基于智慧課堂的高中物理實驗創新

徐冬

【摘 ?要】在多媒體信息迅猛發展的今天，人們將多媒體信息技術充分運用到日常生活中，很大程度上改變了以往的生活方式、學習形式，以及工作模式。信息數字時代下的高中物理實驗教學，響應新課標教學理念積極做出轉型調整，將物理實驗教學與多媒體技術深度融合，構建基于智慧課堂的高中物理實驗創新型教學模式。

【關鍵詞】智慧課堂;高中物理;實驗課堂

隨著新課改和素質教育的深入推廣，高中物理作為高考理科科目中的重要科目之一，對高中生的考核要求已經不僅是對這一學科基本理論知識的記憶，更是提升到了學科素養和學科知識綜合運用能力的考核層面。本文將從分析高中物理實驗教學及創新過程中存在的問題出發，在明晰智慧課堂內涵的基礎上，結合高中物理智慧課堂的特點，探討基于智慧課堂的高中物理實驗創新。

一、分析高中物理實驗教學及創新過程中存在的問題

（一）高中物理實驗教學中存在的問題

高中階段物理較之初中物理更具邏輯性和抽象應用性，學生抓不住重點，難以理解;加之，高中物理的多領域特點，即在高中物理學科中會大量引入能源、航天、電子信息等多個專業方向的內容，涉及的專業基礎知識更是廣泛，包含力學、熱學、光學、電學、聲學等多個專業領域，很大程度上加大了高中物理學科知識的理解難度，使學生學習過程中困難重重，當然，這與目前高中物理的教學現狀也息息相關。即高中物理實驗教學現狀，分析如下：

1.不夠重視學生實驗實踐能力

受應試考試的壓力，不少高中物理教學的方式是以“填鴨式”的灌輸式傳統教學方式為主。物理對學生掌握水平的主要衡量標準也是以分數為主，這和物理學科更注重學生運用物理解決問題的實操能力背道而馳。

2.不夠重視實驗理解思路

現今，很多高中物理教師在教授物理知識理論

時，淡化或輕視對相應物理過程的分析，生硬枯燥的講解，無形中增加了學生理解和吸收新知識的難度。

（二）高中物理實驗教學創新中存在的問題

1.過于偏重模式型教學

高中物理是一門理論性強、實操性強的學科，在

日常課堂教學及學習過程中，或多或少存在過于偏重模式型的教學模式。而新課改教育則是更為重視“教實”的教學模式，即強調將理論與實踐相結合進行教學，故而，在高中物理實驗教學的創新活動中，教師要重視理論結合實踐的教學聯系，避免再度陷入先理論再實踐的舊式培養方式。

2.過于偏重理論而實踐不夠

受限于過于追求成績的應試壓力，致使很多高中物理教學極為重視死記硬背理論知識，忽視實踐的重要性，導致學生因不能徹底理解這門課程所學內容的含義，背離了高中物理實驗教學的重點，即培養學生對物理知識的運用能力。故而，針對高中物理實驗教學進行的創新活動，教師要有意識地避免陷入只重視理論，輕視實踐的教學模式。

二、明晰智慧課堂的內涵

基于多媒體信息技術構建的“智慧課堂”，是指基于人機協同工作“互聯網+”的思維方式和大數據、云計算等新一代信息技術，通過融合包含短書的AI課、雙師課程、訓練營、修煉場等新技術功能的生態化學習環境，完善教師和學生的課堂參與感，從而使常規物理教學模式得以優化的教育理念。這一新型智慧教育理念，體現了云盒、智能終端、人工智能、大數據分析等信息技術在教育領域的應用推廣，以促進學生智慧發展為切入點。嶄新的課堂教學范式，不僅有助于新時代培養智慧型人才，而且真正實現了課堂交互式學習，高效、及時地讓學生的問題得以反映給教師，并在短時間內可將教師有針對性的教學加以實施，真正實現教與學兩方面的準確對接、教學評價的高效及時，以及教學資源推送的智能化。

三、淺談高中物理智慧課堂的特點

（一）資源情景化，降低物理抽象知識的理解難度

智慧課堂通過微課的教學形式使物理課堂教學得以情景化，即通過視頻片段將教學設計和教學資源加以整合，力求通過整合類型多樣、主題明確以及結構緊湊的“專題資源包”，為學生營造真實完整的教學環境，幫助學生深入了解各種物理現象，進而掌握物理課程中的基本概念和基本規律。

（二）知識碎片化，提高學生對物理學科難點知識的掌握水平

智慧課堂中微課的教學內容，呈現形式可以是一個重要知識點、一個經典題型精解，或一個物理基本概念，這樣教學重點獨立而突出，有助于學生在極短的時間內準確領會、掌握一個物理學科的知識難點。

（三）教學趣味化，提升學習物理的信心和興趣

物理學科中不乏抽象的知識，如枯燥乏味的公式、概念。很多學生因不能理解而喪失學習信心，產生厭學情緒。而高中物理智慧課堂使枯燥沉悶的物理課堂趣味化，深入淺出的生動講解使枯燥的物理知識變得直觀、形象，理解難度消除的同時，吸引學生主動參與課堂學習，大大提升了學生學習物理的信心和興趣。

四、探討基于智慧課堂的高中物理實驗創新

作為理科的一門核心課程，高中物理在很大程度上影響著眾多考生的高考成績。鑒于此，隨著多媒體信息技術在教育領域的廣泛應用，日常物理實驗教學活動的創新迫在眉睫，除加強常規物理實驗教學中多媒體技術的廣泛應用外，基于智慧課堂的高中物理實驗創新活動，應把重點放在通過多媒體資源對高中物理實驗課程的學科知識整合上，對抽象難懂的知識點借助多媒體技術進行演示講解，使之更利于學生接受、理解和掌握。

（一）課前通過微課預習展示實驗流程

智慧課堂與傳統物理教學基本模式的一大顯著區別，即把幫助學生吸收知識的環節放在課前階段，為學生后續的學習創建更廣闊的思考時間和空間，很大程度上促進學生參與物理實驗探究活動的自發性。例如，運用微課實施智慧課堂，教師根據物理實驗內容，設計需要學生預習的微課，有助于增強學生的課堂參與感。以“探究感應電流方向的因素實驗”為例，該實驗是學生掌握“楞次定律”的重要鋪墊，也是物理知識的難點。教師應提前對該實驗展開分析，尋找突破點，進而轉化為微課視頻的重要內容，制作學習指導單，讓學生利用課余實際完成預習。微課視頻包括：復習回顧感應電流產生條件和對磁通量的理解與展示磁鐵N插入線圈，觀察電流計的表針變化，N撥出，S插入等情況下電流表指針變化情況。引導學生填寫學習指導單，思考引起變化的原因，為課堂教學做好知識鋪墊，引發學生積極深入思考。

（二）通過分組模式探究物理實驗原理

智慧課堂模式與傳統教學模式的另一大區別，則體現在物理課堂的教學環節中，教師更為重視和關注學生在課上探究學習活動的自主性和參與度。具體到課上實驗教學計劃，教師可設計為三個階段：第一階段討論活動，學生帶著課前預習中產生的質疑與問題，在小組內對重點問題展開分析、探究，并找到解決方法;第二階段解析實驗問題，在小組討論后，教師引導學生歸納總結，優化解決問題的方法與策略，并對實驗結果加以分析;第三階段實施實驗探究，教師根據實驗內容，組織學生以獨立實驗或小組實驗兩種方式開展，進而完成相應的實驗探究過程。以“傳感器及其工作原理”教學為例，學生對傳感器概念初步了解后，思考各類傳感器的組成部分，教師組織學生分組利用多用電表，探究光敏電阻、熱敏電阻與金屬熱電阻的工作特性，并進行總結歸納，從而加深傳感器工作原理的認知，讓學生設計簡單的傳感器電路，如音樂盒、火警報警器等，闡述設計思路，共同分析論證，培養學生的實踐和創新能力，激發學生學習興趣。

（三）通過布置課件作業掌握實驗思維

興趣是驅使學生主動學習的重要因素，教師要發揮出自身的引導作用，凸顯出學生的學習主體地位，利用啟發式教學，引導學生思考，讓學生以小組合作的方式進行交流與溝通，在實踐活動中實際操作，更好地理解并且掌握知識，將物理知識和生活結合起來，學會用物理的眼光來看待生活，發現身邊的物理現象。教師可以結合學生的日常生活將生活中蘊含的物理現象帶到課堂，通過討論引導學生學會用物理知識解決實際問題，改變枯燥單一的學習氛圍，提升學生的學習熱情，讓學生感受到物理學習的樂趣。在興趣的驅使下，學生的學習成績自然地得到提升，實驗教學讓學生能夠形成實驗思維模式，具備良好的物理綜合水平。

實驗教學并不只是讓學生通過實驗來掌握實驗的過程，去觀察實驗的結果，更在于讓學生能夠在實踐的過程中形成設計意識，完成實驗的分析以及對于實驗結果的整合，在實驗中形成實驗思維。通過布置課后作業完成實驗教學，以做好教學拓展，彌補實驗中沒有涉及到的內容，做好教學的延伸，也是智慧課堂下的重要組成模塊。教師可以從以下三個方面來進行作業的布置：第一，教師要通過作業來打開學生的物理視野，在實驗中，并不是所有的實驗都是嚴謹嚴肅的，也有一些趣味性實驗，教師可以從學生的日常生活出發，結合學生已有的生活經驗布置生活物理實驗，用實驗拓展學生的知識面。教師所布置的實驗內容，只要和物理知識相關即可，讓學生在實驗中充分地發揮自身的想象力，然后教師可以對匯總的方案進行分析，選擇幾個比較合適的項目進行投票表決，確定出方案后，教師可以讓學生以視頻記錄的方式完成實驗，對于學生不太理解的地方，教師要仔細講解，同時讓學生用自己的邏輯去理順整個實驗流程，對于其中不合理的地方，教師要加以引導，提升其項目的執行能力，提高物理學習的熱情。第二，教師要讓學生在作業中回顧實驗的內容以及知識內化，教師應結合近幾年的考題布置實驗作業，在學生做完實驗后，教師可以向學生教授相應的整理方式，讓學生嘗試對實驗的內容進行整合，讓學生學會用文字去表述其中的環節，從而讓學生能夠了解到實驗涉及的知識點，以及應該如何應用這些知識點解決難題，進而順利地完成練習。第三，在一些課外的實驗活動或者生活實驗活動中，教師可以讓學生結合已有的知識和經驗，在生活中進行實踐，設計出合理的實驗過程，并且通過實驗操作驗證自己的猜想，幫助學生形成實驗思維，學會用物理知識解決實際問題。

教師要結合學生的日常生活，布置一些趣味性實驗，以充分發揮學生的想象力，讓學生無論是在課上還是在課下，都能夠樹立起質疑的意識，用合作教學改變傳統教學模式，培養學生良好的學習自信心，激發學生學習的主動意識，學生通過設計合理的實驗過程，并且配合相應的實驗操作，真正地具備實驗的能力，形成實驗的思維，更好地用物理知識解決生活中的物理問題。

綜上所述，在高中物理教學中，實驗教學在整個物理教學中占據核心地位。在新高考背景下，應重視培養學生良好的實驗能力與思維，借助智慧課堂、微課等多媒體技術輔助，為學生構建智慧課堂，更為有效地促進學生實驗水平的發展，綜合提升學生的物理素養與科學素養，進而培養學生成為全面貼合社會需求標準的高素質人才。智慧課堂的高中物理實驗創新教學，在激發學生學習興趣的同時，提高學生的學習效率和教師的教學效率，不僅有助于深化學生對物理知識的掌握理解，更利于激發學生學習物理的主觀意識，產生主動探究物理知識的積極性。

【參考文獻】

[1]施惠根.基于智慧化教學的高中物理教學研究[J].新課程，2020（33）.

[2]譙坤榮，鄭德友.基于教育云平臺構建高中物理智慧課堂[J].物理教師，2020，446（5）：77-78.

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