从智慧课堂中寻找物理实验的乐趣和效率—以“弹力”为例

从智慧课堂中寻找物理实验的乐趣和效率 —以“弹力”为例

徐修文

安徽省 巢湖市第一中学 ， 安徽 巢湖 238 0 00

案例概述：

在当前“双减”背景下，如何在减法中提质，提升课堂效率是关键。笔者参加了2021年合肥市“大练兵、大比武”活动，基于合肥市与科大讯飞合作提供的智慧课堂的平台，将以人教版2019年6月第1版物理必修第一册第三章第一节“重力与弹力”第二课时为例，谈谈如何将物理实验教学融入到智慧课堂教学中，增加课堂的乐趣和效率，起到真正的减负增效作用。

弹力是高中力学的重要组成部分，同时与我们的日常生活息息相关，也是高一学生学习力学过程中的第一个难点。对弹力认识清楚与否，会直接影响到今后的学习。本节课精心准备导入魔术和一系列的实验来探究弹力的方向和大小，利用科大讯飞智慧课堂平台展示和操作，效果和效率都很好，学生参与度和积极性很高。内容充实丰富，层层递进让学生观察、体会弹力的方向和大小，在学生观察与思考的基础上用学生容易接受的语言概括了弹力的方向；在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，让学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识，在探究参与的乐趣中得出胡克定律。

正文：

物理学是一门以实验为基础的科学，观察和测量是科学探究的基本技能。智慧课堂是以建构主义学习理论为依据，以“互联网+”的思维方式和大数据、云计算等新一代信息技术打造的智能、高效的课堂。能将二者有机的结合起来，会大大增加学习的乐趣和参与度，会充分发挥学生主体性，提升课堂效率。

作为新课改时代背景下的物理教师，一定要围绕物理学科核心素养创新教学模式，为学生构建一个具有开放性的物理探究课堂，将生活实际与物理课堂知识紧扣在一起，推进学科核心素养能力的培养。基于智慧课堂平台，为提高课堂效率和趣味性，“弹力”这节课将从以下四点进行：

一、录制预习微课渗透物理概念

1. 明确预习方向

紧抓本节课的主脉络，确定好预习微课的内容，时间控制在10分钟以内，8分钟左右为宜。

2. 制作优质的预习微课

预习微课的时间有限，教师不可能将内容分析透彻，也不可能面面俱到，要介绍本节课的物理概念及基本应用。遵循预习微课引导和启发功能，去制作微课。

“弹力”这节课，制作了一个7分56秒的预习微课，作用是告诉同学们学习的目标，并带领他们一起学习形变概念、知道常见的形变、了解物体的弹性、了解放大法显示微小形变、理解弹力的概念，知道弹力产生的原因和条件；并且为了激发学生的学习兴趣，请同学们课下寻找生活中有“弹性”的物体。学生利用学生终端机观看学习，为新课学习打下铺垫。

二、运用“智慧”提升演示实验和学生实验效率和兴趣

科 学探究能力的提升主要依赖于物理实验的开展。物理学是一门以实验为基础的科学，实验在研究物理中有举足轻重的地位。就当前高中物理实验教学来说，始终存在单一的实验演示的问题，即教师只是简单的将实验过程演示给学生看，而学生缺少参与实验操作过程的机会，无法围绕实验探究内容训练个人思维，难以取得满意的实验教学效果，这对学生科学研究能力的培养非常不利。而智慧课堂下，演示实验与学生实验则能很好的解决这方面的困扰。”弹力”这节课特别强调了对实验的挖掘，分别：

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图2

图11

.新课导入时，魔术“铁环上树”，以及让学生展示有弹性的物品，亲身感受弹力的魅力。(如图1、图2)

2

图31

图4

.在演示微小形变实验，设计了激光灯增大传播距离，放大微小形变，细玻璃管放大微小形变。(如图3、图4)

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图6

图5

.在探究弹力方向时，设计了若干个演示实验。一开始用水球压书本，观察弹力方向（如图5）

接着探究生活中常见的一些弹力方向：

①弹簧产生的弹力方向（如图6）

② 绳子产生的弹力方向（如图7）

图7

③有平面或公切面时

（

图9

图8

如图8、图9）

层层深入分别探究弹簧的弹力方向、绳子的弹力方向、有公共接触面的弹力方向，激发学生的学习兴趣。

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图11

图10

.在探究弹簧弹力与形变量的关系实验中，让学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。（如图10、图11）

5.在说明胡克定律的适用范围时，精心设计了头脑风暴法，探究橡皮绳、桌面的微小形变的弹力是否满足胡克定律，讨论两种实验方法的思路，打开学生的思维。

导入部分请每个学习小组派代表依次上讲台展示生活中有弹力的物品以及演示微小形变实验，通过智慧课堂投影功能，大屏幕展示效率，演示现象效果很明显，学生反应特别好！在“探究弹簧弹力与型变量的关系”学生实验时，利用智慧课堂，教师实时跟踪各学习小组的完成情况，有的放矢及时指导。学生拍照上传实验数据及处理，立即可以现场反馈，得到实验结论。效率相较于传统方法，大大提升。同时，教师通过教师端给予点赞、批阅，大大提升了学生学习的热情和兴趣。效率提升了，避免了我们为了简单的赶本节课的内容而设计基本实验，为创新教法和创新实验创造了可能性。

三、创新教法和探究方法，鼓励学生发展科学思维

物理科学思维的培养，重在培养学生的创造性思维力！教学相长，无论教师的”教”还是学生的“学”都需要创新。具体从以下两方面：

其一，教学设计要破陈立新，启发教育。以“弹力”这节课为例：创新教法，开场运用智慧课堂展示魔术“铁环上树” 引入弹力课题，激发学生学习弹力的兴趣。创新演示实验，探究“有公共接触面”情景的弹力方向，通过不同方法击打硬币，观察硬币运动，启发学生得出结论。教师自身教法和演示实验的推陈出新，正是最真实和实际的创新教育。

其二，运用自主探究教学方式最大化引导并鼓励学生在课堂内参与问题研究和讨论，培养学生科学思维。例如在弹力大小的研究中，对于橡皮筋是否适用线性的胡克定律中，黄贤宇同学和张宜宁同学提出了两种不同的观点。教师鼓励学生大胆说出自己的想法，前者认为橡皮筋的弹力越大，其伸长量也越大，与胡克定律描述基本一致；后者认为橡皮筋在拉动过程中，越来越“细”，不像弹簧粗细一直不变，所以不满足。

四、结合生活实际培养学生理论联系实际的意识

对物理知识的应用意识在一定程度上也反映了学生物理学科的科学态度和责任，这一核心要素的培养不仅有利于物理学科的学习活动开展，同样也有利于学生在面对生活实际问题的时候灵活运用物理知识处理和解决，因为生活问题的处理更能体现责任感。例如弹力方向的研究学习后，对于同学们观察的击打硬币、弹弓发射、射箭等生活场景，运用本节课所学去解释这些现象。

五、总结反思

智慧课堂下的“翻转”课堂

既然我们可以利用智慧课堂提升物理演示实验和学生实验，那么智慧课堂是否可以用于“翻转”课堂呢？

学习是有思维的定势，同样教学中同样会产生思维的定势。我们教师一直在准备着、预设着学生在想什么，预设着我们觉得的学生的难点、预设着我们觉得的......然而学生是多样的，具有差异性的。很可能我们想的并非是最贴切真实的情况，从而让我萌发“翻转”重建课堂的想法。具体构思如下：

1. 框架

教师化身“0号学生”，提前发布课题。学习小组精心准备的内容和流程，小组推荐一名“老师”讲解。

2. 实施

“0号学生”坐在学生当中，认真倾听“老师”讲课，根据课堂反应，提出自己的问题，请“老师”解答，从而使课堂流畅。“0号学生”坐在学生中，增加小组的合作探究时启发性与互动性。最后“老师”可以请“0号学生”来总结本节课所学。

3. 反思

根据学生的课堂表现与课后反馈，来给本节课做个评估。通过不断反思与学习，改进“翻转式”课堂。