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互联网+智慧学习环境下初中物理深度融合的研究——以“流体压强与流速的关系”教学为例邓斯婧

发表时间：2021/8/13 来源：《基础教育课程》2021年8月作者：邓斯婧

[导读] 本文以新人教版初中物理“流体压强与流速的关系”教学为例，主要论述在互联网+智慧学习环境下物理学科深度融合的教学改进。

南宁市新兴民族学校邓斯婧广西南宁 530021

摘要：本文以新人教版初中物理“流体压强与流速的关系”教学为例，主要论述在互联网+智慧学习环境下物理学科深度融合的教学改进。本文课例结合信息技术，如手机投屏，希沃白板，学生电子平板，苏威尔数字传感器等，师生互动，让课堂更加有趣，使学生从本质上理解流体压强与流速的关系，进一步提升学生的学科核心素养。
关键词：智慧学习物理有趣
        一、传统课堂存在的问题
        新人教版初中物理八年级下册第九章第4节“流体压强与流速的关系”是力学知识的延伸，学生前面已学习了固体压强、液体压强和大气压强的知识，本课内容与生活密切相关，但八年级学生大多数以形象思维为主，对此概念理解稍困难。传统教学的效果显示，学生往往对流体压强与流速的关系概念只停留在死记硬背上，而并非真正地理解，这样使课堂效率大大降低。
        如何让学生更智慧地学习？更直观地呈现实验结论呢？本人在智慧学习环境中，主要利用多种信息技术手段，使物理学科与信息技术深度融合，在小组合作探究中充分体现了从生活走向物理，从物理走向生活的课程理念，进一步提升学生的学科核心素养。
        二、智慧学习环境下的教学改进
        1.趣味实验贯穿课堂
        “兴趣是最好的老师。”一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践。所以高效的课堂引入，不仅可以激发学生的兴趣，还可以将学生的注意力放到本节课的内容上。[1]
        一开始，教师拿出一根透明的洗衣机排水管，将它的一头放到一个装满小亮片的容器中，另一头用手旋转绕圈，“大家看到什么了？”学生可以看到很多亮片顺着排水管飞了出来。“同学们想知道其中的奥秘吗？那么今天就一起来学习，解答这个问题。”
        接着，设计了一个环节“猜猜下列各图是真的吗？”在希沃白板上以动态图的形式把4个实验引入课堂，“到底哪个是真的呢？”的疑问抛给学生，课堂气氛立即活跃起来。
        实验一：两张平行的纸，对着中间吹气，你看到什么现象？
        实验二：平行放置两支笔，两个乒乓球放在笔上，用吸管往两球中间吹气，猜一猜：两个乒乓球会怎样运动？
        实验三：拿一张小纸条，让它下垂，在纸条上方吹气，会看到什么现象？
        实验四：把乒乓球放在漏斗下面，在漏斗处向下吹气，会看什么现象？
        这些实验的亮点是，器材都不是精密高大上的仪器，而是身边的小物品，让学生去创新完成。学生明显能感受到创新实验带来的乐趣，课堂气氛活跃，实验效果非常明显。
        然后，分别请4个学生上讲台分享实验的发现，对这些实验进行定性分析，让学生对知识的建构有了一个初步的、直观的认识。
        2.传感器技术可视化实验
        （1）实验装置
        苏威尔数字传感器，手提电脑，抽气机，三根直径不同的塑料管连接在一起，实验装置简单操作性强。
        （2）操作步骤
        <1>课前在手提电脑上安装好“初中物理实验系统”软件；
        <2>通过USB接口，利用数据线把苏威尔数字传感器接到电脑上；
        <3>将三节直径不同的塑料管连接在一起，然后与抽气机相连。授课时，打开抽气机开关。电脑上马上会收集实验数据，形成图表；
        此时，带领学生分析电脑上的图像，从而得出“在流体中，流速越大的位置，压强越小”的实验结论。
        从学生前面亲身实验的定性分析，到电脑的定量分析，数字传感器依据数据，实时从实验中得出图像，建立数学模型，让学生对实验结论一目了然，从本质上理解流体压强与流速的关系，从而使物理课堂更加形象有趣，发现物理规律更加有理有据，效果明显优于传统仪器。
        3.玩转希沃应用课堂
        本课教学中，教师用一个手持风速测定仪来分别测出飞机模型上下表面的风速。这个演示实验学生非常感兴趣，都目不转睛地看着到底测出的数据是如何呢？但因为手持风速测定仪很小，显示的数字很小，学生距离远，并不能直接看到。因此，这时用希沃授课助手手机投屏非常必要。手机将手持风速测定仪上的数字投屏到希沃白板上，全体学生就可以直观地看到数据。
        除此之外，玩转希沃，如希沃白板5、希沃易课堂、班级优化大师这些应用都使得课堂不再死板，教师与学生的互动变得更加灵活，课堂更加有趣。

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        课堂实录：
        师：大家都知道鸟儿的飞行是依靠一双翅膀，那飞机的飞行又是依靠什么呢？
        生：机翼
        师：那几十吨的飞机为什么可以在天空中自由飞翔呢？和飞机的机翼有什么关系呢？下面我们就一起来研究飞机的升力原因。（此时，教师在希沃白板5上运用克隆的功能将一个机翼形状复制出来，然后旋转后得出另一个位置颠倒的机翼形状。）
        生：应该是第一种。
        师：为什么觉得是第一种呢？我们一定要通过实验来验证。下面请三位同学上讲台验证。
        每位同学拿着一个机翼纸模型，按第一种形状拿着，平着吹气。再换第二种形状拿着，平着吹气。
        师：大家发现有区别吗？
        生：发现按第一种形状，机翼可以飞起来。
        师：所以机翼的形状应是第一种-----上凸下平。
        师:老师这里还有一个大的模型，想不想看？
        生：想。
        师：（老师拿出探究机翼升力装置，打开开关）大家发现什么？
        生：如第一种模型的机翼真的可以飞起来了。
        师:那为什么机翼的形状是这样呢？这样的形状对飞机飞上蓝天有什么帮助呢？
        师：其实，飞机在飞行中与空气会有相对流动，那么老师将模拟空气流过机翼的FLASH动画，发送到同学们的平板上，同学们通过观察并完成表格。学生小组合作，在平板上观察动画，完成表格，两分钟内完成。
        通过平板反馈学生小组讨论结果。提问学生，填表格的理由。
        生：气体在上表面流过的路程比较长，用到速度公式，在相同时间内，路程越大，速度越大。
        师：非常好。老师现在借助一个仪器“风速测定仪”，测出机翼上下表面的风速．
        因为“风速测定仪”较小，显示数字学生看不到，所以用到手机希沃授课助手投屏到电脑屏幕上，学生可以一目了然看到机翼上下表面的风速．从而进一步分析飞机升空的原因。
        4. 运用平板即时反馈
        在本课教学中，教师可以在几个地方运用学生平板与教室电脑连接教学，学生可以完成信息录入，图片或视频的获取，解决问题推送，习题答案反馈等，即时反馈教学效果。
        (1)在分析飞机升力的原因时，老师将模拟空气流过机翼的FLASH动画，发送到学生的平板上，学生通过观察并完成表格。学生因为探究的是自己前面提出来的问题，且在平板上直接可以清楚看到FLASH动画，学习的兴趣明显提高。
        (2)本课教学设置了问题解决的实际情景，实际情景切合课程，画面生动有趣，学生可以利用平板拖动物体，运用所学的知识解决实际问题。
        解决地下通道通风问题，教师设问：在南宁市民族大道的某一路口，发现地下通道不通风，非常的闷热。现在请同学们利用这节课的知识来解决这个通风的问题。教师展示地下通道的平面图，当自然风吹过时，如何把风压进去，达到通风的效果．教师推送图片到学生平板。要求：不能添加电风扇、电脑等电器。可利用的工具有泥土和砖块．可挪动到通道出入口的两端。
        三、结束语
        智慧课堂，是实施智慧教育的主要形式之一，也是核心素养下进行学生教育的主要阵地。智慧课堂在信息技术的支持下，通过变革教学方式方法，将技术融入课堂教学中，构建个性化、智能化、数字化的课堂学习环境，从而有效促进智慧能力培养的新型课堂。[６]
        本文以新人教版初中物理“流体压强与流速的关系”教学为例，教学改进后更让学生有效地融入常规课堂利用信息技术，让课堂更加有趣，使学生从本质上理解流体压强与流速的关系．所以教师必须研究新的方法，与时俱进，不断更新教育理念。
参考文献：
[1]《爱因斯坦文集》，第三卷，商务印书馆，1979年第1版，第144页。
[2]陈剑峰.利用DIS传感器定量探究影响机翼升力大小的因素。《物理教学》2019.4
[3]邵志豪，解庆福．“互联网＋智慧教育”在中学的思考与实践------以东北师范大学附属中学为例[Ｊ]．吉林教育，２０１７(４４）．
[4]姜宇，辛涛，刘霞，等，基于核心素养的教育改革实践途径与策略[Ｊ]，中国教育学刊，２０１６(６)
[5]宋怡，周恺．智能化背景下的基础教育新挑战－－－<２０１７地平线报告(基础教育版)>解读与启示[Ｊ]．天津师范大学学报(基础教育版)，２０１８(４)．
[6]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)
[7]白晓晶，张春华，季瑞芳，等，新技术驱动教学创新的趋势．挑战与策略－－－－２０１７地平线报告(基础教育中文版)[Ｊ]．中国现代教育装备，２０１７(１８)
注：本文系广西教育科学“十三五”规划2018年度互联网+教育资源应用试点专项课题《“互联网+”智慧学习环境下的教学实证研究》（课题编号：2018ZJY147）和南宁市教育科学“十三五”规划课题（课题编号：2017B082）《智慧学习环境下的教学实证研究》研究成果