高中物理智慧教育案例研究

吳國春 張繼宣 徐然 鐘永江

物理是一門以實驗為基礎的學科，其中的很多知識都來源于生活，而通過對物理知識的學習，學生能夠學有所得、學以致用是物理課程學習的終極目標所在。《高中物理新課程標準》指出：“高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生，為學生終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰奠定基礎。”那如何提高學生的科學素養，如何提高學生多方面的能力，如何實現物理課程教學的終極目標呢？這些問題的解決都需要教師從傳統課堂中存在的問題出發，為學生提供智慧學習的方法和途徑，從而呈現給學生最符合其興趣需要和最適合其學習的內容，讓他們能轉變角色，積極主動地學習知識、理解知識和應用知識。

傳統高中物理課堂中存在的問題

1.過于重視知識的傳授和灌輸，忽視學生能力的培養

俗話說“授之以魚不如授之以漁”，但在傳統的物理課堂中，教師只是給了學生已有的“魚”，而未注意到方法的傳授。上課時往往只注重知識的死記硬背和灌輸，對一些本該解釋的原理或方法一帶而過，認為記憶公式才是課程學習的重點。這樣使得學生在這種課堂中只是扮演了一個知識接受者的角色，對物理知識沒有內化理解，從而越來越感受不到學習物理課程的興趣，甚至覺得物理知識枯燥乏味，難以掌握，更不用說充滿興趣地去思考，提高學習能力了。

2.過于強調教師的主導作用，忽視學生的興趣和課堂參與性

在傳統的物理課堂中，對于教學設計的撰寫、教學目標的制定、選用什么樣的教學方法和教學媒體，甚至在教學過程中學生應有的反應，教師都提前預估好了，此時教師是課堂的設計者和主導者，學生只是配合教師教學的被動的接受者。教師關注的焦點只是如何教學，而不是如何調動學生的學習興趣、滿足學生的學習需要，以及如何讓學生更好地學習。長此下去，學生既可能由于缺乏課堂參與性而失去學習物理的興趣，也可能由于無法透徹地理解知識點而總是做錯題，從而產生挫敗感。

3.教學標準過于單一，忽視對學生個別化和差異化的培養

傳統的課堂受到師資力量不足、資源匱乏等因素的影響，大班教學成了一種必然選擇。而在這種班級中學習的學生，必然會沿著同一種教學路徑學習同一種教學內容，卻無法獲得同樣優異的學習成績和同樣豐富的學習體驗。因為每位學生已有的認知結構和認知水平的差異性，決定了這種標準化的教學只能顧及到大部分學生的學習，而個別學生會受到忽略和冷落。但是教育的最終目的是向社會輸送不同類型的差異化的人才，而不是標準的同一化的人才。

4.過于局限書本知識的學習，忽視學生的動手能力培養與知識應用

在傳統的課堂中，一方面，教師不注重將書本中的知識與現實生活中的現象聯系起來，導致學生接受到的內容單一且可能會與時代脫節；另一方面，很多教師只是單純地教給學生知識，卻忽視了知識的應用，所以學生遇到實際問題時，不能聯系已有知識解決問題。另外，物理學科中很多內容都需要物理實驗的支撐，很多知識點都需要學生通過實驗探究來獲取，這就對學生的動手能力提出了很高的要求，但由于部分學校實驗資源匱乏或為了避免實驗失敗和浪費時間，有些教師認為講述性或演示性地進行實驗部分的教學能夠更好地完成知識傳授，學生只需要記住實驗結果即可。這使得很多學生因為無法參與到實驗中，無法獲得實驗過程中思考問題和動手操作的體驗，從而失去物理學習的興趣，更無法通過物理實驗鍛煉自己的發散思維能力、動手操作能力、解決問題能力和創造能力。

智慧教育支撐物理課堂的教學

為了有針對性地解決傳統物理課堂教學中出現的問題，也為了給學生創造和呈現出一個適合其學習、符合其興趣和需要的課堂學習環境，我們在課堂中引入智慧教育的理念是非常有必要的。祝智庭教授在《智慧教育：教育信息化的新境界》一文中提出：“通過構建智慧學習環境（Smart Learning Environments），運用智慧教學法（Smart Pedagogy）促進學習者進行智慧學習（Smart Learning），從而提升成才期望，即培養具有高智能（High-Intelligence）和創造力（Productivity）的人，利用適當的技術智慧地參與各種實踐活動并不斷地創造制品和價值，實現對學習環境、生活環境和工作環境靈巧機敏的適應、塑造和選擇。”因此，我們可以試著將智慧教育理解為教師經過分析，智慧地引入信息技術手段進行教學，培養學習能力、發現并解決問題能力、創造能力、思維能力、適應能力等多方面能力全方位發展的學習者。

1.教學目標變化

在智慧教育理念支撐下，教學目標不再局限于知識學習和取得高分，而是要培養人，即創新、合理、有效地運用信息技術手段，培養出會學習、能思考、有能力的適應社會發展和需要的人才。

具體到智慧教育的案例設計中，所有的設計內容，如教學方法的確定、資源選取、工具的使用等都要圍繞這個教學目標進行，這樣才能讓學生既掌握知識，又發展多方面的能力。

2.課堂主體變化

教師要清楚地意識到，物理教學不僅是教給學生物理知識，更重要的是提高學生的科學素養。那么如何提高學生的科學素養，如何有效地培養學生的創造能力，如何培養出智慧的學習者呢？這就要求教師要具備智慧的教學理念，將學生作為智慧課堂的主體，以學生學習的引導者和促進者的身份，為他們構建智慧的學習環境，提供智慧的學習工具和學習資源，帶領他們進行自主學習、合作學習、探究學習及個性化學習，使他們在經歷這樣的學習過程后，不僅能獲得個性、能力、知識、品德、智慧等全面提升，而且能感受到知識學習的樂趣和魅力。

3.學習環境變化

在智慧教育理念的指導下，微課、學習工具、學習平臺等資源被逐漸引入課堂，為教師的教和學生的學提供了極大的便利。用這些資源來支撐教學，不僅能實現一些普通的教學手段無法實現的實驗過程或現象，還能為學生的自主探究和個性化學習提供輔助，使學生獲得一個豐富有趣、隨時可學的學習環境。

4.學習方式變化

在智慧教育理念的指導下，教師要充分發揮組織者、引導者的角色的作用，提前研究課程內容，確定一系列可以促進和引導學生思考和學習的問題或任務，讓學生徹底地從知識的被動接受者轉變為知識的主動建構者，通過教師設計的科學且合理的學習路徑，一步一步地學習和探索新知，掌握課堂學習的主動權。同時，教師可以利用任務驅動法來提高學生的自主學習能力和探究能力，并通過小組合作探究和問題驅動來提高學生的學習興趣和課堂參與度。