利用極簡教育技術構建智慧課堂的教學策略

徐錢欣 丁益民 謝琴 李政 楊翔宇

關鍵詞：智慧課堂;極簡教育技術;物理學科核心素養

在新的教育形勢下。傳統教學課堂已不能滿足現代化教學需求。技術“擁抱”教育，其本質不再是單純地將“線下”轉化為“線上”。也不是將傳統的教學流程進行盲目的信息化。而是要結合教師日常教學和學生學習特點，采用易學、易用、能夠有效提高工作學習效率的極簡教育技術。深度融合信息技術與學科教學。然而，目前多數研究都是對智慧教育的宏觀背景進行頂層設計。對如何利用極簡教育技術構建高中物理智慧課堂的研究相對較少。基于此，筆者以2019年人教版高中物理必修第三冊“帶電粒子在電場中的運動”為例。探討智慧課堂與學科教學深度融合的教學策略，以供同行參考借鑒。

1問題的提出

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱新課標）明確了物理學科核心素養，即物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。這既體現了物理學科本身屬性特有的物理觀念、科學精神的追求，又呈現了物理學科對培養學生學習能力與思維品質的具體要求。如何利用現代教育技術等教學資源。構建高效物理課堂。有效提高學生的核心素養。是教師需要解決的難題。

1.1新形勢下教學方式變革的困擾

新冠肺炎疫情的爆發和蔓延。全世界遭遇“百年未有之大變局”，教育也深陷大變局中。從“停課不停教、停課不停學”到“后疫情時代”，線上線下融合教學的智慧課堂逐步成為教育新常態。但也暴露了一些短板。一方面，大部分教師信息技術應用能力不足，各種各樣的新技術、新軟件讓教師手忙腳亂;另一方面，屏幕代替黑板、鼠標代替粉筆，多媒體教學完全取代了傳統授課，使教與學的雙邊活動減少，削弱了信息化教學的優勢。

1.2新課改下高中物理教學的現狀

傳統物理課堂雖不斷進行創新和優化。但依然存在一些不足。一方面，新課標要求開設靈活的綜合實踐活動課程以及與物理活動結合的校本課程。但往往都被低估甚至抹去了：另一方面。新環境下學生角色思維的多樣化。使得教師不斷地改變自身的角色定位以適應學生。很難在課堂和課外實踐中把握好自己的角色。導致教學效果不佳。

2相關概念的定義和發展

華東師范大學祝智庭教授認為。“智慧教育”是利用智能化技術構建智能化環境。讓師生采用靈巧的教學方法。使其由不能變為可能。由小能變為大能，從而培養具有良好價值取向、較高思維品質和較強施為能力的人才。近年來，中學教學環境的深刻變化和教育信息化2.0的全面推進，加速了信息技術與教育教學的融合。而如何有效地在日常課堂中靈活運用這些教育技術來提升教學效率和課程質量。是基層教師和教育工作者一直研究的問題。上海師范大學黎加厚教授認為，“極簡教育技術”有三大特點：第一，易學、易用、方便、省時;第二，實用，有效，能夠解決工作中的實際問題;第三，減輕工作強度，提高教學效率和質量。

3極簡教育技術輔助高中物理智慧課堂的應用案例

“帶電粒子在電場中的運動”問題一直是教師教學和學生學習的難點。新課標要求學生“能分析帶電粒子在電場中的運動情況。能解釋相關的物理現象。”但在實際教學中，教師通常采用播放視頻給學生“灌輸”帶電粒子的運動軌跡。教師更關注“教得怎樣”。而忽視了學生“學得怎樣”。使得學生對于物理概念和物理模型的理解處于淺層運行的畸形狀態。基于此，筆者通過整合多種極簡教育技術，以智慧課堂模式為支撐，從課前、課中到課后，線下線上多場景匹配，實現教學效果的最大化。

3.1課前教學策略

課前教學策略體現在教師活動、學生活動、能力培養和極簡技術工具四個主要教學環節上。如表1所示。

3.2課中教學策略

（1）新課引入，情境創設

課中情境創設的教學環節與課前相似。具體如表2所示。

（2）新知講解，動態探究

教師運用極簡軟件Ge0Gebra的圖形繪制和計算功能。設置9個可調參數，輸入加速電壓U1，偏轉電壓U2，粒子質量m，粒子電荷量q，加速極板距離d1，偏轉極板距離d2，偏轉極板長度L2：，粒子初速度。和運動時間t，創建滑動條。通過可調參數滑動條。創設帶電粒子運動情境。優化交互界面。實現全部參數可調的帶電粒子在勻強電場中運動的可視化，如圖1所示。

以探究帶電粒子電荷量q與質量m的比值、U1的大小對帶電粒子運動軌跡的影響為例：

①∽=0時，改變帶電粒子電荷量q與質量m的比值大小。其他量不變。對比粒子運動軌跡。如圖2所示。觀察發現，帶電粒子電荷量q與質量m的比值越小，粒子越容易逃逸出偏轉電場。

②改變U1的大小，控制其他量不變，對比粒子運動軌跡，如圖3所示。觀察發現，加速電壓U1越大，粒子越容易逃逸出偏轉電場。

3.3課后教學策略

課后教學環節設計思路如表3所示。

4教學實踐效果反饋

為了檢驗高中物理智慧課堂的實施效果。筆者以實習期間任教的兩個物理成績水平大致相同的高二（2）班和高二（7）班作為實驗對象。前者為實驗組，利用極簡教育技術構建智慧課堂，課前、課中和課后全過程引導學生智慧發展。后者作為對照組，教學模式以傳統課堂授課為主。教學實踐為期一個月左右。月考成績表明，實驗組與對照組的高分人數大致相同。但實驗組的平均分明顯優于對照組。通過學生訪談、問卷調查等發現，實驗組的學生對物理課堂的興趣更高了。課上和課后也表現出更強烈的學習動機。教學研究組教師表示“融合智慧教育的物理課堂。突出了學生的主體地位。重視探究能力的培養。營造了自主學習的良好氛圍。使生硬枯燥的物理課堂變得生動有趣”。

5結束語

極簡教育技術通過直觀圖形和可調參數展示抽象的物理過程及規律。可以輔助課堂設計和動態教學。從而培養學生的探究能力和創新能力。實現教學效果的最大化。筆者僅討論了用極簡技術APP和小程序構建智慧課堂的簡單策略。對于更為復雜的智慧課堂設計程序。如NOBOOK實驗平臺、GeoGebra繪圖等，也值得進一步探究。