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摘 要：智慧课堂的发展需要发达的信息技术、先进的教学理念氛围、智慧型教师的培养及学生自主学习意识的支持。通过对比和分析智慧课堂与传统课堂的差异，制定大学物理智慧教学模式及智慧课堂的实施方案。以大学物理中光的干涉——薄膜干涉这节知识点为例，从课前、课中和课后三方面说明如何在课堂实践中融合信息技术进行智慧教学，并总结和归纳了智慧课堂实践中要注意的几点问题。
关键词：智慧课堂;自主学习;创新;个性化
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
Practice of smart class in College Physics
Wang Dong Zhang Min Wang Xin
Mathematics and Physics AnHui JianZhu University AnhuiHeifei 230601
Abstract：The development of smart classroom needs the support of advanced information technology and teaching idea，the training of smart teachers and the autonomous learning awareness of students.By comparing and analyzing the difference between the smart classroom and the traditional classroom，the teaching mode and the implementation plan of the college physics smart classroom are formulated.Taking the light interference——thin film interference in college physics as an example，we illustrate how to integrate information technology into smart teaching in the classroom from three aspects：before class，during class and after class，then summarize some problems that should be paid attention to in smart classroom practice.
Keywords：smart classroom;autonomous learning;innovate;personalization
1 緒论
随着现代信息技术的发展及其在教育教学中的应用，教育教学内容形式发生了日新月异的变化。微课、慕课、SPOC、翻转课堂以及线上线下混合式等教学方式都给我们的传统教学带来变革，极大地活跃了传统的教学课堂模式。超星学习通、雨课堂、蓝墨云班课等智慧教学平台已经渗透到我们的教学活动中，它们改变了传统教学理念，拓展了教学的时间和空间，丰富了教学资源，加强了师生交流，改变了传统教育的主角。
2 智慧课堂及实现智慧课堂因素
智慧课堂是信息技术发展带来的教育改革的产物，智慧课堂最早可以追溯到IBM2008提出的智慧地球概念[12]。当智慧的理念渗透到不同领域，就带来不同领域的智慧化如智慧城市、智慧教育、智慧医疗等。智慧教育[23]是要让教师实施高效教学方法，使学生获得个性化服务，培养其良好价值取向及较强行动能力，创造思维潜能，将智慧教育理念渗透到课堂中去从而形成智慧课堂。祝等人[2]认为智慧课堂是用智慧教育理念，对反转课堂的再塑造，但反转课堂中主要学习资源存在效果的天花板，智慧课堂可以突破效果天花板。智慧课堂可以从两种视角去理解：一种基于教育视角，一种基于信息化视角。其实两种视角是关联而非隔离的，其最终目标都是将传统知识授课方式转向智慧课堂授课方式。孙曙辉[1]等人提出智慧课堂是基于建构主义，将互联网思维、物联网、大数据等新一代信息技术运用到课前、课中、课后的一种智能的高效课堂。
智慧课堂是在信息技术发展的大背景下，教育主管部门和教师对智慧教育的积极探索和推行，从而形成智慧课堂的教学理念，它的实现需要以下几个因素。 （1）发达的信息通信技术。在信息发达的大环境下，随着云计算、物联网、大数据等先进技术手段渗透于教育中，智慧课堂应运而生。先进的技术手段和先进的终端可以使教师与学生的交流在时间空间上拓展和延伸，便于师生互动，并将学生课前、课中、课后学情智能分析，并反馈于教师，促进师生之间交流和协作学习。同时硬件技术发展，比如先进终端：多媒体，智能手机和平板电脑等和软件系统发展都是智慧课堂必要的条件，同时教育教学中的教與学的数据也需要借助大数据技术的发展来实现，比如物联网、数据挖掘、机器学习的发展。
（2）先进的智慧教学理念的氛围。要把智慧教学理念推行到实践课堂中去，需要几个层次的推广和支持。首先，最高层面的教育主管部门要充分发挥高新技术发展在教育行业的促进作用，推广智慧教育，对传统课堂进行改革。再次，学校的相关部门要制定支持智慧课堂发展的方针政策，给予项目支持，比如对授课中采用智慧课堂教学方式的老师的工作量的重新认定，教学研究项目的支持，以及允许教学任务安排和教学评价的灵活性。智慧课堂教育必然涉及新的教学方式和教学评价模式，由于传统的教学模式中学生参与度低，所以学生的平时成绩比例不宜提高，平时成绩的确定也不太客观，而智慧课堂有翔实的教与学的数据记录与分析，可以客观评价学生平时表现，从而可以提高平时成绩在这门课中的占比，这需要学校教务和相关部门的支持和认可。
（3）智慧型教师的培养。祝智庭[2]提到教师应提升信息化教学能力，与学生开展交流合作，培养学生自主学习，实行探究式学习教育。这需要教师学习智慧教育理念，相关部门需要组织教师培训。智慧课堂对教师的素质要求比传统教学方式高，它要求教师深刻把握先进教育理念，熟练掌握先进教育技术手段，能将学习内容完美设计于课中、课前和课后。所以教师必须不断学习先进教学理论，提高自我素质，才能适应和胜任新形势下教学教育方式。
（4）学生自主学习意识的支持。智慧课堂旨在提升学生自主学习能力，激发学生主体意识，培养学生创造性，而这些素质的培养非一蹴而就，需渐进式的发展，持续的培养，所以智慧课堂教育要从中小学抓起，尤其对大学课堂，学生若已经是具备初步的自主学习能力，经历了初中和高中的智慧教育模式，那将非常有助于大学智慧课堂的进行。
3 智慧课堂教学模式及大学物理智慧课堂的教学实施
3.1 智慧课堂教学模式
孙曙辉等人[1]指出传统课堂教学理论通常用5+4流程，而智慧课堂采用8+8流程结构。李萌[4]提出了5+5互动流程智慧教学模式。王咏梅等[5]对讯飞的三段十步智慧课堂教学模式进行了研究，卞金金等[6]对基于智慧课堂的学习模式也进行了研究，仝赛赛等[7]研究了基于移动学习系统框架下的教学模式。综合上述的研究，无论传统教学模式还是智慧课堂教学模式均包括课前、课中及课后三个部分，涉及的对象为教师和学生。
（1）在课前环节：传统的教学模式中，课前老师备课，学生预习，二者之间不发生联系，是单边的。而智慧教育课堂中课前师生可通过智慧平台交流预习遇到的问题，更重要的是教师通过学生的交流和课前的测试，得到反馈信息，从而对教学进行再设计，由于掌握了学生的学前状态，这样便于教师后面的课中课后部分的教学。
（2）在课中环节：传统课堂是教师授课，学生听讲，这其中教师可提问学生，此时实现了部分的互动，但多为被动式的。智慧课堂的课中环节学生为主体，根据预习，教师导入课题下达任务，同学可进行探究式学习，并且互相交流。教师可通过多种教学平台对学生进行多种方式的教学，诸如随机选人、投票、小组讨论、问卷、词云分析、学生互评等等，这种学习是主动的，互动是深入的。教师在课中重点是对教学重难点进行深入的启发式讲解。
（3）在课后环节：传统课堂教师布置统一的作业，学生完成作业后，教师批改，至少几天后才可反馈于学生。智慧课堂可给学生推送个性化作业，并且学生在完成作业时，客观题可以及时得到反馈，主观题在教师批改完也可以立即反馈，更重要的是学生在课后可以通过平台发布学习感受，提出问题，与老师和同学们交流。教师可以根据学习平台的数据分析对学生知识掌握情况有直观的把握，而传统的课堂教学模式中教师课后对学生的学情分析非常浪费时间，而且很不全面。
通过以上对比不难发现，智慧课堂将现代信息技术深度融合到教学中去，以学生为中心，强调学生创新能力培养，对学生的教学是个性化的，有利于学生个性化发展[1]。
3.2 大学物理智慧课堂的教学实施
大学物理是我校非物理专业公共基础课，涉及的专业多，学生差别较大，专业需求也有差异，在教学实践中我们正在积极探究把智慧课堂应用到大学物理教学中去，下面以光的干涉—薄膜干涉这一节为例，讨论大学物理智慧课堂教学的实施。
课前在超星学习通平台发布相关的预习教学资源，由于光的干涉在生活中常见，所以资源中包括生活中光的干涉的图片和视频，同时要求学生上传相关干涉图片或者视频，让学生根据教材内容探究干涉的物理原理并完成三道预习题。根据同学们预习情况，经过学习通平台数据分析，同学们对干涉原理理解较好，但对本节涉及的半波损失的讨论较为突出，从讨论中发现这是学生的难点，而且半波损失的判断正确与否，直接决定了明暗纹的判断结果，在此基础上，我们制定了符合学情的教学设计方案。
课中环节首先是课题导入，以一幅生活中儿童吹肥皂泡图导入薄膜干涉。同学们先讨论干涉原理，然后教师用学习通随机点名提问，再推导薄膜干涉光程差公式。在学生的推导结果中有两个问题：第一，光的传播路程要乘以介质折射率才是光程。第二，半波损失的判断。针对这两个问题，着重进行讲解。其中在讨论光程差公式Δ=2en22-n12sin2i+λ/2在哪些情况下要有λ/2这项的时候，教师现场发布任务，请同学分组讨论介质n1/n2/n3排列方式的组合种类及各种组合情况下光程差公式，每个小组出一个结果，并且安排一个组员进行讲解，让同学们充分讨论，教师深入学生参与讨论。最后各组代表发言，结合大家的意见，教师进行总结，并提出参考答案。如图1所示，让同学们参考。随后发布课堂检测，结果发现涉及半波损失的问题，同学们的答题结果较为满意，但仍有少数同学有误。 课后环节中教师推送个性化作业，对课堂随测中几个完成有错误的同学推送个性化作业，同时录制薄膜干涉的应用的微视频，并提出问题，让同学们在平台提问交流。最后从课后作业平台数据分析中发现大家对重难点掌握的比较好。本次智慧课堂实践具体流程总结如下：
4 结语
智慧课堂是要改进传统教学方式，但是这种改进不应仅是形式上，而应是内容与形式都要变革的，是深层次的。倘若只是借助于现代的信息技术，但仍然是填鸭式的传授知识的理念，那么这只是在改变形式而已，比如把课堂上老师的授课变成视频发给学生，这样的改革没有改变本质。大学物理智慧课堂实践过程中要注意：（1）对于简单的记忆型知识点，往往可以通过微视频让学生自学，但是章节中的重难点和一些学生不易看懂的知识点则必须放到线下课堂，认真讲解，不是为了追求线上教学方式而疏于线下的教学方式。（2）我们在教学设计中，必须秉承以学生为中心的教学理念，培养学生主动学习的习惯，充分发挥学生的主观能动性和创造性。（3）智慧课堂中要多渗透探究式学习方式，但并不是每节都去探究，要选择合适的知识点才去使用。总之，这是一场新的课堂革新，是需要教师、学生、教育主管部门，甚至是社會各方面共同配合才能够彻底实践的一场改革。
参考文献：
[1]孙曙辉，刘邦奇.智慧课堂[M].北京：北京师范大学，2016.
[2]祝智庭.智慧教育新发展：从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究，2016，22（1）：1819.
[3]祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012，12（5）：13.
[4]李萌.基于超星学习通的智慧课堂教学模式研究与实践[J].淮北职业技术学院学报，2018，17（6）：3640.
[5]王咏梅，杨静，宋莉，张敏.智慧课堂在C语言程序设计教学中的应用[J].池州学院学报，2018，32（3）：130132.
[6]卞金金，徐福荫.基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J].中国电化教育中国电化教育，2016，2：6468.
[7]仝赛赛，方海光，高洁，杜婧敏.基于平板电脑的智慧移动学习课堂构建研究[J].中国教育信息化，2016，22：5155.
基金项目：安徽省智慧课堂试点项目（2017zhkt161）;校大规模在线开放课程（MOOC）（2019xjmk06）;校级质量工程（2018jy07）;安徽省质量工程项目（2019jyxm0307，2019jyxm0310）
作者简介：王东（1981— ），男，安徽合肥人，博士，副教授，研究方向：大学物理教学。
关键词：智慧课堂;自主学习;创新;个性化
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
Practice of smart class in College Physics
Wang Dong Zhang Min Wang Xin
Mathematics and Physics AnHui JianZhu University AnhuiHeifei 230601
Abstract：The development of smart classroom needs the support of advanced information technology and teaching idea，the training of smart teachers and the autonomous learning awareness of students.By comparing and analyzing the difference between the smart classroom and the traditional classroom，the teaching mode and the implementation plan of the college physics smart classroom are formulated.Taking the light interference——thin film interference in college physics as an example，we illustrate how to integrate information technology into smart teaching in the classroom from three aspects：before class，during class and after class，then summarize some problems that should be paid attention to in smart classroom practice.
Keywords：smart classroom;autonomous learning;innovate;personalization
1 緒论
随着现代信息技术的发展及其在教育教学中的应用，教育教学内容形式发生了日新月异的变化。微课、慕课、SPOC、翻转课堂以及线上线下混合式等教学方式都给我们的传统教学带来变革，极大地活跃了传统的教学课堂模式。超星学习通、雨课堂、蓝墨云班课等智慧教学平台已经渗透到我们的教学活动中，它们改变了传统教学理念，拓展了教学的时间和空间，丰富了教学资源，加强了师生交流，改变了传统教育的主角。
2 智慧课堂及实现智慧课堂因素
智慧课堂是信息技术发展带来的教育改革的产物，智慧课堂最早可以追溯到IBM2008提出的智慧地球概念[12]。当智慧的理念渗透到不同领域，就带来不同领域的智慧化如智慧城市、智慧教育、智慧医疗等。智慧教育[23]是要让教师实施高效教学方法，使学生获得个性化服务，培养其良好价值取向及较强行动能力，创造思维潜能，将智慧教育理念渗透到课堂中去从而形成智慧课堂。祝等人[2]认为智慧课堂是用智慧教育理念，对反转课堂的再塑造，但反转课堂中主要学习资源存在效果的天花板，智慧课堂可以突破效果天花板。智慧课堂可以从两种视角去理解：一种基于教育视角，一种基于信息化视角。其实两种视角是关联而非隔离的，其最终目标都是将传统知识授课方式转向智慧课堂授课方式。孙曙辉[1]等人提出智慧课堂是基于建构主义，将互联网思维、物联网、大数据等新一代信息技术运用到课前、课中、课后的一种智能的高效课堂。
智慧课堂是在信息技术发展的大背景下，教育主管部门和教师对智慧教育的积极探索和推行，从而形成智慧课堂的教学理念，它的实现需要以下几个因素。 （1）发达的信息通信技术。在信息发达的大环境下，随着云计算、物联网、大数据等先进技术手段渗透于教育中，智慧课堂应运而生。先进的技术手段和先进的终端可以使教师与学生的交流在时间空间上拓展和延伸，便于师生互动，并将学生课前、课中、课后学情智能分析，并反馈于教师，促进师生之间交流和协作学习。同时硬件技术发展，比如先进终端：多媒体，智能手机和平板电脑等和软件系统发展都是智慧课堂必要的条件，同时教育教学中的教與学的数据也需要借助大数据技术的发展来实现，比如物联网、数据挖掘、机器学习的发展。
（2）先进的智慧教学理念的氛围。要把智慧教学理念推行到实践课堂中去，需要几个层次的推广和支持。首先，最高层面的教育主管部门要充分发挥高新技术发展在教育行业的促进作用，推广智慧教育，对传统课堂进行改革。再次，学校的相关部门要制定支持智慧课堂发展的方针政策，给予项目支持，比如对授课中采用智慧课堂教学方式的老师的工作量的重新认定，教学研究项目的支持，以及允许教学任务安排和教学评价的灵活性。智慧课堂教育必然涉及新的教学方式和教学评价模式，由于传统的教学模式中学生参与度低，所以学生的平时成绩比例不宜提高，平时成绩的确定也不太客观，而智慧课堂有翔实的教与学的数据记录与分析，可以客观评价学生平时表现，从而可以提高平时成绩在这门课中的占比，这需要学校教务和相关部门的支持和认可。
（3）智慧型教师的培养。祝智庭[2]提到教师应提升信息化教学能力，与学生开展交流合作，培养学生自主学习，实行探究式学习教育。这需要教师学习智慧教育理念，相关部门需要组织教师培训。智慧课堂对教师的素质要求比传统教学方式高，它要求教师深刻把握先进教育理念，熟练掌握先进教育技术手段，能将学习内容完美设计于课中、课前和课后。所以教师必须不断学习先进教学理论，提高自我素质，才能适应和胜任新形势下教学教育方式。
（4）学生自主学习意识的支持。智慧课堂旨在提升学生自主学习能力，激发学生主体意识，培养学生创造性，而这些素质的培养非一蹴而就，需渐进式的发展，持续的培养，所以智慧课堂教育要从中小学抓起，尤其对大学课堂，学生若已经是具备初步的自主学习能力，经历了初中和高中的智慧教育模式，那将非常有助于大学智慧课堂的进行。
3 智慧课堂教学模式及大学物理智慧课堂的教学实施
3.1 智慧课堂教学模式
孙曙辉等人[1]指出传统课堂教学理论通常用5+4流程，而智慧课堂采用8+8流程结构。李萌[4]提出了5+5互动流程智慧教学模式。王咏梅等[5]对讯飞的三段十步智慧课堂教学模式进行了研究，卞金金等[6]对基于智慧课堂的学习模式也进行了研究，仝赛赛等[7]研究了基于移动学习系统框架下的教学模式。综合上述的研究，无论传统教学模式还是智慧课堂教学模式均包括课前、课中及课后三个部分，涉及的对象为教师和学生。
（1）在课前环节：传统的教学模式中，课前老师备课，学生预习，二者之间不发生联系，是单边的。而智慧教育课堂中课前师生可通过智慧平台交流预习遇到的问题，更重要的是教师通过学生的交流和课前的测试，得到反馈信息，从而对教学进行再设计，由于掌握了学生的学前状态，这样便于教师后面的课中课后部分的教学。
（2）在课中环节：传统课堂是教师授课，学生听讲，这其中教师可提问学生，此时实现了部分的互动，但多为被动式的。智慧课堂的课中环节学生为主体，根据预习，教师导入课题下达任务，同学可进行探究式学习，并且互相交流。教师可通过多种教学平台对学生进行多种方式的教学，诸如随机选人、投票、小组讨论、问卷、词云分析、学生互评等等，这种学习是主动的，互动是深入的。教师在课中重点是对教学重难点进行深入的启发式讲解。
（3）在课后环节：传统课堂教师布置统一的作业，学生完成作业后，教师批改，至少几天后才可反馈于学生。智慧课堂可给学生推送个性化作业，并且学生在完成作业时，客观题可以及时得到反馈，主观题在教师批改完也可以立即反馈，更重要的是学生在课后可以通过平台发布学习感受，提出问题，与老师和同学们交流。教师可以根据学习平台的数据分析对学生知识掌握情况有直观的把握，而传统的课堂教学模式中教师课后对学生的学情分析非常浪费时间，而且很不全面。
通过以上对比不难发现，智慧课堂将现代信息技术深度融合到教学中去，以学生为中心，强调学生创新能力培养，对学生的教学是个性化的，有利于学生个性化发展[1]。
3.2 大学物理智慧课堂的教学实施
大学物理是我校非物理专业公共基础课，涉及的专业多，学生差别较大，专业需求也有差异，在教学实践中我们正在积极探究把智慧课堂应用到大学物理教学中去，下面以光的干涉—薄膜干涉这一节为例，讨论大学物理智慧课堂教学的实施。
课前在超星学习通平台发布相关的预习教学资源，由于光的干涉在生活中常见，所以资源中包括生活中光的干涉的图片和视频，同时要求学生上传相关干涉图片或者视频，让学生根据教材内容探究干涉的物理原理并完成三道预习题。根据同学们预习情况，经过学习通平台数据分析，同学们对干涉原理理解较好，但对本节涉及的半波损失的讨论较为突出，从讨论中发现这是学生的难点，而且半波损失的判断正确与否，直接决定了明暗纹的判断结果，在此基础上，我们制定了符合学情的教学设计方案。
课中环节首先是课题导入，以一幅生活中儿童吹肥皂泡图导入薄膜干涉。同学们先讨论干涉原理，然后教师用学习通随机点名提问，再推导薄膜干涉光程差公式。在学生的推导结果中有两个问题：第一，光的传播路程要乘以介质折射率才是光程。第二，半波损失的判断。针对这两个问题，着重进行讲解。其中在讨论光程差公式Δ=2en22-n12sin2i+λ/2在哪些情况下要有λ/2这项的时候，教师现场发布任务，请同学分组讨论介质n1/n2/n3排列方式的组合种类及各种组合情况下光程差公式，每个小组出一个结果，并且安排一个组员进行讲解，让同学们充分讨论，教师深入学生参与讨论。最后各组代表发言，结合大家的意见，教师进行总结，并提出参考答案。如图1所示，让同学们参考。随后发布课堂检测，结果发现涉及半波损失的问题，同学们的答题结果较为满意，但仍有少数同学有误。 课后环节中教师推送个性化作业，对课堂随测中几个完成有错误的同学推送个性化作业，同时录制薄膜干涉的应用的微视频，并提出问题，让同学们在平台提问交流。最后从课后作业平台数据分析中发现大家对重难点掌握的比较好。本次智慧课堂实践具体流程总结如下：
4 结语
智慧课堂是要改进传统教学方式，但是这种改进不应仅是形式上，而应是内容与形式都要变革的，是深层次的。倘若只是借助于现代的信息技术，但仍然是填鸭式的传授知识的理念，那么这只是在改变形式而已，比如把课堂上老师的授课变成视频发给学生，这样的改革没有改变本质。大学物理智慧课堂实践过程中要注意：（1）对于简单的记忆型知识点，往往可以通过微视频让学生自学，但是章节中的重难点和一些学生不易看懂的知识点则必须放到线下课堂，认真讲解，不是为了追求线上教学方式而疏于线下的教学方式。（2）我们在教学设计中，必须秉承以学生为中心的教学理念，培养学生主动学习的习惯，充分发挥学生的主观能动性和创造性。（3）智慧课堂中要多渗透探究式学习方式，但并不是每节都去探究，要选择合适的知识点才去使用。总之，这是一场新的课堂革新，是需要教师、学生、教育主管部门，甚至是社會各方面共同配合才能够彻底实践的一场改革。
参考文献：
[1]孙曙辉，刘邦奇.智慧课堂[M].北京：北京师范大学，2016.
[2]祝智庭.智慧教育新发展：从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究，2016，22（1）：1819.
[3]祝智庭，贺斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].电化教育研究，2012，12（5）：13.
[4]李萌.基于超星学习通的智慧课堂教学模式研究与实践[J].淮北职业技术学院学报，2018，17（6）：3640.
[5]王咏梅，杨静，宋莉，张敏.智慧课堂在C语言程序设计教学中的应用[J].池州学院学报，2018，32（3）：130132.
[6]卞金金，徐福荫.基于智慧课堂的学习模式设计与效果研究[J].中国电化教育中国电化教育，2016，2：6468.
[7]仝赛赛，方海光，高洁，杜婧敏.基于平板电脑的智慧移动学习课堂构建研究[J].中国教育信息化，2016，22：5155.
基金项目：安徽省智慧课堂试点项目（2017zhkt161）;校大规模在线开放课程（MOOC）（2019xjmk06）;校级质量工程（2018jy07）;安徽省质量工程项目（2019jyxm0307，2019jyxm0310）
作者简介：王东（1981— ），男，安徽合肥人，博士，副教授，研究方向：大学物理教学。