智慧课堂模式在《熔化和凝固》教学中的应用和体会

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　　摘 要：相比传统的物理教学，智慧课堂教学模式能提供适合学生个性的支持和服务。智慧学习平台能根据学生特征、课程内容和学习环境等，提供教与学的资源及师生交流工具，记录学生学习过程，并对学生个性评估及学习效果作评价，能在各环节促进学生的有效学习。它强调内容推送，根据学生类型，在计划、监控和评估、自我学习能力提高等方面发挥作用。
　　关键词：智慧课堂 传统物理 实验教学
　　随着教改的实施，利用智慧课堂环境、电子书包、交互式白板、互联网及局域网、云平台，学科资源以及智慧课堂教学案等软硬件构成的智慧课堂平台的教学模式越来越受到人们的关注。智慧课堂平台作为一种物理架构，是智慧教育理念实现的基础和关键，而传统的初中物理实验教学存在一定局限性，智慧课堂平台能够对实验教学有一定的支持与补充。
　　课堂上，老师可以将资源推送给学生，可以进行实验分组，鼓励学习进行协作，并利用平台的实录和拍照功能记录后共享到群里供其他同学浏览。可以利用讨论区、留言区、投票等功能促进生生、师生交流，教师可即时获得反馈，调整教学，对于随堂练习中的客观题还可以自动批改[1]。课余，学生可以在家中利用教师提供的教学资源完成预习及课后练习，教师可以利用课余时间去检查学生完成情况，系统会生成学习报告，老师可以有针对性地讲解。
　　下面是我在《熔化和凝固》第一课时教学中运用智慧课堂模式的实例和体会：
　　本节课的教学目标1.理解气态、液态和固态 是物质存在的三种形态.2.了解物质的固态和液态之间是可以转化的.3.了解熔化、凝固的含义，了解晶体和非晶体的区别。4.通过观察晶体与非晶体的熔化过程培养观察能力，实验能力和分析概括能力。教学难点是指导学生通过对实验的观察，分析概括，总结出固体熔化时温度变化的规律，并用图象表示出来。
　　一、教学过程
　　1.探究点一 物态变化
　　课前，老师根据本节课的课题《熔化和凝固》，通过智慧课堂教师端向学生的电子书包创设情境并推送任务。创设情境展示生活中的各种物态变化的事例：铁矿石在高温炉中熔化为铁水，从高温炉中倒出的铁水凝固成铁板;低温度实验室在低温状态下制得液态氧、氮和固态氧、氮;不同季节、气候下的水的状态变化：春天来了，河面上的冰开始熔化成水.炎炎的夏天，洒在地上的水干了，变成看不见的水蒸气，跑得无影无踪等.任务单：1.观察身边的物体，举一些自然界和日常生活中的各种不同状态的物质2.联系生活，发现物质状态变化的例子。
　　学生携带着电子书包在可能的场景，收集相关图片，分享到智慧课堂平台的班级作品库，让每个同学和老师都能浏览、评论、讨论。让學生利用电子书包服务器资源，对研究的问题有积极主动的认识。
　　教师在讨论区发布讨论：物质的状态有哪些？物质的状态是一成不变的吗？大家可以充分讨论，各抒己见。老师适时引导
　　堂上，老师可以根据同学们课前提供的资料和讨论的情况，引导归纳：
　　（1）物质通常有三种状态，即固态、液态和气态。如冰、水、水蒸气就是水这种物质的三种状态。
　　（2）随着温度的变化，物质会在固、液、气三种状态之间变化。通常是固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时也会变成液态、气态;通常是气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液态、固态.物质各种状态之间的变化叫物态变化。
　　传统的物理教学往往是老师讲学生被动听，课堂单调，没有体现学生的主观能动性。智慧课堂平台让学生先用平板电脑收集的素材，锻炼学生发现问题、解决问题的能力，提高学生学习的积极性和主动性。充分讨论也增加了学生对知识的理解和认知。
　　二、探究点二 熔化和凝固
　　1.概念归纳
　　开始时，老师通过交互式电子白板上向同学们推送熔化和凝固的定义，并在讨论区引发大家讨论：同学们提供的资源中哪些属于熔化，哪些属于凝固？并完成老师推送的练习。同学们可以在平台发表观点，老师适当引导，老师还可以通过平台的统计功能及时了解大家的练习掌握情况并可任意调取同学的回答进行点评[2]。相对传统教学，能及时、全面了解学情以便实时制定和调整下一步的解决方案。
　　2.探究固 体熔化时温度的变化规律
　　思考：物质熔化时需要什么条件呢？不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的变化规律相同吗？怎样设计实验？讨论区交流并完善自己实验方案。
　　老师推送一个参考方案，供基础较弱的同学通过电子书包调用，让他们可以随时调用查看.这样一来，即使是动手能力弱、实验动作慢的同学，也能参考调用资料，知道怎么样一步步跟着去做实验，从而使每一位同学的动手能力都得到锻炼和提高，并通过自己的亲身实验去发现问题和规律。而传统物理实验课堂，探究小组往往是由动手能力强的的同学一人包办了所有实验，其他同学只是在一旁观看或者无所事事，等待结果，被动学习。相比传统的物理实验教学，应用智慧课堂平台，老师可以推送实验装置图和实验步骤、注意事项等给同学们，让大家可以根据自身需要自行选择看或者不看，让基础薄弱的同学也能跟得上去进行下一步操作，让每一位同学都积极参与进来，发挥其学习的主观能动性。
　　由于课堂时间的限制，不可能一节课完成海波和蜡两个实验，因此将全班分成两大组，每个大组一个实验方案，一组做海波，一组做蜡的熔化，每个大组又分成2人一个小组进行实验。实验中，学生用智慧课堂平台去拍摄自己组装好的实验装置，分享到班作品库。老师进行巡视观察，对实验过程中一些典型的问题进行拍照并指导，小组成员也同时利用拍照及录像功能对自己小组的实验进行记录，利用电子书包（学生端平板电脑）的电子表格记录数据并生成图像，通过图像学生可以直观地得到一些初步的规律，并将实验实录、数据及结论共享到班级的群给其他组的同学浏览。相比传统的物理教学，有以下几点优势：一是用系统软件作图更快速更方便，可以比较快地得出结论，省去了自己一点点去描点画图的时间，提高了课堂的效率[3]。二是记录数据的时候，由于受时间的限制，往往一个小组只能做一次实验得到一组数据，但我们所记录的数据往往有偶然性，传统课堂中自己小组的数据只能自己用，这样一来仅仅靠一次实验的一组数据就得出的结论是缺乏说服力的，而采用智慧课堂平台的共享及浏览功能，可以把所有小组的数据特别是另一实验的相关情况以及实验实录（照片及视频）调取出来，通过共同分析和对比让实验结论更全面可靠，更具普遍性。三是实验结束后老师邀请4个小组的组长上台展示，组长上台利用电子书包与交互式白板的互联，屏幕上可以呈现小组的实验过程截图、视频，以及小组的实验数据和实验报告。组长作简明扼要的总结，归纳出较为完备的实验结论[4]。如果有错误或缺漏，其他组也可以指出并补充，一起完善这个实验报告，最后由老师进行点评完善，汇总分析，达到合作和共享学习完成实验的目的。老师同时推送示范实验的视频给学生。传统的物理实验教学，学生要呈现自己的分析论证过程给老师和其他同学，只能通过书面文字表述，而通过智慧课堂平台的环境，我们会建议学生用多种方式呈现给同学们看，包括语音、视频，或者分组上讲台，利用电子白板、平板电脑制作的课件资料进行展示。四是评估、交流和合作。传统实验课堂中，由于上课时间短，没有足够的时间让学生进行评估以及交流，而课后学生各自回班进行下一节课，然后放学回家，实验就没有了交流评估的时间及空间了。水过鸭背的操作一次，实验中学生收获甚少。而利用平板电脑，学生可以在课后通过回顾自己及其他组的实验视频及数据，在智慧课堂平台的讨论区进行交流及评估，老师也可以就实验中的一些典型问题实录让同学们展开讨论，引导学生解决一些困难问题，使学习效果得到了提升。
　　课后，通过教师端平板电脑布置并推送作业到学生端。学生通过电子书包接收作业，并按时完成。系统会显示答案与解释，如果是遇到困惑，还可以进一步通过智慧平台联系老师，进行线上的视频或文字答疑[5]。老师可以查看学生完成情况，并通过系统统计分析，老师再制定下阶段的教学计划，针对性地解决学生这部分的疑惑。
　　本节课的突破，在于利用电子书包实现“时”、“空”的跨越。时间的跨越，学生一节课不可能一个人验证多种实验方案或多次实验，即使是每个人完成不同情况，也不能立刻观看别人的实验现象及结果，但是利用电子书包，可以记录实验过程，视频或照片，也可以记录实验报告。更加可以一次性上传到班级共享，学生随时浏览评论。学生生生交流加强了，师生交流也强化了。学生课后复习可以利用电子书包，回顾实验过程。生生交流不再限于附近的人，可以是班内交流，甚至可以浏览其他班，进行班班交流。学生学习兴趣更浓厚，学习氛围更活泼。
　　参考文献
　　[1]孙曙辉，刘邦奇.基于动态学习数据分析的智慧课堂模式[J].中国教育信息化，2015，22期：21-24.
　　[2]王盛之，毛沛勇.基于数字化教学案的智慧课堂互动教学系统实践研究[J].教学月刊中学版，2014（4）.
　　[3]卞金金，徐福荫.基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J].中国电化教育，2016（349）.
　　[4]孙曙辉，刘邦奇.智慧课堂.北京师范大学出版社，2016年5月1日.
　　[5]百度.“智慧课堂”.
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