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【摘 要】智慧课堂是当前教育信息化研究的热点话题，本文以人教版八年级《透镜》一章的教学为例，探讨以优化初中物理实验教学为目的的智慧课堂的开展方法。
【关键词】智慧课堂;实验教学
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）09-0160-02
智慧课堂的构建是当前教育信息化研究的热点话题。随着大数据、互联网、人工智能等新技术的广泛应用，教育信息化是新时代的呼唤，“智慧课堂”作为一种理念、也作为教育教学手段是教育信息化发展的趋势与愿景。
反观我们一直追求的课堂教学大致有三个特征：掌握学情、因材施教和全员发展。因此，智慧课堂的“智慧性”至少应涉及学情掌握的准确便捷、教学内容的优化呈现、课堂教学的有效互动、课堂学习之外的有效延伸、学习资源的便利获取四个方面。
传统的初中物理实验课堂由于条件所限，往往匆忙实验，学生对探究过程、研究方法往往未能充分理解。对于初中物理实验教学，要通过实验教学提高学生的科学素养，并要考虑到不同学生的情况因材施教，我们可以利用“智慧课堂”环境，将电子白板、实物投影、平板电脑、整合软件、WIFI等现代教学技术整合来优化初中物理实验教学。下面我以人教版八年级《透镜》一章的教学为例，探讨以优化初中物理实验教学为目的的智慧课堂的开展方法。
一、进行课前任务推送和课前课后小测，精准掌握学情
过去我们对学情的掌握往往基于教师的经验和对学生的猜测，如课前学生是否知道透镜在生活中有哪些应用？是否知道凸透镜对光线有“会聚”作用？是否知道近视眼镜和老花镜的区别？对于这些问题教师只能凭经验去猜测学生了解的程度，而且并不清楚这种猜测离学生真实的情况相差多远。我们可以利用学生端的平板电脑，在第一节《透镜》的课前布置三个任务：1.请你发一张图片展示你在生活中见过的透镜，尽量与其他同学不同并将其分享到班群;2.推送短视频《一滴露水引发的火灾》，提问：水滴对光线有__________作用？3.你知道近视眼镜和老花镜有哪些区别吗？请至少写出一个区别。
课前收集到的图片，既是学生课前预习的证明，也提供学生之间交流学习的平台，教师还能从中挑选部分放进教学PPT中课堂展示，既正向反馈学生完成的任务，也更能贴近学生的认知视角。这三个任务的完成，教师对出现通病与个性案例都能及时作出分析，更加准确地了解学生的学情，对教学思路、授课内容可以及时调整。
第3节课《凸透镜成像规律》是本章的重点和难点，至少安排两个课时进行教学。第一课时完成实验，初步得出实验结论;第二课时，对成像原理从光路图的角度进行理解加深，并掌握动态调节的方法。第二个课时上课伊始首先进行课前小测，利用学生端平板电脑进行3道选择题的检测，由即时分析得到的数据为依据，分析学生的掌握情况并确定本节课的教学进度和难度。在本节课的最后5分钟，再次进行课堂小测，同样用3道选择题，根据即时分析得到的数据对学生的上课效果进行评价。由于智慧教室的使用，正答率与作答情况可以当堂检测，辅以备用题库，未能掌握问题、重要知识点都一清二楚，得以在课堂中巩固加深;并且，凡是课堂训练与练习中，学生出现的错答都会及时归纳在学生自己特有的纠错系统中，针对性更高，实现了精准纠错。学生学情的清晰掌握，为改进课堂实验教学设计提供指引。
二、用手机或者平板电脑的投屏功能，优化教学内容的呈现
合理利用“投屏”这一功能对展示学生实验过程是一种非常有效、值得赞赏和推广的教学手段，比起传统的实物投影，它不需要学生走上讲台或者搬动实验器材，也不会受摄像头角度的限制，可以更加灵活自如地展示实验现象及过程，大大优化了教学内容的呈现，促进课堂教学的有效互动。
《凸透镜成像规律》一课上课伊始，为了让学生体验成像特点与物距有关，我要求学生用手里的凸透镜观察物理课本上的几个字，透镜从贴着课本开始，逐渐增大透镜到课本的距离，随着物距的改变观察到的像的特点也随之不同。但是有的同学能观察到开始的“正立放大的像”和最后的“倒立缩小的像”，就是观察不到在两者中间出现过的“倒立放大的像”，这时教师可以走到能够看到“倒立放大的像”的同学身边，运用手机或者平板电脑的投屏功能，将学生的操作方法和看到的情景实时在大屏幕上直播，这样既让未完成实验的同学了解实验操作方法、看到实验结果，又大大鼓舞了做演示的同学的学习信心和热情。
在《凸透镜成像规律》的第二课时，也有一个环节很适合利用投屏功能。在凸透镜成像规律的光路分析完毕后，教师提出问题：“虚像可以用眼睛观察，实像能否被眼睛观察到呢？”然后进行演示：将蜡烛位于凸透镜两倍焦距以外，调节光屏到透镜的距离直到光屏上接收到清晰的像，此时确定像的位置即是此时光屏的所在;取下光屏，移动眼睛位置看是否能直接观察到该实像。为了展示人眼看到的现象，教师用手机或平板电脑中的摄像头模拟人类的眼睛，将摄像头位于实像和透镜之间、摄像头距离凸透镜的距离大于像距的地方，对比两者的区别，由此说明实像也能被眼睛看到，只是眼睛要在离透镜的距离大于像距的位置，这时等同于用眼睛观察位于像距上一个实物，如果考虑眼睛的明视距离则还需要在更远的位置观察。又如蜡烛越少越低则像升高还是降低，对比透镜降低所成的像上升还是降低，遮去一半透镜，是否仍能成完整的像。
三、课堂教学的有效互动，促进全员发展
全员发展，就是要全员参与课堂，全員得到关注，全员获得发展。利用智慧课堂中微课的推送播放，让学生按需查阅实验相关要点，使学生课堂实验时更加高效。学生实验过程中，智慧课堂环境可以营造一个互动空间，学生通过电子书包记录实验过程，及时分享、提问，并且利用电子书包中的软件记录数据、分析数据，拍摄实验关键的现象情况，完成实验报告，并及时与同学进行互动分享，老师也可以立刻浏览到，并进行针对性的点评。如《凸透镜成像规律》第一课时进行实验探究，两人为一小组，六人为一大组进行实验，首先小组同学可以自主选择5-8组不同的物距，分别记录像的性质和像距;然后将实验记录拍照分享到大组的文件夹中;大组内进行分工，将具有相同性质的像归类在一起，分别由三个小组负责分析：物距、像距和焦距之间关系有什么共性，得出部分实验结论;最后再次将实验分析结果在大组内分享，综合得出凸透镜成像规律。 四、延伸课堂，实验操作作业化
由于条件所限，目前的实验考查仍仅限于纸笔测试，在传统教学中实验操作也只能在课堂上来完成，否则教师难以检查学生是否真正进行了实验操作。但是有了智慧课堂教学平台，实验操作也可以作为一项作业来完成，将实验操作延伸至课外。如第一节《透镜》的课堂教学之前，我布置学生用学具研究透镜对光线的作用，将实验照片上传，同时完成相应的学案。上传实验照片的任务保证学生如实进行了实验操作，完成学案则是落实记录实验结果的环节，同时也便于教师检查完成情况。学生在完成了这一部分的预习之后，课堂上教师有更充分的时间进行关于什么是“会聚作用”和“发散所用”的探讨，有更充分的时间进行特殊光线的训练，还有时间在课堂上让学生到阳台或走廊利用太阳光测量所用凸透镜的焦距。这样课堂、课外实验相结合，促进学生实验的落实和完成。
学具照片：
五、便利获取学习资源，体现个性化教学服务
1. 录制教学视频供学生学习。
教师可以录制一些教学视频推送给学生，学生可以按需选看这些视频，还可以随意暂停、重复、快进，根据自己的学习进度来控制。如用“学具研究透镜对光线的作用”的作业中实验11是比较难理解的，教师可以录制该实验操作视频并与作业一起推送给学生，学生在作业中遇到困难便可以通过观看视频获得帮助。这里需要学生明白怎样进行实验操作，用语言进行操作说明固然可以，但如果配合操作视频则会让基础比较薄弱的学生能更直观地了解操作的方法，降低学习难度，是智慧课堂中个性化资源与服务的体现。
2.推送动画促进学生理解。
凸透镜第一课时的课后，将凸透镜成像规律的动画推送给学生，并完成表格的填空。让学生在课后可以通过改变参数，如移动蜡烛的位置改变物距来复习成像特点的变化，从而熟练掌握成像规律。在传统教学中这个动画往往只能在课堂上播放，由教师演示给学生观看，大多数学生看完老师的演示并不能立即熟练掌握，但作为课后作业提供给学生，学生则可以反复操作慢慢熟悉;学生有了自己改变成像条件的主动意识，观察也更加细致，就有爱思考的学生提出：物距不变，改变透镜的焦距，成像的特点发生什么变化？教师可以在讨论区中将学生提出的问题进行引导思考或给予解答。
3.教师开展线上指导。
在章节教学开始之初，便向同学们公布“物理光学小制作的比赛”通知，目的是激发学生学习物理的兴趣，提高学生动手能力，增强将所学知识运用于生活实际的意识。这是学生第一次进行物理小制作，有的学生对做什么、怎么做比较迷茫，教师可以将部分光学小制作的制作方法提供给学生，学生也可以在讨论区中分享制作心得，教师可以给予回复指导。
“智慧课堂”作为一种理念、也作为教育教学手段是教育信息化发展的趋势与愿景，同时这一理念的实现、在课堂教学的作用发挥还在不断更新和改进过程中。实践过程中，教师能感觉到它给物理实验教学带来了很多传统课堂不能提供的便利，包括生生、师生的交互功能，课堂的延伸功能，丰富的本地、互联网课程资源，还有实时的反馈功能。但是，要让智慧课堂平台与传统课堂的学科教学有机融合，取长补短，提高学生科学素养、科学探究能力、学习效果等，绝不可能通过有限的浅尝辄止的几种教学环节设计就能实现，還需要我们继续坚持更深入的教学研究及实践探索。
参考文献
[1]邱艺，谢幼如，李世杰，黎佳.走向智慧时代的课堂变革[J] .电化教育研究， 2018（7）.
[2]陈伟光.高职院校智慧课堂教学模式分析[J] .当代教育实践与教学研究，2018（3）.
[3]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）.
【关键词】智慧课堂;实验教学
【中图分类号】G434 【文献标识码】A
【文章编号】2095-3089（2019）09-0160-02
智慧课堂的构建是当前教育信息化研究的热点话题。随着大数据、互联网、人工智能等新技术的广泛应用，教育信息化是新时代的呼唤，“智慧课堂”作为一种理念、也作为教育教学手段是教育信息化发展的趋势与愿景。
反观我们一直追求的课堂教学大致有三个特征：掌握学情、因材施教和全员发展。因此，智慧课堂的“智慧性”至少应涉及学情掌握的准确便捷、教学内容的优化呈现、课堂教学的有效互动、课堂学习之外的有效延伸、学习资源的便利获取四个方面。
传统的初中物理实验课堂由于条件所限，往往匆忙实验，学生对探究过程、研究方法往往未能充分理解。对于初中物理实验教学，要通过实验教学提高学生的科学素养，并要考虑到不同学生的情况因材施教，我们可以利用“智慧课堂”环境，将电子白板、实物投影、平板电脑、整合软件、WIFI等现代教学技术整合来优化初中物理实验教学。下面我以人教版八年级《透镜》一章的教学为例，探讨以优化初中物理实验教学为目的的智慧课堂的开展方法。
一、进行课前任务推送和课前课后小测，精准掌握学情
过去我们对学情的掌握往往基于教师的经验和对学生的猜测，如课前学生是否知道透镜在生活中有哪些应用？是否知道凸透镜对光线有“会聚”作用？是否知道近视眼镜和老花镜的区别？对于这些问题教师只能凭经验去猜测学生了解的程度，而且并不清楚这种猜测离学生真实的情况相差多远。我们可以利用学生端的平板电脑，在第一节《透镜》的课前布置三个任务：1.请你发一张图片展示你在生活中见过的透镜，尽量与其他同学不同并将其分享到班群;2.推送短视频《一滴露水引发的火灾》，提问：水滴对光线有__________作用？3.你知道近视眼镜和老花镜有哪些区别吗？请至少写出一个区别。
课前收集到的图片，既是学生课前预习的证明，也提供学生之间交流学习的平台，教师还能从中挑选部分放进教学PPT中课堂展示，既正向反馈学生完成的任务，也更能贴近学生的认知视角。这三个任务的完成，教师对出现通病与个性案例都能及时作出分析，更加准确地了解学生的学情，对教学思路、授课内容可以及时调整。
第3节课《凸透镜成像规律》是本章的重点和难点，至少安排两个课时进行教学。第一课时完成实验，初步得出实验结论;第二课时，对成像原理从光路图的角度进行理解加深，并掌握动态调节的方法。第二个课时上课伊始首先进行课前小测，利用学生端平板电脑进行3道选择题的检测，由即时分析得到的数据为依据，分析学生的掌握情况并确定本节课的教学进度和难度。在本节课的最后5分钟，再次进行课堂小测，同样用3道选择题，根据即时分析得到的数据对学生的上课效果进行评价。由于智慧教室的使用，正答率与作答情况可以当堂检测，辅以备用题库，未能掌握问题、重要知识点都一清二楚，得以在课堂中巩固加深;并且，凡是课堂训练与练习中，学生出现的错答都会及时归纳在学生自己特有的纠错系统中，针对性更高，实现了精准纠错。学生学情的清晰掌握，为改进课堂实验教学设计提供指引。
二、用手机或者平板电脑的投屏功能，优化教学内容的呈现
合理利用“投屏”这一功能对展示学生实验过程是一种非常有效、值得赞赏和推广的教学手段，比起传统的实物投影，它不需要学生走上讲台或者搬动实验器材，也不会受摄像头角度的限制，可以更加灵活自如地展示实验现象及过程，大大优化了教学内容的呈现，促进课堂教学的有效互动。
《凸透镜成像规律》一课上课伊始，为了让学生体验成像特点与物距有关，我要求学生用手里的凸透镜观察物理课本上的几个字，透镜从贴着课本开始，逐渐增大透镜到课本的距离，随着物距的改变观察到的像的特点也随之不同。但是有的同学能观察到开始的“正立放大的像”和最后的“倒立缩小的像”，就是观察不到在两者中间出现过的“倒立放大的像”，这时教师可以走到能够看到“倒立放大的像”的同学身边，运用手机或者平板电脑的投屏功能，将学生的操作方法和看到的情景实时在大屏幕上直播，这样既让未完成实验的同学了解实验操作方法、看到实验结果，又大大鼓舞了做演示的同学的学习信心和热情。
在《凸透镜成像规律》的第二课时，也有一个环节很适合利用投屏功能。在凸透镜成像规律的光路分析完毕后，教师提出问题：“虚像可以用眼睛观察，实像能否被眼睛观察到呢？”然后进行演示：将蜡烛位于凸透镜两倍焦距以外，调节光屏到透镜的距离直到光屏上接收到清晰的像，此时确定像的位置即是此时光屏的所在;取下光屏，移动眼睛位置看是否能直接观察到该实像。为了展示人眼看到的现象，教师用手机或平板电脑中的摄像头模拟人类的眼睛，将摄像头位于实像和透镜之间、摄像头距离凸透镜的距离大于像距的地方，对比两者的区别，由此说明实像也能被眼睛看到，只是眼睛要在离透镜的距离大于像距的位置，这时等同于用眼睛观察位于像距上一个实物，如果考虑眼睛的明视距离则还需要在更远的位置观察。又如蜡烛越少越低则像升高还是降低，对比透镜降低所成的像上升还是降低，遮去一半透镜，是否仍能成完整的像。
三、课堂教学的有效互动，促进全员发展
全员发展，就是要全员参与课堂，全員得到关注，全员获得发展。利用智慧课堂中微课的推送播放，让学生按需查阅实验相关要点，使学生课堂实验时更加高效。学生实验过程中，智慧课堂环境可以营造一个互动空间，学生通过电子书包记录实验过程，及时分享、提问，并且利用电子书包中的软件记录数据、分析数据，拍摄实验关键的现象情况，完成实验报告，并及时与同学进行互动分享，老师也可以立刻浏览到，并进行针对性的点评。如《凸透镜成像规律》第一课时进行实验探究，两人为一小组，六人为一大组进行实验，首先小组同学可以自主选择5-8组不同的物距，分别记录像的性质和像距;然后将实验记录拍照分享到大组的文件夹中;大组内进行分工，将具有相同性质的像归类在一起，分别由三个小组负责分析：物距、像距和焦距之间关系有什么共性，得出部分实验结论;最后再次将实验分析结果在大组内分享，综合得出凸透镜成像规律。 四、延伸课堂，实验操作作业化
由于条件所限，目前的实验考查仍仅限于纸笔测试，在传统教学中实验操作也只能在课堂上来完成，否则教师难以检查学生是否真正进行了实验操作。但是有了智慧课堂教学平台，实验操作也可以作为一项作业来完成，将实验操作延伸至课外。如第一节《透镜》的课堂教学之前，我布置学生用学具研究透镜对光线的作用，将实验照片上传，同时完成相应的学案。上传实验照片的任务保证学生如实进行了实验操作，完成学案则是落实记录实验结果的环节，同时也便于教师检查完成情况。学生在完成了这一部分的预习之后，课堂上教师有更充分的时间进行关于什么是“会聚作用”和“发散所用”的探讨，有更充分的时间进行特殊光线的训练，还有时间在课堂上让学生到阳台或走廊利用太阳光测量所用凸透镜的焦距。这样课堂、课外实验相结合，促进学生实验的落实和完成。
学具照片：
五、便利获取学习资源，体现个性化教学服务
1. 录制教学视频供学生学习。
教师可以录制一些教学视频推送给学生，学生可以按需选看这些视频，还可以随意暂停、重复、快进，根据自己的学习进度来控制。如用“学具研究透镜对光线的作用”的作业中实验11是比较难理解的，教师可以录制该实验操作视频并与作业一起推送给学生，学生在作业中遇到困难便可以通过观看视频获得帮助。这里需要学生明白怎样进行实验操作，用语言进行操作说明固然可以，但如果配合操作视频则会让基础比较薄弱的学生能更直观地了解操作的方法，降低学习难度，是智慧课堂中个性化资源与服务的体现。
2.推送动画促进学生理解。
凸透镜第一课时的课后，将凸透镜成像规律的动画推送给学生，并完成表格的填空。让学生在课后可以通过改变参数，如移动蜡烛的位置改变物距来复习成像特点的变化，从而熟练掌握成像规律。在传统教学中这个动画往往只能在课堂上播放，由教师演示给学生观看，大多数学生看完老师的演示并不能立即熟练掌握，但作为课后作业提供给学生，学生则可以反复操作慢慢熟悉;学生有了自己改变成像条件的主动意识，观察也更加细致，就有爱思考的学生提出：物距不变，改变透镜的焦距，成像的特点发生什么变化？教师可以在讨论区中将学生提出的问题进行引导思考或给予解答。
3.教师开展线上指导。
在章节教学开始之初，便向同学们公布“物理光学小制作的比赛”通知，目的是激发学生学习物理的兴趣，提高学生动手能力，增强将所学知识运用于生活实际的意识。这是学生第一次进行物理小制作，有的学生对做什么、怎么做比较迷茫，教师可以将部分光学小制作的制作方法提供给学生，学生也可以在讨论区中分享制作心得，教师可以给予回复指导。
“智慧课堂”作为一种理念、也作为教育教学手段是教育信息化发展的趋势与愿景，同时这一理念的实现、在课堂教学的作用发挥还在不断更新和改进过程中。实践过程中，教师能感觉到它给物理实验教学带来了很多传统课堂不能提供的便利，包括生生、师生的交互功能，课堂的延伸功能，丰富的本地、互联网课程资源，还有实时的反馈功能。但是，要让智慧课堂平台与传统课堂的学科教学有机融合，取长补短，提高学生科学素养、科学探究能力、学习效果等，绝不可能通过有限的浅尝辄止的几种教学环节设计就能实现，還需要我们继续坚持更深入的教学研究及实践探索。
参考文献
[1]邱艺，谢幼如，李世杰，黎佳.走向智慧时代的课堂变革[J] .电化教育研究， 2018（7）.
[2]陈伟光.高职院校智慧课堂教学模式分析[J] .当代教育实践与教学研究，2018（3）.
[3]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）.