基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究

史拴林

【摘要】信息化技術的創新應用為高中物理教育中的實驗教學工作提供了全新的教學手段，如微課堂、線上遠程教學、錄播教學等，與傳統教學模式相比具有極大程度的形式變化，為學生學習提供了多樣化選擇.智慧課堂是一種全新的教學模式，能夠利用人機協同和“互聯網+”等先進技術開展智慧化教學，顯著提高教育教學質量與效果.本文對基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略進行研究，在明確智慧課堂基本概念的前提下，對高中物理實驗教學的核心目標進行分析，最后探究智慧課堂下的具體實驗教學策略.希望通過本文能夠為高中物理實驗教學科學合理運用智慧課堂模式提供一定參考.

【關鍵詞】智慧課堂；高中物理；實驗教學

物理實驗教學作為高中教育階段物理學科的重要教學內容，對于培養學生的物理核心素養具有重要的影響效果，通過物理實驗能夠進一步加強學生對理論概念的認知理解，培養學生的物理科學思維，提高動手實踐能力與問題分析能力，可為學生開展更高層次的物理學習與研究奠定良好的基礎保障.此外，新時期背景下，素質教育和新課改政策的推行實施都強調教育模式的改革調整，注重信息技術的創新應用，培養學生的綜合能力和學科核心素養.因此，對智慧課堂下的高中物理實驗教學策略研究具有顯著的現實意義.

1 智慧課堂概述

智慧課堂是指利用多媒體技術、云計算、人機協同、大數據等信息化技術開展的新型教學模式，充分體現了“互聯網+”的教學思維，其中包括AI課堂、訓練營、雙師教學、修煉場以及學生參與等多種教學模式，是對傳統教學模式的優化創新，能夠大幅度提高物理實驗教學的質量和效率.智慧課堂教學模式以培養學生智慧發展作為核心目標，持續深化教育教學工作，有利于智慧型人才的培養教學，且充分體現了智慧課堂的技術優勢，幫助教師及時掌握學生學習過程中遇到的問題與難點，能夠在后續教學中開展針對性的教學工作，最終實現“教”和“學”的有機融合，為智慧教育奠定基礎保障.

2 高中物理實驗教學的目的

2.1 加深物理概念知識認知

高中物理實驗教學的首要目的是幫助學生加深對物理概念的認知理解.物理知識學習的過程需要學生遵循從感性到理性的認知變化，在實踐中總結歸納出理論知識.物理實驗教學能夠為學生提供認知變化的機會，通過實驗模擬和自我探索完成實驗過程，進而加深對物理知識的理解印象.

2.2 提高學生物理學習能力

提高學生綜合能力是教學改革工作中的重要內容之一.據相關研究表明，實驗是現代科學發展中的關鍵環節，如果缺少了實驗中的現象展示，很難幫助研究人員打破傳統思維觀念與科學認知[1].在物理實驗教學中，主要通過學生親身體驗物理實驗過程的方法，幫助學生加深對相關物理知識驗證和分析，以此提高學生的動手能力與問題分析能力，有助于學生思維發展、開發智力，在不斷地學習中提高自身的物理學習能力.

2.3 掌握物理實驗科學方法

高中物理實驗能夠在一定程度上達到模仿物理學研究過程的目的.因此，物理實驗教學的另一個主要目標就是引導學生在物理實驗教學的過程中對物理發展規律進行探索分析，掌握科學的物理知識學習方法，其中包括物理規律探索方法、物理規律驗證方法、物理規律總結方法以及理想化實驗等.在物理實驗開展的過程中培養學生的物理核心素養，不斷加深對物理學科的認知，培養學生掌握正確科學的物理實驗方法.

2.4 培養學生科學思維理念

基于物理實驗激發學生的物理學習興趣，引導學生主動接觸、學習物理知識，并通過物理實驗培養學生尊重科學的思維認知，如以物理實驗順序和儀器使用方法作為教學內容，培養學生嚴謹認真、尊重客觀實際的科學態度.

3 基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略分析

3.1 基于微課預習進行實驗流程展示

智慧課堂與傳統物理教學模式相比具有明顯的特征，即在物理教學開始前就對學生進行知識引導，幫助學生初步了解本節課堂學習的知識內容，以此為后續學習和思考提供更多的時間，并激發學生對物理實驗教學的興趣喜好，能夠主動參與到實驗教學中.

基于智慧課堂開展物理實驗教學，可在課前利用微課教學幫助學生對實驗內容有一定的了解，微課教學內容設計時，教師需要遵循以下注意事項：（1）微課教學具有明顯的精簡性.微課時長應控制在5～10分鐘之間，并對實驗教學的主要內容重點講解，客觀反映出實驗教學主題[2]；（2）微課教學的趣味性設計.對微課教學內容設計時需要從趣味性、真實性的角度分析，制定出貼合學生實際生活的教學內容，同時保證教學內容具有一定的趣味性，能夠更加吸引學生參與物理實驗活動；（3）教學成果的多樣化，微課教學成果應具有簡潔性的特征，能夠在多個拼條系統中傳播，為學生學習提供便捷服務.

例如 在“電磁感應”章節中的“感應電流方向因素”物理實驗教學中，本次實驗對學生學習理解“楞次定律”相關知識具有重要作用，屬于重點學習內容.教師可利用微課引導學生對本次實驗預習，通過微課視頻展示本次實驗的重點和關鍵環節，幫助學生尋找學習突破點.同時，制定學習指導單，引導學生在課余時間對重點內容展開預習.微課內容主要包括感應電流產生的基本條件、磁鐵N插入線圈后的現象、磁通量、電流計表針的變化、磁鐵S插入線圈的現象等，并要求學生在預習期間填寫學習指導單，以此引導學生對知識內容深入思考，培養學生物理實驗學習興趣[3].

3.2 通過分組方法進行實驗原理探究

基于智慧課堂的物理教學更加注重學生在教學過程中的學習體驗性、參與性和主觀能動性.因此，教師通常會以小組方式開展實驗教學活動.在物理實驗教學方案設計環節，教師可通過以下流程完成小組教學：（1）探討交流環節，學生在預習環節會對物理實驗提出相關疑惑和問題，并在本環節中與小組成員進行充分的交流討論，在意見交換后明確問題解決基本方向和思路，初步制定解決對策[4]；（2）實驗問題解析環節，小組內部交流探討后，教師會要求學生代表對交流成果總結分析，并對其提出的問題解決方案進一步優化調整，對實驗結果進行預測分析；（3）實施階段，教師依據實驗教學方案，引導學生開展組內實驗探究，并對實驗相關數據和結果記錄.

例如 在“傳感器”章節中的“觸感器及工作原理”實驗教學中，學生對傳感器相關知識具有初步了解后，進一步分析不同傳感器的組成結構.教師將學生劃分成多個實驗小組，基于多用電表分析光敏電阻、金屬熱電阻和熱敏電阻等不同電阻的工作原理，并對探討結果總結分析.隨后，教師引導學生設計簡單的傳感器電路，如音樂盒或火警報警器等，并對設計原理進行闡述，在組內進行探討分析.

3.3 科學布置課后作業，創新學生物理思維

學生對于物理實驗教學的興趣喜好程度會影響到最終教學質量.在智慧課堂教學模式下，教師應當充分發揮自身的職能作用，引導學生對物理實驗教學進行深入研究，為學生提供充分的自我學習空間，通過實驗教學激發學生對物理知識的學習興趣，逐步實現思維擴展的教學目標.通過多樣化實驗教學方法引導學生對實驗過程具有全面清晰的認知，能夠養成物理實驗的科學思維，從本質上理解物理實驗的核心內容，并對實驗結果進行整合[5].基于課后作業能夠對學生的學習印象進一步加深，強化物理實驗教學成果，并為學生展示實驗過程中并未涉及的重點知識或關聯知識，實現教學內容的有效延伸.

在設計物理實驗教學課后作業時，教師應注重以下幾方面：（1）課后作業內容應和學生的日常生活具有緊密關聯，能夠為學生提供足夠的學習趣味性和真實性，將理論知識與實際生活有機結合到一起，幫助學生開闊知識視野[3]；（2）注重培養學生的信息化技術能力，教師可引導學生對教材之外的物理實驗進行了解，充分利用互聯網資源展開物理學習，借助互聯網能夠幫助學生開拓眼界，并對物理實驗核心知識具有更加全面、細化的認知與學習，幫助學生構建物理實驗知識網絡，逐步培養學生的物理思維.

例如 在“光”章節中的“用雙縫干涉測量光的波長”實驗教學中，在完成課堂實驗教學環節后，教師可為學生布置課后作業，如將綠色濾光片換成紅色濾光片的變化情況、將雙縫間距改成0.3mm的實驗結果、將毛玻璃屏原理雙縫的實驗結果變化等.學生可通過互聯網對相關實驗內容進行查找，并對知識內容記錄分析，最終實現對教材知識內容的補充和擴展，進一步提高學生的知識視野.

3.4 利用智慧課堂平臺，加強作業反饋效果

智慧課堂教學模式下，教師應學會科學利用智慧教育平臺開展教學工作.在作業評價環節，教師可在物理實驗結束后為學生布置在線作業，學生可在平板電腦等終端完成作業內容.學生在作業完成后能夠及時接收到平臺反饋信息，查看作業具體完成情況，包括正確答案、解題思路、關鍵知識點等內容，進而對作業知識內容的掌握情況具有清晰認知[6].教師可將作業解答內容制作成圖片、文字或者視頻等不同形式，結合高中生學習特征豐富作業形式，保證學生的作業完成效果.同時，教師可借助智慧教育平臺掌握全體學生對物理實驗的學習水平，并查看每一位學生的具體學習情況，為其建立錯題庫系統，真實記錄每次作業完成情況，以便后續開展復習教學工作.除此之外，通過智慧教育平臺還能夠幫助教師分析物理實驗教學的整體方案應用效果，對后續物理實驗教學方案內容進行動態化的調整變動，以此保證物理實驗教學的成果質量，并凸顯智慧課堂的積極作用.

4 結語

新時期教育背景下，高中物理教育更注重學生綜合能力與核心素養的培養教學，以此需要對傳統教學模式與方法優化改進.基于智慧課堂的教學模式能夠充分體現信息化技術的優勢作用，為學生展示充足的優質的學習資源，在持續的教學過程中培養學生物理學習興趣、提高學生主觀能動性，以此提高學生物理實驗學習質量，為智慧教育工作開展奠定良好的基礎保障.

參考文獻：

[1]劉書超.基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究[J].數理天地（高中版），2023（02）：68-70.

[2]朱蕾.智慧課堂背景下的高中物理教學策略[J].新課程教學（電子版），2022（09）：140-141.

[3]任少鐸.基于智慧課堂的初中物理實驗教學策略研究——以探究凸透鏡成像的規律實驗為例[J].中國現代教育裝備，2021（04）：37-40.

[4]趙連棟.新高考背景下高中物理實驗教學與智慧課堂有效結合實踐研究[J].科學咨詢（教育科研），2020（12）：235.

[5]朱蕾.智慧課堂背景下的高中物理教學策略[J]. 新課程教學（電子版），2022（09）：140-141.

[6]李碩秋.淺論構建高中物理智慧課堂的有效教學策略[J].數理化學習，2013（03）：55.