基于智慧課堂的物理課程教學模式創新研究

摘 要 智慧課堂是一種創新教學模式，教師通過在物理教學中應用這種教學模式，能夠有效提升教學效率，增強學生的學習動力。智慧課堂利用信息技術手段，實現了個性化學習、智能化教學和互動式學習，為物理學科的教學改革提供了新的思路。文章通過分析當前物理教學中的主要問題，探討了基于智慧課堂的物理教學模式的創新路徑，重點闡述了課前精準分析學生需求、課中提升互動效率及課后強化復習效果的具體應用，展示了智慧課堂如何促進個性化教學、提高課堂參與度。

關鍵詞 智慧課堂；物理課堂；教學模式創新

中圖分類號：G642 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：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

隨著信息技術的迅猛發展，智慧課堂作為一種創新的教學模式，已逐漸成為物理教學中的重要組成部分。物理學科以其較強的邏輯性和抽象性，要求學生具備扎實的基礎知識和嚴密的思維能力。然而，傳統物理教學模式存在學生基礎差異明顯、課堂互動不足以及課后復習效果不理想等問題，嚴重影響了教學質量的提升。基于智慧課堂的教學模式，通過實時數據分析、個性化資源推薦以及多元化互動方式，為物理課堂帶來了新的教學理念和方法。本文旨在探討智慧課堂在物理教學中的創新應用，分析其在教學方面的優勢。

1" 當前物理課堂教學中存在的主要問題

1.1" 學生基礎差異明顯，個性化教學不足

由于學生在物理學科的認知起點、思維方式以及理解深度上存在較大差異，傳統的“一刀切”式教學模式難以滿足每個學生的個性化學習需求，造成了學生學習的挫敗感和不均衡的學習成效。在力學、電磁學、熱學等核心內容的學習過程中，學生對于基本概念、物理定律及公式的理解和應用能力存在顯著差異，而這種差異往往在常規教學中得不到有效的辨識和及時的針對性干預。傳統的教學模式往往依賴大班授課，忽視了學生之間的個性差異和學習節奏的不同，導致部分基礎較弱的學生無法跟上課程進度[1]。對于學有余力的學生來說，又缺乏足夠的挑戰性內容，導致他們的學習熱情逐漸下降。

1.2" 課堂互動方式單一，學生參與度不高

傳統的教學模式以講授為主，教師主要通過板書和講解的方式傳授物理概念，學生的參與機會有限。教師過度依賴講授模式，忽視了學生之間的互動和討論，導致學生的思維活動局限于對知識的表面理解，難以形成深層次的知識內化和應用能力。在部分課堂上，教師和學生的互動主要局限于提問和回答的單向交流，缺乏更為深入的合作探討。物理學科具有較強的復雜性和抽象性，學生在理解概念的過程中需要與教師和同學之間密切地互動與協作[2]。特別是在解決物理難題時，教師應引導學生從多角度思考問題，利用啟發式教學方法幫助學生突破學習中的障礙。若缺乏充分的師生共同研習，學生將難以全面掌握物理問題的解決思路和方法。

1.3" 課后作業缺乏針對性，復習效果有限

課后作業作為復習鞏固的重要環節，其設計的針對性直接影響學生的學習效果。許多教師依賴于統一的作業內容，未能結合學生在課堂中的表現和學習進度進行有針對性地設計。這導致部分學生無法在作業中得到及時的反饋，學習效果無法得到有效鞏固。例如，物理中的力學、電磁學、光學等不同模塊在知識難度、學習重點上具有較大的差異，但課后作業卻常采取“一刀切”的模式，缺乏對學生知識掌握情況的細致區分。課后作業的設計形式以選擇題和計算題為主，忽視了對學生物理實驗操作能力、問題解決能力和創新思維的培養。

2" 基于智慧課堂的物理教學模式創新路徑

2.1" 課前準備階段，精準分析學生需求

2.1.1" 根據學生學習情況，精準推薦個性化資源

基于學生的知識掌握情況，利用智能化大數據分析技術，實現對學生學習路徑的動態追蹤。結合學生在力學、電磁學、熱學等不同領域的學科薄弱點，教師可運用學習管理系統（LMS）平臺，從學生的歷史學習數據中提取出具體的學習進度、答題正確率、作業完成情況，以及實驗操作能力等多維度指標，精準推薦個性化學習資源[3]。推薦內容包括與課程緊密相關的課件、視頻、參考書目以及針對性的互動模擬實驗、微課程和自適應學習系統中的個性化練習。在此過程中，依托智能學習平臺提供的實時數據反饋，教師能夠及時識別每個學生的學習障礙，并根據分析結果，在課前為學生提供針對性的復習資料或擴展閱讀，確保精準定位學生的學習需求。

在課前準備階段，教師可利用LMS平臺對學生在“光的干涉”中“分振幅干涉”一節的學習情況進行動態追蹤。平臺根據學生此前測驗、作業和課堂互動中答題的正確率、作業完成質量及參與度等數據，提前識別學生對“分振幅干涉”部分的知識掌握情況。如果某個學生在干涉條紋的形成、分振幅疊加等關鍵概念上存在困難，系統會標記出這些學習障礙，并通過數據分析指出學生在實驗操作、相位差理解等方面的薄弱環節。基于這些分析，平臺會為學生推薦視頻教程、補充課件或模擬實驗等個性化的學習資源，幫助學生在正式授課前彌補知識空白。如果學生在干涉條紋形成規律方面掌握較好，平臺則會為其推送更高難度的拓展練習，促使學生深入理解其相關原理。

2.1.2" 開展課前預習交流，識別學生的薄弱環節

在課前，教師通過智慧課堂平臺，結合學生的學習數據和歷史表現發布預習材料，并附上引導性問題，鼓勵學生自主學習和思考。在預習過程中，學生若遇到疑問，可以隨時利用智慧課堂平臺向教師提問，促進師生之間的實時互動與交流。在此過程中，教師可借助平臺進行實時監控，通過在線問卷和反饋機制，定期獲取學生的學習進度和反饋信息，及時了解學生對知識點的掌握情況。基于這些數據，教師能夠識別出學生在預習過程中遇到的困難，準確定位學生未能有效掌握的薄弱環節。

教師在教授“光的衍射”一節中的“單縫夫瑯禾費衍射”時，可利用智慧課堂平臺發布課前預習材料。這些材料包括該節課的知識點總結、相關教學視頻以及帶有引導性問題的練習題。平臺根據歷史學習數據，將學生按照其學習成績表現進行分層，對于學習較好的學生，平臺會推薦更深入地分析視頻和具有挑戰性的習題；對于學習有困難的學生，則提供簡單的知識點總結和基礎練習，幫助他們打好基礎。學生完成預習后，教師通過智慧課堂平臺的在線問卷組織課前預習交流。教師圍繞“單縫夫瑯禾費衍射”中的核心概念來設計問卷，以幫助學生鞏固關鍵知識點。在學生填寫完問卷后，平臺會自動匯總答題情況，分析學生的答題正確率，并識別出普遍存在的知識盲點。

2.2" 課中教學階段，提升課堂互動效率

2.2.1" 實施小組討論教學，促進組內高效交流

小組討論是一種能夠激發學生探究意識和自主學習意識的有效教學方式，" 適用于智慧課堂教學，能夠提升教學成效。在實施過程中，教師可根據學科知識的特點和學生的學習狀況，將學生劃分為若干小組，每個小組在規定的時間內完成特定的任務。在討論環節，教師利用智慧課堂平臺實時監控各小組的進展，及時介入并提供指導，幫助解決小組成員之間的分歧。小組成員可借助平臺上的物理實驗模擬工具進行實驗仿真，提升自身的問題解決能力。教師在學生討論時，應依據學生的反應，利用即時反饋對小組討論結果進行引導，確保討論不偏離主題。

在教授“簡諧振動”章節時，教師可通過小組討論的方式，激發學生的探究意識。教師先將全班學生分為若干小組，每個小組在智慧課堂平臺上進行在線討論，目標是分析振動周期、頻率、振幅等基本物理量之間的關系。教師提前準備簡諧振動的實驗數據和圖示，供學生在討論時參考。小組成員利用平臺上的物理模擬工具，設置不同的初始條件，觀察簡諧振動的變化規律。在討論振動周期的計算時，教師需引導學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]。整個討論過程中，教師利用實時反饋，確保小組討論緊扣簡諧振動的核心概念，幫助學生構建正確的物理模型。

2.2.2" 師生共同研習，深入解析學習難點

小組討論后，教師應利用智慧平臺與學生展開進一步討論。學習小組將討論結果反饋給教師后，教師需結合學生的課前預習情況及小組討論內容，針對性地講解學生在學習中遇到的問題。在講解過程中，學生可以通過智慧平臺隨時記錄自己的疑問，教師實時解答并調整講解策略，從而提升課堂互動性，增強智慧課堂的智能化效果。

在學習“振動”章節中的“諧振分析”時，教師首先利用智慧平臺布置課前預習任務，要求學生了解諧振的基本概念及相關公式。在小組討論階段，學生圍繞諧振現象中的能量轉化、共振頻率等問題展開討論。討論后，學生將討論結果和遇到的問題反饋給教師。教師利用智慧平臺，結合學生的課前預習情況，重點講解學生在討論中表現出的共振頻率的計算和共振現象的實驗分析等薄弱環節。在講解過程中，教師使用平臺的互動功能，實時展示模擬實驗，幫助學生更直觀地理解共振頻率的變化。學生借助智慧平臺記錄自己的疑問，教師逐一解答，并通過實時反饋調整講解內容。

2.3" 課后作業階段，全面強化復習效果

為全面強化復習效果，教師應根據學生在課堂中的表現、作業完成情況以及測評結果，制定個性化的復習計劃。教師可布置適量作業，檢驗學生的學習成果，幫助其加深對物理知識的理解。智慧課堂平臺將根據學生的學習情況，智能推送習題資源并自動批改，生成統計報告。通過數據分析，平臺能識別學生的薄弱環節，并在作業中提供個性化推薦[5]。作業設計可包括選擇題、填空題，并結合實驗模擬、公式推導、圖像分析等，幫助學生全面掌握物理概念。智慧課堂系統自動批改作業后，會及時將批改結果和錯題分析反饋給學生，幫助學生在完成作業的過程中主動發現并解決問題。教師也能根據作業反饋，調整后續作業的難度，在確保學生鞏固基礎的同時，提升解決復雜問題的能力。

在大學物理“剛體力學”中的“剛體運動學”一節，教師利用智慧課堂平臺布置作業，內容包括選擇題、填空題，以及與實驗模擬相關的題目，確保學生能夠鞏固剛體的平動、轉動和剛體轉動慣量等基礎概念。作業完成后，平臺自動批改并生成統計報告，幫助教師了解學生在理解剛體運動學基本原理、分析轉動慣量和角動量等方面的薄弱環節。平臺根據學生的答題情況推送剛體轉動的動力學分析或剛體旋轉的實驗模擬題等個性化習題，幫助學生更好地掌握剛體運動的核心概念。教師根據學生的作業反饋，適時調整后續作業的難度，并針對公式推導的細節和圖像分析技巧進行強化訓練。

3" 結語

綜上所述，基于智慧課堂的物理教學模式創新為解決當前物理課堂教學中的諸多問題提供了切實可行的路徑。通過精準的課前資源推薦與個性化學習計劃制訂，能有效彌補學生在基礎上的差異，促進學生對物理學科概念、定律及公式的深刻理解。在課堂教學中，智能化互動方式提升了師生之間實時交流與知識反饋的效率，激發了學生的學習興趣。課后作業的個性化設計及智能批改系統，能更加精準地識別學生的薄弱環節，確保復習的針對性與實效性，從而實現物理教學效果的全面優化。

參考文獻

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

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

[4] 張東風.發現教育視域下高中物理“迷思概念”轉變的課堂教學研究[J].物理通報，2024（11）：149-152.

[5] 程承平.例析NOBOOK虛擬實驗助力高中物理高效課堂的構建[J].中學物理，2024，42（21）：39-41.