智慧课堂赋能高中物理教学

曹猛

［摘 要］现代教育已经进入了信息化时代，信息技术不再是教学的辅助工具，而是成为教学的重要支持。智慧课堂是一种基于信息技术的创新模式，在教学中发挥了巨大的作用。物理作为重要的基础学科，对学生的综合素质和职业发展具有举足轻重的作用。文章通过智慧课堂在高中物理教学中的具体应用来探讨如何利用智慧课堂开展高中物理高效教学，以期为高中物理教学提供一些新思路和新方法，为广大高中物理一线教师提供一些参考和借鉴。

［关键词］智慧课堂；高中物理教学；信息技术

［中图分类号］    G633.7            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2023）27-0008-04

随着信息技术的发展，教育行业也在不断地进行着变革和升级。智慧课堂作为一种新型的教学模式，得到了广泛的应用。物理作为重要的基础学科，对学生的综合素质和职业发展具有举足轻重的作用。智慧课堂可以赋能高中物理教学，有效提高教师的教学质量和学生的学习效果。

一、智慧课堂的定义

智慧课堂是指应用人工智能、互联网以及多媒体等技术，将线下教学加载至线上以实现交互式、互动式的双线教学的教育智能化平台。它通过结合物联网、云计算等先进技术实现全方位、多角度的数据采集与分析、个性化辅导等功能以及“互联网+教育”，使教育教学更加高效、智能化。智慧课堂的核心在于“心智”和“技术”，它通过技术手段提升教学效果，激发学生的学习兴趣和创造力。

二、智慧课堂的特点

智慧课堂融合了教学、信息、管理、服务等多种要素，充分发挥现代化教育的纽带作用，能够实现课程设计、课程管理、知识互动等方面的一站式教学。智慧课堂所体现的特点具体如下：

第一，智慧课堂提供了多元化的教育资源。以江苏省姜堰第二中学投入使用的“畅言智慧课堂”为例，其内部集成了多种教育资源，包括图像、视频、音频、文本材料等，为学习者提供了更为丰富的学习资源。而教师也可以根据教学需求从中选择和使用合适的资源来提高教学的效果和质量。

第二，智慧课堂打破了时间和空间的限制，使教师的教学更具灵活性。比如，在没有时间安排作业的情况下，教师可以利用智慧课堂的在线测验功能来检测学生的学习情况。又如，当学生因为某种原因不能够按时上课时，可以通过智慧课堂平台访问教师的教学课件，完成自主学习。

第三，智慧课堂能增强课堂教学的互动性和个性化。智慧课堂通过提供多元化的教学资源、富有创意的教学设计，以及利用LOT技术实现多角度、全方位的数据采集与分析，包括声音识别与转换、影像识别与处理以及其他仪器设备监测等，使得课堂教学互動性增强，更富有个性化。学生可以通过智慧课堂平台提供的互动功能分享自己的学习过程，与其他同学进行交流讨论，从而增强学习体验。

除此之外，智慧课堂还可以节约教学成本，减少人力和物力资源的浪费。如物理实验室云平台可以降低实验设备要求和实验成本，同时还可以提高教学效率。

三、智慧课堂在高中物理教学中的应用

智慧课堂是新时代下教育领域的一项创新技术，它通过应用人工智能、互联网等技术使课堂教学更加高效、智能化。在具体教学实践中，智慧课堂也逐渐被应用到各个学段、各个学科的教学中，其中，高中数学、物理、化学三门重点科目对智慧课堂的应用尤为广泛。下面主要探讨智慧课堂在高中物理教学中的应用。

（一）应用智慧课堂提供多元化的教学资源

在高中物理教学中应用智慧课堂，可引入互动性强、生动具体的实例，使课堂教学更加生动、有趣，让学生更加容易理解和掌握物理概念，同时还可以提供多样化的教学资源，使课堂教学更加丰富、灵活，提高课堂教学的有效性。

以课前预习为例，智慧课堂可为学生提供课件、视频、模拟实验等丰富的学习资源，学生利用智慧课堂提供的学习资源进行自主学习、自我评估和自我反思等，其学习的自觉性和主动性得到充分调动。

（二）应用智慧课堂增强物理实验教学效果

实验是高中物理教学的重要组成部分。传统的高中物理实验教学存在等待时间长、互动性不强等实际问题。应用智慧课堂，学生不用到实验室就可以利用智慧课堂搭建好的物理实验室云平台，开展物理虚拟实验。通过物理虚拟实验平台等软件，学生可进行在线实验，直观地参与物理实验的过程，从而加强对物理实验原理的把握和提升操作能力。智慧课堂在物理模拟实验中的应用与实践是目前物理教育教学探索的热点之一。在智慧课堂中，可以应用虚拟仿真技术来模拟光学实验、电学实验和力学实验，学生可以通过操作虚拟化工具和设备进行实验，实现真实环境下难以实现的实验操作，同时也可以通过模拟分析轻松理解相关物理原理。智慧课堂可以为学生提供安全、高效的实验环境，从而在安全、经济、高效的情况下实现教学模式的转变，同时也能够更好地激发学生的学习兴趣，增加学生知识的深度、广度，提高学生的学习效率。使用模拟实验软件，学生可以在模拟实验中自我检测、自我学习，培养探索精神和创造精神。

（三）应用智慧课堂为学生提供更好的互动和沟通方式

智慧课堂可以为学生提供良好的互动和沟通方式，有效激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。例如，在讲解物理理论知识时，教师可利用借助智慧课堂将课堂板书实时传送到学生的电子设备上，让学生更快地理解并记忆所学知识。在学生进行课堂讨论时，教师可通过在线的消息传递和即时反馈，帮助学生及时答疑解惑，促进学生的学习交流。

通过智慧课堂搭建物理实验室云平台，可让学生在虚拟实验室中进行实验，为学生创造了逼真的物理实验环境。智慧课堂可为学生提供丰富的互动平台，让学生在轻松愉悦的氛围中学习知识。智慧课堂可以实现实时的互动和反馈，便于教师及时了解学生的学习情况，并根据学生的学习情况及时调整教学内容和方式，让教学更有针对性。

智慧课堂中的“互动”是教育教学中的创新点，在课堂中进行互动，可以让教学更加生动、有趣。

（四）应用智慧课堂丰富教师的教学方式

智慧课堂可为教师提供灵活多样的教学方式。比如，通过智慧课堂，教师可以使用多媒体演示方式讲解物理概念，利用网络增强学生的参与度；可以组织学生进行自发性活动，培养学生的探究能力。

通过智慧课堂，教师可以为学生提供更多的服务，例如在线辅导答疑、设计个性化的学习计划和提供丰富的学习资源等。这些服务可以让学生在学习过程中获得更多的支持，更好地理解和掌握知识。

在课后巩固环节，教师智慧课堂可以提供在线作业、练习题、错题集等，不僅可为学生提供大量的题目和答案，还可以根据学生的作答情况自动给出针对性的反馈和建议，使学生能够更好地理解知识，掌握解题方法，提升学习效率。在复习中，学生也可以通过智慧课堂中的智能学习系统进行自我测试，及时纠正错误，提高复习效率。

（五）应用智慧课堂为课堂教学的实施提供技术支持

智慧课堂可以利用大数据技术分析学生的学习行为和知识掌握情况，通过数据分析系统提出针对性的学习建议和辅导方案，从而提高教师的教学效率和学生的学习效率。利用大数据技术分析学生的学习行为和知识掌握情况，通过数据分析系统提供针对性的学习建议和辅导方案，是目前智慧教育中比较流行和有效的方法。

首先，通过数据侦测技术采集学生在学习过程中产生的数据，既包括学习的时间、模式、进程及错误类型、问题答案等，也包括知识测试、问卷调查、心理测试等数据，并将采集到的数据进行数据清洗和转换，存储到数据仓库中。通过大数据技术对学生学习行为和知识掌握情况进行分析，对学生的学习状态、错误类型、能力水平等进行描述和聚类，以便更好地了解学生的特点和需求。

其次，基于对学生学习行为和知识掌握情况的分析，制订相应的辅导方案和提出有针对性的学习建议，为学生提供针对性强和富有个性化的教育和辅导服务。通过对学生学习成效的跟踪和评估，及时发现和纠正实施方案中的问题和不足，不断优化和完善数据分析系统，提高教师的教学效率和学生的学习效率。

总体而言，利用大数据技术分析学生的学习行为和知识掌握情况，通过数据分析系统提出针对性的学习建议和辅导方案，可以更好地满足学生的学习需求，提高学生的学习效率同时还可以优化教学流程，提高教师的教学质量。

（六）应用智慧课堂为学生的成长奠基

教师对于应用智慧课堂之后的教学效果普遍表现出了盼望的态度。智慧课堂使物理课堂教学变得更有创意、更多样化和更具互动性。教师可以使用更多的教学资源和采用多样化的教学方法，使学生不再是被动地接受知识，而是主动学习，积极参与课堂活动，使学生能在温馨、愉悦、宽松的环境中学习、成长。

智慧课堂能通过提供自学材料、答题互动等方式激发学生自主学习的动力，提高学生的自主学习能力。

教师可以利用智慧课堂中的数据分析工具来分析学生的学习效果，发现学生的学习问题并在第一时间解决；而学生可以通过教师的激励，并利用自己的智慧和思维，积极参加物理课堂活动，提高学习效率。

借助智慧课堂实施物理实践性教学，可通过小组合作研究、独立探究等方式，让学生有更多的机会去探究物理知识的本质和应用价值，从而提升学生的问题解决能力和科学探究能力，为学生的成长奠定坚实的基础。

四、智慧课堂应用中存在的问题及对策

江苏省姜堰第二中学在“畅言智慧课堂”的应用过程中遇到了一些问题。通过与其他学校的教师进行交流，笔者认为下面的这些问题需要教师认真对待并思考对策。

（一）硬件或网络环境不稳定

首先，在智慧课堂中，硬件设备起着至关重要的作用。例如，显示器、实物投影仪、白板等显示设备，以及台式电脑、平板电脑等电子设备，这些硬件设备的稳定性直接影响教师的教学效果和学生的学习体验。然而，在应用智慧课堂的过程中，这些硬件设备会出现故障或者存在不稳定的情况，导致教学内容无法展示或者资源无法调用。

其次，智慧课堂离不开网络环境的支持，网络环境的不稳定也是智慧课堂应用中遇到的一个问题。网络延迟、带宽流量不足等问题会直接影响学生的学习体验，甚至使学生无法正常上课。在这种情况下，需要加强网络建设，优化网络环境，以提高网络环境的稳定性，确保教学顺畅进行。

此外，智慧课堂是现代化的人机交互系统，如何保护学生的资料、防止学生被网络诈骗等，成为学校和教师需要面对的挑战之一。

鉴于以上问题，江苏省姜堰第二中学采取了切实有效的措施。由校领导牵头，抽调部分学科的骨干教师、学科组长以及信息处人员，连同平台技术人员一起共同维护，对硬件设备、教室结构、网络配置等不断进行改善，同时加强敏感信息和隐私权的保护，避免出现教育安全问题。

（二）教师掌握技能的不足

智慧课堂的应用涉及平台的操作以及手机、电脑的互联等，在应用过程中教师的技能不足也是一个问题，包括在实际应用中极少数教师对电子设备的使用存在一定的抵触心理，不愿尝试应用智慧课堂。

对于这种情况，可通过培训、集体备课、少带多、精带普，以及定期举行智慧课堂展示课、研讨课等方式，让更多的教师愿意使用、乐意使用智慧课堂进行教学，从而推动教师教学技能水平的不断提升。

（三）学生参与度的不足

应用智慧课堂，学生可以通过互动授课、个性化学习等方式参与课堂活动。然而，在实践过程中，随着“新鲜感”的消失，部分学生开始表现出参与度不高、学习兴趣不浓厚、注意力不集中等问题。

对于这种情况，可通过常态化的调研，积极听取学生和教师及家长的意见，及时反馈和完善，不断地规范电子产品的使用，同时采用“问题链导学”教学模式与智慧课堂融合的“E起学”方式，提高教学趣味性，提高学生的课堂参与度。

（四）资源的选择性和匹配性问题

智慧课堂提供了丰富的学习资源，而分层教学的逐步实施则需要教师选用最适合学生学习的资源。符合学校特色的校本化资源开发和更新是保证智慧课堂教学有效实施的关键。教师要具有广阔的视野，学会使用科技创新等协作模式，为学生提供多元化、富有趣味性的学习资源。

智慧课堂的应用过程中存在着多种问题，需要教师通过科学合理的手段来解决。教师只有不断提升自身的专业素质，确保技术不会成为推行先进的教学手段的障碍；在合理地推进智慧课堂教学的同时保留传统的教学模式，让学生更适应不同的教学模式。智慧课堂的应用需要学校和教师积极探索和开拓，通过不断创新和完善，为学生创造更好的教育环境和学习体验环境。

五、实践反思

智慧课堂在高中物理教学中具有很高的应用价值，它通過智能化的手段，让高中物理教学更加高效、生动。应用智慧课堂可以丰富教学资源，创新教学方式，提高教学效率，增强学生的学习体验，为高中物理教学赋能。但是在应用智慧课堂时也还存在一些问题和挑战，需要教师认真对待和思考对策。在教学实践中，需注意智慧课堂的应用不是为了取代教师，而是通过智慧课堂来提高教师的教学效果和学生的学习效率，让学生懂得如何创新科技，走向成功，从而推动现代化教育向更高、更深的方向发展。

［   参   考   文   献   ］

［1］  靳帅贞.人工智能背景下中学信息技术智慧课堂教学实践研究［D］.黄冈：黄冈师范学院，2022.

［2］  严卫，夏瑜，钱振江，等.翻转课堂中的深度学习模式应用［J］.计算机教育，2021（9）：62-66.

［3］  丁桦，唐正友，蔡明晖.构建智慧课堂创新型教学模式的探索［J］.教育教学论坛， 2022（37）：129-132.

［4］  席鹏，李峥嵘.信息化背景下“引导自学”课型与智慧课堂的融合［J］.安徽教育科研，2022（26）：112-114.

［5］  李兵，赵静.交互式电子白板在高中英语教学中的有效运用［J］.安徽教育科研，2022（27）：90-92.

［6］  李海清，张瑜，魏国福，等.智能化平台支持下有效性教学的实证研究［J］.廊坊师范学院学报（自然科学版），2022（3）：105-110.

［7］  邵爱平.新时代教师打造“新智慧课堂”［J］.基础教育论坛，2022（27）：112.

（责任编辑    黄春香）

［基金项目］ 本文系泰州市“十四五”教育科学规划2022年度教育信息化重点立项课题“数智赋能下指向深度学习的课堂教学实践研究”（课题编号：2022jksxxh003）的研究成果。