(江蘇省揚(yáng)州梅嶺中學(xué),江蘇　揚(yáng)州　225000)

智能手機(jī)和人工智能的出現(xiàn)，對(duì)我們的教育產(chǎn)生重大的影響。過(guò)去一些由于缺乏實(shí)驗(yàn)器材無(wú)法解決的物理難題，現(xiàn)在就會(huì)因?yàn)橹悄苁謾C(jī)的普及而迎刃而解，比如以前的示波器實(shí)驗(yàn)，需要專業(yè)儀器才能完成。現(xiàn)在由于有各種手機(jī)APP的模擬，學(xué)生在家就可以安全獨(dú)立地完成。當(dāng)下基于大數(shù)據(jù)的智能軟件對(duì)于社會(huì)的影響是全方位的，作為一線教師應(yīng)該意識(shí)到大數(shù)據(jù)引發(fā)的諸多變化，意識(shí)到智能時(shí)代正在改變教育，要主動(dòng)擁抱和使用技術(shù)來(lái)優(yōu)化教學(xué)過(guò)程。下面筆者將結(jié)合幾個(gè)典型案例，來(lái)談?wù)勚悄苁謾C(jī)對(duì)初中物理教學(xué)，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響。

1　利用手機(jī)軟件優(yōu)化“聲現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)

蘇科版物理教材第一章“聲現(xiàn)象”安排了綜合實(shí)踐活動(dòng)——“比較材料的隔聲性能”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要讓學(xué)生通過(guò)小組合作，比較棉花、棉布、報(bào)紙、錫箔紙、塑料袋、泡沫塑料等各種材料的隔聲性能。比較的方法是人從聲源處逐漸遠(yuǎn)離，直至剛好聽不到聲音，記錄此時(shí)人到聲源的距離，通過(guò)比較距離的長(zhǎng)短來(lái)反映材料的隔聲性能，距離越短，隔聲效果越好。

但學(xué)生在具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中卻發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：(1) 實(shí)驗(yàn)中要求的聲源是機(jī)械鬧鐘。而現(xiàn)在市場(chǎng)上的鬧鐘幾乎都是靜音鬧鐘，該鬧鐘發(fā)出的聲音都比較小，不大容易聽見。(2) 即便是同一個(gè)學(xué)生，采用同一種隔聲材料，用同樣的聲源,但是在不同的時(shí)間段去完成實(shí)驗(yàn)，距離的遠(yuǎn)近也是不一樣的。

在以往的傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)器材的束縛，就會(huì)出現(xiàn)誤差很大的情況，所以把所有的測(cè)量誤差或者無(wú)法對(duì)比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都?xì)w因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差，或者人的感覺不準(zhǔn)確。在今年的教學(xué)中，筆者嘗試讓學(xué)生利用手機(jī)APP，看看在手機(jī)軟件的幫助下，學(xué)生能否做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果是大大出乎筆者的意料，實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)生的主觀能動(dòng)性得到了巨大的體現(xiàn)，在互助學(xué)習(xí)的模式下，幾乎每個(gè)學(xué)生都將實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化，從而輕松地完成了實(shí)驗(yàn)，并且都興趣高昂地完成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)兩個(gè)地方進(jìn)行了改進(jìn)，一是聲源，二是聲音大小的檢測(cè)。學(xué)生用手機(jī)APP“信號(hào)發(fā)生器”很好地解決了聲源的音量大小和穩(wěn)定性的問(wèn)題，該軟件如圖1a所示，聲音大小可調(diào)，而且穩(wěn)定輸出。而用手機(jī)APP“分貝計(jì)”(如圖1b)，可以準(zhǔn)確測(cè)出聲音的強(qiáng)弱，比原來(lái)比步數(shù)要準(zhǔn)確，而且方便快捷，這樣大大激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，學(xué)生不僅很快地比較了書上所列材料的隔聲能力，還主動(dòng)添加了其他他們感興趣的材料進(jìn)行比較，如運(yùn)動(dòng)耳機(jī)的隔音材料甚至枕頭！俄國(guó)文學(xué)泰斗托爾斯泰曾說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣?！蔽锢韺W(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最密切，在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用，把課本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理改進(jìn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，讓學(xué)生積極參與，這樣可活躍課堂氣氛，也拉近了學(xué)生和物理的距離，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)好物理打下良好基礎(chǔ)。

圖1

綜合實(shí)踐活動(dòng)的后續(xù)影響就能更好地詮釋了上面這段話，在第一章“聲現(xiàn)象”的第二節(jié)，有一個(gè)關(guān)于聲音圖像的知識(shí)點(diǎn)：不同音色的聲源其波形圖是不一樣的。以往用常規(guī)的方法進(jìn)行講解,學(xué)生對(duì)于這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解就比較困難，即使用示波器進(jìn)行展示，學(xué)生也只能生吞活剝地被動(dòng)接受。但對(duì)于這批利用手機(jī)做過(guò)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，幾乎就沒有什么障礙。筆者在進(jìn)行波形講解的過(guò)程中，剛剛引入波形圖這個(gè)概念，一個(gè)學(xué)生就主動(dòng)站起來(lái)侃侃而談，并且還展示自己預(yù)先做好的PPT，上面有該學(xué)生自己所錄制的各種各樣的聲音的波形圖(如圖2)。筆者很好奇，就問(wèn)該生是如何做到的。學(xué)生很得意地講：是上次下載手機(jī)APP過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)可以下載其他類似的軟件。于是他下載后并積極進(jìn)行嘗試，發(fā)現(xiàn)這個(gè)軟件有顯示聲音波形的功能，而他只需要截屏就可以。并且他從波形圖中發(fā)現(xiàn)當(dāng)聲音變化的時(shí)候，波形也會(huì)相應(yīng)改變。該生總結(jié)如下：“聲音大，波形就高，聲音越尖，波形越密，越好聽的聲音，波形圖就越復(fù)雜”。筆者不禁感慨萬(wàn)千：這才是真正的探究！學(xué)生的這段話，雖然較為粗糙，其實(shí)他已經(jīng)摸到了聲學(xué)中基頻的門檻了(聲音越好聽，波形越復(fù)雜)，一個(gè)簡(jiǎn)單的手機(jī)軟件就可以把原來(lái)很枯燥的課堂變得如此生動(dòng)有趣。

初中學(xué)生對(duì)生動(dòng)形象的物理實(shí)驗(yàn)普遍懷有好奇心和神秘感，合適的教學(xué)設(shè)計(jì)不僅能幫助學(xué)生理解和掌握知識(shí)，而且能激起學(xué)生的興趣，啟迪其思維，進(jìn)行定向探究。引發(fā)新的問(wèn)題從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，探究能力是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和從事未來(lái)工作的一種必要能力，因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)是操作性和邏輯性很強(qiáng)的綜合訓(xùn)練過(guò)程，因此，探究能力的形成不是一蹴而就，應(yīng)在整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從不同角度有計(jì)劃地進(jìn)行培養(yǎng)，不斷的優(yōu)化。智能手機(jī)的引入就是一個(gè)很好的優(yōu)化過(guò)程，利用智能手機(jī)的易用性、普及性，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中新的切入點(diǎn)。

圖2

2　利用手機(jī)互動(dòng)軟件，拓展學(xué)生交流的空間

筆者受到啟示后，開始在各個(gè)有可能的環(huán)節(jié)上嘗試?yán)弥悄苁謾C(jī)。了解到現(xiàn)在學(xué)生幾乎都有QQ群，能否將QQ群的交流應(yīng)用到物理教學(xué)上？筆者進(jìn)行了嘗試。

蘇科版九年級(jí)第十三章有“自制水果電池”的綜合實(shí)踐活動(dòng)，以往筆者將任務(wù)布置給學(xué)生，學(xué)生也就是簡(jiǎn)單地做一做，甚至還有學(xué)生不做。今年，筆者布置任務(wù)時(shí)提出了挑戰(zhàn)性要求：比一比，哪一位同學(xué)做的水果電池的電壓最高。要求學(xué)生測(cè)出自制的水果電池電壓后，做成視頻上傳到QQ群中，全班比賽。一石激起千層浪，學(xué)生各顯神通，甚至有學(xué)生邀請(qǐng)了家長(zhǎng)來(lái)幫忙。選擇了各種各樣的水果，最終獲勝的結(jié)果有點(diǎn)出乎意料。班上有位學(xué)生進(jìn)行了多種嘗試，最后發(fā)現(xiàn)將西柚、檸檬、蘋果按照相等的配比榨成果汁。用這種果汁做成的水果電池電壓高達(dá)0.7V！而一般水果電池電壓在0.4V左右。要知道，這可是在初三，學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)非常大的情況下，為什么還能愿意花這么多的時(shí)間來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)？其實(shí)背后有著深層次的原因。首先，QQ視頻有很強(qiáng)的即視性。后一個(gè)學(xué)生完全可以參照前個(gè)學(xué)生的步驟，然后在他的結(jié)果上進(jìn)行優(yōu)化。這個(gè)優(yōu)化的過(guò)程就是利用現(xiàn)代傳媒技術(shù)進(jìn)行的交流與合作、交流與評(píng)估的過(guò)程。這比以往在班級(jí)內(nèi)同桌間互動(dòng)或者同組之間互動(dòng)更具有廣泛性和趣味性。其次，QQ視頻有很好的可重復(fù)性，一遍看不懂就再來(lái)一遍，而且不受時(shí)間、空間限制，這樣的交流互動(dòng)比傳統(tǒng)的教學(xué)交流活動(dòng)更加有效。而且讓筆者更受鼓舞的是原來(lái)一些比較害羞的、膽小的學(xué)生也敢于獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并且在群里面進(jìn)行展示。因?yàn)橐曨l錄制也可以反復(fù)嘗試，失敗了還可以再來(lái)，直到成功為止。這樣全面參與的互動(dòng)交流結(jié)果，在以往傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，是很難達(dá)到的。而最后一個(gè)想到用果汁的學(xué)生，就是在這一系列的優(yōu)化因素影響下，想到了由水果到果汁的改變，其實(shí)這就是物理核心素養(yǎng)中科學(xué)思維以及實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)。

3　結(jié)語(yǔ)

如今，學(xué)生使用互聯(lián)網(wǎng)搜索資料的速度遠(yuǎn)超過(guò)教師和家長(zhǎng)，獲得資料和信息更超越書本以及課堂上所能提供的范圍。物理實(shí)驗(yàn)中思辨和討論的過(guò)程在這一背景下顯得尤為重要，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生強(qiáng)化分析、綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源的能力，幫助他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)資源的搜索和選取上更加得心應(yīng)手?！爸悄軙r(shí)代”的到來(lái)正在以一種不可阻擋的態(tài)勢(shì)影響當(dāng)下的教育生態(tài)，廣大教師應(yīng)該順應(yīng)形勢(shì)，借助“人工智能”的特性，優(yōu)化教育教學(xué)行為。