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初中物理實驗研究1

什么是高效課堂？為什么那么多教師都在追求高效課堂的構(gòu)建？高效課堂，是一種教學(xué)效率、效果達到一定程度的課堂。[1]它具有時間短、內(nèi)容足、質(zhì)量高的特點，通過高效課堂，能夠?qū)W(xué)生邏輯思維、實驗?zāi)芰?、辯證意識、質(zhì)疑能力都具有非常好的促進作用?；诖?，本文結(jié)合教學(xué)實踐，就教學(xué)做合一構(gòu)建初中物理高效課堂進行了研究分析。

一、教學(xué)做合一在初中物理高效課堂中的滲透分析

“教學(xué)做合一”思想是我國著名教育家陶行知先生提出的重要理論之一，他認為在教學(xué)活動中“教學(xué)做”應(yīng)該是一件事情，而不是相互分離的三件事情?！敖虒W(xué)做合一”的本質(zhì)，就是實現(xiàn)學(xué)生在“做中學(xué)”“做上學(xué)”，教師在“做上教”“做中教”的全新課堂教學(xué)模式，通過這種模式，學(xué)生在課堂中將會從被動學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變主動學(xué)習(xí)狀態(tài)，而教師也能在教學(xué)中更加注重學(xué)生個體的能力、基礎(chǔ)和特點，從而實現(xiàn)高效教學(xué)。初中物理學(xué)科，本身就是一種以“做”為主的學(xué)科，讓學(xué)生在實驗中感悟理論真知，在理論中辯證實驗過程、結(jié)論，促進學(xué)生探究意識、質(zhì)疑思維的形成。[2]從這個角度來講，“教學(xué)做合一”和初中物理有極大的相似之處，因此，在其滲透物理學(xué)科構(gòu)建高效課堂的過程中，具有諸多便利，同時，也能最大限度帶動學(xué)生的參與性和主動性，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效率。

二、教學(xué)做合一構(gòu)建初中物理高效課堂的現(xiàn)狀分析

（一）教師理念認識缺乏透徹很多初中教師，都是具有多年物理教學(xué)經(jīng)驗的“老教師”，在教學(xué)方面擁有著一套完整的、自我的教學(xué)思想和模式，因此，在對待“教學(xué)做合一”的思想上，缺乏對其先進性、長遠性的認識。在貫徹“教學(xué)做合一”思想的過程中，常常會將其進行拆分落實，從而將統(tǒng)一的“教學(xué)做合一”教學(xué)理論，搞得七零八落，失去了其原本的價值和作用。

（二）教學(xué)手段方法單調(diào)死板在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，由于各種教學(xué)工具的缺失，教師能夠使用的教學(xué)手段非常單一。[3]而在新時代背景下，初中生對各種新奇事物充滿了好奇和渴望，這和傳統(tǒng)物理教學(xué)的模式、思想極不相符，甚至背道而馳，從根本上給予學(xué)生一種單調(diào)、死板的感受，并不利于“教學(xué)做合一”思想的落實和學(xué)生能力的提升。

（三）學(xué)生沒有充足干勁熱情興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識最好的老師，但是，很多情況下教師在教學(xué)的過程中，并不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。同時，在傳統(tǒng)課堂中實驗部分的缺失，也是學(xué)生缺乏干勁的主要原因。因此，在利用“教學(xué)做合一”理論構(gòu)建高效課堂的過程中，教師必須激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動力，才能為高效課堂的構(gòu)建做好鋪墊。

三、教學(xué)做合一構(gòu)建初中物理高效課堂的有效策略

（一）由虛到實——激發(fā)學(xué)生興趣教學(xué)做合一的核心是“做”，而不是“教”和“學(xué)”，在一定程度上可以有效降低教師在課堂中的主體地位，凸顯學(xué)生課堂主人的身份，從而使學(xué)生更好地參與課堂活動。情境教學(xué)法，是一種由虛到實的教學(xué)方法，它是利用各種現(xiàn)代化工具，在課堂中為學(xué)生搭建和現(xiàn)實內(nèi)容相似的場景，讓學(xué)生在熟悉場景中獲得最真實的感受和體驗，從根本激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。[4]情境教學(xué)法的形式有很多種，可以是故事情境，也可以是問題情境，總之無論是哪種形式，都可以將“教學(xué)做合一”思想的價值發(fā)揮出來。例如，在學(xué)習(xí)九年級“電路連接的基本方式”時，教師結(jié)合家用電路的內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)電路教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生對電路知識產(chǎn)生興趣。情境：一天王小明回到家，打開墻壁上的電燈開關(guān)，屋子里電燈一個接一個地亮了起來，客廳明亮了、臥室明亮了、廚房明亮了，整個屋子變得非常明亮；李曉麗回到家后，同樣是打開電燈開關(guān)，不過，她們家的電燈是一起亮起來的，客廳、廚房、臥室都是同一時間亮起來的，她：“亮得這么快，我一個人再也不怕黑了！”教師：“同學(xué)們?yōu)槭裁闯霈F(xiàn)這種現(xiàn)象呢？”學(xué)生A：“電的速度不一樣”學(xué)生B：“小明家該交電費了！”學(xué)生C：“為什么我們家的電燈不可以一起亮呢？”教師：“這個就涉及我們今天要學(xué)習(xí)的知識，電路的連接方式。請同學(xué)們自主預(yù)習(xí)，嘗試連接微課中出示的實物圖，并按照要求畫出電路圖?！睂W(xué)生自主預(yù)習(xí)，積極思考。教師將學(xué)生的實物圖連接與所畫的電路圖用投影展示。教師：“請學(xué)生A說一說兩個電燈是怎樣連成串聯(lián)和并聯(lián)的？”學(xué)生A：“兩個小燈泡首尾相連，然后接到電路中，我們說這兩個燈泡是串聯(lián)。兩個小燈泡的兩端分別連在一起，然后接到電路中，我們說這兩個燈泡是并聯(lián)。”教師：“常規(guī)的電路連接一般分為串聯(lián)和并聯(lián)，哪位同學(xué)能夠結(jié)合生活實際，分析一下我們家庭中電路連接情況?！睂W(xué)生B：“我們家庭電路通常都是串聯(lián)電路，即電燈是一個一個亮起來的，而并聯(lián)則是一起亮起來?！睂W(xué)生B：“明白了，回家讓我爸爸把我們家電路改成并聯(lián)電路?！苯處煟骸按蠹乙呀?jīng)了解串并聯(lián)電路的概念了，你們完成串并聯(lián)電路需要哪些條件呢？二者有什么區(qū)別呢？如何用畫圖的方式，表示出家里的電路呢？”在初中物理中通過情境教學(xué)，不僅可以落實“教學(xué)做合一”思想，還可以通過問題的提出引導(dǎo)學(xué)生找到學(xué)習(xí)的樂趣，透過淺層知識探究到物理知識的本質(zhì)。經(jīng)過情境引導(dǎo)，學(xué)生在課堂中，可以找適合自己學(xué)習(xí)的方式和模式，讓學(xué)生“一課一得”。情境教學(xué)法在教學(xué)中的使用，已經(jīng)不是新鮮事，它因其虛實結(jié)合的特點備受教師群體的歡迎。而“教學(xué)做合一”理論的滲透，并不屬于物理課堂內(nèi)容，必須采用一些柔性化的方式，如情境教學(xué)法，才容易被學(xué)生所接受和認可，幫助學(xué)生找到正確“學(xué)”和“做”的方法。

（二）豐富內(nèi)涵——強化物理思維初中階段，物理學(xué)科是學(xué)生第一次接觸的全新學(xué)科，在物理學(xué)習(xí)思維、學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣上難免會產(chǎn)生不適心理，影響學(xué)生學(xué)習(xí)和參與的積極性。同時，在傳統(tǒng)課堂中，教師在教授知識的過程中，學(xué)生和教師總是處于單方面的狀態(tài)中，一個單一教，一個單一學(xué)，很難對物理知識形成深入的認識和理解，在生活和實驗中無法靈活運用教材知識和內(nèi)容。[5]因此，教師在教學(xué)活動中必須要改變傳統(tǒng)模式，學(xué)會將“教學(xué)做合一”理念滲透到教學(xué)中，以此為教學(xué)指導(dǎo)思想，鼓勵和支持學(xué)生多發(fā)言、多參與、多動手，從而成為一名合格物理學(xué)知識學(xué)習(xí)者。例如，教師在教授八年級“二力平衡”這部分內(nèi)容的時候，應(yīng)當結(jié)合“教學(xué)做合一”的思想，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生進行實驗，而不是一味地講解理論知識。在帶領(lǐng)學(xué)生進行探索二力平衡條件實驗的時候，教師可以提前準備好彈簧測力計、硬紙板、細繩、剪刀等工具。之后，教師對學(xué)生的思維和思想進行引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的習(xí)慣。教師：“老師已經(jīng)給大家準備好了實驗工具，這些工具能夠輕松完成本節(jié)課程的實驗內(nèi)容?！睂W(xué)生A：“老師，可是我們并沒有接觸過相關(guān)的實驗啊？”教師：“這個老師知道，但是，你們作為學(xué)生更應(yīng)該明白今天所學(xué)的物理知識，都是物理學(xué)先輩在沒有人指導(dǎo)的前提下，經(jīng)過一次次實驗和失敗才形成的知識和理論，所以大家一定要珍惜，這里的實驗材料管夠，大家開始動手嘗試吧！”學(xué)生B：“好的老師！”教師：“在實驗開始之前，請同學(xué)們分析討論以下問題：（1）靜止在水平桌面的物理課本受到哪些力的作用？（2）在平直公路上行駛的汽車受到哪些力的作用？”學(xué)生積極討論，了解到什么是平衡力，什么是二力平衡。經(jīng)過一段時間的探索后。學(xué)生A：“老師，二力平衡就是兩個物體拉動一個物體??！沒有什么好探究的?！苯處煟骸澳銥槭裁创_定二力一定就是拉動一個物體呢？還有二力拉動物體的時候，為什么一定要在一條直線上呢？”學(xué)生B：“老師！我聽懂了，A同學(xué)我們一起來做吧！”學(xué)生A和學(xué)生B根據(jù)教師的提示，利用控制變量法設(shè)計實驗，討論實驗步驟。物理實驗和物理理論課堂相結(jié)合，才是一節(jié)完整的物理課。很多初中物理教師，在日常教學(xué)活動中，通常過于追求理論教學(xué)，從而忽略了實驗活動對學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的意義和重要性。因此，在踐行“教學(xué)做合一”教學(xué)理論的過程中，必須豐富教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)涵，構(gòu)建“學(xué)中做、做中學(xué)”的模式，才能推動高效課堂的形成。內(nèi)涵的豐富，可以讓教學(xué)具有深度，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更具層次，實現(xiàn)師生間的和諧、友好發(fā)展。同時，教學(xué)做合一思想的本質(zhì)是“做”，而不是“教”，所以教師必須從“教”的狀態(tài)中走出來，圍繞“做”去設(shè)計和開展“教”的內(nèi)容和模式，最終完成高效課堂的構(gòu)建。

（三）集思廣益——培養(yǎng)合作意識在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，人們的生活、學(xué)習(xí)和工作都越來越離不開各種現(xiàn)代化設(shè)備和技術(shù)。它們的出現(xiàn)確實給我們帶來了便利，但是，社會生活的正常運轉(zhuǎn)仍舊離不開其核心——人。在初中物理課堂中滲透“教學(xué)做合一”思想的時候，可以運用一些信息技術(shù)設(shè)備，輔導(dǎo)學(xué)生完成物理知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，一方面可以降低課堂乏味性，另一方面還可以提升學(xué)生對物理概念、定理的理解，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。[6]小組合作模式的開展，能夠進一步弱化物理學(xué)科抽象性、邏輯性，實現(xiàn)學(xué)生間的優(yōu)勢互補，促進學(xué)生整體發(fā)展。例如，在教學(xué)八年級“光的折射”這一節(jié)課程的時候，首先，教師可以播放一段“光的折射”微課視頻，讓學(xué)生通過視頻了解“光的折射”現(xiàn)象、特點，能夠區(qū)分折射和非折射現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、親近自然的習(xí)慣；其次，根據(jù)學(xué)生的能力、特點和個性，將學(xué)生分成多個探究學(xué)習(xí)小組，保證每組人數(shù)、戰(zhàn)斗力相近；最后，就是給實驗工具讓學(xué)生完成“光的折射”實驗。教師：“同學(xué)們，小組已經(jīng)分好了，不過具體負責(zé)工作內(nèi)容，還需要大家進行討論和分析，如××負責(zé)記錄實驗內(nèi)容、××負責(zé)實驗過程、××負責(zé)整理表述語言等，大家分完工就可以進行實驗了。”1小組：學(xué)生A負責(zé)水槽搬運，學(xué)生B負責(zé)將激光筆固定在鐵架臺上，學(xué)生C負責(zé)往水槽內(nèi)添加一定量的開水和記錄實驗……實驗開始：學(xué)生A：“水槽、激光筆、手電、筷子、玻璃棒、紙筆等準備完畢。”學(xué)生B：“實驗開始，進行第一次記錄，激光筆照射水槽?！睂W(xué)生C：“好的，已添加熱水，激光筆照射水槽完成。”學(xué)生B：“激光筆照射水槽發(fā)生折射現(xiàn)象，第二次實驗記錄，筷子插入水槽?！睂W(xué)生C：“好的，筷子插入水槽完成”學(xué)生B：……學(xué)生A：“報告！1小組完成折射實驗?！毙〗M1學(xué)生分析得出實驗結(jié)果：光從空氣斜射向水面時，會有一部分光反射回空氣，還有一部分光進入水中，但傳播方向發(fā)生偏折。通過小組合作實驗，一方面可以提升學(xué)生間的默契，增強同學(xué)之間的情誼，另一方面學(xué)生可以找到更多實驗的方法，養(yǎng)成良好的實驗探究習(xí)慣，從而提高學(xué)生“做”的積極性和有效性。教學(xué)做合一都是以“做”為中心展開活動的，而小組合作模式的運用，可以讓學(xué)生和學(xué)生之間共同探究、集思廣益，從學(xué)生群體內(nèi)部形成正確“做”的方法，繼而和教師對“做”的指導(dǎo)形成內(nèi)外合力、內(nèi)外呼應(yīng)，實現(xiàn)高效教學(xué)的目的。

四、結(jié)束語

總而言之，高效課堂的構(gòu)建對學(xué)生和教師的成長、發(fā)展都具有非常深遠的意義和作用。教師作為教學(xué)的主導(dǎo)者，必須科學(xué)、全面、深入認識“教學(xué)做合一”思想，這樣才能增加教學(xué)活動中“有用功”，減少“無用功”，讓教師可以在一堂課中教授更多的知識和內(nèi)容，充實和豐富學(xué)生當節(jié)課的收獲，從而快速實現(xiàn)高效課堂的構(gòu)建和完善。

作者:劉存 單位:連云港市東?？h駝峰中學(xué)

初中物理實驗研究2

虛擬實驗室是在計算機端創(chuàng)造一個可輔助或代替?zhèn)鹘y(tǒng)現(xiàn)實實驗的可視化虛擬空間，該虛擬空間可從視覺、聽覺等感官方面，高度模擬真實實驗室的儀器設(shè)備和實驗效果。胡玲等提出了虛擬實驗室在測量性、驗證性、探究性和學(xué)習(xí)性等類型實驗教學(xué)中的應(yīng)用模式。吳榮華和方欽華分析了虛擬實驗室的虛擬呈現(xiàn)功能和微觀可視化視頻的特點，并展開其應(yīng)用于高中物理實驗教學(xué)的研究。嚴煒和楊曉梅將NOBOOK虛擬實驗室軟件中的初、高中物理實驗進行了分類，并展示了其在物理教學(xué)中的應(yīng)用。徐錢欣等對虛擬實驗在初中物理中的實驗特點和教學(xué)類型進行了分類，并通過案例具體展示了虛擬實驗在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。李雯君分析虛擬實驗室在初中物理探究性實驗教學(xué)中的可行性，結(jié)合科學(xué)探究的七個關(guān)鍵要素，將其應(yīng)用于實際的物理教學(xué)實踐中。目前，國內(nèi)多數(shù)研究都是從實驗特點和教學(xué)類型等宏觀角度對虛擬實驗室的應(yīng)用進行分析，而對于虛擬實驗室在具體實驗教學(xué)中實施策略設(shè)計的研究較少。鑒于此，以滬科版八年級物理全一冊第四章“科學(xué)探究：凸透鏡成像”為例，結(jié)合中央電教館虛擬實驗室服務(wù)系統(tǒng)，設(shè)計了基于虛擬實驗室的初中物理實驗教學(xué)實施策略，以期為初中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計提供參考。

一、基于虛擬實驗室的教學(xué)策略設(shè)計案例

（一）教材與學(xué)情分析

1.教材分析科學(xué)探究“凸透鏡成像規(guī)律”是本章的核心，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)探究過程中的初始端倪，是“凸透鏡”知識的延伸和升華，同時又是學(xué)習(xí)“神奇的眼睛”和“凸透鏡的應(yīng)用”的理論基礎(chǔ)，在本章中起著承上啟下的重要作用。本節(jié)課教材先是通過介紹凸透鏡在生活中的投影儀、照相機、放大鏡等中的應(yīng)用引入新課，讓學(xué)生使用凸透鏡觀察不同距離物體的成像情況，提出“凸透鏡成像有何規(guī)律”的問題，促使學(xué)生思考并猜想“物、鏡之間的距離是否就是影響凸透鏡成像的主要因素？”針對實驗猜想設(shè)計實驗和制定計劃，根據(jù)計劃完成實驗并對收集的證據(jù)進行分析與論證，最終得出結(jié)論。探究過程中需要注重輔助學(xué)生自主探究，這樣才能促進學(xué)生對實驗現(xiàn)象的記憶，增進學(xué)生對于凸透鏡成像規(guī)律的理解和應(yīng)用。教材探究過程充分實現(xiàn)了物理新課標中“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。

2.學(xué)情分析本節(jié)課前，學(xué)生知道了如何區(qū)分實像與虛像，認識了凸透鏡的結(jié)構(gòu)特征，知道它對光具有會聚作用，學(xué)會了利用平行光聚焦法測量凸透鏡的焦距，但并不了解凸透鏡成像有何規(guī)律。凸透鏡成像性質(zhì)變化多樣，學(xué)生會因此倍感興趣。已有的知識儲備能夠促進學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律的認識，但部分學(xué)生對如何設(shè)計實驗探究凸透鏡成像規(guī)律會感到困難。

（二）“科學(xué)探究：凸透鏡成像”教學(xué)策略設(shè)計

1.課前預(yù)習(xí)實施策略“科學(xué)探究：凸透鏡成像”是探究型實驗，對初中生來說，此類型實驗難度較大。教師在授課過程中往往是指導(dǎo)學(xué)生按照實驗導(dǎo)學(xué)案努力做對實驗，而不是讓學(xué)生設(shè)計合理的實驗方案和進行自主探究，最終導(dǎo)致學(xué)生只能死記硬背地“記住”凸透鏡成像的規(guī)律，而不能靈活運用。為了提升學(xué)生設(shè)計實驗方案和自主探究的能力，筆者設(shè)計了虛擬實驗室在課前預(yù)習(xí)的實施策略，如圖1所示。教師通過中央電化教育館虛擬實驗室服務(wù)系統(tǒng)的“創(chuàng)編系統(tǒng)”功能，可以創(chuàng)設(shè)一個沉浸式虛擬實驗教學(xué)空間。教師在虛擬實驗教學(xué)空間中可以從用品欄中調(diào)用實驗所需的器材資源，并在步驟選項中編輯了解實驗原理、認識實驗器材及作用、理解物距和像距概念、實驗猜想、實驗方案設(shè)計等預(yù)習(xí)任務(wù)，如表1所示。教師可將實驗資源和預(yù)習(xí)任務(wù)發(fā)布并推送給學(xué)生，學(xué)生可以在計算機或手機端開展實驗預(yù)習(xí)，通過實驗任務(wù)引導(dǎo)完成預(yù)習(xí)任務(wù)，并初步完成實驗方案設(shè)計，嘗試進行虛擬實驗操作。教師可以對學(xué)生完成預(yù)習(xí)后生成的反饋報告進行學(xué)情分析，并及時調(diào)整備課方案。

2.課中授課實施策略從筆者的教學(xué)經(jīng)歷來看，在現(xiàn)實實驗操作過程中，蠟燭的燭焰通過凸透鏡后在光屏上所承接的像可能會出現(xiàn)不明顯、不穩(wěn)定等現(xiàn)象，點燃的蠟燭在實驗操作時也會存在安全隱患。教師可以采取如圖2所示的虛擬實驗與真實實驗相結(jié)合的實施策略來解決此類問題。在授課時，教師讓學(xué)生進行分組實驗，同組學(xué)生通過交流討論，分析各成員在預(yù)習(xí)任務(wù)中已設(shè)計實驗方案的可行性，優(yōu)化并形成統(tǒng)一的小組實驗方案。教師通過對各小組虛擬實驗情境的設(shè)置，讓各小組調(diào)用不同焦距的凸透鏡進行虛擬實驗，并完成對所收集數(shù)據(jù)的分析與論證。完成虛擬實驗后，教師可以把課堂交給學(xué)生，讓學(xué)生自我展示獲取的實驗數(shù)據(jù)和總結(jié)的實驗結(jié)論，分析使用不同焦距的凸透鏡得到的實驗結(jié)論是否一致，從而得到一個具有普遍性的凸透鏡成像規(guī)律。教師可針對學(xué)生在虛擬實驗過程中容易出現(xiàn)的錯誤進行答疑講解，并通過虛擬實驗室服務(wù)系統(tǒng)中的“實驗測試”功能，現(xiàn)場將已編輯好的實驗測試推送給學(xué)生完成。該功能中的AI測試助教將會對學(xué)生的操作過程和實驗記錄進行自動批改和解析，并再次生成新的測試題推送給未過關(guān)學(xué)生重新測試，待組內(nèi)同學(xué)全部測試過關(guān)后，方可讓該組學(xué)生進入真實分組實驗。

3.課后復(fù)習(xí)實施策略課堂虛擬實驗與真實實驗相結(jié)合教學(xué)后，部分同學(xué)可能出現(xiàn)對課堂上的實驗現(xiàn)象記憶不深刻或?qū)嶒灢僮鞑襟E不熟練等現(xiàn)象，教師可通過如圖3所示的實施策略指導(dǎo)學(xué)生進行課后復(fù)習(xí)。教師可以在“實驗測試”功能設(shè)置虛擬考核情境，發(fā)布并推送虛擬實驗課后練習(xí)。AI測試助教會生成學(xué)生課后練習(xí)的反饋報告，并對學(xué)生練習(xí)情況進行分析，針對不同學(xué)情的同學(xué)再次發(fā)送個性化習(xí)題資源，對優(yōu)生進行提高性訓(xùn)練，對差生進行基礎(chǔ)鞏固學(xué)習(xí)，使絕大部分同學(xué)都能熟練掌握探究凸透鏡成像的實驗過程和規(guī)律。

（三）教學(xué)效果分析

為了探究實施基于虛擬實驗室的教學(xué)策略對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的影響，分別對筆者任教的實驗班和對照班進行前、后測對比實驗。1.實驗前檢測成績的差異分析在對比實驗開展前，利用第三章適應(yīng)性訓(xùn)練試卷作為檢測工具，讓實驗班與對照班開展實驗前檢測，并對前測成績進行獨立樣本T檢驗分析，分析結(jié)果如表2所示。從平均分來看，實驗班與對照班前測的平均分差別較小，兩個班前測成績差異不顯著（t=-0.073，p=0.942＞0.05），即說明在對比實驗開展之前，兩個班學(xué)生的物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)是相當?shù)摹?.實驗后檢測成績的差異分析筆者對實驗班采取基于虛擬實驗室的教學(xué)策略，對照班采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，并在完成教學(xué)的當天，對兩個班進行測試，測試內(nèi)容為“科學(xué)探究：凸透鏡成像”的相關(guān)知識。對成績進行獨立樣本T檢驗分析，分析結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，對照班的平均分明顯低于實驗班的平均分，兩個班后測成績差異顯著（t=2.510，p=0.014＜0.05），說明采取基于虛擬實驗室的教學(xué)策略能夠較為有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、實驗總結(jié)

本文結(jié)合中央電教館虛擬實驗室，并以“科學(xué)探究：凸透鏡成像”教學(xué)為例，通過引入虛擬實驗室進行實驗情境的創(chuàng)設(shè)，從課前預(yù)習(xí)、課中授課和課后復(fù)習(xí)三個環(huán)節(jié)，設(shè)計了基于虛擬實驗室的初中物理實驗教學(xué)實施策略。采用獨立樣本T檢驗對筆者所任教的實驗班和對照班進行后測成績差異對比實驗，在實驗班和對照班前測成績相當?shù)那疤嵯拢扇』谔摂M實驗室的教學(xué)策略的實驗班后測平均分明顯高于對照班，且存在顯著差異。實驗結(jié)果表明，采取基于虛擬實驗室的教學(xué)策略不僅能使實驗內(nèi)容、現(xiàn)象與條件直觀呈現(xiàn)在學(xué)生面前，還能增進學(xué)生對于凸透鏡成像規(guī)律的理解和應(yīng)用，有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

作者:朱志綠 單位:福建省福州屏東中學(xué)

初中物理實驗研究3

信息技術(shù)的出現(xiàn)，促進初中物理教學(xué)改革發(fā)展進程不斷加速的同時，對學(xué)生綜合素質(zhì)與能力提升也有重要作用。一方面，初中物理教師通過信息化智慧課堂的構(gòu)建，進行知識講解，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究，對學(xué)生興趣進行培養(yǎng)，逐漸提升學(xué)生各項學(xué)習(xí)能力。另一方面，信息化環(huán)境影響下，在適應(yīng)與使用信息技術(shù)教學(xué)過程中，教師教學(xué)思維、觀念以及方式也會發(fā)生改變，這對教師教學(xué)能力提升很是重要。因此，教師要積極借助現(xiàn)代信息技術(shù)進行教學(xué)。

一、智慧課堂

智慧課堂實際上指的是教學(xué)領(lǐng)域中教師與信息技術(shù)相互融合后，一種新課堂教學(xué)模式。在教師使用信息技術(shù)教學(xué)過程中，教學(xué)過程、環(huán)境會被優(yōu)化，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性會有所提升，學(xué)生智慧會得到培養(yǎng)，思維也會變得更加活躍。智慧課堂和傳統(tǒng)教學(xué)理念不同，其完全是以現(xiàn)代化教學(xué)理念為指導(dǎo)，主要目的是培養(yǎng)符合社會發(fā)展的新型綜合人才[1]。人機教學(xué)融合模式的提出，既可以進一步加深信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合，也可以促進教學(xué)改革發(fā)展。那么為什么智慧課堂有這樣明顯積極作用呢？根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，自信息技術(shù)與教學(xué)逐漸融合后，教師發(fā)生如下改變，第一，教師教學(xué)觀念開始發(fā)生變化；第二，教師教學(xué)模式開始發(fā)生變化，據(jù)結(jié)果顯示500名教師中有56%的教師觀念發(fā)生了變化，有60%的教師教學(xué)模式發(fā)生變化，具體調(diào)查如表1。教師觀念與模式發(fā)生變化，學(xué)生也會受到影響，這對學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展很重要。

二、智慧課堂教學(xué)特點

智慧課堂和傳統(tǒng)教學(xué)模式有明顯不同。傳統(tǒng)教學(xué)中，主要以教師傳授知識為主，教師的關(guān)注重點一直都是學(xué)生是否學(xué)會這些知識，會用這些知識解決考試中出現(xiàn)的各種問題，取得一個好成績[2]。但是，智慧課堂教學(xué)中，主要是對學(xué)生智慧進行培養(yǎng)，通過不同方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動探索物理知識，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識與能力提升。在這一過程中，教師會為學(xué)生設(shè)計不同教學(xué)活動，增加學(xué)生知識獲取途徑，促進教學(xué)質(zhì)量與效率提升。根據(jù)筆者對智慧課堂和傳統(tǒng)課堂教學(xué)相比較調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段智慧課堂主要特點有如下幾個，第一，教學(xué)結(jié)果數(shù)據(jù)化。教師借助信息技術(shù)教學(xué)后，將學(xué)生學(xué)習(xí)效果用數(shù)據(jù)的形式展示出來，也可以幫助教師找到學(xué)生薄弱點，有針對地進行補充教學(xué)，促進教學(xué)質(zhì)量提升，調(diào)查顯示，在接受調(diào)查的630名教師中，有65%的教師教學(xué)質(zhì)量有明顯提升；第二，課堂氛圍有所明顯變化。智慧課堂中，生生、師生溝通機會明顯增加，互動方式也發(fā)生明顯變化，其中，有73%的教師表示學(xué)生互動渠道明顯增加；第三，學(xué)習(xí)內(nèi)容更加豐富[3]。信息技術(shù)不僅是一個技術(shù)，還是一個大的資源庫，教師可以利用資源庫中的教學(xué)資源豐富課堂內(nèi)容，其中，有70%的教師使用信息技術(shù)豐富教學(xué)內(nèi)容；第四，其他特點，比如教學(xué)評價時效性提升，其中有63%的教師表示智慧課堂教學(xué)有這一特點，詳細調(diào)查如表2。

（一）教學(xué)結(jié)果數(shù)據(jù)化初中物理教師構(gòu)建智慧課堂時，會按照新教學(xué)要求，以學(xué)生為中心設(shè)計智慧活動，以此保證智慧課堂有效性。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中，會按照物理教師的引導(dǎo)，逐步進入到相關(guān)知識探究中，而教師也可以根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)對其進行分析，并將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，對教學(xué)活動中不足之處進行查找與調(diào)整，這樣既對教學(xué)質(zhì)量、靈活性、科學(xué)性提升有幫助，也可以為學(xué)生創(chuàng)造更好的學(xué)習(xí)機會[4]。同時，在教師將教學(xué)結(jié)果轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)的同時，教師也可以利用數(shù)據(jù)結(jié)果為學(xué)生制定專門的學(xué)習(xí)計劃，開展個性化教學(xué)，這樣既可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)自信心，也可以讓學(xué)生掌握屬于自己的學(xué)習(xí)方式。

（二）交流互動形式多種多樣傳統(tǒng)互動教學(xué)中，以師生互動為主，互動主要特點是時間短、內(nèi)容簡單。在互動過程中，學(xué)生基本沒有自主性，完全是按照教師的要求進行互動。比如，教師提出問題后，學(xué)生要聽教師安排，得到教師允許后才可以提出問題，或者是回答問題。但是，自信息技術(shù)在課堂教學(xué)中使用后，師生互動方式明顯發(fā)生改變。根據(jù)筆者對目前智慧課堂中師生、生生互動交流方式調(diào)查發(fā)現(xiàn)，調(diào)查結(jié)果有明顯多樣化特點。首先，一共參與調(diào)查的教師有280名，調(diào)查方式是問卷調(diào)查。其次，調(diào)查結(jié)果為有80%的教師表示主要使用微信互動；有74%的教師表示，主要以課堂互動為主，比如微課互動[5]；同時也有85%的教師表示會用其他方式互動，比如微博、知乎、其他教學(xué)軟件等，具體調(diào)查如表3。

（三）課堂教學(xué)資源更加豐富課堂教學(xué)資源的多與少和教師有直接關(guān)系。如果在初中物理教師教學(xué)時，僅以教材為主，那么學(xué)生獲得的知識也會受限，沒有教師的引導(dǎo)，學(xué)生即使想要擴展自身學(xué)習(xí)范圍，也比較困難。但是，在智慧課堂構(gòu)建中，教師完全可以借助數(shù)據(jù)資源庫中的資料豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，開闊學(xué)生視野，促進學(xué)生知識積累量不斷提升的同時，促進其綜合素質(zhì)提升[6]。比如，在資源庫中，有較多視頻、音頻相關(guān)的教學(xué)資源，教師根據(jù)學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況從中選擇這些資源，借助信息技術(shù)將全部教學(xué)資源進行展示，可以為學(xué)生創(chuàng)造更多自主選擇的空間，促使學(xué)生根據(jù)自己實際需求選擇物理知識，這樣既可以對學(xué)生個性化進行培養(yǎng)，對學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識與能力、教學(xué)質(zhì)量提升等都有積極影響。

三、信息化環(huán)境下初中物理智慧課堂構(gòu)建方式

初中物理智慧課堂的構(gòu)建，對教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)都會產(chǎn)生較大影響。一方面，在智慧課堂活動設(shè)計過程中，初中物理教師要遵守新教學(xué)原則，要明確新時期教學(xué)任務(wù)與目標，這樣教學(xué)活動的有效性才會得到更多保證；另一方面，智慧教學(xué)開展過程中，教師要對活動進行整體把控，不能使活動偏離跑道，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)才會有效[7]。
（一）開展智慧預(yù)習(xí)活動預(yù)習(xí)教學(xué)對課堂教學(xué)質(zhì)量提升有重要作用。如果學(xué)生自主預(yù)習(xí)效果好，教師在課堂教學(xué)中，可以使學(xué)生擁有更多問題研究與探討時間，這對學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升很重要。但如果學(xué)生自主預(yù)習(xí)效果不好，教師教學(xué)難度也會增加，相關(guān)知識講解時間也會延長，這樣學(xué)生自主探討時間減少，其問題探究與解決能力提升也會減慢。因此，在初中物理教師設(shè)計智慧課堂時，教師可以開展智慧預(yù)習(xí)活動，通過相關(guān)資料發(fā)送或者是線衫任務(wù)布置，引導(dǎo)學(xué)生進行有效預(yù)習(xí)，提升學(xué)生自主預(yù)習(xí)效果，促進學(xué)生能力提升的同時，為課堂教學(xué)活動爭取更多自主時間。例如，在講解《運動的描述》之前，教師要設(shè)計智慧預(yù)習(xí)活動。首先，初中物理教師可以借助信息資源庫收集和本章節(jié)教學(xué)相關(guān)內(nèi)容，比如運動速度變化視頻。而后教師可以將找到的資料傳輸?shù)较嚓P(guān)學(xué)習(xí)平臺上，讓學(xué)生對運動過程進行描述，比如微信學(xué)習(xí)群。其次，預(yù)習(xí)任務(wù)發(fā)布后，教師可以讓學(xué)生在交流學(xué)習(xí)群內(nèi)討論相關(guān)內(nèi)容。在學(xué)生討論時，教師可以為學(xué)生布置一些研究任務(wù)，比如生活中運動情境有哪些。這些問題比較簡單，學(xué)生只要稍微思考，就可以說出答案，這對學(xué)生探討積極性與預(yù)習(xí)效果提升很有幫助。最后，教師將學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的問題整理成數(shù)據(jù)，同時也要求學(xué)生整理自己預(yù)習(xí)中遇到的問題，為課堂教學(xué)中互動活動開展做準備。

（二）借智慧豐富學(xué)生課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容課堂教學(xué)內(nèi)容越豐富，學(xué)生可探究的空間就越大，自主選擇性也會越高。在初中物理教師構(gòu)建智慧課堂上，教師可以借助信息技術(shù)中教學(xué)資源豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，而后引導(dǎo)學(xué)生進行主動探索與研究。在豐富內(nèi)容的同時，物理教師不能盲目選擇課堂內(nèi)容，要根據(jù)學(xué)生特點、興趣愛好等進行選擇，這樣教學(xué)內(nèi)容才會對學(xué)生有吸引力，學(xué)生才會在教師有效引導(dǎo)下，進入無線探究中。例如，在教師講解《熔化和凝固》時，首先初中物理教師要以學(xué)生為主完善教學(xué)內(nèi)容。初中學(xué)生正處于成長階段，對較多自己不了解的事物都有好奇心，這時教師可以借助學(xué)生這一特點選擇教學(xué)內(nèi)容。比如，學(xué)生喜歡看影視視頻放松自己，這時教師可以將“熔化和凝固”變化過程制作成短視頻，讓學(xué)生觀看。其次，在視頻中，教師可以加入一些問題，引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究。如，生活中哪些食物的制作和熔化和凝固相關(guān)。最后，在教師引導(dǎo)下，學(xué)生從生活角度出發(fā)對相關(guān)知識進行探究，這既可以讓課堂知識研究變得簡單，也可以讓學(xué)生將物理和生活自然關(guān)聯(lián)到一起。

（三）借助智慧開展新互動教學(xué)互動可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，可以激發(fā)學(xué)生思維，可以讓教師更好的了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。由于傳統(tǒng)教學(xué)中，受教學(xué)模式與理念影響，教師對互動教學(xué)重視度并不高，導(dǎo)致這一教學(xué)方式有效性一直沒有體現(xiàn)出來。但是，在新時期教學(xué)改革影響下，互動教學(xué)的作用也越發(fā)明顯，因此在初中物理教師構(gòu)建智慧課堂時，也可以開展智慧互動教學(xué)。例如，在講解《二力平衡》時，首先初中物理教師在課堂教學(xué)活動開始前，可以將學(xué)生分成幾個小組，為學(xué)生互動創(chuàng)造更多機會。其次，科學(xué)分組完成后，教師可以直接為學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)。如，讓學(xué)生研究什么是二力平衡，力平衡的條件是什么。任務(wù)布置完成后，為保證學(xué)生可以進行有效互動，教師可以告知學(xué)生任務(wù)完成后，會對各小組學(xué)生進行隨機考核，如果考核合格，可以獲得一個獎勵，但是如果考核不合格，學(xué)生要接受懲罰。在懲獎活動影響下，學(xué)生會變得積極與主動，互動效果也會大大提升。結(jié)語總而言之，信息化環(huán)境影響下初中物理智慧課堂教學(xué)，既符合新時代教學(xué)發(fā)展要求，也可以有效促進教師做出改變，促進教師思維發(fā)生改變的同時，教學(xué)質(zhì)量不斷提升。教師在改變過程中，會自然的起到帶動作用，使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)事宜發(fā)生變化，這對學(xué)生綜合素質(zhì)與能力提升很有幫助。因此，初中物理教師要明確智慧課堂教學(xué)作用，積極開展與創(chuàng)新智慧課堂。

作者:高遐林 單位:甘肅省臨洮縣程家鋪初級中學(xué)