智慧課堂背景下初中物理實驗教學(xué)思考

陳曉強(qiáng)

【摘要】物理學(xué)是一門基于實驗的學(xué)科，物理學(xué)科的實驗具有較強(qiáng)的趣味性，學(xué)生需要在實驗活動中建立良好的物質(zhì)觀念，進(jìn)一步形成科學(xué)探究素養(yǎng).然而，在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師往往容易受到內(nèi)容和器材上的限制，學(xué)生也無法得到針對性的學(xué)習(xí).對此，在智慧課堂的應(yīng)用下，教師需要打造一個個性化的學(xué)習(xí)課堂，利用智慧課堂實現(xiàn)師生間的互助合作，全面提高學(xué)習(xí)成效.基于此，文章以凸透鏡成像的規(guī)律實驗為例，對智慧課堂背景下初中物理實驗教學(xué)，做一個簡單的分析和研究.

【關(guān)鍵詞】初中物理;智慧課堂;物理實驗

在當(dāng)前的科技信息時代，人工智能技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域.在教育教學(xué)領(lǐng)域，人工智能的應(yīng)用進(jìn)一步實現(xiàn)了教學(xué)模式的改革，促進(jìn)了學(xué)生的個性化發(fā)展.在新的教學(xué)模式下，教師需要做好教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生在智慧課堂的教學(xué)模式下進(jìn)行實踐探索，加強(qiáng)自主探究能力，進(jìn)一步提升學(xué)生對物理學(xué)科的知識運用能力.

1 智慧課堂概要

對智慧課堂的定義進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)智慧課堂主要有兩種類型：一類是基于“智慧”語義本身，另一類則是突出“技術(shù)”.新課程理念指出：“課堂教學(xué)并不是簡單的基礎(chǔ)知識教學(xué)，它是師生共同成長的一段生命歷程，具有互動性.”

在新一輪教學(xué)改革的推動下，課堂教學(xué)顯現(xiàn)出了前所未有的復(fù)雜性，教學(xué)本身具有多變性和不確定性，這就需要教師做好充分的教學(xué)規(guī)劃，有效應(yīng)對復(fù)雜的教學(xué)問題.對此，在互聯(lián)網(wǎng)的背景下“智慧課堂”出現(xiàn)，它結(jié)合信息化的發(fā)展趨勢，針對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步實現(xiàn)了教學(xué)過程的智慧化，推動了教育教學(xué)工作的開展[1].

在當(dāng)前的時代背景下，智慧課堂能夠利用信息化、智能化的課堂，將教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)得更加清晰.智慧課堂是大數(shù)據(jù)時代的產(chǎn)物，教師需要根據(jù)智慧課堂的教育理念和教育氛圍展開教學(xué)，引導(dǎo)他們充分深入到學(xué)習(xí)探索之中，提高自身的學(xué)習(xí)探究能力.

智慧課堂具有創(chuàng)新性，教師在課上根據(jù)實際問題，聯(lián)系到生活現(xiàn)實，并從新的視角發(fā)現(xiàn)問題，為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供思路.與此同時，智慧課堂具有高效性，它能夠克服傳統(tǒng)課堂教學(xué)的枯燥，呈現(xiàn)出一個高質(zhì)量的教學(xué)課堂，進(jìn)一步凸顯出智慧課堂的鮮明特征.

2 智慧課堂背景下初中物理實驗教學(xué)優(yōu)勢

初中階段的學(xué)生處于個性化發(fā)展的時期，在這一時期他們的自我意識比較強(qiáng)，認(rèn)為自己的想法更加重要.在此過程中，如果教師將自己的想法強(qiáng)加于學(xué)生的身上，學(xué)生會更不愿意接受.

在物理學(xué)科的實驗教學(xué)中，教師都是先進(jìn)行教學(xué)操作，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí).在這種情況下，學(xué)生會出現(xiàn)走神的現(xiàn)象.對于物理這門課來講，如果學(xué)生長時間出現(xiàn)走神的問題，他們就會難以理解知識，這對于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識來講具有一定的影響.對此，教師在教學(xué)中，輔助運用智慧教學(xué)，能夠極大程度地提升課堂教學(xué)效果，將實驗的內(nèi)容具象化.

智慧課堂的應(yīng)用能夠加強(qiáng)師生之間的溝通與交流，學(xué)生能夠第一時間發(fā)現(xiàn)自己的問題，進(jìn)而知道自己哪些方面做得不到位，有效改正問題.物理學(xué)科具有抽象性，初中階段的學(xué)生剛剛接觸物理這門學(xué)科，往往無法對物理學(xué)科產(chǎn)生興趣.

雖然物理實驗具有一定的樂趣，但是絕大多數(shù)學(xué)生也只是被實驗的表象所吸引，并沒有深入到其中進(jìn)行探索，往往無法學(xué)習(xí)到更加深入的內(nèi)容.在此背景下，教師可以在智慧課堂上有效應(yīng)用信息化的技術(shù)設(shè)備，將抽象的物理實驗具象化，讓學(xué)生進(jìn)一步感受到物理知識的重要性，讓學(xué)生可以清楚地理解知識.不同學(xué)生對于物理知識的理解是不同的，教師需要結(jié)合教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生傳授基本的物理知識的同時，讓學(xué)生能夠運用自己熟悉的方式學(xué)習(xí)知識[2].

智慧課堂背景下的物理實驗教學(xué)，能夠加強(qiáng)實驗的直觀性.教師需要有效利用多媒體教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)學(xué)習(xí)和了解，進(jìn)而對整個實驗的操作過程、反應(yīng)過程進(jìn)行觀察思考.

在智慧教學(xué)中，教師能夠利用多媒體播放整個實驗的操作過程，對整個實驗進(jìn)行快進(jìn)或者慢放，在遇到實驗效果不明顯、實驗操作時間長的問題時候，這種教學(xué)方法能夠更加直觀、具體.另外，有一部分的物理實驗操作起來比較難，教師利用智慧課堂展開教學(xué)，能夠提高教學(xué)效率，進(jìn)一步突出實驗的重難點，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對物理知識的學(xué)習(xí)與思考.智慧課堂的應(yīng)用增加了實驗教學(xué)的規(guī)范性.

教師有效利用智慧課堂進(jìn)行教學(xué)，能引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)的設(shè)備教學(xué)中，進(jìn)一步熟悉實驗的操作步驟，并關(guān)注實驗的注意事項，讓學(xué)生嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，提升實驗操作的規(guī)范性.

3 智慧課堂背景下初中物理實驗教學(xué)策略

例如 “凸透鏡成像規(guī)律”實驗，是初中階段比較復(fù)雜的一個實驗.在實驗前，學(xué)生需要充分熟悉凸透鏡成像的概念、規(guī)律，了解物距、像距、焦距、實像、虛像等概念.在物理實驗中，學(xué)生還需要明確怎樣正確測量凸透鏡的焦距，怎樣進(jìn)行規(guī)范的操作，通過實驗驗證數(shù)據(jù)，并在整個實驗中得出有關(guān)的規(guī)律.

在智慧課堂的背景下，教師可以有效利用多媒體教學(xué)、微課教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式，有效利用多元化的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生通過實驗深化學(xué)習(xí)，加強(qiáng)理解與思考.

智慧課堂是大數(shù)據(jù)時代的產(chǎn)物，教師需要根據(jù)智慧課堂的教育理念和教育氛圍展開教學(xué)，引導(dǎo)他們充分深入到學(xué)習(xí)探索之中，提高自身的學(xué)習(xí)探究能力.

3.1 轉(zhuǎn)換教學(xué)形式，提高教學(xué)成效

智慧課堂與以往的教學(xué)模式不同，它打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，突破了教學(xué)固定模式，學(xué)生在課上學(xué)習(xí)中，先利用視頻的形式對知識建立一個印象，再設(shè)計相關(guān)的探究活動，并為學(xué)生提供更多的思考時間等.這種學(xué)習(xí)模式更加適合應(yīng)用于實驗教學(xué).

在初中物理實驗教學(xué)中，教師需要有效利用微課教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)和思考.教師需要在智慧課堂教學(xué)模式中，有效設(shè)置討論活動，在學(xué)生微課學(xué)習(xí)完成后，設(shè)置幾個問題，讓學(xué)生通過討論的形式探究出真正的答案，再具體通過實驗的形式進(jìn)行驗證[3].

例如 在智慧課堂的教學(xué)模式下，教師可以利用微課展開教學(xué).教師先利用多媒體，播放微課《神奇的凸透鏡》，微課詳細(xì)介紹了怎樣用凸透鏡近距離觀察教材上的字體，怎樣遠(yuǎn)距離觀察較遠(yuǎn)的物體.在微課中，兩種情況所觀察到的像的大小和正反是并不相同的.緊接著，教師進(jìn)行提問：凸透鏡成像的大小、正反與哪些因素有關(guān)？隨后，學(xué)生開始進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生先根據(jù)自己的想法進(jìn)行回答，再通過實驗的形式進(jìn)行驗證.

最后，在實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)微課內(nèi)容進(jìn)行自主實驗，進(jìn)一步利用微課觀察物體在成像方面的區(qū)別.在實驗活動中，學(xué)生如果出現(xiàn)不懂的情況，可以與其他學(xué)生進(jìn)行交流，或是觀看之前看過的微課視頻.在邊做邊學(xué)的過程中，深化對知識的理解，進(jìn)一步建立屬于自己的知識結(jié)構(gòu)體系.

3.2 更新教學(xué)技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容

在現(xiàn)代物理課堂上，初中生往往顯得比較茫然，主要是因為學(xué)生對課前預(yù)習(xí)并不重視.教師需要更新教學(xué)技術(shù)，并構(gòu)建一套專門的課前預(yù)習(xí)模式.對于物理實驗課來講，學(xué)生并不能一味地按照教材內(nèi)容進(jìn)行實驗，還需要創(chuàng)新思維能力，根據(jù)自己的想象力進(jìn)行實驗.

在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用下，多媒體技術(shù)日漸完善，初中生對于新鮮的事物更加好奇.對此，教師需要有效利用智慧課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在課下觀看網(wǎng)絡(luò)平臺的微課視頻，讓學(xué)生做好充分的課前準(zhǔn)備，進(jìn)而更好地進(jìn)行課堂學(xué)習(xí).另外，教師在進(jìn)行實驗介紹的過程中，有效利用多媒體圖片進(jìn)行介紹，縮短了傳統(tǒng)的板書教學(xué)時間，提高了課堂教學(xué)成效.在學(xué)生實驗的過程中，多媒體視頻需要跟隨學(xué)生的實驗同步播放，教師下講臺巡視學(xué)生的完成情況，并充分進(jìn)行指導(dǎo)，解答學(xué)生存在的問題.

例如 教師在智慧課堂的教學(xué)模式下，利用多媒體先引導(dǎo)學(xué)生對前一階段的學(xué)習(xí)進(jìn)行回顧，深化理解，加強(qiáng)對知識的印象.首先，教師展示了一張透鏡成像圖片，并進(jìn)一步分析虛像和實像的規(guī)律，對概念和要點進(jìn)行熟悉;其次，教師利用多媒體，將“凸透鏡成像”的概念進(jìn)行挖空，讓學(xué)生進(jìn)行填寫.在強(qiáng)化練習(xí)中，學(xué)生深入思考凸透鏡成像的規(guī)律，加深了對基礎(chǔ)知識的印象.另外，強(qiáng)化練習(xí)還包括基本的選擇題，學(xué)生在實驗探究中，進(jìn)一步加強(qiáng)了印象，為后續(xù)的實驗開展奠定了良好的基礎(chǔ);最后，教師播放了一段視頻，視頻內(nèi)容主要是“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗步驟，教師讓學(xué)生先完整地觀看，隨后再展開實驗.在學(xué)生實驗的過程中，教師并沒有停止對實驗視頻的播放，學(xué)生在實驗的過程中，如果遇到問題能夠通過觀看視頻解決問題.在學(xué)生實驗完成后，教師設(shè)計問題：研究凸透鏡實驗時候，若凸透鏡只有一半，光屏上能否出現(xiàn)完整的像，并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的想法作出回答.最后，學(xué)生根據(jù)實驗的經(jīng)驗進(jìn)行回答，加深對問題的理解和思考.

3.3 軟件硬件相結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)習(xí)成效

在智慧課堂的教學(xué)中，教師需要利用在線文檔展開教學(xué)，通過QQ、微信等多個平臺進(jìn)行編輯和分享，做好充分的交流互動.

在智慧課堂教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生前往智慧課堂的教室展開學(xué)習(xí)，利用計算機(jī)進(jìn)行在線編輯，將實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實時填寫.在線文檔能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行實時更新，全班學(xué)生都能進(jìn)行編輯，一個人的編輯內(nèi)容就能更新同步到所有的設(shè)備之中.對此，學(xué)生能夠在計算機(jī)上看到其他組實驗活動開展的進(jìn)度，也能夠看到其他組的數(shù)據(jù).在線文檔具有高效、實時的特點，它能夠?qū)崿F(xiàn)班級間的高效互動，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，引導(dǎo)學(xué)生相互競爭、相互進(jìn)步.

在軟硬件相結(jié)合的條件下，學(xué)生需要根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)論總結(jié)，根據(jù)實驗開展的內(nèi)容探究規(guī)律，驗證推論.

在課上，學(xué)生在實驗完成后，將數(shù)據(jù)整理到了在線數(shù)據(jù)庫之中，對物距的大小排序，并將所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個表格之中.在這種情況下，學(xué)生能夠輕松了解到圖象性質(zhì)一共有四種類型，并分別從這四種類型對不同物距范圍、物距的范圍與凸透鏡焦距進(jìn)行聯(lián)系.其中，四種像距的性質(zhì)分別是u<f，u>f，u=2f，u>2f這幾種情況，而后三種情況的像距對應(yīng)的是v>2f，v=2f，f>v>2f這三類，由此可得凸透鏡成像的規(guī)律.在當(dāng)前的大數(shù)據(jù)時代背景下，學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行更加科學(xué)的整理.學(xué)生不僅能夠?qū)Ρ拘〗M的數(shù)據(jù)展開分析，還能對其他小組的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠互相糾正錯誤，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用能力.

與此同時，在課堂實驗教學(xué)后，教師可以利用智慧教育平臺，引導(dǎo)學(xué)生在課后完成在線作業(yè).在線作業(yè)系統(tǒng)比較智能，學(xué)生在完成作業(yè)后的第一時間，系統(tǒng)能夠?qū)υ诰€作業(yè)進(jìn)行糾正和批改.學(xué)生需要根據(jù)自己的實際情況查看講解的內(nèi)容，并進(jìn)行精確有效的分析.在此期間，平臺系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的完成情況制定一個錯題庫，有利于學(xué)生更好地在后續(xù)的學(xué)習(xí)中進(jìn)行復(fù)習(xí).另外，教師也能夠在后臺對學(xué)生的習(xí)題完成情況進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而做好優(yōu)化教學(xué)，真正實現(xiàn)“個性化”教學(xué).

4 結(jié)語

綜上所述，在新課標(biāo)的背景下，初中物理實驗教學(xué)仍然需要優(yōu)化改革，才能培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維意識.隨著大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，教育工作者需要不斷進(jìn)行教學(xué)探索，進(jìn)而優(yōu)化智慧課堂教學(xué)模式.

在初中物理實驗教學(xué)中，教師有效應(yīng)用智慧教學(xué)，能夠豐富教學(xué)的形式，引導(dǎo)學(xué)生不斷提高物理自主探究能力.在信息化的時代背景下，教育工作者需要不斷優(yōu)化自身的工作能力，并注入新的發(fā)展活力，才能推動教育事業(yè)的發(fā)展改革，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)高質(zhì)量學(xué)習(xí).

參考文獻(xiàn)：

[1]高慧.關(guān)于初中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新探究[J].新智慧，2020（36）：11-12.

[2]馬占明.初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略探析[J].理科愛好者（教育教學(xué)），2020（06）：122-123.

[3]聶麗紅.初中物理開放式實驗教學(xué)的實施策略[J].教書育人，2017，（023）.