前言：尋找寫(xiě)作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的智慧課堂在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。

摘要:傳統(tǒng)教學(xué)模式下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程局限于對(duì)知識(shí)的傳授以及操作技能的訓(xùn)練，不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)與創(chuàng)新能力。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的不斷發(fā)展，一些教學(xué)方式的新變革已引入了物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中。結(jié)合智慧課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵與特點(diǎn)，圍繞“實(shí)驗(yàn)前”、“實(shí)驗(yàn)中”、“實(shí)驗(yàn)后”三個(gè)環(huán)節(jié)，介紹了一種將智慧課堂教學(xué)模式引入物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施方法，以期為后續(xù)的實(shí)踐應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞:智慧課堂;互聯(lián)網(wǎng)+;物理化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是高等學(xué)校化學(xué)及其相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，是加深學(xué)生們對(duì)物理化學(xué)理解和運(yùn)用的重要途徑。當(dāng)前，我國(guó)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在著諸多問(wèn)題，例如:以教師為中心、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)、互動(dòng)有效性低、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比重高、與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)性低、對(duì)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等，嚴(yán)重影響了課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)［1－2］。因此，亟需在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注入新的思想與方法。在過(guò)去的數(shù)十年中，中國(guó)基礎(chǔ)教育呈現(xiàn)出課堂改革從“高效課堂”到“翻轉(zhuǎn)課堂”再到“智慧課堂”的發(fā)展變化［3－4］。智慧課堂是基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下應(yīng)運(yùn)而生的新型課堂教學(xué)模式，它的出現(xiàn)為“解決物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足”提供了一種新思路。

1物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)模式及存在的問(wèn)題

在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，沒(méi)有充分依據(jù)課程自身特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)科學(xué)有效的教學(xué)活動(dòng)，也沒(méi)有借助先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)，因此物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在很多問(wèn)題［5－6］。現(xiàn)分為三個(gè)環(huán)節(jié)(實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后)來(lái)具體分析傳統(tǒng)教學(xué)模式的一般做法、產(chǎn)生的問(wèn)題及其影響。

1.1傳統(tǒng)教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)前”環(huán)節(jié)在“實(shí)驗(yàn)前”這一環(huán)節(jié)中，教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成教學(xué)設(shè)計(jì)，并準(zhǔn)備好相關(guān)材料;學(xué)生則根據(jù)教材進(jìn)行預(yù)習(xí)并完成報(bào)告。這樣的教學(xué)模式中，實(shí)驗(yàn)前教師和學(xué)生通常缺少互動(dòng)。導(dǎo)致在授課前，教師對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)中存在的疑問(wèn)以及預(yù)習(xí)效果通常不能及時(shí)把握，因此教學(xué)內(nèi)容的針對(duì)性不強(qiáng)。

1.2傳統(tǒng)教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)中”環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中這一環(huán)節(jié)也是線下課堂教學(xué)為主的環(huán)節(jié)，一般分為“理論知識(shí)講授”、“教師演示實(shí)驗(yàn)”、“學(xué)生重復(fù)實(shí)驗(yàn)”三個(gè)部分。傳統(tǒng)教學(xué)方式在“實(shí)驗(yàn)中”這一環(huán)節(jié)，存在幾個(gè)較為顯著的問(wèn)題:①“教師主體，學(xué)生跟學(xué)”的模式具有較大局限性;②互動(dòng)方式單一、效率低;③實(shí)驗(yàn)的“驗(yàn)證”意味較強(qiáng)，學(xué)生追求“完美”地完成實(shí)驗(yàn)而非通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索知識(shí);④小組合作意識(shí)較差，部分成員參與度低等［7－8］。這些問(wèn)題直接導(dǎo)致“濫竽充數(shù)”的現(xiàn)象在教學(xué)中時(shí)有發(fā)生。

1.3傳統(tǒng)教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)后”環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)后這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生需要分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)情況，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交給教師批改;教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況，形成教學(xué)反思。這一環(huán)節(jié)中，普遍存在“學(xué)生的反饋不足、后續(xù)師生缺乏互動(dòng)”的現(xiàn)象。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，雖然便于教師把握教學(xué)進(jìn)度，但因教法學(xué)法、時(shí)間空間等局限，也凸顯了很多問(wèn)題。如:“教學(xué)相長(zhǎng)”的作用不能得到很好的體現(xiàn)，學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展較難實(shí)現(xiàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生看待科學(xué)問(wèn)題的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新意識(shí)無(wú)法落實(shí)等，對(duì)傳統(tǒng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法進(jìn)行改革已經(jīng)迫在眉睫。

2智慧課堂教學(xué)模式的特點(diǎn)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

智慧課堂是一種順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展而產(chǎn)生的新型教學(xué)模式。在過(guò)去五年的實(shí)踐探索過(guò)程中，學(xué)者們對(duì)“智慧課堂”的準(zhǔn)確定義雖還沒(méi)有達(dá)成一致意見(jiàn)，但已初步形成了一些共性認(rèn)識(shí)［9－10］。基于前人的研究成果，本文討論的“智慧課堂”是具備“借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能終端的支持，構(gòu)建智慧化虛擬學(xué)習(xí)平臺(tái)，滿足教育的開(kāi)放性、互動(dòng)性、多元性、實(shí)時(shí)性等需求”這一特點(diǎn)的新型線上線下混合式智慧教學(xué)模式。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，嘗試運(yùn)用智慧課堂教學(xué)模式，關(guān)注其“智慧性”的體現(xiàn)，可以提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量。以下將從四個(gè)方面來(lái)闡述:(1)教學(xué)理念與目標(biāo):智慧課堂圍繞“學(xué)生主體，教師主導(dǎo)”的理念開(kāi)展個(gè)性化教學(xué)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)每位學(xué)習(xí)者全面自由地發(fā)展。(2)技術(shù)手段:引入“互聯(lián)網(wǎng)+”的新技術(shù)手段，借助智能終端開(kāi)展智慧課堂教學(xué)活動(dòng)。常見(jiàn)的智能終端(如智能手機(jī)、平板電腦等)具有便捷性、實(shí)時(shí)性、可靠性、多任務(wù)性等特點(diǎn)，有助于學(xué)習(xí)者充分利用碎片化時(shí)間，靈活地實(shí)施教與學(xué)的各項(xiàng)活動(dòng)，不再局限于實(shí)驗(yàn)室及課表時(shí)間［11］。(3)交互方式:智慧課堂通過(guò)智能終端和虛擬教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展的交互活動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)交互活動(dòng)(如:主題、對(duì)象、地點(diǎn)、時(shí)間等)的靈活調(diào)整，滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化交互需求，是一種具備實(shí)時(shí)性、開(kāi)放性、多樣性、廣泛性的強(qiáng)交互模式［12］。(4)評(píng)價(jià)與反思:智慧課堂中的評(píng)價(jià)與反思更關(guān)注參與者的體驗(yàn)與收獲。結(jié)合整個(gè)教學(xué)過(guò)程，采取更加靈活、多元、開(kāi)放、全面的智慧化考核與評(píng)價(jià)方式，使參與者們對(duì)自身的表現(xiàn)和知識(shí)掌握情況有更全面的認(rèn)知。綜上，智慧課堂是一種將“教與學(xué)”、“線上與線下”、“全面發(fā)展與個(gè)性化發(fā)展”有機(jī)結(jié)合的智慧化的“開(kāi)放式”教學(xué)模式。在智慧課堂理念下開(kāi)展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，有望使教與學(xué)變得更加多元化、靈活化、開(kāi)放化、趣味化，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程由“被動(dòng)認(rèn)知”向“主動(dòng)探求，創(chuàng)造智慧”的轉(zhuǎn)變，對(duì)培養(yǎng)具備質(zhì)疑、探究、創(chuàng)造等科學(xué)品質(zhì)的人才有著重要意義。

3智慧課堂教學(xué)模式在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

智慧課堂教學(xué)模式下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，充分注重“學(xué)生主體地位、教師主導(dǎo)作用”的理念。基于這一理念，筆者圍繞“實(shí)驗(yàn)前”、“實(shí)驗(yàn)中”、“實(shí)驗(yàn)后”三個(gè)環(huán)節(jié)，從“教師”、“學(xué)生”兩個(gè)角度，分別說(shuō)明如何基于智慧課堂教學(xué)模式開(kāi)展物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)活動(dòng)。

3.1智慧課堂教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)前”環(huán)節(jié)。“實(shí)驗(yàn)前”環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)效果的好壞，決定了師生在“實(shí)驗(yàn)中”環(huán)節(jié)能否高效完成預(yù)設(shè)任務(wù)，是課程教學(xué)目標(biāo)能否達(dá)成的重要制約因素。這一環(huán)節(jié)，教師需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)主題和學(xué)生知識(shí)背景，借助智慧課堂云平臺(tái)，完成如下交互:①精選學(xué)習(xí)資料。除了指定的教材和優(yōu)選的線上線下優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源外，教師更需要提供查閱其他資料的方法和建議，以培養(yǎng)學(xué)生搜索知識(shí)的能力。②預(yù)設(shè)多元化問(wèn)題。例如《燃燒熱的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)可以設(shè)問(wèn):“試探討‘實(shí)驗(yàn)原理'的不完美之處”、“嘗試改進(jìn)氧彈式量熱計(jì)”等。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“不完美”、“可改進(jìn)之處”，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的質(zhì)疑精神;通過(guò)完善“不完美”，引導(dǎo)學(xué)生由“接收知識(shí)”轉(zhuǎn)向“創(chuàng)造智慧”，促進(jìn)學(xué)生探究思維的形成。③審核學(xué)生申請(qǐng)的實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性、合理性以及實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，綜合評(píng)估方案的可行性。條件允許時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)。④完成下一步教學(xué)設(shè)計(jì)。教師通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng)、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果等信息，針對(duì)學(xué)生們預(yù)習(xí)時(shí)遇到的各類問(wèn)題，確定解答方式(錄制實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)講解和實(shí)驗(yàn)操作演示的微課、線上平臺(tái)互動(dòng)、線下課堂精講等)，優(yōu)化下一步教學(xué)設(shè)計(jì)。學(xué)生們圍繞實(shí)驗(yàn)主題和預(yù)設(shè)問(wèn)題，主要開(kāi)展如下學(xué)習(xí)互動(dòng):①成立學(xué)習(xí)小組。根據(jù)自身的學(xué)習(xí)習(xí)慣、興趣愛(ài)好等因素，自由選擇學(xué)習(xí)伙伴組成學(xué)習(xí)小組;也可以由線上虛擬交互平臺(tái)的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析，智能推薦合適的學(xué)習(xí)伙伴。②開(kāi)展互動(dòng)研討。借助線上智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)者們可以開(kāi)展組內(nèi)、組間、校內(nèi)、校外的云互動(dòng)，極大地拓展了交流的廣度與深度。③借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展仿真預(yù)演。基于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生不僅可以檢驗(yàn)自己對(duì)于“成品”實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知程度，而且可以將實(shí)驗(yàn)?zāi)M中產(chǎn)生的困惑提前反饋給教師。甚至，可以借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的豐富功能，完成探究實(shí)驗(yàn)方案的仿真模擬，提高實(shí)際操作時(shí)的效率和成功率。④制定實(shí)驗(yàn)方案，提交申請(qǐng)。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的模擬，完善實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)探究問(wèn)題的方案，并向教師申報(bào)所需要使用的儀器、藥品、耗材等。在條件允許的情況下，教師鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展探究驗(yàn)證活動(dòng)并積極參與其中，實(shí)現(xiàn)師生共同學(xué)習(xí)。

3.2智慧課堂教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)中”環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中，教師和學(xué)生處于面對(duì)面的線下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，交互方式以實(shí)時(shí)當(dāng)面交流為主，智慧課堂云平臺(tái)交互為輔。這一環(huán)節(jié)中，教師主要完成以下工作:①通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)開(kāi)展限時(shí)測(cè)試，實(shí)時(shí)快速了解學(xué)生現(xiàn)況;②基于教學(xué)設(shè)計(jì)和智慧平臺(tái)反饋的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，與學(xué)生共同探討前期學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的主要疑問(wèn)、本次實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)與基本目標(biāo);③實(shí)驗(yàn)開(kāi)展期間，參與各小組的線上線下實(shí)時(shí)互動(dòng);④留意觀察每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的表現(xiàn)，并形成過(guò)程性評(píng)價(jià)。學(xué)生們?cè)?ldquo;實(shí)驗(yàn)中”這一環(huán)節(jié)中，主要開(kāi)展以下學(xué)習(xí)活動(dòng):①靈活選擇“自組”或“智能推薦”的分配方式，進(jìn)行智慧化分組;②以小組為單位，按照預(yù)定的實(shí)驗(yàn)方案開(kāi)展實(shí)驗(yàn);③觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、及時(shí)記錄數(shù)據(jù);④開(kāi)展線上討論互動(dòng)，探討解決實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

3.3智慧課堂教學(xué)模式下的“實(shí)驗(yàn)后”環(huán)節(jié)。在“實(shí)驗(yàn)后”環(huán)節(jié)中，教師和學(xué)生分別對(duì)本次實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行最后的整理完善，以形成對(duì)“教”與“學(xué)”全過(guò)程的智慧化評(píng)價(jià)與反思。 最后這一環(huán)節(jié)，學(xué)生們主要完成如下學(xué)習(xí)活動(dòng):①分析處理數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象，分析誤差來(lái)源;②通過(guò)線上線下查閱資料、互動(dòng)討論等方式，討論解決仍存有的疑問(wèn);③需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的問(wèn)題，可以借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬或者向教師申請(qǐng)開(kāi)展補(bǔ)充實(shí)驗(yàn);④歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;⑤基于智慧課堂云平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的學(xué)情數(shù)據(jù)，形成對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)與反思;⑥整理形成一份完整、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師在“實(shí)驗(yàn)后”環(huán)節(jié)中，主要開(kāi)展如下工作:①適時(shí)參與學(xué)生的互動(dòng)，并在需要時(shí)提供建議;②審核學(xué)生提出的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)，合理安排實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放;③批閱學(xué)生提交的完整實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并反饋意見(jiàn);④匯總并分析智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)收集的教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù);⑤基于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中收集到的線上線下學(xué)情數(shù)據(jù)，以及自身在教學(xué)過(guò)程中的體會(huì)與收獲，形成智慧化教學(xué)反思與評(píng)價(jià)。至此，師生共同完成了一次智慧課堂教學(xué)模式下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，但智慧課堂教學(xué)模式對(duì)學(xué)習(xí)者以及整個(gè)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的影響卻不會(huì)因?yàn)橐淮握n程的結(jié)束而停止。在智慧課堂中，學(xué)習(xí)者所收獲的創(chuàng)新思維方式和探究性學(xué)習(xí)體驗(yàn)，將在其后續(xù)學(xué)習(xí)中發(fā)揮積極作用;智慧平臺(tái)所收集的數(shù)據(jù)和相關(guān)結(jié)論，也將進(jìn)一步推動(dòng)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)。

4結(jié)語(yǔ)

相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式，智慧課堂能夠通過(guò)智慧虛擬平臺(tái)的云鏈接，實(shí)現(xiàn)“跨空間、跨年級(jí)”的深度互動(dòng)，加強(qiáng)了教學(xué)活動(dòng)在實(shí)驗(yàn)前、中、后三個(gè)環(huán)節(jié)的深度聯(lián)系，有助于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程三位一體目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)，對(duì)于培養(yǎng)具備創(chuàng)新思維與探索精神的人才有著重要意義。未來(lái)，仍需要通過(guò)更多的實(shí)踐探索，不斷完善智慧課堂教學(xué)模式，以期在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中發(fā)揮更大的作用。

作者:張雅潔 徐夢(mèng)媛 單位:江蘇第二師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院