智慧課堂背景下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的探究

張家偉

（牡丹江師范學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來臨，促使教育教學(xué)不斷改革，努力將新一代的信息技術(shù)與課堂教學(xué)更好地融合在一起，力求改善傳統(tǒng)課堂中信息資源更新不及時(shí)、教學(xué)模式單一、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高等情況?；诖?，“智慧課堂”這一概念應(yīng)運(yùn)而生，如果智慧課堂能夠真正做到教育模式的革新，相信對教育改革來說是向前邁了一大步。本研究基于新信息技術(shù)的大背景，提出將智慧課堂應(yīng)用于高中化學(xué)課堂的策略。

一、智慧課堂提出的背景

（一）智慧課堂的含義界定

因?yàn)橹腔壅n堂是個(gè)新型模式，所以國內(nèi)外學(xué)者對智慧課堂這一概念也是眾說紛紜。祝智庭教授認(rèn)為，智慧課堂應(yīng)讓學(xué)習(xí)者獲得有針對性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，通過技術(shù)智能環(huán)境，使教師充分發(fā)揮其專業(yè)技能，將學(xué)生在價(jià)值取向、行動(dòng)能力、思維品質(zhì)、創(chuàng)造潛能等方面培養(yǎng)成才[1]。也有專家認(rèn)為，在智慧系統(tǒng)中，智慧課堂的學(xué)習(xí)模式具有智能化、個(gè)性化和多元化的特征，通過可移動(dòng)的終端設(shè)備，也將課堂設(shè)置成深度、高效、自主和開放的模式[2]?？v觀學(xué)界觀點(diǎn)，普遍認(rèn)為智慧課堂應(yīng)兼具智能環(huán)境和資源智能的學(xué)習(xí)條件?；诖?，本研究認(rèn)為，智慧課堂是在新信息技術(shù)的支撐下，將數(shù)字化教學(xué)融入課堂，旨在打造智能、多元和個(gè)性的教學(xué)模式。

（二）智慧課堂的發(fā)展現(xiàn)狀

2018年頒布的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》提出要在2022年基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園，推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的新模式。由此可見，智慧課堂的出現(xiàn)是趨勢使然，部分學(xué)校也已經(jīng)開設(shè)智慧課堂試點(diǎn)班，為學(xué)者提供了有效的實(shí)踐支撐。其實(shí)，近幾年隨著網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種信息化的教育模式也隨之出現(xiàn)。這些教育模式已經(jīng)越來越普遍，但智慧課堂的出現(xiàn)不是教育模式的“大翻新”，而是容納多種教育資源并對其改良，以期融合為更好的教育模式[3]。而對智慧課堂的研究也是越來越多，相信未來能夠獲得更多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

二、智慧課堂對高中化學(xué)傳統(tǒng)課堂的挑戰(zhàn)

（一）教學(xué)方式：單一性向多元化轉(zhuǎn)變

高中化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐性學(xué)科，傳統(tǒng)的板書、文字講授不能透徹地解釋學(xué)生的疑難問題。雖然“板書—掛圖”式的傳統(tǒng)教學(xué)方法具有師生緊密互動(dòng)、重難點(diǎn)明顯等優(yōu)點(diǎn)，但課堂演示內(nèi)容有限、儀器使用不足等問題仍為缺憾[4]。

而隨之出現(xiàn)的智慧課堂逐步轉(zhuǎn)變了這種局面，化學(xué)這一科目也從課堂逐漸走進(jìn)了生活，在新信息技術(shù)平臺和新型軟件的支持下，教學(xué)活動(dòng)不再局限于課堂，而是動(dòng)態(tài)地延伸到教學(xué)的全過程，包括課前、課中、課后。教學(xué)環(huán)節(jié)也有了實(shí)質(zhì)性的改變：線上答疑、虛擬實(shí)驗(yàn)、小組合作等多元化的教學(xué)方式隨之出現(xiàn)，構(gòu)成了不同于傳統(tǒng)課堂的教學(xué)方式。

（二）教學(xué)資源：繁雜化向智能化轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)課堂將教科書作為主要載體，因?yàn)槿鄙傩滦驮O(shè)備和信息技術(shù)，所以大多數(shù)的情況還是圍繞教科書傳授課業(yè)知識，雖然教科書也隨著教育目標(biāo)的改革而更新，但是學(xué)習(xí)內(nèi)容還是以記憶為主，很難活學(xué)活用。

而智慧課堂在各種高科技和新興產(chǎn)業(yè)的支撐下，擁有更加廣闊的資源庫，將目前新興的信息技術(shù)很好地與教學(xué)模式融合。學(xué)生可以隨時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)資源查詢化學(xué)有關(guān)知識或新聞，通過大數(shù)據(jù)整合有疑慮的知識點(diǎn)，大膽地向教師提出問題。這類利用智慧終端無縫銜接的查詢手段，不僅為學(xué)生和教師節(jié)省了時(shí)間，而且更容易整合繁雜的化學(xué)資料。

（三）教學(xué)模式：僵化型向全程型轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)教學(xué)模式基本上注重課上教學(xué)，而課前預(yù)習(xí)和課后作業(yè)的完成情況要依靠學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，但由于部分高中生自主學(xué)習(xí)能力較差，而化學(xué)又是一門實(shí)踐性的學(xué)科，需要學(xué)生有主動(dòng)探究的能力，因此可能導(dǎo)致部分接受能力較弱或基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生對學(xué)習(xí)懈怠，注意力較弱。

而智慧課堂所運(yùn)用的新信息技術(shù)將教學(xué)模式延伸到了課前、課中、課后三個(gè)維度，豐富的科技形式不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且教師可以在智慧平臺上進(jìn)行備課，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行虛擬探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心。課前，教師制作導(dǎo)學(xué)資料發(fā)送到云端，學(xué)生按時(shí)在學(xué)生端進(jìn)行預(yù)習(xí)，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況也能一目了然。課后，教師可以有針對性地發(fā)布課后作業(yè)，實(shí)現(xiàn)因材施教。由此可見，智慧課堂的出現(xiàn)，不但可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，而且可以設(shè)計(jì)高效的教學(xué)過程與環(huán)節(jié)，為課堂教學(xué)帶來質(zhì)的提升[5]。

（四）師生角色：專制型向互動(dòng)型轉(zhuǎn)變

良好的師生關(guān)系是教學(xué)效果發(fā)揮最大化的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)課堂中，教師大多時(shí)間都是課堂“領(lǐng)導(dǎo)者”的角色，雖然在這類師生關(guān)系中教師可以很好地掌握教學(xué)進(jìn)度，但一味地追求進(jìn)度，忽略與學(xué)生的交流，可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩心理，從而造成師生關(guān)系緊張。

在智慧課堂下師生關(guān)系得到改善，教師角色從課堂的“領(lǐng)導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變成“引導(dǎo)者”。進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課時(shí)，教師可以采用小組式的課堂布局，適時(shí)走下講臺與學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)方案，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的思維能力，而且有利于學(xué)生之間對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討。這類互動(dòng)式的交流不僅營造了濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，而且優(yōu)化了師生關(guān)系，使教學(xué)過程由教師單向傳遞轉(zhuǎn)變成師生雙向傳遞，通過互動(dòng)性的有效學(xué)習(xí)使學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)[6]。

三、智慧課堂應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的策略

雖然智慧課堂消除了傳統(tǒng)課堂的部分弊端，但教師也要在化學(xué)課堂中合理地運(yùn)用智慧課堂的優(yōu)點(diǎn)，不要盲目地使用科學(xué)技術(shù)，要結(jié)合學(xué)情及時(shí)地調(diào)整教學(xué)策略。筆者在理解智慧課堂的基礎(chǔ)上，針對高中化學(xué)課提出了以下策略。

（一）課前導(dǎo)學(xué)——預(yù)習(xí)新知，實(shí)時(shí)反饋

智慧課堂下的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)可以有效解決傳統(tǒng)課堂中大多數(shù)學(xué)生對預(yù)習(xí)新知識無從下手的問題。教師發(fā)布預(yù)習(xí)作業(yè)時(shí)可運(yùn)用以下方法：自制微課、甄選課程資源、遴選自測題型等。

1.自制微課。在智慧課堂中，教師可以將制作好的微課通過智慧課堂平臺呈現(xiàn)給學(xué)生，并設(shè)置預(yù)習(xí)截止時(shí)間，其中核心內(nèi)容應(yīng)為課堂教學(xué)中的某一個(gè)知識點(diǎn)，如定義類知識、實(shí)驗(yàn)探究型知識等。教師可以通過與學(xué)生的交流，不斷改善微課的制作水平，提高自身素質(zhì)。

2.甄選課程資源?，F(xiàn)今學(xué)習(xí)資源豐富，足不出戶就可以領(lǐng)略名師風(fēng)采。為了使學(xué)生減弱對新知識的陌生感，教師可以根據(jù)新課程將相關(guān)的優(yōu)秀資源整合發(fā)送給學(xué)生，讓學(xué)生在智慧課堂學(xué)生端接收并且無限次觀看。有序整合的化學(xué)資料可以使知識變得一目了然。

3.遴選自測題型。智慧課堂要求激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，因此微課中可以附帶習(xí)題來檢測學(xué)生預(yù)習(xí)情況。學(xué)生可以多次觀看微課，利用互聯(lián)網(wǎng)等資源查閱相關(guān)知識并書寫問題答案。通過智慧平臺，教師收集學(xué)生自測習(xí)題并根據(jù)學(xué)情進(jìn)行分析，對于個(gè)別問題采用“在線一對一”的方式進(jìn)行解答，而對于普遍問題適當(dāng)修改教案，調(diào)整課程環(huán)節(jié)。

（二）課中互動(dòng)——內(nèi)化知識，實(shí)時(shí)檢驗(yàn)

師生之間的有效對話增多是良好課程的必要條件。真正要上好一節(jié)課，就需要教師將化學(xué)教材中繁雜的定義性質(zhì)揉碎、重組，建立屬于自己的思維框架，不僅要對已有的教材進(jìn)行適度的擴(kuò)展，還要展示出知識的整合性、思辨性，讓學(xué)習(xí)變得更有樂趣[7]。因此，在化學(xué)智慧課堂中應(yīng)有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

1.創(chuàng)設(shè)情境，貼近生活。良好的教學(xué)情境是決定一堂優(yōu)質(zhì)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生快速進(jìn)入狀態(tài)。創(chuàng)設(shè)情境的措施多種多樣，可以引用真實(shí)事件將課程與生活聯(lián)系起來，也可以通過解答預(yù)習(xí)習(xí)題的形式導(dǎo)入新課。

2.虛擬實(shí)驗(yàn)，互動(dòng)討論。通過教師設(shè)置的情境問題，學(xué)生對鈉的性質(zhì)有了初步了解。但化學(xué)畢竟是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究型學(xué)科，傳統(tǒng)教育面對危險(xiǎn)性高、不易操作的實(shí)驗(yàn)通常采取觀看多媒體視頻的手段，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果差，而如今學(xué)生可以通過平板電腦下載NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)室，通過NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室（簡稱NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)室）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)和考試[8]。在操作實(shí)驗(yàn)之前，教師可以針對實(shí)驗(yàn)提出以下幾個(gè)問題：

（1）將鈉投入水中，是浮在水面上還是沉到水下？

（2）鈉是否熔成一個(gè)小球？

（3）反應(yīng)時(shí)溶液顏色有什么變化？

這時(shí)教師可以將學(xué)生隨機(jī)分組，教師在臺上做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中操作模擬實(shí)驗(yàn)。根據(jù)教師提出的問題，小組式的互動(dòng)討論一方面可以增加學(xué)生之間的有效交流；另一方面可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。

3.實(shí)時(shí)測試，內(nèi)化知識。如果要檢驗(yàn)學(xué)生對知識的消化程度，教師可以在線通過電子互動(dòng)軟件推送測試題并設(shè)置答題時(shí)間。在線答題一方面可以使教師實(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)水平；另一方面可以時(shí)刻提醒學(xué)生集中注意力。通過在線提交的習(xí)題，系統(tǒng)可以整合數(shù)據(jù)判斷班級整體的正確率并進(jìn)行分析，如果正確率過低，教師可以選擇再次講解知識點(diǎn)或二次發(fā)布習(xí)題。結(jié)合學(xué)生兩次答題情況，既可以避免學(xué)生首次答題過于緊張，又可以再次鞏固知識。

經(jīng)過以上三個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生可以對新知識有更加深刻的認(rèn)識。智慧課堂中進(jìn)行有效的課堂對話，不僅使學(xué)生小組產(chǎn)生思維碰撞，而且營造了生動(dòng)的課堂氛圍，在師生互動(dòng)的過程中將課堂推向一個(gè)新高潮。

（三）課后輔導(dǎo)——診斷分析，自我評估

1.分層作業(yè)，個(gè)性輔導(dǎo)。傳統(tǒng)課堂對于課后作業(yè)的講授時(shí)間多為下一節(jié)課的課上，這樣的情況不僅耽誤下一節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)，而且無法實(shí)現(xiàn)分層輔導(dǎo)的初衷，如果在一段時(shí)間內(nèi)未處理習(xí)題，可能還會(huì)出現(xiàn)學(xué)生知識層的斷裂。

而智慧課堂提倡的是動(dòng)態(tài)地延伸到教學(xué)的全過程，自然，課后作業(yè)也是其中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，作業(yè)題目可以設(shè)置客觀題、主觀題、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新題。學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)完成客觀題作業(yè)，上傳到平臺上。智慧平臺對客觀題可以自動(dòng)批改并將數(shù)據(jù)傳送到教師端，大大減輕教師的負(fù)擔(dān)。與此同時(shí)，教師對主觀題進(jìn)行批改，在批改的過程中教師也可以了解學(xué)生對知識的掌握程度，教師可以在線詳盡地解答共性問題。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新題時(shí)，可以在NB化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新需要的時(shí)間長并且對學(xué)生的思維能力要求高，教師可以讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行探究，并分別設(shè)置時(shí)間在線對各個(gè)小組的方案進(jìn)行點(diǎn)評。這種課后交流反饋的機(jī)制不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，還可以為教師后續(xù)調(diào)整教學(xué)策略提供有力依據(jù)。

2.整理分析，自我反思。智慧平臺可以將學(xué)生上交的作業(yè)，通過數(shù)據(jù)處理，形成錯(cuò)題集。教師可以根據(jù)智慧課堂的課前、課中、課后三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)反思，以期在接下來的教學(xué)中進(jìn)一步提高自身的教學(xué)素養(yǎng)。教師可以在智慧平臺上查看每個(gè)學(xué)生的錯(cuò)題集并制作自身的反思日記，日記中應(yīng)包含以下幾點(diǎn)：①通過分析學(xué)情，判斷設(shè)置的教學(xué)設(shè)計(jì)是否合理；②教學(xué)過程中，能否引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的思考；③是否自如地運(yùn)用智慧平臺，使課堂環(huán)節(jié)流暢地進(jìn)行；④解答突發(fā)問題時(shí)，是否真正地做到以學(xué)生為本。