电子书包环境下初中物理智慧教育案例研究

张钦泉 钟永江

随着信息技术促进教育的不断变革，在信息技术环境下如何优化课堂教学，促进学生智慧培养也逐渐成为研究热点。教育部在《2014年教育信息化工作重点》中强调：“以促进深度融合为核心，坚持从教育改革发展面临的实际问题出发，有效促进信息技术与教学深度融合。”而将智慧教育理念应用于初中物理课堂，构建数字化、智能化、个性化的课堂学习环境，能实现学习过程可视化、结果检测精准化、学习方式个性化，能让学生在轻松愉快的学习氛围中主动地学，从而掌握知识，学会方法，提升技能，能为优化物理课程资源的结构，为物理教学的多元化提供动力。同时，以电子书包为代表的信息化学习终端以其独有的教学交互特性与移动便利性有效改善了传统课堂教学，具有为学习者创造交互性、趣味性更强的数字化学习环境，有效提升教师的教学效果和学生的学习效果的潜能。因此，本文以初中物理《电功率》教学为例，探讨电子书包环境下智慧教育理念是如何支撑初中物理课堂教学的。

● 《电功率》一课原有教学存在的问题

1.为了导入而导入，学生内在动力未被激活

在原有教学中，教师一般都是直接呈现书本中的导入，让学生思考书本中介绍的现象，并思考现象背后的物理知识，最后又直接从书中找到答案，这在一定程度上禁锢了学生的思维。而且多数学生在生活中都没留意过书中介绍的现象，甚至见都没见过电能表铝盘的转动情况，从而导致对学习内容不感兴趣，内在动力未被激活。因而，这样的教学使得原定的学习目标难以实现，不符合学生的最近发展区。

2.教师演示实验困难，现象不明显，流于形式

在物理教学中，教师时常安排演示实验用于导入新课教学、示范实验操作或者帮助学生理解，但由于时间和空间的限制，演示实验时往往会出现实验现象不明显、耽误课堂进程、学生观察不清等问题。因此，有些教师在做演示实验时，流于形式，为了演示而演示，结果既没有收到良好的效果，又占用了课堂大部分时间。

3.组织学生上台展示，费时费力，耽误课堂进程

在传统教学中，教师经常安排学生按照小组依次到讲台前展示讲解，并板书在黑板上，或者用多媒体平台投影到大屏幕上。这样既占用了课堂大部分时间，又没有收到很好的教学效果，甚至由于空间的限制，教室后面的学生根本看不清展示内容。

4.沿用传统测试方式，教师无法找到问题症结

在传统教学中，教师讲解新知后，为了及时知晓学生的学习情况，通常都会出题目进行测试，观察是否有学生举手，然后随机找举手的学生回答，最后把这道题面向全班学生再讲解一遍。这种检测方式具有很大的随意性和偶然性，无法找到问题症结，难以达到“因材施教”“查漏补缺”的目的。

● 智慧教育解决方案

智慧教育的核心理念需要通过智慧课堂的构建来实现，智慧课堂的实现也是目前智慧学习环境下学习的新诉求。但目前国内外对于智慧课堂的概念并没有统一的界定，智慧课堂的概念是从智慧教育理念衍生而来。祝智庭教授在他所提出的智慧教育的理念中，主张借助信息技术的力量，创建具有一定智慧的（如感知、推理、辅助决策）的学习时空环境，旨在促进学习者的智慧全面、协调和可持续发展。钟绍春教授提出，智慧课堂应以主动、轻松愉快、高质高效和提升学生智慧为根本目标。智慧的培养应贯穿于整个智慧课堂中，通过经历过程、积累相应的思维经验来提升智慧，从而达到用创新思维发现问题、用智慧方式解决问题的最终目标。基于以上论述，笔者认为智慧课堂是指在信息技术环境下，以培养学生智慧为目标，利用互联网技术、计算机技术和通信技术等多种信息技术与教育教学的交互融合，构建轻松愉快、智能化、个性化、数字化的生成性课堂。智慧课堂中的教学特征与传统课堂有着本质的区别。传统课堂以教师为中心，强调学生接受知识，多以教师讲授为主要模式。而智慧课堂以学生为主体，强调学生主动参与学习探究，在原有经验的基础上生成知识。在智慧课堂中，学生以个性化、数字化以及智慧化的学习方式进行学习，而教师作为组织者，主要是以新课程理念为标准来设定教学目标，组织具有个性的智能化教学活动。为此，笔者提出以下智慧教育解决方案。

1.创设情境，问题导入，任务驱动，激发兴趣

在课堂导入环节，本节课一改呈现书本上的枯燥文字和图片的方式，而是利用微课呈现电能表的工作情况，将要学习的知识还原到现实生活中，让学生体会物理来源于生活，唤起学生已有生活经验，提出符合其最近发展区的问题，进而引导学生积极思考问题。教师在课前根据教学内容设置好不同梯度的任务，让学生带着任务和问题去思考，能够极大提升学生的学习兴趣，激发其内在学习动力。

2.利用信息化支撑环境，打破传统课堂的时空界限

在演示实验环节，根据问题导入环节学生思考后提出的猜想，利用自制教材将微课中的电能表搬到讲台上，进一步给予学生感官上的冲击。然后，利用希沃授课助手的同屏功能，用平板将实验现象推送到大屏幕上，看不清的学生可以利用电子书包的广播功能拉进观察距离。教师演示实验的同时，引导学生根据自学任务单上的相关任务认真观察现象并完成。

3.提供信息化支撑环境，实现学习活动可视化

本节课，在充分考虑课型、教学目标的前提下，在学情分析的基础上采用电子书包系统来支撑课堂教学。课前，教师为学生准备了符合自主探究的自学任务单；课中，学生利用任务单进行自主探究及小组合作交流，经历知识的建构过程。在学生探究过程中，教师利用电子书包的交互功能，实现对学生的实时监控，捕捉学生的探究动态，对有需求的学生及时进行个别化指导，推选出优秀的小组代表进行课堂展示与讲解。提供信息化支撑环境既能使教师合理把握课堂有效時间，又能增加学生个体的探究时间。

4.提供智能测试，实现结果检测精准化

在新知讲解后的反馈环节，教师利用电子书包的测试功能，将提前制作好的试题学案提供给学生，学生提交答案后，系统针对自动批改的数据进行分析，不仅能实时呈现出全班学生对该学案的答题情况、正确率等信息，还能精确地找出答错题目的个别学生，这样有助于教师有针对性地再次提问，实现“查漏补缺”“对症下药”。

案例设计

《电功率》教学设计

◇教材分析

电功率是继电流、电压、电阻、电功之后的又一个电学量，也是生活中各类用电器铭牌上的一个重要指标，在生活和生产中有着广泛的应用。本节内容既是对上节电能、电功知识的深化，又是为后面的学习作知识准备，起到承上启下的作用。同时，这也是学生在学习过程中很容易出现问题的部分，特别是关于电功率的概念理解和简单计算。

◇教学目标

知识与技能目标：知道电功率是表示消耗电能的快慢，理解电功率的概念；知道电功率的单位及其简单计算；了解电功率的大小是仪器的主要指标之一。

过程与方法目标：通过观看演示实验，体会铝盘转动的快慢跟接入电路中的用电器有关；通过电器的铭牌比较它们的功率大小，培养节能意识。

情感态度与价值观目标：通过交流讨论，学会与人交流自己的见解，学会倾听别人的见解，有与他人合作的意识，认识到交流合作的重要性；通过观察铭牌，计算电功，培养节能意识。

◇重点、难点

重点：理解电功率的概念。

难点：区别额定电压与实际电压、额定功率与实际功率。

◇教学过程

（1）创设情境，导入新课

大屏播放《18.2.1-电能表时快时慢》微课，看不清的学生可用电子书包平台的“广播功能”在自己的平板电脑上观看，引发学生思考，为什么电能表的铝盘转动，有时急匆匆，有时慢悠悠？（生：我猜想是因为接入电路中的用电器不一样。）

教师利用同屏功能，将演示实验投屏到大屏幕上，演示分别将500W电取暖器和1500W电热水壶接入同一个电路中，让学生观察各自工作1分钟内电能表的铝盘转动圈数，并记录在自学任务单上，然后观察它们铭牌上的电学参数，找出导致电能表铝盘转动快慢不同的原因。

生：电能表铝盘转动快慢不同的原因是接入电路中的用电器电功率不同。

师：回答正确。接下来让我们一起跟着自学任务单，完成本节课的学习目标吧。

信息技术支撑：微课导学、同屏技术。

设计意图：通过生活中熟悉的现象引导学生思考，让学生体会物理来源于生活，了解学生的最近发展区，激发学习兴趣，进而达到他们的潜在发展区；利用现代信息技术，突破以往教师在讲台上演示实验时，后面的学生观察不清现象的空间限制，从而面向全体学生。

（2）自主学习，探究新知

教师利用电子书包平台的拍照答题功能发布知识梳理限时测试，然后巡视课堂，营造良好的自学环境，引导学困生主动参与自学，收题后发布互评任务。

学生领取任务，根据自学任务单，利用平板电脑观看相应的微课视频，完成对应的知识梳理并拍照上传到电子书包平台，然后参与互评。

教师利用电子书包平台的答题卡答题功能发布练习反馈限时测试任务，然后巡视课堂，营造良好的自学环境，引导学困生主动参与自学，收题后由系统自动批改并生成数据报告。

学生领取任务，根据自学任务单，完成对应的练习反馈并用平板将答案提交到电子书包平台，系统自动批改后二次自学解决错题。

信息技术支撑：智能测试、互评功能。

设计意图：把握“学生会的教师不讲”的原则，把课堂还给学生，鼓励学生进行积极思考、让学生学会自学，培养学生独立思考、主动生成物理知识的能力；利用师评、互评、机评，从而生成师生互动、生生互动、人机互动的教学环境。

（3）合作学习，展示答疑

学生小组内讨论并订正知识梳理部分的自学内容，认真倾听小组代表的展示和讲解。

教师利用电子书包平台的抢答功能，让小组派代表展示并讲解知识梳理答案，鼓励有疑问的学生举手提出质疑，进一步得出正确结论。

教师大屏展示全班反馈练习的评价分析数据，引导学生发现易错题，鼓励有能力的学生展示并讲解，并对学生无法解决的疑难点进行答疑讲解。

信息技术支撑：测评分析、抢答功能。

设计意图：利用现代技术创设师生互动、生生互动、人机互动的高效课堂，培养学生互帮互助、展示自我、质疑反思的能力。通过现代技术的数据分析快速找到学生自学的薄弱点和易错题，打破传统教学反馈滞后的时间限制，及时查漏补缺。

（4）新知归纳，情意评价

教师利用电子书包平台发布绘制知识框架图的任務，并抽取部分学生作业展示。

学生领取任务，利用平板中的思维导图软件画出本节课的知识框架图，并提交到电子书包平台上。

教师利用电子书包平台的“投票功能”将课上积极展示讲解的学生设置为“今日学霸”候选人，并发起投票任务。

学生领取任务，以课堂参与者和观察者的身份，利用平板投票选出心中的“今日学霸”。

信息技术支撑：思维导图、投票功能。

设计意图：利用知识框架图回顾所学知识，反馈课堂教学效果，培养学生总结反思能力。通过“今日学霸”投票活动，树立学习榜样，促进更多的学生参与思考和展示，培养学生综合素养。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.2014中国教育信息化工作要点[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s7062/201403/165870.html，2013-04-29.

[2]祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012（12）：5-13.

[3]唐烨伟，庞敬文，钟绍春，等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育，2014（11）：23-29.

智慧反思

从课堂学生的神情和反应中知道，这节课的课堂教学效果非常好，也同时得到组内其他教师的好评。笔者根据切身体会，提出电子书包环境下智慧教育理念支撑初中物理课堂教学的基本模式：问题导入—翻转自学—展示答疑—总结评价。

1.创设情境，导入新课——激发学生学习动机

高质量的导入是教师发挥组织者作用的重要保证，它有利于教师从整体上把握教学过程，使教学能有序展开，从而提高学生学习活动效率。导入是否有效，关键在于内容是否有意义，是不是学生熟悉的、感兴趣的物理现象或物理问题情境，是不是面向全体学生的知识水平，符合学生的最近发展区。

2.自主学习，探究新知——营造学生主体地位

高效率的自学任务单是发挥学生主体地位的行动纲领，它有利于指引学生思考的方向，获得成就感，激发学习动机，从而促进学生积极参与自学。自学任务单是否有效，关键在于指引是否方向清晰，内容是否层层递进，任务是否环环相扣，评价是否客观准确，能否唤起学生的求知欲，引领学生进入积极主动的学习状态。

3.合作学习，展示答疑——搭建学生展示平台

在合作展示中，学生深化了对学习内容的认识，建构起了较为科学的知识体系。参与展示的学生更是可以通过表达展示，快速内化所学知识，锻炼综合素质，获得高于他人的成就感，也为同学树立了学习的榜样。展示答疑是否高效，关键在于是否关注课堂教学中的多方互动，教师能否对课堂进行整体把握，调控教学进程，同时能否鼓励学生反思、质疑和展示。

4.新知归纳，情意评价——构筑学生知识框架

在总结评价中，学生通过画知识框架图，可以进一步内化所学知识，构筑较为完整的知识网络。通过“今日学霸”类投票活动，可以了解教室这个小社会的成员价值取向，从而培养学生获得这个小社会认同的期望，激发其积极主动参与学习的动机。总结评价是否高效，关键在于教师如何指导学生梳理知识网络，教师能否在关注达成知识与技能目标和过程与方法目标的同时，注重情感态度与价值观目标的实现。