智慧课堂环境中开展高中物理教学的路径

于伟昌

随着数字化和智能化时代的到来，“互联网+教育”模式不断得到优化。智慧课堂这一教学模式逐渐得到推广，这极大地推动了当下课堂教学模式的优化，使教学资源更加丰富，教学手段更加智能，学生的学习体验也更加立体。为此，高中物理教师务必要结合新的教学要求，探索数字化背景下优化物理教学的方法，以提升教学质量。基于此，本文分析了智慧课堂中开展物理教学的意义，并从微课教学资源的利用、情境化氛围的打造、小组讨论渠道的建设、物理实验的开展、作业的设计五个方面对高中物理教学开展路径进行了探究。

一、智慧课堂环境下高中物理教学的开展意义

（一）培养学生的物理观念

不同学科所呈现的内容和学生需要掌握的学习方法是不同的。物理学科教学主要是引导学生学会从物理的角度来理解生活中的自然现象。在教学过程中，教师会借助真实的案例进行教学，在真实的情境中让学生感受物理概念、物理原理、物理方法等。然而仅仅依靠书面文字的呈现是缺乏说服力的，学生难以进行联想。而在智慧课堂中，教师可以借助多媒体等教学设备提供丰富生动的图片、视频等，以弥补教材的不足，帮助学生更好地理解物理抽象的概念和原理，提高学生的学习效率。

（二）发展学生的科学思维

在物理教学中，学生学习的最终目标是运用相关的物理知识解释生活中的物理现象，以解决实际问题。这一过程中，学生需要具备提出问题、分析问题、解决问题的能力，进而找到物理知识与生活实际的关联。而智慧课堂的构建能够为学生提供丰富多样且真实的案例，让学生走进真实的物理世界，从中探索物理知识的实用性。这样的教学过程将体现教学的实践性和生活性，培养学生的物理科学思维。

（三）培养学生的科学探究能力

随着时代的发展，社会各行各业的交融逐渐加强，这意味着学生未来在步入社会时需要具备较强的学习能力和综合能力，才可以提高竞争力，适应社会的发展，这也是当下学校育人的主要任务之一，即让学生在学习的过程中增强自主学习意识，提升综合能力。为此，教师需要在教学过程中为学生设计丰富的学习活动和学习任务，促使学生掌握科学的物理学习方法。在智慧课堂中，学生获取物理知识的渠道不再局限于教师的教学和物理教材，而是可以借助智慧学习平台等线上渠道探索更多的物理知识。同时，在智慧课堂中，复杂的物理实验教学可以通过虚拟的信息技术手段进行模拟操作，能够全面培养学生的科学探究能力。

（四）关注学生的科学精神

高中物理学科的知识具有一定的难度，学生在学习时会面临一定的挑战，这影响着学生的学习质量和学习积极性。因此，探究提高物理教学效率的教学方法一直是物理教师研究的重要课题。智慧课堂的构建越来越完善，为教师的“教”和学生的“学”提供了技术支撑，能够减轻学生的学习压力，提高课堂教学效率。另外，各种智慧学习软件和平台能够将综合性的物理学科知识和案例推送给学生，让学生认识到物理知识在各行各业中的应用情况。这样的教学模式有助于学生树立正确的学习观念，认识到物理知识的重要性，进而让学生在学习和运用知识的过程中始终保持严谨的科学态度和高度的责任感。

二、智慧课堂环境下高中物理教学开展路径

（一）利用物理微课视频进行资源智能化推送

在当下的教学背景下，教师要将学习的主动权交回学生手里，根据学生的自主学习情况决定课堂教学内容和教学方式。为此，教师需要采取合适的方式引导学生进行自主学习，为课堂教学奠定基础，这是打造高效课堂的重要环节。

在智慧课堂中，各种智能化、数字化的教学设备越来越完善，学生可以借助电子设备，通过智能化学习平台获取相应的学习资源。为此，物理教师要根据教学内容，利用网络渠道或者学校的数据库，通过智慧教育平台将对应的教学资源推送给学生，让学生根据这些资源进行全面学习，而不是仅仅停留在基础的物理概念解读上。

以人教版教材必修第一册第三章中的“重力与弹力”知识为例，教师可以将本章节知识点依次划分为不同的小点，如重力的概念、重力公式、力的分解（力的图示）、形变的概念、弹力的概念、胡克定律公式、弹性形变的概念、弹性限度概念等，而这些知识点都需要借助一定的物理实验操作和真实的案例分析。为了让学生在自主学习的过程中形成更全面的认识，教师可以借助教学设备制作微课教学资源，并上传到智慧教育平台，供学生学习。当然，教师也可以在智慧教育平台上检索其他合适的微课教学资源，将其推送给学生。

在这样的学习模式下，学生将获得丰富的学习资源，进而加深对抽象的物理概念和原理的理解，提高学习质量。

（二）借助情境化的工具，搭建形象化的学习氛围

新课标要求教师在教学过程中注重教学的生活性，增强物理知识与实际生活之间的联系，以调动学生的生活经验，通过熟悉的情境来引起学生探索物理知识的好奇心，进而激发学生的学习热情，帮助学生树立正确的学习观念。为此，教师需要创设生动的物理情境，让学生通过亲身体验真正掌握和运用物理知识与技能。

在以往的教学过程中，教师只能借助文字和简单图形的描述来创设情境，这样的情境是单调的，不利于培养学生的想象力，导致学生在解决实际问题时难以找到核心信息点。而在智慧课堂中，各种教学软件和工具为教师创设生动的情境创造了条件，教师可以将真实的生活物理案例引入课堂，帮助学生更好地理解物理问题。以人教版教材高一必修第二册第八章“功与功率”的教学为例，本节知识难度较大，主要的问题是学生难以通过简单的文字描述和图片来理解不同的力所做的功，以及在复杂的情境中，学生很难理解不同的力所做功的形式和产生的功率。

以教材中的汽车案例为例，在智慧课堂中，教师可以借助信息技术手段为学生提供汽车的三维立体模型，将汽车的运动过程描述动态化，并将对应做工的部位和功率标示出来，如发动机、换挡等。通过这样生动的展示，再结合对应的文字描述，学生能够清晰地找到问题情境中的关键信息点，进而找到解决问题的关键。同时，这样的教学方式能够让学生清晰地看到物理知识在汽车这一交通工具上的运用，从而提高学生的学习效率。同样，在教学其他内容时，针对这样抽象的生活场景，教师都需要借助信息技术生动地展示给学生，使学生更好地掌握其运作原理。

（三）搭建线上小组讨论平台，使高中物理立体化

小组合作探究是物理教学中促进学生思维发展的重要教学方法之一。小组合作模式促使学生充分发表自己的观点，以观点的碰撞来激发学生的思维活力，进而培养学生的创新能力和学习能力。然而，在传统的教学模式中，教师通常按照学生的座位进行分组，让学生周围的同学进行合作学习，这样的分组模式可能使小组之间的整体学习能力差异过大，导致整体课堂活动的开展进度不一致，部分学生的学习能力难以得到提高，从而影响课堂教学效率。为此，教师需要优化分组模式，使学生在不同的组合中得到不同的启示和发展。

在智慧课堂中，教师可以搭建线上交流平台，突破空间的局限性，将学生进行科学划分，以提高学生的学习效率。以人教版必修第二册第五章中的“实验：探究平抛运动的特点”教学为例，在探究实验方案和原理的过程中，教师可以构建线下小组合作模式，让学生合作梳理关键的实验原理和方案。基于学生的线下学习效果，教师可以将学生重新进行小组划分，搭建线上合作探究模式。如针对学生的学习情况，为了保证学生在学习活动中获得进一步提升，教师需要设计层次化的学习任务，而学生需要基于自己的学习情况来选择合适的学习任务，并与参加同样任务的同学进行交流。

因此，教师可以利用智慧教学平台创设不同的任务群，让学生基于自身的学习情况加入对应的学习任务群，在群里发表自己的学习方法和学习结果。例如，教师构建以下学习任务：实验探究什么是平抛运动？平抛运动是直线还是曲线运动？平抛运动可以分解为哪两个方向的运动？如何探究平抛运动竖直分运动的特点？如何探究平抛运动水平分运动的特点？结合生活分析，平抛运动有哪些生活化的实践练习呢？在不同的线上学习群中，教师可以观察学生的讨论情况和学习进度，进而在讲解知识时针对不同基础的学生存在的问题进行重点讲解。这样的教学方法能够兼顾不同层次的学生。

另外，在课堂教学中，教师还需要发挥优秀学生的带头作用，即让学习能力强的学生带领学习能力较差的学生一起学习。在这样的小组合作中，学习基础薄弱的学生将发现学习能力较强的学生的闪光点，并在其带领下完成学习任务。另外，教师还需要设计综合性较强的学习任务，让不同的学生都能在活动中找到自己的位置，进一步提升自身的能力。如在平抛运动实验中，在不同学习基础组合而成的小组中，学生需要找对自己的位置，如学习基础薄弱的学生负责实验计划的梳理，学习基础较好的学生负责具体的实验设计。这样的合作模式能够确保所有学生都参与实验过程，并完成实验操作。

总之，在智慧课堂中，学生的合作渠道丰富，结合线上线下模式，学生能够在不同的合作模式中提升自身的综合能力。

（四）利用虚拟实验软件，培养学生实验思维

高中物理实验是物理教学中的重要组成部分，是培养学生科学精神和科学探究能力的重要教学活动。然而，局限于学校实验设备、器材、工具以及教师专业性不足等问题，高中物理教学中要想开展所有的物理实验，让学生都可以进行实际操作并反复进行实验验证还存在很大的挑战。这不仅会影响学生对部分物理知识的学习质量，而且可能影响学生的学习态度和积极性，以及他们在未来是否可以将物理实验方法运用于实际生活中。为此，物理教师要重视物理实验教学方法的优化，培养学生的实验思维。

智能化和数字化教学设备和教学软件的引入，为物理教师进行实验教学提供了新的路径。一方面，信息技术中的演示功能可以将各种各样的实验操作视频展示给学生，学生在观看中可以通过放大、慢放等操作来反复观看物理实验，进而掌握实验细节。尽管学生不能进行实际操作，但是真实的演示和观摩可以提高教学效果。另一方面，教师可以借助信息技术中的VR等虚拟实验软件，如物理实验室app、nb物理实验室、实验掌门等，让学生进行实验操作，这样的实际操作能够增强实验教学的趣味性，使实验教学不再停留在课本上的理论教学。同时，在这样的实验软件中，系统本身的记录和检测功能还可以针对学生的实验操作提供反馈和指导，进而提升实验教学的针对性和有效性，确保学生在实验操作中能够清晰地知晓自己的不足之处，进而逐步掌握完整的实验操作方法。

以人教版教材必修第三册第十二章“实验：电池电动势和内阻的测量”的教学为例，借助物理实验APP，教师可以引导学生进行多组实验模拟操作，这样可以通过增加实验机会来加强学生对实验操作步骤和原理的掌握。相较于线下的物理实验，这样的实验演示更加高效，且每个学生都可以进行操作，系统的反馈也会让学生明白自身的不足之处，进而在一次次的实验模拟中提高自身的实验能力，获得实验思维的发展。

（五）借助信息技术手段，布置巩固性课后作业

课后作业是检验学生学习成果，以及帮助学生巩固基础、拓展能力的重要手段。为此，教师需要基于本堂课的教学内容和学生的实际情况来设计作业，以帮助学生提升学习能力。在新课标背景下，教师要关注学生的个性化需求，优化作业内容和形式，使学生在完成作业的过程中发展综合能力。为此，教师可以借助智慧课堂中的智慧学习软件的反馈来设计课后作业。

在智慧课堂中，学生在练习相关习题和回答问题时，都可以将数据上传到智慧教育平台，而系统会自动对学生的答案进行分析，并根据学生的情况推送个性化的习题练习。同时，教师可以通过后台的数据分析，结合学生在课堂上的表现为其设计合适的作业。这样有针对性的作业能够帮助学生巩固薄弱的知识点。

另外，对于简单的习题，学生可以将作业拍照上传至智能系统，通过系统检测和分析功能及时了解作业完成情况。这种批改模式将帮助学生更好地掌握知识点，避免教师花费过多时间批改后，学生已经遗忘了具体的作业内容，要重新审题。

三、结语

综上所述，智慧课堂的构建为高中物理教学模式的优化创造了条件，有助于促进学生核心素养的全面发展。为此，物理教师应采取多种教学策略，如积极提升自身的信息技术素养，以便整合精准的物理微课视频，为学生提供个性化的学习资源；借助信息技术手段，营造真实的学习情境；搭建线上讨论平台，促进生生之间、师生之间的全面互动；利用虚拟实验软件，促进学生实验思维的发展；利用系统的数据分析功能，为学生设计精准的巩固性课后作业等，提升学生的物理核心素养。