基于物聯網技術的智慧課堂教學模式分析――以初中物理教學為例

戴耀中 陳毅鳳 戴碧烜 戴耀藝

（1.福建省泉州第五中學，福建泉州 362000；2.福建省南安市僑光中學，福建南安 362300；3.福建省南安第一中學，福建南安 362300）

引 言

物聯網是建立在信息技術基礎上的一種新型應用技術，具有智能處理、可靠傳遞、全面感知等特點，為現代人工作、生活及學習提供了便利。針對傳統物理教學中教學方式單一、教學資源匱乏等問題，物聯網技術可提供解決方法。在課堂教學中應用物聯網技術有利于智慧課堂的構建，能促進我國教育的革新和可持續發展。

一、物聯網技術的簡要介紹

物聯網技術是指通過射頻識別、紅外感應和激光掃描器等信傳設備，按約定的協議進行信息交互，以實現智能化全流程管理的一種網絡技術。它包括現代互聯網及相應的延伸、拓展，并具有識物、傳感、激光掃描和通信等功能。簡單來講，物聯網是指物與物、人與物之間的信息傳遞和控制，物聯網中的關鍵技術有傳感器技術、RFID技術、嵌入式系統技術、智能技術、納米技術等。其中的智能技術是指通過在物體中植入智能系統，使物體具備一定的智能性，能夠主動或被動地實現與用戶的溝通，從而實現智能化的高效管控，真正達到人與物的良好溝通[1]。

二、傳統物理課堂教學現狀

隨著信息技術的發展，傳統的教學模式已經無法滿足學生各方面能力的培養需求。在物理教學中，教師也應轉變教學觀念，在教授學生理論知識的同時，培養學生的綜合能力，促進學生學科核心素養的提升。教師若只讓學生機械地學習課本中的知識，就無法很好地培養學生的物理學科核心素養。

在實際教學中，許多教師為了節省課堂時間，忽略了實驗教學，沒有將理論與實驗相結合，一味向學生灌輸理論知識，導致學生難以理解抽象的物理知識。這種教學方式不僅不利于學生掌握所學知識，還會降低學生的學習興趣，進而阻礙其物理學科核心素養的提升。

三、基于物聯網的智慧課堂的構建對初中物理課堂教學的意義和優勢

（一）重要意義

1.能夠體現學生的課堂主體地位

構建主義學習理論提出以學生為中心，強調教師應引導學生主動探索知識，讓學生自主發現構建知識的意義。基于物聯網的智慧課堂具有很強的交互開放性、情景性與相對自主性，它既能加強師生互動，又能為學生提供充分的自主思考空間。在初中物理教學中，教師基于物聯網構建智慧課堂，不僅能充分發揮學生的主體作用，還能培養學生的思維能力，使其通過學習物理相關知識，獲得良好的發展。

2.提高學生學習物理知識的興趣

動機理論指出學生能否高效且持久地進行學習，最重要的變量之一就是他們是否對事物具備持久而穩定的學習動力。興趣是最好的老師，教師應認識到只有激發學生的學習興趣，才能提高物理教學效率。物理學科與日常生活聯系密切，教師可以利用智慧課堂將生活與物理知識聯系起來，從而有效激發學生的學習興趣。

基于物聯網的智慧課堂具有聲光、影音等視聽優勢，能實現師生、生生在課堂上的及時交流和互動，且能夠將抽象的物理知識直觀、形象地展示出來，從而激發學生的學習興趣，使其主動投入物理學習中。

（二）教學優勢

1.增強教學的針對性

物聯網技術的快速發展，使現實世界中物體具備感知和智能雙重屬性的可能性提上了日程，其能實現人與人之間的社會性交互、人機交互及人和物的交互等。在物理教學中，教師利用物聯網技術構建智慧課堂，能夠使學生有選擇地獲取所需的學習內容，同時教師可以實時捕捉并分析學生的學習情況，并對教學內容進行相應的調整和安排，從而增強教學的針對性。

物理智慧課堂應具有共享教學資源、實時內容推送、教學情境創設、智能分析、動態精準反饋評價和協作交互等多種功能。此類課堂能給學生提供智能化、個性化、多元化及互動化的教學服務與資源。學生可使用可移動的終端設備根據自身需要進行學習，進而提升物理學習效率。

2.創設教學情境

教師在教學中應用智慧課堂教學模式可以為學生創設貼近生活的情境，進而讓學生更好地認識到物理源自生活。

例如，在教學“慣性”知識時，教師可向學生推送“汽車在道路上發生碰撞事故”的資料，并提出問題：“從物理的角度進行分析，汽車為什么無法避開此類碰撞？”這不僅能考查學生對“一切物體具有慣性”與“慣性大小與質量有關”等知識點的認識情況，還能夠讓學生在情境中深刻理解相關物理概念，從而降低學生的學習難度。此外，教師還可以運用智慧課堂對學生的學習情況進行存檔，將其學習過程及效果以數據化的形式來呈現，為其后續的學習奠定堅實的基礎。

3.及時評價反饋

美國心理學家蓋耶認為：“誰不考慮嘗試錯誤，不允許學生犯錯誤，就將錯過最富成效的學習時刻。”由此可見，糾錯環節在學科教學中具有重要作用。而智慧課堂具有的動態精準反饋評價功能，十分有助于教師在課堂上進行糾錯。

對于測練中的計算和作圖等主觀題目，學生完成后便可上傳至課程終端，然后教師可按次序將學生的答案分組展開對比，并進行投屏詳解，讓他們通過對比了解解題錯誤所在，從而避免再次犯錯；而對選擇填空類的客觀題型，在學生完成后，智能系統可即時匯總及反饋，并分析完成率，有利于教師及時掌握學生的學習情況，并針對學生薄弱環節進行授課，這樣就會讓課堂的講練更具針對性。

4.資源推送呈現智能性

利用智能數據的分析，教師便可根據學生的個體差異推送有針對性的學習素材，高質量地滿足學生個性化的學習需求。同時，教師推送互批的功能有利于實現師生、生生互動。

此外，教師還可通過資源推送及智能化選擇，開展物理實驗。例如，對于“用天平和量筒測量物體密度”實驗，教師可將“實驗器材”“具體操作”“現象觀察”“數據處理”以微視頻等方式展示出來，讓學生按需選擇并觀看，然后拍照上傳實驗的數據；對于“液體測溫”實驗，教師可利用投屏將實驗細節放大，便于學生觀察。

結 語

綜上所述，物聯網技術的不斷發展為現代教育教學智慧課堂的構建提供了新的契機。物理智慧課堂是現代信息技術與物理課堂教學的深度融合，為構建高效課堂提供了有效途徑。要想構建物理智慧課堂，教師應充分體現“學生主體，教師主導”的教學理念，依據智慧課堂理論框架，采用最優化的教學模式和智能化的數據采集分析技術，注重三大環節的動態反饋，為學生帶來更好的學習體驗。