課堂是基于學生終端以及云平臺開展的，學生之間彼此獨立，這就解決了傳統教學針對性不強的問題，教師可以開展精準教學，給不同基礎與能力水平的學生推送不同的教學資源，做好每一個學生的學習反饋，獲取學生的長期學習情況，優化教學方案，提升教學質量.

(2)高效.在互聯網資源庫的支持下，學生能夠接觸到更加自由的學習平臺，教師適時進行指點，在課上與課后都能查看到學生的資源使用與學習情況，對學生進行監督與評價，保證教學效率與效益.

(3)突出學生主體地位.在智慧課堂的模式中，學生是不同的獨立個體，學習終端能夠保證每一個學生都得到相應的教學安排，滿足不同基礎與能力水平的學生的學習需求，開放式的資源庫也能讓學生各取所需，自行查找、篩選所需要的教學資源，真正做到將課堂還給學生，凸顯學生在教學中的主體地位.

(4)符合核心素養培養要求.在教師的指導下，學生自行開展學習探究活動，可以充分培養學生的自主學習能力以及物理學科思維與創新思維，提升學生的綜合能力素養.

二、基于智慧課堂的內容解構與評價

解構，即分析問題與解決問題.智慧課堂的實施需要遵循物理學科核心素養的培養要求，對知識點進行“解構”，通過細小的知識單元或問題項著手，基于教學內容包含的學科素養要求、類型以及質量水平幾個方面展開教學，將教學過程與核心素養的培養要求相對應，通過學生終端對學生的學習過程進行快速、準確評價，結合學生的課堂表現，分析學生出現錯誤的原因，有針對性地解決問題.

【教學素材】以初速度v0=10 m/s豎直向上拋出一個小球，已知小球質量m為0.1 kg，最后在起始點接住小球.假設空氣阻力大小為重力的1/10，試探究：

(1)小球上升的最大高度；

(2)從拋出到接住小球的過程中，空氣阻力對小球做的功和產生的熱量；

(3)小球上升和下降的時間.

【問題解構】

問題1

(1)分析過程

對豎直向上運動的物體進行受力分析，這一過程物體受到豎直向下的重力以及與運動方向相反的空氣阻力.

(2)素養要求及類型

考查運動與相互作用觀念，屬于物理觀念的范疇.

問題2

(1)分析過程

空氣阻力與相對運動方向相反，始終做負功，其做功與運動路徑有關.

(2)素養要求及類型

考查做功定義、能量觀念和功能關系，屬于物理觀念和科學思維范疇.

問題3

(1)分析過程

需要考慮：上升與下降的運動時間是否相同？通過分析可知，空氣阻力在小球上升與下降的過程中方向相反，加速度不同，而兩個過程運動距離相同，因此時間不同，需要分開計算.

(2)素養要求及類型

這個問題要求學生能夠比較上升和下降過程的相同點和不同點，通過分析與推理得出結論，在探究過程中能夠有質疑的態度，提出有深度的物理問題并能積極的討論交流，屬于科學思維和科學探究范疇.

【學情分析】通過上述解構，能夠得到不同問題的學科素養要求及類型，整理學生終端反饋的完成結果，發現學生存在的問題.

再比如，學生乙在探究第三個問題時，得到t1=v0/a=10/11 s，因此認為t=2t1=20/11 s.這是由于在計算總時間時忽略了空氣阻力對上升與下降兩個過程的不同影響，因此需要開展探究討論，發展科學思維.

【問題總結】根據學生終端所反饋的問題，教師可以知道需要加強豎直方向運動的模型建構分析，著重講解阻力對上升與下降過程的不同影響，結合平臺資源庫及學生的日常生活經驗多創設生動的情境.此外，還需要對阻力做功的特點進行討論講解，將問題拓展到傳送帶、斜面等過程運動模型，探討更復雜的情況，加深學生對阻力做功的理解.

總之，在實際物理教學中，如果是新授課，智慧課堂大多都能利用云平臺創設生動的情境，構建開放的探究活動，使學生能夠充分的討論交流；如果是復習課或者習題講評課，智慧課堂會根據之前的學生學習情況統計出易錯點和給出復習的重點，使學生能夠了解自己的薄弱環節做到有的放矢，提質增效.

物理學科核心素養的四個要素中，科學探究是學習研究的方式和過程，是學習物理概念、發展科學思維、形成科學態度與責任的手段和途徑，而智慧課堂的實施能夠突出以學生為主體的教學理念，將課堂的主動權還給學生，可有效提升學生參與教學活動的熱情與探究的積極性，培養學生的物理學科素養.另一方面，對于教師而言，通過開展智慧課堂，可以更加高效地把握有限的教學時間，提升教學效率，加深自身對教學內容以及學生學情的了解，提高自己的教學水平.