基于智慧課堂的物理課程教學(xué)模式創(chuàng)新研究

摘 要 智慧課堂是一種創(chuàng)新教學(xué)模式，教師通過(guò)在物理教學(xué)中應(yīng)用這種教學(xué)模式，能夠有效提升教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。智慧課堂利用信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能化教學(xué)和互動(dòng)式學(xué)習(xí)，為物理學(xué)科的教學(xué)改革提供了新的思路。文章通過(guò)分析當(dāng)前物理教學(xué)中的主要問(wèn)題，探討了基于智慧課堂的物理教學(xué)模式的創(chuàng)新路徑，重點(diǎn)闡述了課前精準(zhǔn)分析學(xué)生需求、課中提升互動(dòng)效率及課后強(qiáng)化復(fù)習(xí)效果的具體應(yīng)用，展示了智慧課堂如何促進(jìn)個(gè)性化教學(xué)、提高課堂參與度。

關(guān)鍵詞 智慧課堂；物理課堂；教學(xué)模式創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.04.003

Research on Innovative Teaching Mode of Physics Course

Based on Smart Classroom

CAO Yiran

Abstract Smart classroom is an innovative teaching mode， and teachers can effectively improve teaching efficiency and enhance students' learning motivation by applying this teaching mode in physics teaching. The smart classroom utilizes information technology to achieve personalized learning， intelligent teaching， and interactive learning， providing new ideas for the teaching reform of physics. The article analyzes the main problems in current physics teaching， explores the innovative path of physics teaching mode based on smart classroom， and focuses on the specific applications of accurate analysis of student needs before class， improving interactive efficiency during class， and strengthening review effects after class. It demonstrates how smart classroom can promote personalized teaching and increase classroom participation.

Keywords smart classroom; physics classroom; teaching model innovation

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，智慧課堂作為一種創(chuàng)新的教學(xué)模式，已逐漸成為物理教學(xué)中的重要組成部分。物理學(xué)科以其較強(qiáng)的邏輯性和抽象性，要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和嚴(yán)密的思維能力。然而，傳統(tǒng)物理教學(xué)模式存在學(xué)生基礎(chǔ)差異明顯、課堂互動(dòng)不足以及課后復(fù)習(xí)效果不理想等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量的提升。基于智慧課堂的教學(xué)模式，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、個(gè)性化資源推薦以及多元化互動(dòng)方式，為物理課堂帶來(lái)了新的教學(xué)理念和方法。本文旨在探討智慧課堂在物理教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用，分析其在教學(xué)方面的優(yōu)勢(shì)。

1" 當(dāng)前物理課堂教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

1.1" 學(xué)生基礎(chǔ)差異明顯，個(gè)性化教學(xué)不足

由于學(xué)生在物理學(xué)科的認(rèn)知起點(diǎn)、思維方式以及理解深度上存在較大差異，傳統(tǒng)的“一刀切”式教學(xué)模式難以滿足每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，造成了學(xué)生學(xué)習(xí)的挫敗感和不均衡的學(xué)習(xí)成效。在力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等核心內(nèi)容的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于基本概念、物理定律及公式的理解和應(yīng)用能力存在顯著差異，而這種差異往往在常規(guī)教學(xué)中得不到有效的辨識(shí)和及時(shí)的針對(duì)性干預(yù)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往依賴大班授課，忽視了學(xué)生之間的個(gè)性差異和學(xué)習(xí)節(jié)奏的不同，導(dǎo)致部分基礎(chǔ)較弱的學(xué)生無(wú)法跟上課程進(jìn)度[1]。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生來(lái)說(shuō)，又缺乏足夠的挑戰(zhàn)性內(nèi)容，導(dǎo)致他們的學(xué)習(xí)熱情逐漸下降。

1.2" 課堂互動(dòng)方式單一，學(xué)生參與度不高

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以講授為主，教師主要通過(guò)板書(shū)和講解的方式傳授物理概念，學(xué)生的參與機(jī)會(huì)有限。教師過(guò)度依賴講授模式，忽視了學(xué)生之間的互動(dòng)和討論，導(dǎo)致學(xué)生的思維活動(dòng)局限于對(duì)知識(shí)的表面理解，難以形成深層次的知識(shí)內(nèi)化和應(yīng)用能力。在部分課堂上，教師和學(xué)生的互動(dòng)主要局限于提問(wèn)和回答的單向交流，缺乏更為深入的合作探討。物理學(xué)科具有較強(qiáng)的復(fù)雜性和抽象性，學(xué)生在理解概念的過(guò)程中需要與教師和同學(xué)之間密切地互動(dòng)與協(xié)作[2]。特別是在解決物理難題時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題，利用啟發(fā)式教學(xué)方法幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)中的障礙。若缺乏充分的師生共同研習(xí)，學(xué)生將難以全面掌握物理問(wèn)題的解決思路和方法。

1.3" 課后作業(yè)缺乏針對(duì)性，復(fù)習(xí)效果有限

課后作業(yè)作為復(fù)習(xí)鞏固的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)的針對(duì)性直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。許多教師依賴于統(tǒng)一的作業(yè)內(nèi)容，未能結(jié)合學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行有針對(duì)性地設(shè)計(jì)。這導(dǎo)致部分學(xué)生無(wú)法在作業(yè)中得到及時(shí)的反饋，學(xué)習(xí)效果無(wú)法得到有效鞏固。例如，物理中的力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等不同模塊在知識(shí)難度、學(xué)習(xí)重點(diǎn)上具有較大的差異，但課后作業(yè)卻常采取“一刀切”的模式，缺乏對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握情況的細(xì)致區(qū)分。課后作業(yè)的設(shè)計(jì)形式以選擇題和計(jì)算題為主，忽視了對(duì)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作能力、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2" 基于智慧課堂的物理教學(xué)模式創(chuàng)新路徑

2.1" 課前準(zhǔn)備階段，精準(zhǔn)分析學(xué)生需求

2.1.1" 根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，精準(zhǔn)推薦個(gè)性化資源

基于學(xué)生的知識(shí)掌握情況，利用智能化大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)路徑的動(dòng)態(tài)追蹤。結(jié)合學(xué)生在力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)等不同領(lǐng)域的學(xué)科薄弱點(diǎn)，教師可運(yùn)用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）平臺(tái)，從學(xué)生的歷史學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中提取出具體的學(xué)習(xí)進(jìn)度、答題正確率、作業(yè)完成情況，以及實(shí)驗(yàn)操作能力等多維度指標(biāo)，精準(zhǔn)推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資源[3]。推薦內(nèi)容包括與課程緊密相關(guān)的課件、視頻、參考書(shū)目以及針對(duì)性的互動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)、微課程和自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中的個(gè)性化練習(xí)。在此過(guò)程中，依托智能學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋，教師能夠及時(shí)識(shí)別每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙，并根據(jù)分析結(jié)果，在課前為學(xué)生提供針對(duì)性的復(fù)習(xí)資料或擴(kuò)展閱讀，確保精準(zhǔn)定位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

在課前準(zhǔn)備階段，教師可利用LMS平臺(tái)對(duì)學(xué)生在“光的干涉”中“分振幅干涉”一節(jié)的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤。平臺(tái)根據(jù)學(xué)生此前測(cè)驗(yàn)、作業(yè)和課堂互動(dòng)中答題的正確率、作業(yè)完成質(zhì)量及參與度等數(shù)據(jù)，提前識(shí)別學(xué)生對(duì)“分振幅干涉”部分的知識(shí)掌握情況。如果某個(gè)學(xué)生在干涉條紋的形成、分振幅疊加等關(guān)鍵概念上存在困難，系統(tǒng)會(huì)標(biāo)記出這些學(xué)習(xí)障礙，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析指出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、相位差理解等方面的薄弱環(huán)節(jié)。基于這些分析，平臺(tái)會(huì)為學(xué)生推薦視頻教程、補(bǔ)充課件或模擬實(shí)驗(yàn)等個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生在正式授課前彌補(bǔ)知識(shí)空白。如果學(xué)生在干涉條紋形成規(guī)律方面掌握較好，平臺(tái)則會(huì)為其推送更高難度的拓展練習(xí)，促使學(xué)生深入理解其相關(guān)原理。

2.1.2" 開(kāi)展課前預(yù)習(xí)交流，識(shí)別學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)

在課前，教師通過(guò)智慧課堂平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和歷史表現(xiàn)發(fā)布預(yù)習(xí)材料，并附上引導(dǎo)性問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考。在預(yù)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生若遇到疑問(wèn)，可以隨時(shí)利用智慧課堂平臺(tái)向教師提問(wèn)，促進(jìn)師生之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)與交流。在此過(guò)程中，教師可借助平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)在線問(wèn)卷和反饋機(jī)制，定期獲取學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和反饋信息，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。基于這些數(shù)據(jù)，教師能夠識(shí)別出學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的困難，準(zhǔn)確定位學(xué)生未能有效掌握的薄弱環(huán)節(jié)。

教師在教授“光的衍射”一節(jié)中的“單縫夫瑯禾費(fèi)衍射”時(shí)，可利用智慧課堂平臺(tái)發(fā)布課前預(yù)習(xí)材料。這些材料包括該節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)、相關(guān)教學(xué)視頻以及帶有引導(dǎo)性問(wèn)題的練習(xí)題。平臺(tái)根據(jù)歷史學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，將學(xué)生按照其學(xué)習(xí)成績(jī)表現(xiàn)進(jìn)行分層，對(duì)于學(xué)習(xí)較好的學(xué)生，平臺(tái)會(huì)推薦更深入地分析視頻和具有挑戰(zhàn)性的習(xí)題；對(duì)于學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生，則提供簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)和基礎(chǔ)練習(xí)，幫助他們打好基礎(chǔ)。學(xué)生完成預(yù)習(xí)后，教師通過(guò)智慧課堂平臺(tái)的在線問(wèn)卷組織課前預(yù)習(xí)交流。教師圍繞“單縫夫瑯禾費(fèi)衍射”中的核心概念來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)卷，以幫助學(xué)生鞏固關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。在學(xué)生填寫(xiě)完問(wèn)卷后，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)匯總答題情況，分析學(xué)生的答題正確率，并識(shí)別出普遍存在的知識(shí)盲點(diǎn)。

2.2" 課中教學(xué)階段，提升課堂互動(dòng)效率

2.2.1" 實(shí)施小組討論教學(xué)，促進(jìn)組內(nèi)高效交流

小組討論是一種能夠激發(fā)學(xué)生探究意識(shí)和自主學(xué)習(xí)意識(shí)的有效教學(xué)方式，" 適用于智慧課堂教學(xué)，能夠提升教學(xué)成效。在實(shí)施過(guò)程中，教師可根據(jù)學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，將學(xué)生劃分為若干小組，每個(gè)小組在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成特定的任務(wù)。在討論環(huán)節(jié)，教師利用智慧課堂平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控各小組的進(jìn)展，及時(shí)介入并提供指導(dǎo)，幫助解決小組成員之間的分歧。小組成員可借助平臺(tái)上的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，提升自身的問(wèn)題解決能力。教師在學(xué)生討論時(shí)，應(yīng)依據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，利用即時(shí)反饋對(duì)小組討論結(jié)果進(jìn)行引導(dǎo)，確保討論不偏離主題。

在教授“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”章節(jié)時(shí)，教師可通過(guò)小組討論的方式，激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)。教師先將全班學(xué)生分為若干小組，每個(gè)小組在智慧課堂平臺(tái)上進(jìn)行在線討論，目標(biāo)是分析振動(dòng)周期、頻率、振幅等基本物理量之間的關(guān)系。教師提前準(zhǔn)備簡(jiǎn)諧振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖示，供學(xué)生在討論時(shí)參考。小組成員利用平臺(tái)上的物理模擬工具，設(shè)置不同的初始條件，觀察簡(jiǎn)諧振動(dòng)的變化規(guī)律。在討論振動(dòng)周期的計(jì)算時(shí)，教師需引導(dǎo)學(xué)生重新審視公式的適用范圍，并提醒他們注意初始條件的選擇[4]。整個(gè)討論過(guò)程中，教師利用實(shí)時(shí)反饋，確保小組討論緊扣簡(jiǎn)諧振動(dòng)的核心概念，幫助學(xué)生構(gòu)建正確的物理模型。

2.2.2" 師生共同研習(xí)，深入解析學(xué)習(xí)難點(diǎn)

小組討論后，教師應(yīng)利用智慧平臺(tái)與學(xué)生展開(kāi)進(jìn)一步討論。學(xué)習(xí)小組將討論結(jié)果反饋給教師后，教師需結(jié)合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況及小組討論內(nèi)容，針對(duì)性地講解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題。在講解過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)智慧平臺(tái)隨時(shí)記錄自己的疑問(wèn)，教師實(shí)時(shí)解答并調(diào)整講解策略，從而提升課堂互動(dòng)性，增強(qiáng)智慧課堂的智能化效果。

在學(xué)習(xí)“振動(dòng)”章節(jié)中的“諧振分析”時(shí)，教師首先利用智慧平臺(tái)布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生了解諧振的基本概念及相關(guān)公式。在小組討論階段，學(xué)生圍繞諧振現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化、共振頻率等問(wèn)題展開(kāi)討論。討論后，學(xué)生將討論結(jié)果和遇到的問(wèn)題反饋給教師。教師利用智慧平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況，重點(diǎn)講解學(xué)生在討論中表現(xiàn)出的共振頻率的計(jì)算和共振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析等薄弱環(huán)節(jié)。在講解過(guò)程中，教師使用平臺(tái)的互動(dòng)功能，實(shí)時(shí)展示模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更直觀地理解共振頻率的變化。學(xué)生借助智慧平臺(tái)記錄自己的疑問(wèn)，教師逐一解答，并通過(guò)實(shí)時(shí)反饋調(diào)整講解內(nèi)容。

2.3" 課后作業(yè)階段，全面強(qiáng)化復(fù)習(xí)效果

為全面強(qiáng)化復(fù)習(xí)效果，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生在課堂中的表現(xiàn)、作業(yè)完成情況以及測(cè)評(píng)結(jié)果，制定個(gè)性化的復(fù)習(xí)計(jì)劃。教師可布置適量作業(yè)，檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，幫助其加深對(duì)物理知識(shí)的理解。智慧課堂平臺(tái)將根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，智能推送習(xí)題資源并自動(dòng)批改，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，平臺(tái)能識(shí)別學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，并在作業(yè)中提供個(gè)性化推薦[5]。作業(yè)設(shè)計(jì)可包括選擇題、填空題，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)M、公式推導(dǎo)、圖像分析等，幫助學(xué)生全面掌握物理概念。智慧課堂系統(tǒng)自動(dòng)批改作業(yè)后，會(huì)及時(shí)將批改結(jié)果和錯(cuò)題分析反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生在完成作業(yè)的過(guò)程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。教師也能根據(jù)作業(yè)反饋，調(diào)整后續(xù)作業(yè)的難度，在確保學(xué)生鞏固基礎(chǔ)的同時(shí)，提升解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

在大學(xué)物理“剛體力學(xué)”中的“剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)”一節(jié)，教師利用智慧課堂平臺(tái)布置作業(yè)，內(nèi)容包括選擇題、填空題，以及與實(shí)驗(yàn)?zāi)M相關(guān)的題目，確保學(xué)生能夠鞏固剛體的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等基礎(chǔ)概念。作業(yè)完成后，平臺(tái)自動(dòng)批改并生成統(tǒng)計(jì)報(bào)告，幫助教師了解學(xué)生在理解剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)基本原理、分析轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角動(dòng)量等方面的薄弱環(huán)節(jié)。平臺(tái)根據(jù)學(xué)生的答題情況推送剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析或剛體旋轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M題等個(gè)性化習(xí)題，幫助學(xué)生更好地掌握剛體運(yùn)動(dòng)的核心概念。教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)反饋，適時(shí)調(diào)整后續(xù)作業(yè)的難度，并針對(duì)公式推導(dǎo)的細(xì)節(jié)和圖像分析技巧進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。

3" 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于智慧課堂的物理教學(xué)模式創(chuàng)新為解決當(dāng)前物理課堂教學(xué)中的諸多問(wèn)題提供了切實(shí)可行的路徑。通過(guò)精準(zhǔn)的課前資源推薦與個(gè)性化學(xué)習(xí)計(jì)劃制訂，能有效彌補(bǔ)學(xué)生在基礎(chǔ)上的差異，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科概念、定律及公式的深刻理解。在課堂教學(xué)中，智能化互動(dòng)方式提升了師生之間實(shí)時(shí)交流與知識(shí)反饋的效率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課后作業(yè)的個(gè)性化設(shè)計(jì)及智能批改系統(tǒng)，能更加精準(zhǔn)地識(shí)別學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，確保復(fù)習(xí)的針對(duì)性與實(shí)效性，從而實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)效果的全面優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

[1] 李晶堯.高中物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向下“對(duì)分課堂”教學(xué)法探究[J].高考，2024（32）：148-151.

[2] 徐麗芝.基于智慧課堂的高中物理教學(xué)實(shí)踐與探索[J].文理導(dǎo)航（中旬），2024（11）：91-93.

[3] 郜賽楠，張萱，高麗.傳統(tǒng)文化融入中學(xué)物理課堂的策略研究——以中國(guó)傳統(tǒng)茶文化為例[J].物理通報(bào)，2024（11）：48-51.

[4] 張東風(fēng).發(fā)現(xiàn)教育視域下高中物理“迷思概念”轉(zhuǎn)變的課堂教學(xué)研究[J].物理通報(bào)，2024（11）：149-152.

[5] 程承平.例析NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)助力高中物理高效課堂的構(gòu)建[J].中學(xué)物理，2024，42（21）：39-41.