基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究

【摘要】隨著信息技術的進步，特別是互聯網、大數據、人工智能等技術的普及應用，為教育提供了更多的可能性.智慧課堂就是利用這些先進技術，采取智能化的教學工具、平臺，實現了個性化學習、即時反饋等功能，這大大提升了教學效果和學生的學習體驗.高中物理實驗不僅能輔助學生更好理解、掌握抽象的物理概念，還能培養學生的動手能力和科學探究精神.實驗課上，學生可在實踐中驗證理論知識，加深理解.同時，實驗過程中的問題解決也能激發學生的創新思維，培養其面對未知挑戰的能力.為了更好發揮高中物理實驗課的育人價值，本文探討基于智慧課堂的教學策略，以供參考.

【關鍵詞】智慧課堂；高中物理；實驗教學

在高中物理課程體系中，實驗教學占據著極其重要的位置.它能夠填補理論課方面的空白，且在學生學科素養方面也發揮著不可比擬的作用.實驗顧名思義就是需要進行實操，而這一操作過程可直觀觀察物理現象，加深對物理定律的認識.同時，實驗也能激發學生的學習興趣，使其在探索過程中體驗到科學的魅力，這對于培養未來的科研人才具有重要意義.但傳統實驗課上，教師受教學壓力、教學任務、課堂秩序管理等多方面因素的影響，往往是以演示為主，學生被動接受，互動性不強.而在智慧課堂模式下，利用虛擬實驗室、在線實驗平臺等工具，可實現更靈活、更多樣的實驗形式，且學生也可以通過虛擬實驗進行預習或復習，還能根據自身興趣選擇不同的實驗項目來深入研究.這種方式，極大提高了實驗教學的效率、效果，也為學生提供了更多的自學空間、機會.

1利用物理微課視頻，實現資源智能化推送

基于新時期的教育教學工作要求，教師要向學生方面交還學習的主動權，而教師要發揮自身組織者、引導者等作用，以學生自學情況為參照，對教學的內容、方式、方法進行明確.這就需要教師基于合適、恰當方法的應用，在學生的自學方面發揮引導作用[1].隨著智慧課堂的普及，越來越多的智能化、數字化教學設施逐步得到健全，而學生基于電子設備的應用，可借助智能學習平臺就有關學習資源進行獲取.結合這一點來看，高中物理實驗課上，教師應根據教學內容，利用一切可利用的資源，如網絡、學校數據庫等，發揮學校智慧教育平臺的作用，給學生推送教學資源，讓其結合推送資源，深入到自主學習的狀態中，改變以往僅解讀基礎物理概念的自主學習局面.

例如學習“重力與彈力”時，可細分一下整個章節涉及的知識點，如重力的概念與公式、力的分解等.而在分析以上各知識點時，要采取物理實操、真實案例等方式.課堂上，為保障學生通過自學的過程實現對知識的全面理解、深入認知，需要教師基于教學設備的應用，將融合各知識點和物理實操、真實案例的微課教學資源制作好，并在智慧教育平臺上進行上傳，為學生的學習提供輔助作用.其間，教師也可立足智慧教育平臺，就適宜學生自主學習的微課教學資源進行檢索，并向學生推送.這種引導學生以微課資源為主要方式的自主學習，不僅有助于學生學習資源的豐富化，同時也利于學生對抽象概念、原理的深入理解，從而促進學生學習質量的提升，更可鞏固后續課堂高效化發展的基礎.

2借助情境化的工具，營造形象化學習氛圍

新課標對當下教育教學工作提出的一個新要求就是，教師教學中要在生活化元素的融入上提高關注度，使物理知識、實際生活間聯系增進，基于學生已有生活經驗的調動，從熟悉的情境出發，生成強烈探索欲、好奇心，激發學習熱情.從以往的教學情況看，教師情境的創設大多是以文字、簡單圖形描述為主要手段，這種情境的突出問題就是過于單調，無法為學生想象力的發揮創造有利條件，也不利于學生在問題解決中對核心信息點的把握.但智慧課堂對于以上現狀有著極大的改善作用，其涉及大量先進的軟件、工具，使教師情境創設開始有了更多的可能性.其間，教師立足課堂，融入真實生活中的物理案例，可為學生物理問題的深icvK0tKr4oWsZrT6fgM5fIZp6onQg02JmtRzKdJvMu8=入理解引導方向.

例如在“功與功率”這一課上，本章節知識的學習對于學生而言有一定的難度，問題主要體現在教師簡單文字與圖片的描述，不利于學生理解不同力所做的功.特別是這種描述情境存在一定程度的復雜性，難保障學生對不同力所做功形式、產生功率進行了解、掌握[2].對此，基于智慧課堂的實驗課上，教師可從教材中的汽車案例出發，采取科技手段將汽車三維立體模型展示出來.該階段需要注意，應采取動態化的方式，尤其要讓汽車運動過程“動起來”“活起來”，并對應標示做功部位、功率，如換擋、發動機等.此種“生動展示+文字描述”的綜合方式，能使學生找準問題解決的關鍵.與此同時，這種教法也可驅動學生意識到物理知識的實用性、具體應用價值.教師面對相對抽象的生活場景化內容，都可采取科技手段來進行呈現、展示，為學生對其運動原理的了解、掌握提供輔助作用.

3搭建線上小組討論平臺，實現教學立體化

物理實驗課上，要想在教學中有效發散、提升學生的思維，一個有效的教法就是小組合作探究.但從傳統教學模式下的課堂現狀看，教師對學生的分組通常是以座位的形式為主，即引導學生與前后桌、或周圍同學來進行合作、探討式的學習[3].這種分組方式可能造成的一種后果就是各小組間總體學習能力存在極大的差異，會影響教學進度的推進，也無法有效提高一部分學生的能力，甚至會加劇學生之間的層次化，久而久之，必然會危及課堂教學的質、效.基于此，教師要想更好組建合作小組，使其作用發揮出來，分組方式的優化十分必要.

基于智慧課堂的物理實驗教學中，教師就針對線上交流平臺進行積極搭建，使時空方面的局限性得到突破，并科學、合理劃分小組，促進各學習小組學習的高效化、高質量發展.

例如以“探究平拋運動的特點”這一實驗為例，小組合作的方式具備較高的教和學有效性.實際分組的過程中，需要教師結合線下學習效果來劃分，在此基礎上創建不同的任務群，利用一個個任務群驅動、牽引學生結合自身學情深入進去，從中就自身學習的方法、結果來發表.群任務建議：平拋運動是什么運動？它可分解為什么運動？怎樣圍繞其豎直分運動特征、水平分運動特征開展探究？是否能從實際生活的角度分析平拋運動在生活中的體現？提出并布置上述任務群的前提下，引導各組選擇對應的任務并展開分析.其間，需要教師關注學生之間的探討、表現、學習等各方面情況，了解并掌握學生學習中的疑難問題，便于之后知識的針對性講解、疑惑，更好照顧整體學生.

4利用虛擬實驗軟件，培養學生的實驗思維

高中物理課程體系中，最為關鍵的構成就是實驗教學，其突出作用與育人功能就體現在培育學生科學精神、科學探究能力上.然而，因實驗設備、器材、工具等多方面限制因素的影響，物理所有實驗課的開展并不現實，尤其是學生實操、反復實驗驗證方面的挑戰很大，會導致學生物理學習質量受到影響，學生的學習態度、積極性也會遭受到不同程度的打擊.這就需要教師優化實驗教法，發展學生實驗思維[4].而智慧課堂對于實驗的優化有極大的作用，原因是依靠一系列智能、數字等設備、軟件搭建而成的智慧課堂，集合了多種技術的功能.

一方面，科技的演示功能利于教師向學生直觀、立體呈現各種實驗操作視頻.觀看視頻，可在操作一系列功能的基礎上，如放大、慢放，實現觀看的細致化、反復化，以便實現對實驗細節的良好掌握.另一方面，基于VR等虛擬實驗軟件的應用，如物理實驗室APP、NB物理實驗室等，使學生在虛擬環境中進行實操，更利于學生實驗學習趣味性、體驗感的增強.

例如在“電池電動勢和內阻的測量”這一實驗教學中，教師就可通過物理實驗APP的應用，如Prepmagic、同步實驗室（虛擬仿真實訓實驗系統）等，驅動學生深入到多組實驗模擬操作過程.學生實操機會的增多，利于學生對實操流程、原理的熟練化.與線下物理實驗相比，演示的直觀化、立體化、高效化特征相對突出，同時每名學生均可參與到實操過程.系統反饋也利于學生對自身缺點的明確，促使學生通過一次次的實驗模擬，實現自身實驗能力的提升，更好提升學生的實驗思維.另外，實驗軟件中系統記錄與檢測，不僅能夠指導學生明確自身不足并指導其進行改進，同時也有助于教師課堂教學針對性、有效性的提升，實現教與學的雙向進步和共同發展.

5借助信息技術手段，布置鞏固性課后作業

課后作業屬于課堂教學體系中不可或缺的一環，其在學生學習成果的檢驗上有重要作用，也可為學生知識的鞏固、能力的拓展提供輔助作用.考慮課后作業的以上價值，還需要教師從課堂教學內容、學生實況出發，做好作業的規劃設計與布置工作，為學生學習能力的不斷提升鞏固基礎.新課標強調，教師要在學生的個性化需求上提高重視度、關注度.而智慧課堂下的物理實驗課后作業布置中，也需要教師結合學生個性需求，遵守“雙減”要求、素質育人理念，在作業的內容、形式上加大革新、優化力度，借助作業來驅動學生綜合能力、素養發展.具體而言，教師可結合智慧學習軟件反饋，進行針對性、差異化、鞏固性課后作業的規劃設計與布置工作.

基于智慧課堂的物理實驗課上，學生對實驗的探究、有關問題的練習和回答，都會向智慧教育平臺上傳對應的數據信息.而通過系統功能的發揮，可自動分析學生實驗中的不足以及對問題的答案，也能夠以學生情況為依據，選擇適宜性、個性化、針對性的練習，之后采取線上方式推送給學生.后續通過分析后臺數據，結合學生課堂表現，就能夠在保證在減負的基礎上，實現作業規劃、設計的針對性、差異化以及與學生之間的匹配性，使學生薄弱知識點得到針對性的鞏固[5].此外，針對簡單實驗操作，或者相對簡單的實驗探究類習題，可要求學生以拍照的方式向智慧學習平臺上傳作業，之后教師利用系統進行檢測、分析，對學生實驗過程、作業情況進行了解.教師的這一批改方式，一方面更利于學生對有關知識點的掌握；另一方面，也可使教師作業批改時間長、學生因遺忘作業內容而重新審題的情況得到規避.不僅如此，這種作業形式也能緩解以往枯燥、乏味作業給學生造成的巨大壓力，讓學生有動力、熱情飽滿地完成作業.

6結語

綜上所述，智慧課堂不僅為高中物理實驗教學帶來了新的機遇，同時也為學生提供了更豐富多樣的學習體驗.隨著相關技術的不斷發展和完善，相信未來的物理實驗教學將會變得更高效、更有趣、更富成效.一方面，借助先進的信息技術手段，可為不同水平的學生提供定制化的學習資源和服務，滿足學生的個性化需求.另一方面，在進一步整合增強現實（AR）、虛擬現實（VR）等技術與物理實驗教學的前提下，可讓學生身臨其境參與復雜物理實驗，提高學習的興趣和效率.以上目標的實現，還需教師進一步實踐和研究，以最大化彰顯智慧課堂和物理實驗的育人合力.

參考文獻：

[1]史拴林.基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究[J].數理天地（高中版），2023（24）：93-95.

[2]王敬文.新高考下高中物理實驗授課策略與智慧課堂融合發展分析[J].數理天地（高中版），2023（02）：56-58.

[3]劉書超.基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究[J].數理天地（高中版），2023（02）：68-70.

[4]張亨科.數字化實驗和智慧課堂的高中物理探究式教學模式研究[J].數理天地（高中版），2023（22）：96-98.

[5]劉俊.信息化課堂在高中物理實驗教學中的綜合運用探究[J].數理天地（高中版），2024（10）：121-123.