秦雯 鞏曉雁 鐘永江

● 開啟智慧平臺，播種智慧種子

2016年9月濟南市天橋區(qū)智慧教育云平臺正式啟用。三年來，天橋教師一直在探索信息技術在教學中的有效結(jié)合，學習的腳步從未停止過。2017年，天橋區(qū)教育局組織了各學科的100名教師到東北師范大學了解智慧教育的理念，并初步嘗試進行信息技術手段支撐下的智慧課堂構(gòu)建。2018年，天橋區(qū)教育局對100名種子教師開展了智慧教育種子教師跟崗培訓，通過入校聽課交流、觀摩智慧教育基地校課堂教學實踐，學習智慧教育理念下的智慧課堂設計、構(gòu)建途徑及實踐經(jīng)驗，借助線上案例學習活動，掌握信息技術與學科教學深度融合的思路與方法，通過課堂教學實踐、專家到校指導，促進教師對智慧課堂設計與構(gòu)建的實踐及學科工具的深化應用，優(yōu)化課堂。作為智慧種子，筆者有幸在全區(qū)教育信息化的變革大潮中扎根發(fā)芽、成長開花。

● 嘗試智慧平臺，思考問題所在

隨著對智慧課堂的不斷學習和深入了解，筆者發(fā)現(xiàn)很多原來解決不了的難題可以迎刃而解。例如，《平面鏡成像》一節(jié)從教材編排上是在學習了光的直線傳播與光的反射的基礎上，學習認識平面鏡成像，它是前兩節(jié)課知識的應用;另外，本節(jié)課學生將探究平面鏡成像的特點，這個探究是學生學習物理之后遇到的第一個比較完整的科學探究。這個探究在整個初中物理探究性學習中起示范作用，本節(jié)課的一些研究方法和思路，也適合于后面凸透鏡成像的研究和學習。

本節(jié)課的重點是探究并知道平面鏡成像的特點，難點是虛像概念的理解和理解用玻璃板替代平面鏡的研究方法。在備課時，筆者發(fā)現(xiàn)利用常規(guī)教學手段對突破重難點有一定局限性，主要困難有以下幾點：①在探究平面鏡成像特點的實驗中，實驗成功的關鍵在于設計方案的清晰展示，筆者嘗試過讓學生上黑板展示設計方案，或由學生口述方案，或教師給學生演示實驗等，但黑板是平面的，實驗過程的演示呆板抽象，而如果由教師給學生演示，則又無法促使學生自主思考。②學生通過實驗探究親身體驗知道平面鏡成像的特點，以往都是口述展示實驗結(jié)論，由于實驗器材較小，這種方式不能使所有學生都清晰明了地感受大小關系，也不易立體地看到替代法的應用。③學生對平面鏡成像實質(zhì)的理解難以從形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)化，對這一知識點只能死記硬背。

● 借助備課助手，優(yōu)化課堂教學

針對上述問題，筆者借助智慧教育平臺中的備課助手，找到了有效的方法突破難點，取得了滿意的效果。

①在實驗探究中的設計實驗環(huán)節(jié)，智慧教育平臺的備課助手中設置了“同步實驗”，其中的探究實驗有平面鏡成像的實驗操作，它可以三維立體地展示實驗方案，學生可以將實物設計和虛擬展示相結(jié)合。例如，可以利用虛擬實驗室分享自己的設計，展示結(jié)束后，其他組補充點評并提出疑問。通過生生互動、師生互動，理解和突破利用替代法比較物與像大小關系這一難點。

②在實驗探究中的分析與論證環(huán)節(jié)，智慧教育平臺的備課助手中設置了“三維工具”，其中的光學部分有平面鏡成像的三維實驗室。關于平面鏡成像的實質(zhì)和虛像問題，學生只是通過觀察確定，并不知其原理，針對這個難點，可以讓學生先討論思考，成果展示則讓學生利用虛擬實驗室展示作圖過程，通過師生互動，共同歸納出平面鏡成像的原理是光的反射，虛像不是由實際光會聚形成的這一結(jié)論，并總結(jié)虛像定義，真正突破虛像這一難點。

案例設計

《平面鏡成像》教學設計

1.課程標準

通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關系。知道平面鏡成像的特點及應用。

2.學習目標

①能總結(jié)出平面鏡的概念;②能在實驗探究中總結(jié)出平面鏡成像的特點;③在實驗探究中能主動操作，能用自己的語言對實驗現(xiàn)象做出總結(jié);④利用平面鏡的成像特點解釋一些簡單的現(xiàn)象與問題。

3.評價方案

通過活動一，能認真觀看視頻，能認真觀察平面鏡，善于發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象能用準確的語言總結(jié)歸納平面鏡的概念。檢測目標①的達成。

通過活動二，能認真觀察實驗現(xiàn)象，善于發(fā)現(xiàn)問題，積極思考回答問題。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象能提出有價值的探究問題，積極主動地回答問題，善于探求和分析物理結(jié)論，表達能力強。能用準確的語言歸納平面鏡成像的特點。檢測目標②③的達成。

通過活動三，能認真觀察，積極與同伴合作，主動參與交流和實驗探究過程，合作意識強。善于觀察分析物理事實，發(fā)現(xiàn)問題能積極主動思考，探求物理結(jié)論，能通過觀察發(fā)現(xiàn)平面鏡的特點在生活中的應用。檢測目標④的達成。

4.教學過程

（1）視頻引入

以加菲貓照鏡子的視頻引入本節(jié)課題，視頻中，加菲貓很容易就發(fā)現(xiàn)另一只小貓不是鏡子里的自己，而是在模仿自己，是因為它了解平面鏡成像的特點。

設計意圖：借助智慧教育平臺備課助手中的鏈接微視頻功能，通過動畫吸引學生的注意力，充分利用學生好奇心強的特點，激發(fā)學生興趣，使其快速進入本節(jié)課的學習，引入本節(jié)課題。

（2）新課講授

活動一：“探”平面鏡的概念。

活動任務：用自帶的小鏡子觀察鏡子里的自己，然后總結(jié)什么是平面鏡，并說一說生活中常見的平面鏡，做好展示準備。

設計意圖：明確課堂模式，體現(xiàn)主體教學理念，激發(fā)學習動機。培養(yǎng)觀察能力，通過生活中的現(xiàn)象，提出與物理有關的問題，開啟探究學習的大門。

（3）明確特點

活動二：“探”平面鏡成像特點。

提出問題：①觀察平面鏡里，你看到的臉跟你真實的臉一樣大嗎？②當你遠離平面鏡時，成像到平面鏡的距離是否變化？遠離還是靠近？平面鏡成像的特點是什么？學生根據(jù)導學案及生活實際進行猜想。

猜想假設：學生觀察平面鏡中的成像，猜想平面鏡的成像跟物之間有何關系，通過觀察活動，提出平面鏡成像的特點的猜想，如①像和物的大小可能相等;②像和物體到平面鏡的距離可能相等;③鏡中的像是正立的或是倒立的;④物體到平面鏡的距離發(fā)生變化，像的大小也發(fā)生變化;⑤像與物體左右相反……

有些猜想和假設是可以直接觀察到的，而有些僅僅是猜想，要科學地確定這些觀點是否正確，需要通過實驗驗證。設計實驗部分分為動手設計和展示設計兩個環(huán)節(jié)。

動手設計環(huán)節(jié)：在做實驗之前，要制訂實驗計劃，包括實驗需要什么器材、如何進行、觀察什么、記錄什么。每組學生選擇使用桌面上的實驗器材，也可以使用其他的器材，制訂出一個完整的計劃。

①學生自選器材：A.平面鏡、玻璃板;B.刻度尺、量角器;C.蠟燭（等大或不等大）、棋子、手電筒、夾子、白紙、方格紙。

②學生設計實驗：a.將一張8開的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上，用兩個夾子夾住一塊玻璃板，豎立在白紙上。b.把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現(xiàn)了蠟燭的像。拿光屏在鏡子后面來回移動，觀察光屏上是否有像。c.另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動，在玻璃板前面觀察，使它與前面蠟燭的像重合，比較物與像的大小關系。這時，后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置。改變玻璃板前面蠟燭的位置，重復上述實驗過程，每次都記下兩支蠟燭的位置。d.在白紙上畫出玻璃板的位置，移開玻璃板，用刻度尺畫實線，把每次實驗中兩支蠟燭的位置連接起來，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來并比較它們的大小，再用量角器測量兩支蠟燭的位置連接與鏡面的關系。e.學生設計表格（如下表）。

設計意圖：引導學生正確進行探究設計，讓學生學習圍繞探究目的選擇儀器，培養(yǎng)邏輯思維能力以及帶著任務去討論的習慣。要求學生在設計的同時，也在培養(yǎng)設計實驗的能力與制訂計劃的能力。

展示設計環(huán)節(jié)：實驗設計結(jié)束后，引導學生分享實驗設計。為了讓學生更清晰直觀展示，借助備課助手中“同步實驗”的探究實驗功能，鼓勵學生大膽質(zhì)疑別組的方案，學生利用“同步實驗”展示用沒點燃的蠟燭替代像，提出“替代法”這一探究方法（如右圖）。

設計意圖：平面鏡成像是本課重點，又是通過實驗驗證得出的，一個好的設計方案是實驗成功的關鍵。學生借助備課助手中同步實驗的“探究實驗”進行演示、操作，理解并掌握實驗的方法，而且在備課助手的一次次演示中，發(fā)揮學科工具的優(yōu)勢，彌補設計與想象的不足，突破替代法比較物和像的大小關系這一難點。

學生分組實驗，記錄數(shù)據(jù)，并到講臺前展示實驗過程，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，歸納結(jié)論。師生共同總結(jié)平面鏡成像的特點：像與物的大小相等;像和物體到鏡面的距離相等;像和物體對于平面鏡是對稱的;平面鏡所成的像是虛像。同時，教師提出問題：①實驗中為什么用玻璃板而不用平面鏡？②實驗中為什么要用兩支完全相同的蠟燭？③如果通過玻璃板看到了兩個像，原因是什么？如何克服這個現(xiàn)象？

設計意圖：在探究“平面鏡成像特點”中領略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，體會獲得知識的成功感，提高學生質(zhì)疑、分析、總結(jié)解決問題的能力。通過學生的互動，培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新意識，同時也培養(yǎng)學生邏輯思維能力和語言表達能力，體現(xiàn)學生的主體地位。

教師提出問題：燭焰發(fā)出的光遇見平面鏡會怎樣？我們?yōu)槭裁茨芸吹街車奈矬w？學生先獨立思考并討論，為了讓學生更好地理解虛像，教師利用備課助手中的“三維工具”，呈現(xiàn)正確的作圖過程，讓學生深入理解平面鏡成像原理是光的反射，平面鏡所成的像是虛像。虛像不是實際光會聚而成的，用光屏承接不到。

設計意圖：利用三維工具作圖，能讓學生清晰地看到反向延長線，真正突破虛像不是由實際光線會聚形成的這一難點。在三維實驗的直觀感受下將學生的思考推向深入，引導學生進行邏輯思考和推理，為后面學習凸透鏡成像特點也做好鋪墊。

（4）深入探究

活動三：“探”平面鏡成像特點的應用。

①用平面鏡觀察眼睛不能看到的物體，如自己的面容、姿勢、口腔內(nèi)牙齒等，結(jié)合這些談談平面鏡的作用。②根據(jù)潛望鏡的光路，說出其中兩個平行的平面鏡的作用。③在你的生活中，哪些地方存在因為使用平面鏡而造成的光污染？它屬于什么反射？你的防治建議是什么？

設計意圖：知道平面鏡的應用，把學習的知識融入到生活中，培養(yǎng)學生科學的態(tài)度和責任。

（5）課堂小結(jié)及布置作業(yè)（略）

智慧反思

本節(jié)課的教學過程使學生感到輕松、愉悅，筆者將信息技術與傳統(tǒng)教學有效融合，幫助學生掌握重點、突破難點，取得了不錯的教學效果。

但本節(jié)課也存在幾點不足：一是由于學生能力發(fā)展的不平衡，在施行新型教學方式時有部分學生感到有一定難度，在展示環(huán)節(jié)還要繼續(xù)培養(yǎng)學生的綜合能力。二是探究過程中“提出問題”環(huán)節(jié)仍由教師拋出問題，學生自主提問、猜想、探究能力有待加強。三是本節(jié)課屬于實驗探究課型，中間還穿插難點的突破，時間安排方面有點緊張，一節(jié)課的時間沒有完整地完成整節(jié)課的教學。

應用信息技術上好物理課，并不是簡單地在物理課堂教學中用到計算機、多媒體，也不是信息技術與物理教學的疊加，而是把信息技術與物理學習進行有效融合，在信息技術的輔助下激發(fā)學生學習物理的興趣，引導學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。智慧教育要求在整個教學過程中所有的參與者都是智慧的，教師作為引導者要擁有智慧教育理念，促進學生智慧地發(fā)展。利用信息技術創(chuàng)設情境引導學生自主探究，讓學生在信息技術手段支持下參與學習過程，利用信息技術進行學習、分析、評價等教學方式正符合智慧教育的理念?？萍疾粩喟l(fā)展，信息技術的表現(xiàn)形式將是無限的，有限的是教師對信息技術的掌控程度。在今后的教學中，筆者要爭取將信息技術更好地融合到物理教學中，讓物理課堂成為智慧課堂，將學生培養(yǎng)成為智慧型學生，也讓自己成長為智慧型教師。