智慧課堂下初中生物理自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

王光輝 張卉卉

摘要： 智慧課堂環(huán)境下的初中物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)初中生思維及年齡的特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)智慧課堂教學(xué)情境，為學(xué)生搭建自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺(tái)，將虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物操作相結(jié)合，構(gòu)建學(xué)生自主創(chuàng)新探究平臺(tái)，加強(qiáng)智慧學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)學(xué)生的引領(lǐng)，在智慧教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)中充分挖掘?qū)W生自主創(chuàng)新的優(yōu)秀品質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)造力，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維能力的提升。

關(guān)鍵詞： 智慧課堂 ?自主學(xué)習(xí)能力 ?物理創(chuàng)新

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新，我國(guó)的教育手段也在不斷更新。在此形勢(shì)下，我國(guó)的中小學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化。智慧課堂下初中物理教學(xué)以信息技術(shù)為支撐，教師廣泛整合網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)質(zhì)資源，學(xué)校為物理教學(xué)配置最為先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備，廣大物理教師積極探索智慧課堂教學(xué)模式，從而達(dá)到提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)的目的。

一、利用智慧課堂培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新思維的意義

傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)，廣大物理教師都是采用一言堂、敘述式的教學(xué)方法。在這種單調(diào)的教學(xué)方式引導(dǎo)下，學(xué)生學(xué)習(xí)興致不高，學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，嚴(yán)重制約著初中物理教學(xué)模式的創(chuàng)新。因此，初中物理教師在教學(xué)中必須樹立增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、提升學(xué)生創(chuàng)新思維的意識(shí)，積極嘗試智慧課堂教學(xué)模式，探索初中物理教學(xué)新路子，為努力構(gòu)建學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)而不斷改革創(chuàng)新。

處在信息化時(shí)代背景下的初中生自主學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀不容樂觀，學(xué)生缺乏主動(dòng)性。同時(shí)，很多教師認(rèn)為利用智慧課堂教學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，教學(xué)效率不高，還有可能誤導(dǎo)學(xué)生迷戀電子產(chǎn)品，破壞物理教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。

教師有以上思想主要是受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，不愿將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生。許多物理教師習(xí)慣將自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)直接傳授給學(xué)生，教師費(fèi)力的講解弱化了學(xué)生自主參與的學(xué)習(xí)能力，導(dǎo)致學(xué)生的思維受到限制，學(xué)習(xí)積極性不高，參與度不強(qiáng)，課堂學(xué)習(xí)效果不明顯。即便是自主探究式的課堂，教師也只是讓學(xué)生自己讀課文，按照教師規(guī)定的步驟做實(shí)驗(yàn)，完全將自主學(xué)習(xí)形式化。這種教學(xué)方式嚴(yán)重違背了當(dāng)今智慧課堂學(xué)習(xí)的初衷，不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

因此，教師需要利用智慧課堂模式，為學(xué)生搭建自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)平臺(tái)，放手將課堂交給學(xué)生，從而使學(xué)生養(yǎng)成自主思考、自主探索、自主發(fā)現(xiàn)、自主創(chuàng)新的習(xí)慣。只有這樣，才能形成以學(xué)生為主體的創(chuàng)生性課堂。

二、智慧課堂下初中學(xué)生物理自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

（一）創(chuàng)設(shè)智慧課堂教學(xué)情境，搭建自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)平臺(tái)

情境對(duì)知識(shí)的建構(gòu)作用不容忽視。教師在智慧課堂中可以利用交互式的多媒體技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多感官參與的教學(xué)情境，為學(xué)生搭建有利于自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維培養(yǎng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

初中物理教學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。教師在課堂上利用智慧教學(xué)手段，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)情境的課堂環(huán)境，針對(duì)不同的環(huán)節(jié)制定多樣化的智慧教學(xué)模式，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新發(fā)展的空間，適時(shí)創(chuàng)造學(xué)生自主實(shí)踐的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情和創(chuàng)新精神。

1.教師教的方式

首先，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，整合數(shù)字化教學(xué)資源，結(jié)合章節(jié)重難點(diǎn)，將整合后的教學(xué)資源制作成問卷、微課供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，并制作評(píng)價(jià)量表，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)做指導(dǎo)。學(xué)生通過大數(shù)據(jù)形成的反饋信息，及時(shí)查缺補(bǔ)漏。

以《探究串并聯(lián)電路中的電流》為例，我的課前翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

（1）設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，利用“問卷星”及微信將其推送到學(xué)生端

《探究串并聯(lián)電路中的電流》課前調(diào)查問卷內(nèi)容如下。

①姓名：

②電路的連接方式包括（ ?）

A.串聯(lián) ?B.并聯(lián) C.既有串聯(lián)也有并聯(lián)

③電流表應(yīng)該與待測(cè)電路元件（ ?）

A.串聯(lián) ?B.并聯(lián)

④閉合客廳燈開關(guān)后，會(huì)使（ ?）

A.廚房燈亮 B.餐廳風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng) C.家里所有燈亮 D.客廳燈亮

⑤你認(rèn)為圖1中電流表測(cè)量的是（ ?）

A.電流表A ?1 測(cè)燈L ?1 電流，電流表A ?2 測(cè)燈L ?2 電流

B.電流表A ?1 測(cè)燈L ?2 電流，電流表A ?2 測(cè)燈L ?1 電流

C.電流表A ?2 測(cè)燈L ?2 電流，電流表A ?1 測(cè)干路總電流

D.不會(huì)判斷

⑥你對(duì)串并聯(lián)電路的連接和電流表的使用還有哪些困惑？

針對(duì)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況進(jìn)行調(diào)查形成問卷，待學(xué)生完成問卷后，利用智慧教學(xué)軟件的大數(shù)據(jù)技術(shù)分析學(xué)情，對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)條件、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分析，針對(duì)學(xué)情改進(jìn)并優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。

（2）針對(duì)學(xué)情制作課前微課，并推送到學(xué)生端

設(shè)計(jì)制作串并聯(lián)電路的連接與電流表的使用方法的綜合微課，復(fù)習(xí)舊知的同時(shí)講解Nobook物理實(shí)驗(yàn)軟件的使用方法，為學(xué)生探究串并聯(lián)電路中的電流打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（3）利用Nobook物理實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)情境，連接串并聯(lián)電路，并用電流表測(cè)不同元件的電流

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有靈活、快捷、現(xiàn)象直觀，降低危險(xiǎn)系數(shù)且能避免因操作不當(dāng)而帶來的儀器損壞等特點(diǎn)，更能為學(xué)生提供多維度、多元化的技術(shù)感知。

（4）以實(shí)物器材練習(xí)串并聯(lián)電路的連接、電流表正確接入電路

實(shí)物操作給學(xué)生以真實(shí)的觸覺感受，虛實(shí)結(jié)合，加深了學(xué)生對(duì)電路連接的印象，為新課教學(xué)奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

（5）推送進(jìn)階練習(xí)，大數(shù)據(jù)分析學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果，并實(shí)時(shí)進(jìn)行自評(píng)、小組成員互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)

2.學(xué)生學(xué)的方式

（1）學(xué)生完成調(diào)查問卷

學(xué)生根據(jù)問卷中反映的學(xué)習(xí)情況，針對(duì)性地查找自己的不足，自主選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式，查漏補(bǔ)缺，展開個(gè)性化的自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式。

（2）按照學(xué)習(xí)任務(wù)單，進(jìn)行微課學(xué)習(xí)

學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)需要隨時(shí)隨地觀看微課，反復(fù)學(xué)習(xí)，這為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高和創(chuàng)新思維的形成提供條件。

（3）利用Nobook物理實(shí)驗(yàn)室練習(xí)電路連接

學(xué)生連接并聯(lián)電路時(shí)方法多樣。教師可引導(dǎo)學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，辨別組內(nèi)其他成員的連接是否正確。學(xué)生興致盎然，竟然比起誰的連接方法最為創(chuàng)新，以誰能難倒對(duì)方為樂，比起誰連接電路的本領(lǐng)大。學(xué)生可以任意選擇實(shí)驗(yàn)元件和連接方式，自主改變研究對(duì)象，擺脫了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性。實(shí)驗(yàn)操作方便靈活，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求得到了滿足，使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到啟迪。

（4）實(shí)踐操作連接電路

有了在虛擬實(shí)驗(yàn)中串并聯(lián)電路、電流表連接的情境體驗(yàn)，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物操作，在虛擬感知中將學(xué)生的抽象思維具體化。

（5）完成進(jìn)階練習(xí)

教師將學(xué)習(xí)資源和師生雙邊活動(dòng)搬上云端，依據(jù)學(xué)情設(shè)計(jì)并改進(jìn)教學(xué)方案，更好地引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成自主創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（二）問題驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建學(xué)生自主創(chuàng)新探究平臺(tái)

很多教師認(rèn)為智慧課堂下的初中物理教學(xué)，就是用課件上課，用多媒體演示，教學(xué)方法依舊，其實(shí)這種思想觀念是錯(cuò)誤的，不利于課堂教學(xué)的改革。學(xué)生對(duì)復(fù)雜抽象的書本知識(shí)并不感興趣，而是喜歡智慧環(huán)境下的全程參與。因此，只有轉(zhuǎn)變這種思想觀念，使用智慧教學(xué)手段輔助教學(xué)進(jìn)行問題驅(qū)動(dòng)，充分利用智慧的手段構(gòu)建學(xué)生自主創(chuàng)新的探究平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生將信息技術(shù)與實(shí)踐操作進(jìn)行融合整理，才能引導(dǎo)學(xué)生更全面地了解物理知識(shí)，更主動(dòng)地參與課堂，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生創(chuàng)新思維。

以《探究串并聯(lián)電路中的電流》為例，我的教學(xué)過程設(shè)計(jì)如下。

1.提出問題

（1）展示學(xué)習(xí)成果

提出問題：在模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)物操作過程中你遇到了什么問題？你是怎樣解決的？你認(rèn)為連接電路和電流表時(shí)應(yīng)注意什么？……學(xué)生利用彈幕功能或問卷星中的云詞庫(kù)展示并分享翻轉(zhuǎn)課堂及進(jìn)階練習(xí)中的學(xué)習(xí)成果，避免了傳統(tǒng)課堂只有少數(shù)學(xué)生參與的情況。在此過程中每一位學(xué)生都能自主展現(xiàn)自我，智能提取關(guān)鍵詞，將檢索到的關(guān)鍵詞凸顯出來，讓學(xué)習(xí)目標(biāo)更為明確，學(xué)習(xí)方法更為創(chuàng)新。

（2）激發(fā)認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)生自主探究的意愿

提出問題：在實(shí)驗(yàn)過程中你有什么新的發(fā)現(xiàn)？

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的意識(shí)。

2.猜想與假設(shè)

提出問題：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能猜想一下串并聯(lián)電路的特點(diǎn)嗎？

學(xué)生小組討論后提出猜想與假設(shè)。

3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師引導(dǎo)學(xué)生以課前實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

提出問題：實(shí)驗(yàn)需要哪些器材？怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟？實(shí)驗(yàn)記錄表格如何設(shè)計(jì)？

學(xué)生通過交流討論，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)記錄表格，通過學(xué)生端平板拍照上傳，方便各小組間互動(dòng)交流，并在借鑒其他小組經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完善優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

（1）在虛擬實(shí)驗(yàn)練習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)物操作

帶著問題在電子設(shè)備上初步體驗(yàn)，再進(jìn)行實(shí)物操作，學(xué)生就能輕而易舉地自主完成實(shí)驗(yàn)。

對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)器材操作過程進(jìn)行記錄，方便實(shí)驗(yàn)資源的共享。通過觀看云平臺(tái)的共享視頻，學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)、交流、評(píng)價(jià)。學(xué)生在相互評(píng)價(jià)中學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，形成相關(guān)創(chuàng)新思維。

（2）利用在線文檔，收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)

學(xué)生將收集到的數(shù)據(jù)上傳至騰訊文檔，全班同學(xué)能同時(shí)編輯，實(shí)時(shí)同步共享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，搭建了資源共享的自主探究平臺(tái)。

5.分析與論證

通過視頻與數(shù)據(jù)資源的共享，學(xué)生交流討論得出串并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)。智慧教學(xué)環(huán)境下的問題引領(lǐng)，使全班學(xué)生高效互動(dòng)，充分合作，自主完成實(shí)驗(yàn)的探究。

6.評(píng)估

提出問題：實(shí)驗(yàn)方案中有需要改進(jìn)的地方嗎？數(shù)據(jù)的測(cè)量是否準(zhǔn)確？在實(shí)驗(yàn)過程中你有什么新的發(fā)現(xiàn)？根據(jù)自己的發(fā)現(xiàn)，你能否提出新的問題？新的問題如何探究？

學(xué)生交流討論后通過問卷星發(fā)布結(jié)果彈幕。

評(píng)估環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)，敢于打破常規(guī)思維，敢于發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解，其創(chuàng)新思維能力得到了提升。

（三）基于智慧課堂作業(yè)評(píng)價(jià)充分挖掘?qū)W生自主創(chuàng)新的優(yōu)秀品質(zhì)

智慧環(huán)境下的初中物理教學(xué)，教師的教學(xué)評(píng)價(jià)手段豐富了。通過智慧教學(xué)軟件、微信、QQ等多種信息技術(shù)平臺(tái)對(duì)學(xué)生已有的知識(shí)背景、生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)品格進(jìn)行分析，利用智慧教學(xué)手段突破時(shí)間與空間的限制，整合網(wǎng)絡(luò)資源創(chuàng)設(shè)多樣的學(xué)習(xí)條件及真實(shí)的物理情境，拓展學(xué)生解決問題的思考維度和視野，有利于充分挖掘?qū)W生的自主創(chuàng)新的優(yōu)秀品質(zhì)。

在實(shí)際的教學(xué)中，學(xué)生之間在各個(gè)方面都存在著很大的差異，這些差異從不同程度上增加了教學(xué)的難度。根據(jù)學(xué)情，教師可以在課堂教學(xué)中通過智慧平臺(tái)內(nèi)題庫(kù)的智能篩選功能，結(jié)合學(xué)生所處的層次布置對(duì)應(yīng)難度的練習(xí)、作業(yè)，然后利用智慧課堂的大數(shù)據(jù)分析功能，快速準(zhǔn)確地完成批改及總結(jié)，對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握、能力的形成及時(shí)反饋，既方便學(xué)生制訂符合自身情況的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，又提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新發(fā)展的熱情，促進(jìn)了學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

以《探究串并聯(lián)電路中的電流》為例，我的作業(yè)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)方式如下。

1.布置云平臺(tái)分層作業(yè)

利用智慧教學(xué)軟件推送分層作業(yè)，尊重學(xué)生的個(gè)體差異，做到因材施教。學(xué)生自主設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo)，逐步達(dá)成個(gè)性化定制作業(yè)。推送作業(yè)的同時(shí)輸入正確答案，學(xué)生完成作業(yè)，后臺(tái)即刻反饋，提供正確答案及解析。針對(duì)學(xué)生錯(cuò)題進(jìn)行相關(guān)習(xí)題的推送，同時(shí)形成錯(cuò)題庫(kù)，為學(xué)生的深入學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)提供依據(jù)。

2.布置拓展性實(shí)踐作業(yè)

針對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)探 究中出現(xiàn)的問題，使用 Nobook 物理實(shí)驗(yàn)室軟件進(jìn)一步探究，利用實(shí)物器材操作驗(yàn)證。學(xué)生的體驗(yàn)感和成就感大大增強(qiáng)后，實(shí)行學(xué)生自評(píng)，生生互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng)，學(xué)生從評(píng)價(jià)中自主升華物理學(xué)科素養(yǎng)，提升自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。

本節(jié)課的拓展性作業(yè)培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造力。創(chuàng)造力和自主學(xué)習(xí)能力是初中學(xué)生必備的能力之一。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)造力的驅(qū)使下，對(duì)所學(xué)進(jìn)行反復(fù)思考，活學(xué)活用。因此，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，對(duì)于學(xué)生今后深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)，以及其他學(xué)科具有促進(jìn)作用。

在智慧課堂模式下，初中物理教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)物理情境，以情境為載體，引導(dǎo)學(xué)生以問題為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，充分發(fā)揮想象，自主思考，激發(fā)學(xué)生的潛能，使學(xué)生不斷突破自我，積極創(chuàng)新。

總之，在智慧課堂環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新精神的過程，是一個(gè)多元化、動(dòng)態(tài)化的過程，不是一朝一夕能夠達(dá)成的。物理教師應(yīng)充分利用智慧教學(xué)手段，結(jié)合本校學(xué)生實(shí)際及物理學(xué)科特點(diǎn)，搭建自主創(chuàng)新的智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)。同時(shí)，在初中物理教學(xué)中不斷增強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力，加強(qiáng)信息技術(shù)手段的學(xué)習(xí)，用智慧的思想，指導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新思維的全面發(fā)展。

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責(zé)任編輯：趙瀟晗