[信息技术2.0微能力]：中学九年级物理下（第十七章）发电机为什么能发电-中小学作业设计大赛获奖优秀作品[模板]-《义务教育物理课程标准（2022年版）》.pdf

1、目目录录作业设计方案作业设计方案1一、单元信息基本信息学科年级学期教材版本单元名称物理九年级第二学期沪粤版电动机与发电机单元组织方式团自然单元 重组单元课时信息序号课时名称对应教材内容1关于电动机转动的猜想第十七章第一节2探究电动机转动的原理第十七章第二节3发电机为什么能发电第十七章第三节二、单元分析本章内容在义务教育物理课程标准(2022 年版)中属于“运动和相互 作用”这一主题。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探 究问题和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。1.通过实验,了解通电导线在磁场中

2、会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。2.通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。1.知识框架22.内容内在逻辑分析本章主要学习通电导体在磁场中受力、电磁感应以及这两种电磁现象的重要应用 电动机和发电机。本章教材编写是在上一章学习了“电生磁”的基础上,引发“电与磁的相互作用”在生产、生活中的应用“电动机”。通过拆解电动机,了解电动机的结构(第一节)；通过实验认识通电导线在磁场中受力,揭示电动机的工作原理(第二节)。再运用逆向思维进一步探究“磁生电”“发电机”,并通过实验认识电磁感应现象(第三节)。通过本章学习，引导学生树 立自然现象之间

3、相互联系的世界观,培养学生通过实验来探索自然奥秘的科学探究能力,训练学生“普遍联系”和“逆向思维”等创新思维方式，激发学生发明创造的意识。电动机在生产、生活中有着广泛应用，学生对它既熟悉又陌生；而对发电机，学生却非常陌生。因此学生学习热情高，好奇心强。通过演示实验和实践活动的 安排，进一步提高学生的学习兴趣，更好地投入到本章的学习中去。三、单元学习与作业目标为全面落实“双减”政策,力争“减负”的同时“增效”。本章作业设计思路是,从学生终身发展角度着手，从“是什么”、“为什么”的角度思考,让学生全面深入了解电动机和发电机在生产、生活中的广泛应用,以及两者内部构造和原理。作业设计的整体目标是提升学

4、生的“物理学科核心素养”。具体内容如下：31.了解电动机的内部结构。2.了解通电导体在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与哪些因素有关。3.了解直流电动机的工作原理。4.了解电磁感应现象。知道感应电流产生的条件。5.了解发电机的工作原理。6.了解电磁感应在生产、生活中的应用。四、单元作业设计思路在新课程理念和“双减”政策的指导下,不仅要培养学生的学习兴趣,转变学生的学习方式,提高学生的动手能力,培养学生的创新精神和能力,全面提升学生的科学素养。还致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业。本单 元作业主要是实践性作业和 A、B 两组书面作业相结合。让学生在动手和练习的 过程中,掌握课本

5、中的基础知识,全面提升科学素养。在“双减”政策下，利用课 后延时服务时间，利用实验室准备好的实验器材，教师示范关键制作步骤，学生 小组交流合作，分组制作一台简易电动机和用易拉罐演示电磁感应现象。学生通 过几组实践性作业，体验“从生活走向物理，从物理走向社会”的科学理念。书 面作业，以课程标准为依据，由浅入深，由易到难，由基础知识到实际应用，全 面检查学生对基础知识、基本技能和相关应用的理解和掌握程度。最后设计了一 个实践小论文，让学生跨学科搜集科学家们探究未知世界的钻研精神。五、课时作业001活动作业一周调查生活和生产中(书中图 17-1 介绍的除外)哪些物品使用了电动机？合理即可1.能多渠道

6、收集信息。优秀良好合格2.学生列出的物品个数。优秀良好合格课前了解电动机的使用情况，学生经历观察、思考、调查的过程，体验“从生活走向物理”。团较易中等较难引用改编团原创002活动作业5 分钟4拆解玩具电动机并说出其内部结构电动机主要结构是线圈和磁体1.能独立拆解玩具电动机。优秀良好合格2.能正确写出其内部主要构造名称。优秀良好合格3.乐于动手操作，能分析失败的原因，总结成功经验，体验发现问题并解决问题的喜悦。优秀良好合格了解玩具电动机的内部构造。通过学生的动手操作，激发学生的学习兴趣，养成实事求是的科学态度，提升学生的物理核心素养。较易团中等较难引用改编团原创003练习作业5 分钟将电动机转子

7、的线圈成一段直导线，给这一段直导线 通电，由奥斯特实验可知，在通电的直导线周围会存在，再将磁体靠近通电的直导线，根据“同名磁极相互，异 名磁极相互”的规律可知，通电的直导线会受到的作用。那么你认为电动机转动的原因可能是。简化;磁场;排斥;吸引;力;通电导体在磁场中受到力的作用1.答案的正确性。优秀良好合格2.能独立思考，提出自己的见解。优秀良好合格3.能用物理知识解决问题。优秀良好合格通过此题的练习，是给学生(对电动机转动的猜想)进行点拨，让学生了解简化这一物理方法，为学生设计实验进行铺垫，培 养学生的创新思维能力。较易团中等较难引用改编团原创1 题12 分钟设计实验方案：验证电动机转动原因的

8、猜想(含猜想、实验器材或实验装置图、实验步骤等)。5猜想：电动机的转动可能与磁场和电流有关，磁场可能会对通电线圈产生力的作用而使线圈转动。实验装置图：实验步骤：(1)闭合开关，通电后，导体 ab 不处于磁场中，导体 ab(选填“静止”、“受力运动”)。(2)导体 ab 处于磁场中，断开开关，导体 ab 中没有电流通 过，导体 ab(选填“静止”、“受力运动”)。(3)闭合开关，通电后，导体 ab 处于磁场中，导体 ab(选 填“静止”、“受力运动”)。1.学生独立思考拟定合理的实验方案。优秀良好合格2.有控制实验条件的意识。优秀良好合格培养学生设计实验的能力和创新思维，让学生领会设计实验的科学

9、方法。较易中等团较难引用改编团原创漆包线、干电池、电池盒、磁铁、金属丝、塑料尺、透明胶带、导线1.将漆包线绕在橡皮上，绕 3 至 5 圈。2.用透明胶带将线圈和引线固定。3.用砂纸将一端引线上的漆全部打磨掉，另一端引线上的漆打磨一半。64.用透明胶带将金属支架固定在塑料尺上，中间间隔一段距离，以便放上一块磁铁。5.简易电动机组装完成。1.简易电动机转起来了吗？2.若没有转起来，用手轻推一下试试。3.思考一下电动机转动的原理可能是什么？1.能按步骤将简易电动机组装起来。优秀良好合格2.简易电动机组装完成后能持续转动。优秀良好合格3.能仔细观察实验现象，并提出自己的见解。优秀良好合格这是在课后延时

10、服务的时间段完成的一个制作类作业，经历制作简易电动机的过程，了解电动机的主要结构。培养学生的动 手能力，提高学生的学习兴趣。在制作过程中，发挥团队优势，培养学生的科学思维、科学态度与责任等物理核心素养。7001实践作业5 分钟小组实验探究：通电导体在磁场中受力方向跟哪些因素有关？通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁场方向有关。1.学生参与度。优秀良好合格2.学生小组合作，能拟定合理的实验方案。优秀良好合格3.能根据实验收集的信息，得出正确的结论。优秀良好合格用“问题”引导学生自主探究“新知识”，尝试应用科学研究方法解决实际问题。团较易中等较难引用改编团原创002练习作业2 分钟如图所示是直流

11、电动机的示意图，请在图上标出各部分的名称。磁体;线圈;换向器;电刷1.标注出各部分名称的准确性。优秀良好合格2.能理论联系实际，学以致用。优秀良好合格巩固电动机的主要结构，培养学生对基础知识的应用能力，增强学生对电动机学习的兴趣。团较易中等较难团引用改编原创003实践作业5 分钟8实践操作时，如果模型电动机接通电源后不能转动，你怎样做才能使模型电动机转动起来？你认为模型电动机不转的原因可能有哪些？用手拨动一下线圈 调整电刷 检查线路连接情况，重新接通电路1.学生参与度。优秀良好合格2.学生能用物理知识解决实际问题。优秀良好合格3.能独立思考，提出自己的见解。优秀良好合格根据操作过程中电动机出现

12、的异常情况，学会处理异常问题的简单方法，培养学生运用理论来解决实际问题的能力，体验战胜困难，解决问题的喜悦。较易中等团较难引用改编团原创004练习作业3 分钟如图装置是电动机的工作模型，在工作过程中，_起了关键的作用，它能使线圈刚刚转过_位置时，就自动改变线圈中的_，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动。换向器；平衡；电流方向1.学生的参与度。优秀良好合格2.能观察、分析、处理信息，得出答案。优秀良好合格3.能够对电动机的连续转动有自己的理解。优秀良好合格让学生知道换向器的作用较易团中等较难引用团改编原创A2 题6 分钟91 如图所示是直流电动机的模型图，直流电动机的工作原 理是，它利用与电刷的

13、接触方式，解决了线圈连续转动和导线缠绕问题。第 1题第 2题2如图为直流电动机的基本构造示意图，以下相关的分析中正确的是()A.电动机的主要结构有线圈和磁体。B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能。C.只有改变磁场方向才能改变线圈转动的方向。D.电动机工作过程中，线圈中的电流大小保持不变。1.通电线圈在磁场中受力转动(或通电导体在磁场中受到力的作用或磁场对电流的作用)；换向器2.A1 答案的准确性。优秀良好合格2.能运用物理方法分析和解决简单的实际问题。优秀良好合格通过 2 道题的练习，巩固基础知识，了解通电导体在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。了解直流电动机的工作

14、原理。团较易中等较难团引用改编原创B2 题8 分钟1.如下图所示左图是通电导体在磁场中的受力情况，图中圆圈表示的是通电导体的横截面。圆圈中的“”和“”分别表示导体中电流垂直于纸面向里和向外的方向。请根据右图所表示的磁场方向、电流方向和导体受力方向三者之间的关系，判断出选项图中有关三者方向表示正确的是()102.如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈会在永磁体的作用下受到力的作用并带动锥形纸盆振动发声。下列说法中正确的是()A.扬声器工作时是将机械能转化为电能。B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动。C.扬声器中的永磁体不会对线圈有作用

15、力。D扬声器工作时线圈中不会有电流。1D；2B1.答案的准确性。优秀良好合格2.能通过阅读，分析、处理信息，并解决问题。优秀良好合格3.能将所学物理知识与实际情境联系起来。优秀良好合格通过 2 道题，考查学生运用物理知识解决实际问题的能力。较易中等团较难团引用团改编原创11001实践作业5 分钟如图所示的是简易的手摇发电机的模型。将小灯泡和灵敏电流计串联后与手摇发电机相连。缓慢摇动轮盘，观察到灵敏电流计的指针来回摆动，小灯泡闪烁发光，这说明该发电机产生的电流大小和方向是(选填“变化的”、“不变的”)；若快速摇动轮盘，则观察到的现象是_(写一点即可)。再将发电机模型拆开，观察发电机的内部结构，发

16、电机的主要部件有和组成。变化的；灯泡更亮(其他合理也可)；磁体；线圈1.小组同学参与度。优秀良好合格2.能积极参与，并通过亲自实践收集信息。优秀良好合格3.能书面或口头表述自己的观点。优秀良好合格通过自己亲自感受，激发学生探索发电机为什么能发电的兴趣。较易团中等较难引用改编团原创002实践作业5 分钟探究“电磁感应现象”的活动中，关于产生感应电流的条件，下面说法正确的是()A.只要导体在磁场中运动。B.只要导体在磁场中做切割磁感线运动。C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。D.闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动。C1.实验结论表述的准确性。优秀良好合格2.能归纳、总结产生感

17、应电流的条件。优秀良好合格12测评学生对产生感应电流的条件的归纳和总结，能用合适的语句正确表述实验结果。团较易中等较难引用改编团原创003练习作业2 分钟如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，若导体棒 AB 水平向右运动则灵敏电流计指针向左偏转。若要使灵敏电流计指针向右偏转，则导体棒 AB应水平向运动；或保持导体棒不动，则磁体应水平向运动。左；右1.答案的准确性。优秀良好合格2.能通过阅读，分析、处理信息，并解决问题。优秀良好合格3.能将所学物理知识与实际情境联系起来。优秀良好合格通过活动，让学生巩固感应电流的方向与哪些因素有关，培养学生基础知识的应用和提升能力。较易

18、团中等较难引用团改编原创004实践作业5 分钟如图所示，在探究电磁感应现象的实验中，下列操作中不能产生感应电流的是()。请动手做一做，并说一说原因。A.向线圈中快速插入条形磁铁。B.向线圈中匀速插入条形磁铁。C.把条形磁铁从线圈中快速拔出。D.把条形磁铁放在线圈中不动。D1.答案的准确性。优秀良好合格2.能通过实践操作，分析、处理信息，并解决问题。优秀良好合格3.能将所学物理知识与实际情境联系起来。优秀良好合格13通过实验与思考，让学生巩固电磁感应现象产生的条件。培养学生基础知识的应用和提升能力。较易中等团较难引用改编团原创A2 题6 分钟1.磁场中悬挂一根直导线，导线的两端分别连接在灵敏电流

19、计G的两个接线柱上，组成一个闭合电路，如图所示，当导线沿着图示的方向运动时，有两个方向能使电流表指针偏转，这两个运动方向是：()B.向右或向下D.向右或向左2.如图所示，装置 A 中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。下列说法正确的是()A.装置 A 将机械能转化为电能。B.装置 A 属于用电器。C.该实验说明了电能生磁。D.装置 A 的工作原理与电动机相同。1.D；2.A1.答案的准确性。优秀良好合格2.能从物理学角度观察周围事物、解释有关现象和解决简单的实际问题。优秀良好合格通过 2 道题，巩固基础知识，加深对电磁感应现象的理解。知道感应电流的方向与哪些因素有关，

20、以及发电机工作中的 能量转化。团较易中等较难团引用团改编原创B2 题6 分钟1.小明在做“探讨什么情况下磁可以生电”实验时，连接了如图所示的实验装置，PQ，MN 为两平行金属导线，水平放置，A.向上或向下C.向左或向上14两导轨右侧连接定值电阻 R，一金属棒垂直搁在两导轨上，与导轨接触良好，接触点分别为 a、b现把该装置放入一大小、方向均不变的磁场区域内、用力 F拉动金属棒沿导轨匀速运动时，在闭合回路可产生感应电流，当向右拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向为 ab，则：(1)当向左拉动金属棒时，通过金属棒的电流方向；(2)如果改变磁场方向，当向右拉动金属棒时，通过金属棒 的电流方向为。2.在“

21、双减”政策落实中，要求学生课后服务结束时间原则上不早于当地正常下班时间，到冬季放学时天色较暗。于是一款新型的带滚轮书包出现了，其内部无电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的 LED 灯会发光，行走更安全。下图能反映此原理的是()1.(1)ba；(2)ba；2.B1.答案的准确性。优秀良好合格2.能将所学物理知识与实际情境联系起来：培养学生基础知识的应用和提升能力。优秀良好合格3.初步形成电磁感应的概念;培养学生基础知识的应用能力。优秀良好合格通过 2 道题，巩固电磁感应现象产生的条件及应用，考察学生运用物理知识解释生活中的现象以及解决实际问题的能力。培养学生基础知识的应用和解决问题的能力。

22、较易中等团较难15团引用团改编原创铝制易拉罐 1 个；塑料吸管 1根；铅笔 1支；橡胶塞 1 个；高强度磁铁若干(越大越多越好)；透明胶带；剪刀 1 把。1.用剪刀把易拉罐的头部和底部都剪掉，剩下一个薄铝皮的圆筒。把圆筒压平，用剪刀剪下 1-2 厘米宽的 2 条，打开以 后就是 2 个铝制的圆环。2.在橡胶塞正中钻了 1 个小孔，把削尖的铅笔竖直插在上面(铅笔尖的一端朝上)。也可以用肥皂代替橡胶塞。3.把 2 个铝环用透明胶带粘在塑料吸管的两端，吸管中间位置的下方用剪刀剪 1 个菱形的开口。4.铅笔尖通过菱形开口，顶在吸管内表面上。2 个圆环能以非常小的摩擦力在铅笔尖端转动。165.用高强度磁

23、铁靠近其中一个铝环，可以看到铝环能被磁铁推着转动。1.铝环能被磁铁推着转动吗？2.铝环被磁铁推着转动的原理是什么？并查阅资料验证自己的想法。1.能独立按步骤完成制作。优秀良好合格2.基于实验现象，能进行简单分析。优秀良好合格该科学实践性活动是在课后延时服务的时间段完成的一个制作类作业。通过小制作，提高学生学习物理的兴趣，激发学 习欲望，培养学生由物到理的提升能力和拓展能力。搜集科学发展史中，科学家们在探究“电磁联系”过程中的历史故事，谈谈你从这个故事中获得的启示。1.论文能比较真实地体现：在科学发展的历史中，科学家们在探索未知领域“电磁联系”过程中的艰辛历程。优秀良好合格2.叙述的历史故事，语

24、句通顺，结构完整；表述自己所获得的启示，情感真切。优秀良好合格让同学们从搜集科学家们的故事中撰写小论文，体会科学家们探究未知领域的研究方法、历经失败时百折不挠的科学精神以及实事求是的科学态度，增加科技强国的使命感。17()电动机与发电机825 分钟1.下列电器设备不是利用磁场对电流的作用来工作的是()A.电风扇B.麦克风C.扬声器D.电动机2.如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱，图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是()ABCD3.在元旦晚会上，小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目，其 原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两线圈通 过导

25、线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动。对于这个过程，下列说法正确的是()A.甲线圈相当于电源，乙线圈相当于用电器。B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能。C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能。D.乙线圈摆动的原理是电磁感应现象。4.如图所示，是王浩同学探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景(图中箭头表示导体的运动方向)，下列说法中正确的是()A.比较图(a)和图(b)可知，感应电流的方向与磁场方向有关。B.比较图(b)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向无关。C.比较图(a)和图(c)可知，感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向18无关。D.由图(d)可以得出结论

26、，感应电流的方向跟导体运动方向无关。5.如图为小强同学探究“让线圈转起来”的实验装置图，用小刀将线圈引线一端的漆全部刮去，另一端刮去一半。这样做的目的是让线圈能，与直流电动机主要结构的作用是相同的，在实验中，若线圈不能 转动，可采取的方法是(填写一种方法即可)，要使线圈转得更 快些，采取的方法是(填写一种方法即可)。6.如图所示，运动手环受到了运动爱好者的喜爱，其核心元件为空心塑料管，管外缠有线圈，管内置有一块小磁铁，戴着手环走路时磁铁会在管内反复运 动，线圈会产生电流，系统就会记录下运动步数，液晶屏会显示出来，此过程利用了原理，把能转化为电能。第 5 题第 6 题第 7 题7.如图是实验室用

27、的手摇发电机，把这台手摇发电机跟灯泡连接起来，使线圈在磁场中转动，可以看到灯泡发光，用不同的速度摇动发电机的转轮，发 现灯泡的亮度随之变化。请你根据以上实验现象，提出一个可以探究的科学 问题：。8.一台电动机的额定电压为 220V，正常工作时的电流为 5A，线圈的电阻为 4，这台电动机正常工作 10 分钟，则这段时间内：(1)电动机正常工作时的电功率是多少？(2)电动机消耗的电能是多少？(3)线圈产生的热量是多少？(4)电动机把电能转化为机械能效率是多少？1.B；2.C；3.A；4.A5.持续转动 换向器 用手推一下线圈(答案合理即可)增大电流(或增强磁场)6.电磁感应机械7.感应电流的大小与

28、发电机转轮的转速是否有关？(答案合理1即可)8.解：(1)电动机正常工作时的电功率：P=UI=220V5A=1100W(2)电动机消耗的电能：W=UIt=220V5A1060s=6.6105J;(3)线圈上产生的热量：Q=I2Rt=(5A)241060s=6104J;(4)电动机输出的机械能：W1=W-Q=6.6105J-6104J=6105J;电动机把电能转化为机械能的效率:=100=100=91答：(1)电动机正常工作时的电功率是 1100W;(2)电动机消耗的电能为 6.6105J;(3)线圈上产生的热量为 6104J;(4)电动机把电能转化为机械能的效率是 91。序号类型对应单元作业目

29、标对应学习水平难度来源完成时间了解理解应用1选择题3、5、6较易改编25分钟2选择题4、5中等改编3选择题1、2、4较难改编4选择题4中等改编5填空题1、2、3较易改编6填空题4、6较易改编7实验探究题4、5、6中等改编8计算题3较难改编2知识备份（根据实际情况删减）STSCS 空间模型中建设与记录机制主要是控制整个模型运转的内在保障，体现在外显的学习过程中是通过记录学习者的学习路径、行为等来科学分析学习结果，从而不断根据新的需求和教学干预来建设支撑环境。由于网络学习空间中多元的模块和基于网络的大量资源工具，不同学习主体产生的学习行为和网络学习路径则需要模型在支撑学习运作过程中自动记录、依靠记

30、忆和分析去建设模型中的各个要素及其排列组合关系。在 STSCS 模型中，建设与记录机制的完成是由活动场中的各个顶点要素去实现，功能层和应用层中的各个顶点要素为空间的建设与记录提供内在支持。学习者在空间中进行的学习活动是需要经过特定的组织环境中实现，环境的建构需要以学习者的需求、学习者的学习表现和对学习环境的反馈记录为基础进行建设。联通主义学习理论认为学习发生的实质在于各个要素之间关联的建立和优化。在 STSCS 模型中要素关联将贯穿于学习活动的组织、开展、分析、总结和反馈等各个环节。模型中三个层之间的关联以及不同要素之间的关联为学习创造了更多的可能机会和发展选择。关联与评价体现在学习者层面上，

31、即学习者可以根据模型中自动建构的关联图谱为自身学习活动的开展提供依据和便利，学习者可以通过关联网络与其他学习者建立链接通路，从而建立知识网络和评价关联。在 STSCS网络学习空间模型中，两个顶点与三个场之间的要素均互相关联，以学习者个体和学习共同体两个顶点为控制点，三个层和要素同时或依次环绕旋转来促进学习活动的动态组织，并运用评价机制来对每种组合运作机制进行科学分析以选择最优化的运行过程和学习途径。初中学生学习规律方面，我们主要根据前文需求分析中的信息素养和网络学习行为习惯的调研结果，我们发现具有好奇心强、常常通过多种途径来获取知识；在基于网络的学习行为中，初中学生往往注重学习体验情况，我们分

32、别对其进行功能提取来构建网络学习空间的功能模块。在对网络学习空间的价值探析中，包括对于构建网络学习空间应有的价值取向，这其中探讨了智慧教育的实施、智慧课堂的构建、高阶思维能力的培养、以及个性化学习的实现，通过前面的分析可知智慧课堂属于智慧教育的子范畴，故在这里我们将这两者融合为一体总称智慧教育；其次对于部分影响因素进行了分析，下面就从这些分析阐述中抽取与功能设计相关的部分。个人空间模块是属于学习者的私有模块，也可称作学习者个人门户，其中包括个人风采展示、学习事务处理、个性化服务推送和个人学习电子档案四个部分。在个人风采展示部分，学习者可以通过多种媒体呈现方式来展示自己的风采，其中包括个人风格特

33、长展示和物理学科作品展示。学习事务处理部分是帮助学习者处理有关于在学习空间的一切学习活动相关事宜，包括课程的安排、学习测验的通知、信息的接收等。个性化服务推送部分则是体现学习者个性化学习和尊重学习者自身成长，学习者可以根据自己的需要订阅有关于物理学科的知识导读，每日物理推送等，提高学习者在自己擅长领域的物理专长。个人学习电子档案则是运用网络学习空间的智能技术为学习者自动记录有关于学习者的整个学习历程，包括学习内容体系、学习成绩记录等。个人学习空间模块是学习者进入网络学习空间开始一切学习活动的枢纽，学习者可以根据这一模块的提醒和安排来进行不同类型的物理学习。物理智慧教室模块是学生进行物理学习的主

34、要活动区域。在智慧教室中，为学生提供了三种不同的学习方式环境，分别是自主学习、协作学习和探究学习。针对这三种学习方式，智慧教室模块会为学习者智能推送学习内容与学习路径供学习者选择。由于物理学科自身独有的特点，在智慧教室中设置了虚拟仿真实验室，方便学习者可以随时进行物理实验，有助于帮助学生进行知识的内化和创造性思维的培养。在物理智慧教室中，第二个层级模块从学习者的物理思维培养开始，包括物理问题探究、物理思维训练、物理文化培养、物理建模比赛和物理日记感悟，这一模块的设计是为了提高学生在某一个领域的物理专长。在智慧教室中，通过不同层级、不同角度的模块设计，可以帮助学生以多种自由组合的学习方式进行物理

35、知识的习得、内化和运用。聚合资源工具库模块是网络学习空间进行教与学所需资源工具的基本来源。为了使资源工具库更系统化，根据物理知识类型，将该模块主要分为力学资源工具库、电学资源工具库、光学资源工具库、声学资源工具库和热学资源工具库，方便学习者查找选择相关资料。资源库中主要包括物理教学案例、多媒体课件、物理学科电子图书、物理试题、物理文献资料、物理学科认知工具等组成。工具库的建设以物理学习应用为导向，包括物理概念专题、物理原理专题、物理实验专题以及物理综合实践类专题，根据每一个单项的知识特点进行学习活动的设计。在物理学科资源和工具中，主要是有关于物理图形、图标的绘制和物理学科符号的表示，将物理原理

36、、物理在生活中的应用等情景集成动画等形式直观、形象的展现给学习者，从而达到知识可视化，其目的是实施满足和实现个性化学习。网络人际交互模块是有效会话进行的基础，其主要由四个部分组成，分别是学习共同体建立、沟通交流答疑、学习社会网络和社会性软件选择。在学习共同体建立部分，网络学习空间会根据学习者的学习风格、学习需求自动为学习者推送和匹配最适合的学习伙伴供学习者选择，在该部分中，模块中会以学习风格、学习需求、学习主题等不同角度形成单一部分，学习者可以随时进入不同部分进行学习共同体的组建，为协作学习、探究学习等奠定基础。沟通交流答疑部分主要指师生、生生之间的沟通、学习者进入这一模块向教师提出疑问、与学

37、习伙伴进行交流，通过提问和交流答疑、不同思维之间的碰撞进行头脑风暴，从而加深对于知识的理解，也提高了学生解决问题的能力。学习社会网络部分是学习者与其他关系主体通过学习过程而构建的关系层，不单单包括学习者、教师和管理者等也包含在内。社会性软件选择是在网络人际交互模块中学习者选择的交流沟通方式，网络学习空间中社会性软件的种类包括邮件、QQ、BBS、Wiki、Blog、微博等方式，学习者可以根据自己的学习偏好进行运用交流。测试与学习分析模块主要是对学习过程进行记录并对学习效果进行诊断，以更好的根据学习质量来分析结果并随时调整学习方式。该模块由学习风格诊断、考试与阅卷、学习质量分析和学习效果总结四部分

38、共同组成。学习风格诊断部分是在技术辅助的基础上记录每一位学生的与学习活动的相关要素，这些要素在对后来的学习质量分析中起到辅助分析作用。考试与阅卷部分则是进行试卷的命题、考试以及组卷、自动判卷等，并对学习结果进行数据统计。学习质量分析是将学习风格诊断和考试与阅卷得出的两个结果综合在一起，通过分析两者之间的关系，来判断哪种学习方式或内容更适合学习者，不同内容的学习质量会受到到哪些因素的影响。学习效果总结是根据学习质量分析部分得出的结论进行有关于学习方法、学习资源工具的优缺点分析，以便及时调整网络学习空间中的相关设置和教师的教学安排，及时作出教学干预。网络学习空间中六个模块的功能实现离不开技术的支持

39、。在初中物理网络学习空间模型功能结构中，技术层面共包括两个层级。第一个层级为底层支撑基础，包括网络基础设施、安全系统、服务器虚拟化和网络学习空间的网络接入，底层支撑基础是网络学习空间基础运行的保障。第二个层级的技术支持是实施智慧教育、培养高阶思维能力、实现个性化学习的关键技术支撑，本文所设计的模型中以物联网技术、教育云平台、泛在网络技术、大数据和学习分析技术来实现网络学习空间中的智能化体现。物联网技术提升学习空间的情景感知性；教育云平台使得优秀资源和工具得到共享，在网络学习空间中实现教学公平；泛在网络技术增强网络与其他输入终端的连接的连贯性等；大数据可以实现对网络学习空间中学习数据的收集、提高了学习质量分析的效率和准确性，为空间的管理、评价和决策的智能性实现成为可能；学习分析技术为学习结果的智能决策提高了效率与准确性。