周莉英

(江蘇省常州高級(jí)中學(xué)，江蘇　常州　213000)

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“翻轉(zhuǎn)課堂”模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

周莉英

(江蘇省常州高級(jí)中學(xué)，江蘇常州213000)

摘要：針對(duì)高中物理學(xué)科特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，將翻轉(zhuǎn)課堂運(yùn)用到實(shí)際的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可有效地解決高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的教學(xué)課時(shí)緊、學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐時(shí)間不足、理解實(shí)驗(yàn)深度不夠等問(wèn)題，為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了更多的可能.

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂翻譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)時(shí)間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生.在這種教學(xué)模式下，學(xué)生能更專注于問(wèn)題和項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，從而獲得更深層次的理解.這種教育模式正在逐步影響著教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式.

高中物理作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極探索精神、創(chuàng)新能力和思維能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).而物理又是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀、探索翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用顯得尤為重要.

1高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)，使學(xué)生自主獨(dú)立地去學(xué)習(xí)、思考和探究.物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在高中課程的各個(gè)模塊中都安排了一些典型的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，有助于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力，提升思維水平，從而更好地達(dá)成課堂的學(xué)習(xí)三維目標(biāo).探究實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要手段.因此，高中教材中除安排有大量的教師演示實(shí)驗(yàn)外，還穿插安排了許多以探究為主的學(xué)生實(shí)驗(yàn).對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)而言，學(xué)生先要了解實(shí)驗(yàn)原理，再完成科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，這需要大量時(shí)間.按一堂課四十五分鐘時(shí)間計(jì)算，即使壓縮一些探究環(huán)節(jié)，學(xué)生也很難在這么短的時(shí)間內(nèi)真正地進(jìn)行探究，教師往往用“講實(shí)驗(yàn)”替代學(xué)生“做實(shí)驗(yàn)”，留給學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的時(shí)間有限.這樣做的結(jié)果是學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)經(jīng)常浮于表面，更不用說(shuō)探究過(guò)后開展更深層次的思維過(guò)程.

2翻轉(zhuǎn)課堂在高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的特點(diǎn)

翻轉(zhuǎn)課堂有別于傳統(tǒng)課堂，傳統(tǒng)課堂既有知識(shí)的傳授，也有學(xué)生內(nèi)化、鞏固知識(shí)的環(huán)節(jié)；而在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教師不再占用大段課堂時(shí)間來(lái)講授知識(shí)，而是利用視頻或任務(wù)單，讓學(xué)生在課前進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備.翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)最大的沖擊在于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)和思考問(wèn)題，而不是被動(dòng)地接受知識(shí).

翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程完整性.翻轉(zhuǎn)課堂將課前學(xué)習(xí)與課中學(xué)習(xí)有效地相結(jié)合，將學(xué)生自主學(xué)習(xí)與講授教學(xué)相結(jié)合.通過(guò)課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中的重、難點(diǎn)有更加清晰、深刻的認(rèn)識(shí).完整的高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程是：課前自主學(xué)習(xí)→學(xué)生實(shí)驗(yàn)→提出問(wèn)題；課上點(diǎn)撥討論→合作解惑→鞏固應(yīng)用.總之，課前與課上的各個(gè)環(huán)節(jié)間形成一個(gè)有機(jī)的整體，體現(xiàn)出學(xué)習(xí)的完整性.

翻轉(zhuǎn)課堂具有學(xué)生學(xué)習(xí)方式的交互性.就學(xué)生的學(xué)習(xí)方式而言，翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)有所重合.課前，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式通常只有文本學(xué)習(xí)，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂，不僅有文本學(xué)習(xí)，還有視頻和實(shí)驗(yàn).在一定程度上，兼容了傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點(diǎn).除此之外，更為重要的是，翻轉(zhuǎn)課堂不僅僅是無(wú)約束的預(yù)習(xí)，而是以“任務(wù)單”形式的系統(tǒng)學(xué)習(xí).學(xué)生除完成任務(wù)單的學(xué)習(xí)之外，還可以將學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑惑記錄下來(lái)，主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考.翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)起到了拓展和延伸的作用.學(xué)生實(shí)驗(yàn)課采用翻轉(zhuǎn)課堂，課前學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)，有條件的還可以先行進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，為課堂留出充足的“消化”時(shí)間，為更好地深入思考創(chuàng)造了有利條件.

3翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐探索——探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)是整個(gè)高中階段比較重要的實(shí)驗(yàn)之一，有效地開展此學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)將有助于提升學(xué)生的思辨能力，提高科學(xué)探究能力.

3.1綜合分析，精心設(shè)計(jì)課堂

教師需在課前研究課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)生.課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此節(jié)內(nèi)容提出的要求是：“注重問(wèn)題的提出與研究，讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程”.由此可見，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅僅要得到結(jié)論，還有更高的要求，即要培養(yǎng)學(xué)生探究能力、動(dòng)手能力和觀察、總結(jié)的能力.從教材分析，本節(jié)課以前是驗(yàn)證牛頓第二定律，注重的是知識(shí)的再現(xiàn)；現(xiàn)在改為探究性實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了新課標(biāo)注重培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的指導(dǎo)思想.從學(xué)生情況分析，在此實(shí)驗(yàn)之前，高一學(xué)生已經(jīng)掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)，會(huì)用氣墊導(dǎo)軌與光電門測(cè)量物體的瞬時(shí)速度，且具備一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和計(jì)算機(jī)操作能力，會(huì)用Excel軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等.

綜合以上三方面分析，筆者制定出切實(shí)可行的任務(wù)單，將課前、課上和課后有效銜接，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)施，使學(xué)生在課前就已經(jīng)對(duì)所學(xué)知識(shí)有一定的了解，從而使學(xué)生在知識(shí)理解上有足夠的緩沖時(shí)間.而課上主要進(jìn)行典型實(shí)驗(yàn)方案總結(jié)、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)討論和數(shù)據(jù)處理方法介紹，從而突出本堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn).

3.2課前和課堂上的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

表1展示了學(xué)生實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂模式的基本學(xué)習(xí)流程.在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教師不再占用大段的課堂時(shí)間來(lái)讓學(xué)生探究、完成實(shí)驗(yàn)，而是在課前根據(jù)任務(wù)單(見表2)上的要求，以小組合作的方式，完成實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)方案的制定，并能完成實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要做好引導(dǎo)工作，鼓勵(lì)學(xué)生思考提問(wèn)并做好指導(dǎo)，且要求各小組做好實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄，包括裝置圖片、過(guò)程視頻等，并能記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

表1　學(xué)生實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂模式學(xué)習(xí)流程

表2　學(xué)生實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂模式課前學(xué)習(xí)任務(wù)單

針對(duì)課前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在課堂上，主要以點(diǎn)撥討論(小組交流)實(shí)驗(yàn)原理、合作解惑實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和鞏固應(yīng)用、找尋其他實(shí)驗(yàn)方案幾個(gè)環(huán)節(jié)展開.在點(diǎn)撥討論環(huán)節(jié)，摒棄了原來(lái)以教師為主導(dǎo)的探究模式，代替以小組交流的方式.當(dāng)然，交流的方案在課前教師已經(jīng)做好了把關(guān)，既有教材方案展示，也有其他方案展示.每個(gè)小組在展示自己實(shí)驗(yàn)方案的同時(shí)，也能學(xué)習(xí)其他小組的實(shí)驗(yàn)方案，體現(xiàn)了有效教學(xué)思想；同時(shí)，小組交流時(shí)，其他小組同學(xué)還能提問(wèn)，組員不能解決時(shí)，教師可以從旁協(xié)助.合作解惑環(huán)節(jié)，主要是圍繞各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中的要點(diǎn)展開的，有些問(wèn)題是同學(xué)們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)碰到的，有些問(wèn)題是教師適時(shí)補(bǔ)充的，能很好地解決本堂課的重點(diǎn)和難點(diǎn).在鞏固應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師可以通過(guò)相應(yīng)的習(xí)題，用以檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中的不足.在實(shí)際的課堂上，同學(xué)們一共分7組，交流了各自的實(shí)驗(yàn)方案及存在問(wèn)題，具體內(nèi)容在表3中呈現(xiàn).

表3　各小組課中交流的實(shí)驗(yàn)方案

續(xù)表

在教學(xué)實(shí)踐中，基本能得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論的有六組，大致分為三種方案.但即使方案原理相似，依然有值得借鑒的地方.每個(gè)小組提出的平衡摩擦、圖像處理數(shù)據(jù)的問(wèn)題，是本堂課的重點(diǎn)，當(dāng)然也有未涉及到的問(wèn)題，例如當(dāng)鉤碼質(zhì)量逐漸增大時(shí)，不能滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，導(dǎo)致產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.此問(wèn)題是本堂課的難點(diǎn)，學(xué)生很難獨(dú)立提出，此時(shí)，教師可以現(xiàn)場(chǎng)演示提醒同學(xué)留意，并利用表格數(shù)據(jù)作圖完成，從而更好地解決此問(wèn)題.最后一組同學(xué)的展示，雖未得到最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，但分析失敗原因本身也是有價(jià)值的，讓同學(xué)們?cè)凇芭霰凇边^(guò)程中學(xué)會(huì)成長(zhǎng).綜上所述，利用翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)，把大量學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間放在了課前，而課堂提供給學(xué)生一個(gè)交流互動(dòng)的平臺(tái)，一個(gè)有足夠時(shí)間思考消化的舞臺(tái)，集中更多的時(shí)間處理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn).

3.3課堂后的學(xué)習(xí)與延伸

課后的學(xué)習(xí)和延伸既要注重學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)，也要注重引導(dǎo)學(xué)生思考的深入.探究加速度與力和質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)在具體實(shí)踐中，可供考查的知識(shí)要點(diǎn)多，且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)變形，不會(huì)提供原有的實(shí)驗(yàn)方案，這就需要引導(dǎo)學(xué)生如何從本質(zhì)上理解實(shí)驗(yàn)原理，從而為后續(xù)的學(xué)習(xí)和探究埋下了伏筆.因此，課后請(qǐng)同學(xué)們歸納和整理實(shí)驗(yàn)的各種方案，比較各方案的異同點(diǎn)，從而使學(xué)習(xí)更加系統(tǒng)化，同時(shí)也有助于提高學(xué)生歸納總結(jié)的能力.

4結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分，而實(shí)驗(yàn)也是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑.在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中，由于課時(shí)的限制，探究很多時(shí)候會(huì)淪為表面現(xiàn)象.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運(yùn)用在一定程度上解決了課時(shí)緊張、探究深度不夠等突出問(wèn)題，給學(xué)生留足探究的時(shí)間，真正把時(shí)間還給學(xué)生，突出了學(xué)生在科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的主體地位，從而更好地促進(jìn)了教師的教和學(xué)生的學(xué)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體.

參考文獻(xiàn)：

[1] 張海燕.基于翻轉(zhuǎn)課堂的物理科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計(jì)的探討[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2014,(8).

[2] 劉炳昇.走進(jìn)新課改——物理教師必讀[M].南京:南京師范大學(xué)出版社,2005.