基于“互联网+”高中物理智慧课堂教学初探

夏发泉

【摘要】本文通过作者在高中物理课堂教学的多年实践，发现传统的课堂教学存在无法精准地掌握学生的学前、学后的学情，并且对课堂教学的效果和检测不能及时的反馈，也无法实现个性化的精准教学。为了解决传统课堂教学的不足，笔者在2016年至2019年在学校智慧校园建设的推动下，做了高中物理智慧课堂教学的初步探究。并且形成了基于互联网环境下物理学科教学，探究了智慧课堂背景下的学生课前预习模式、课堂教学模式、试卷讲评模式等在大数据分析下的物理智慧课堂教学的开展形式和学生学习成绩的快速提升。

【关键词】智慧课堂;课前预习模式;互动式课堂教学;精准教学分析;个性化教学

一、问题的提出背景

智慧是生物所具有的基于神经器官一种高级的综合能力，与智力不同，智慧表示智力器官的终极功能，智慧使我们做出导致成功的决策，有智慧的人称为智者。智慧课堂是指利用校园内的计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对课堂内的学习、教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。侧重于学生在课堂内利用移动设备端通过Wifi接入校园网及互联网，方便的获取学习资源，教师利用多媒体教学设备连接无线网络随时随地查看学生的学习情况、完成备课及进行科研工作。其核心无线网络的的课堂利用，实现无纸化教学。

基于动态学习数据分析，智慧课堂从依赖于存在教师头脑中的教学经验转向依赖于对海量教学数据的分析。采用现代化的分析工具和分析方法对数据进行加工、挖掘和分析，据此进行教学决策，依靠数据精准地掌握学情和调整教学策略。智慧课堂教学中采取动态伴随式学习评价，即贯穿课堂教学全过程的学习诊断与评价，并可根据需求实时反馈评价结果，包括课前预习测评和反馈、课堂实时检测评价和即时反馈、课后作业评价和跟踪反馈，从而实现了即时、动态的诊断分析和评价信息反馈，重构形成性教学评价体系。在教学资源的载体形式上是多样化的，包括电子文档、图片、影视、语音、PPT等多种样式的资源;在资源推送方式上也是多样的，既包括自动推送、人工推送等方式，也可以采取自主订阅学习资源，满足学习者富有个性的多样化学习需要。

传统高中物理课堂无论是新授课还是复习课，大致分为课前、课中、课后三个环节，教师可以根据教学内容安排的需要，课前给学生布置预习、或者以导学案的模式引导学生预习教师课堂将要讲授的内容，至于学生预习任务完成的情况如何？教师只能通过抽查或批改导学案的形式粗略的了解学生课前预习的完成情况和质量。但对每个学生预习的情况，学生预习所达到的水平没有精准的把握。课中教师的讲解知识点学生是否准确掌握，也只能通过提问、学生黑板演练、纸质课堂检测、课后作业等形式来了解课堂教学的效果，但所有这些形式都无法及时、准确的掌握学生课堂掌握情况。这些问题可以通过“互联网+”智慧课堂教学模式，利用数据分析及时可视化了解学生的学情和教师课堂教学的效果，让教师的课堂教学更加高效精准。

二、“互联网+”环境下的高中物理智慧课堂教学探究

1.“互联网+”环境下物理课前预习模式

预习，即课前的自学。指在教师讲课之前，学生自己先独立地阅读新课内容，初步理解课本内容，是上课做好接受物理新知识的准备过程。传统模式是教师可以根据教学内容安排的需要，课前给学生安排预习、或者以导学案的模式让学生提前了解教师课堂将要讲授的内容，至于学生预习任务完成的情况？教师只能通过抽查或批改导学案的形式粗略的了解学生课前预习的完成情况和质量。为了有效地解决课堂教学课前预习的弊端，笔者借助了基于“互联网+”环境下的物理课前预习模式，课前通过互联网在线上给学生发布预习任务、预习的视频、预习效果检测题等让学生课前完成，而教师在备课前就可以及时在线上对学生做学情分析，然后有针对性的进行课堂教学，这样教师的课堂教学就更加精准高效了。

2.“互联网+”环境下物理课堂教学模式

传统课堂教师的授课，授课内容学生是否准确掌握，只能通过提问、学生黑板演练、纸质课堂检测、课后作业等形式来了解课堂教学的效果，但所有这些形式都无法及时、准确的掌握学生的掌握情况，为了解决课堂教学效果反馈问题，教师可在课堂教学中及时通过互联网进行线上检测，通过智慧课堂的教学平台实现线上限时训练、在线个性化解答、智能推送等个性化学习模式来进一步提高教师的教学效果和教学针对性问题。智慧课堂环境下的高中物理课堂教学实现了个性化的精准教学和辅导。随着网络技术和人工智能技术的日新月异，智慧课堂教学逐步推进和普及。教师的课堂教学就可以更加关注学生的个性化的学习辅导和精准施教。

3.用数据导航，深耕课堂，让试卷讲评课模式更精准高效

试卷讲评课是高中物理课堂教学的一个重要的课型，测试后教师可以利用手机终端随时随地批改试卷，试卷批改完成后，学生可以通过平板终端及时掌握测试的情况，平台会智能根据学生的测试情况推送个性化的“一生一案”错题本进行课后的自我提升。教师的试卷讲评、习题课可以利用学生平常测试、学生作业的情况，通过对学生学习情况和结果的分析，找到学生物理学习各知识点和考点的掌握情况，对学生进行个性化的智能分析，并针对学生的薄弱环节进行针对性的推送诊断提升，并对学生共性的问题通过课堂教学进行精准的施教。

三、智慧课堂教学模式实验数据的分析

我校从2016年至2019年在学校智慧校园建设的推动下，做了高中物理智慧课堂教學的初步探究实验，并对学生进行了3年的追踪观察分析，通过对2016年9月-2017年7月两个高一实验班学生智慧课堂教学中物理成绩提升很快，从实验数据明显可以看出高一（11）（12）班两个实验班使用后比使用前学生物理成绩级排名平均进步10-50名左右。特别是对重点班的学生，在智慧课堂模式下要比普通班学生成绩进步要大。这也和学生的学习主动性和积极性有一定的关系。

在智慧课堂实验班中，其中重点使用智慧课堂教学的4个学科中，物理学科学生成绩上升特别明显，尤其是在高一上学期期末考试中表现特别突出，较上学期期中考试学生物理成绩和非实验班对比提升约28%。说明在我校的物理智慧课堂教学的实验中，充分抓住了物理学科教学过程中，课前、课中、课后传统课堂教学所无法达到的效果，进一步提升了学生学习物理的积极性和主动性，这是学生物理成绩提升的关键因素，借助平台资源学生可以进行个性化的有针对性的训练、诊断和提升。课堂上没有掌握好的内容或掌握不全的知识点可以通过看微课和在线视频课进行强化和补充，这是成绩提升较快的另一因素。

通过对2017年9月-2018年7月对同一批学生高二的追踪和分析，使用智慧课堂教学的实验班级与非实验班的成绩对比可以看出学生成绩在持续的进步中，其中高二（4）（6）班利用“互联网+”的课堂授课模式，使用前后学生成绩在年级的排名明显在提升，从上面两个实验班的物理成绩分布图可以看出，无论是高分段的人数或高分数成绩看均有大幅的提升，高二（4）班是普通实验班，60-80分学生人数最多，说明智慧课堂实验教学普通班主要是中等生成绩提升较快。同时物理后进生的人数也减少明显。对高二（6）班重点班而言，高分段人数大幅增加，低分的学生极少。

四、智慧课堂教学模式的对比与反思

1.高中物理智慧课堂还不能全覆盖

这既有人的因素也有教育教学设备的因素。设备的方面，学生的智慧课堂学习平板、教室的智慧设备电教平台、互联网等的投入很大，要配备全部课室和全部学生需要一个过程。所以本课题研究所针对的样本还比较有限，主要在高一、高二的实验班进行，人的因素方面，由于年龄、教学习惯的差异，智慧教育平台设备功能复杂，特别是对于老教师使用起来还有一个过程，而且有些教师的观念的问题，目前还不接受智慧课堂的教学模式的更新，故此我校物理备课组的教师还不能全员参与。就是对课题组的老师来说，智慧课堂教学模式也是第一次接触到逐渐熟悉的过程，设备的功能还没有完全掌握和发挥出来。因此，高中物理智慧课堂的教学模式的探索还有待进一步的深入。

2.对高中物理智慧课堂教学模式的效果分析还不够

在本课题的研究中，关于物理智慧课堂对学生的学习效果的评价主要还停留在实验班与普通班平均分的对比分析，总分排名的对比分析，缺少更多的原始数据的挖掘和分析。建议还要采集更多的原始数据，运用统计学的知识，做实验班与普通班的方差对比分析、差异性检验，获得更加科学的分析与评价。

3.关注学生在物理智慧课堂中的思维能力的培养

在课题研究中，我们发现物理智慧课堂有的是流于形式，学生只是迫于课堂环境的要求而被动参与到课堂教学中来，学生只是关注应付课堂的环节，缺少了物理课堂的思维参与、思维碰撞，学生有可能成为物理知识的容器，物理的思维能力得不到提升，物理智慧课堂也就失去了他的意义和价值。所以物理智慧课堂要切实关注学生的思维能力的培养，关注高中物理学生核心素养的形成。

4.关注电子产品对学生的负面影响

在课题研究中，我们也发现学生使用平板上课的异常情况。在智慧课堂上，有的学生在教师集中讲解时，并没有认真在听课堂讲解，而是利用平板上网或玩游戏;有的学生在完成了教师推送的作业任务后，偷偷上网浏览与课堂无关的内容，有的学生在做课后练习时，一下子没想出来，就去上网搜答案。所以在后续的研究中，要考虑如何减少智慧课堂教学设备对课堂教学和学生的身心发展存在的负面影响，充分发挥智慧课堂对学生物理的学习的促进作用。

参考文献：

[1]杨红云，雷体南.智慧教育（物联网之教育应用）[M].华中科技大学出版社，2016.

[2]孙曙辉，刘邦奇.智慧课堂[M].北京师范大学出版社，2016.

[3]乔纳林·伯格曼.翻转课堂与慕课教学：一场正在到来的教育变革[M].中国青年出版社，2015.

[4]徐成华.高中物理教学研究[M].上海社会科学院出版社，2017.

[5]基础教育教学研究課题组.高中物理教学指导[M].高等教育出版社，2015.

[6]官文栎.走进高中物理教学现场[M].首都师范大学出版社，2012.

[7]北京物理学会高中物理专题组.高中物理教学深层研究[M].首都师范大学出版社，2013.