馮惠琳 任新成

摘? 要：2020年初的新型冠狀病毒肺炎疫情導致全國各地中小學無法如期開學，教育部發(fā)出“停課不停教，停課不停學”的號召，各大中小學校廣泛開展了線上直播授課。筆者分析了高中物理線上教學與傳統(tǒng)課堂教學和網(wǎng)絡課程教學的區(qū)別和特點，以蘇科版高中物理必修一《自由落體運動的規(guī)律》為例開展線上翻轉(zhuǎn)課堂教學，分析了線上翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在實施過程中存在的問題，并提出了若干建議。

關(guān)鍵詞：高中物理;線上直播教學;翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2021）8-0070-4

2020年初，為防控疫情，民眾居家隔離，企業(yè)工廠停工，學校停學，疫情對我國經(jīng)濟和教育都造成一定損失。經(jīng)過多方努力，目前我國疫情得到控制，人民生產(chǎn)生活恢復正常秩序，但學校作為疫情防控的重要場所，仍將長期處于常態(tài)化防控階段。

疫情期間，在教育部“停課不停教，停課不停學”的號召下，各大中小學都開展了線上授課，但多數(shù)教師只是簡單地將線下課堂教學模式照搬到線上，并未花費過多的時間和精力探索線上教學。相比傳統(tǒng)課堂教學和線上線下混合式教學，線上翻轉(zhuǎn)課堂教學要求學生主動學習和利用互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)質(zhì)教育資源，能充分培養(yǎng)學生獨立學習、動手實踐和解決問題等能力。此外，課堂和教師的功能也發(fā)生了變化。課堂是學生提升思維、答疑解惑的地方;教師的職責則變?yōu)閹椭鷮W生理解問題，引導學生學習并運用知識。

1? ? 疫情期間線上直播教學的特點

由于部分教師直接照搬線下教學模式，所以疫情期間線上直播教學呈現(xiàn)以下特點：

1.1? ? 學生注意力難以集中

線下課堂教學采用班級授課制，一個班的學

生集中在一個教室學習，以教師為主導傳授知

識。教師和學生彼此相互熟悉，也便于開展課堂內(nèi)容討論。但是線上授課時，學生大都在家學習，學習環(huán)境復雜，學生容易受外界干擾而轉(zhuǎn)移注意力。

1.2? ? 互動性低

線下授課時，教師會根據(jù)教學內(nèi)容和課堂氛圍隨機提問，吸引學生的注意力;學生之間可以面對面地互相交流，如圖1所示。而由于網(wǎng)絡和環(huán)境限制，大多數(shù)線上直播教學都是垂直授課形式，師生互動較少，基本無生生互動，如圖2所示。

2? ? 線上翻轉(zhuǎn)課堂教學的優(yōu)勢

在線教學有同步、異步和混合式等不同形式，并不需要同步直播所有教學環(huán)節(jié)[1]。即使以同步方式開展在線教學，也不建議教師在整個直播環(huán)節(jié)單純講授知識，否則在線教學只是簡單照搬線下“滿堂灌”的教學模式。因此，我們有必要重構(gòu)在線教學模式，讓教師遠程的“教”能夠有效觸發(fā)學生“學”的行為。線上翻轉(zhuǎn)課堂教學就是一種有效的線上教學模式，具有如下優(yōu)勢：

2.1? ? 教學視頻短小精悍

研究表明，中小學生線上學習思想高度集中的平均時間為開課第2～8分鐘。在短短6分鐘內(nèi)，教師很難通過語言和教學素材傳授線下45分鐘課堂教學的知識量。但如果采用翻轉(zhuǎn)課堂模式，教師提前將知識點錄制成若干個短小精悍的小視頻，學生課前先觀看視頻，上課時教師利用學生思想較集中的6分鐘進行強化，然后再進行學生感興趣的實驗演示等教學環(huán)節(jié)，則可以高效利用學生注意力高度集中的時間段。

2.2? ? 學習過程可重復

學生在學習教學小視頻時，比較難的知識點可以多次重復學習;學習能力較強的學生則可以利用互聯(lián)網(wǎng)查詢拓展資料。這樣的教學過程既能保證“差生吃飽”，也能促進“優(yōu)生吃好”，達到因材施教的目的。此外，線上授課過程可錄屏保存，課程結(jié)束后學生可以再次播放視頻，自主復習，有利于養(yǎng)成學生總結(jié)反思的好習慣。

2.3? ? 課堂內(nèi)容延伸性較強

教師在錄制翻轉(zhuǎn)課堂教學視頻時，可以在視頻最后設置幾個開放性問題，促進學生自主解決問題，促進知識內(nèi)化。教師還可以引導學生進行異步互動思考，讓每個學生都有機會在總結(jié)環(huán)節(jié)進行反思，而不局限于某些較活躍的學生[2]。

3? ? 線上翻轉(zhuǎn)課堂教學組織與設計

由于中學生普遍缺乏主動學習的熱情和能動性，在缺乏課堂氛圍和教師監(jiān)督下，往往存在“直播在講，人不在聽”的情況[3]。因此，如何確保45分鐘在線教學的生動性與互動性，設計好課前、課中和課后的組織關(guān)系成為在線翻轉(zhuǎn)課堂成敗的關(guān)鍵。接下來，筆者將以蘇科版高中物理必修一第二章第二節(jié)的《自由落體運動的規(guī)律》為例，展示如何進行線上翻轉(zhuǎn)課堂教學設計。

這節(jié)內(nèi)容與實際生活聯(lián)系較強，是勻變速直線運動的一種特例，課本安排在運動學基礎知識章節(jié)后面。本節(jié)課的教學重點是自由落體運動的規(guī)律，難點是讓學生理解速度-時間圖像中速度曲線與時間軸所圍成的圖形面積等于位移，進而引導學生推導得出位移與時間的關(guān)系。在教學內(nèi)容安排上，可以先將教學重難點錄制成微課讓學生課前預習，開放微課的同時發(fā)放任務單，讓學生利用生活物品進行自主實驗。

3.1? ? 教學資源準備

線上翻轉(zhuǎn)課堂教學準備階段需要教師選擇適宜的授課教材和教輔資料，收集整合線上優(yōu)質(zhì)資源，并對資源進行再加工。傳統(tǒng)翻轉(zhuǎn)課堂多為線上線下相結(jié)合，疫情期間完全采用線上形式，故教師需在課前自行錄制教學使用的微課。其次，教師要綜合調(diào)研各個線上教學平臺的優(yōu)缺點，確定最佳線上教學平臺，并精通平臺的各項直播與互動功能，確保教學過程高效有序地進行。本次課筆者選擇“雨課堂”為授課平臺，該平臺可將微課和任務單嵌入課件，實時監(jiān)測學生播放情況，還可以設置小結(jié)測試題，方便教師掌握學生學習情況。

3.2? ? 課前發(fā)布學習任務

根據(jù)教學安排，教師提前在“雨課堂”發(fā)布學習視頻并布置學習任務，并同時在“發(fā)布試卷”板塊發(fā)布檢測學習效果的小結(jié)測試題（圖3）。學習任務包括如下內(nèi)容：

（1）知道影響物體下落快慢的因素;

（2）理解自由落體運動的概念;

（3）動手制作研究自由落體運動規(guī)律的簡易實驗裝置;

（4）自測自由落體運動的加速度并總結(jié)規(guī)律;

（5）嘗試計算自由落體運動位移與時間的關(guān)系。

在學習視頻中教師將指導學生利用家中常用工具制作簡易的實驗裝置。利用手機支架固定手機，設置手機攝像頭為慢動作模式，并設置慢動作拍攝幀頻率。以iPhone 11手機為例，操作步驟為“設置—相機—錄制慢動作視頻—選擇‘1080P HD 240 fps”，意思是以每秒鐘240幀拍攝像素為1080的高清畫面。然后，在白墻上豎直貼上一個較長的標有黑色刻度的透明直尺（零刻度位置在最上方）。用夾子夾住一顆金屬小球，使小球中心與零刻度線齊平，將夾子懸掛于直尺旁。打開攝像按鈕的同時松開夾子拍攝小球自由下落的視頻。在電腦上使用暴風影音播放該視頻，按住“Ctrl+→”或“Ctrl+←”可逐幀播放下一幀或上一幀畫面。為方便處理數(shù)據(jù)，每十幀畫面統(tǒng)計一次數(shù)據(jù)，則相鄰兩組數(shù)據(jù)間隔時間為1/24 s。

3.3? ? 學生自主學習

學生根據(jù)任務清單，利用視頻課先學習制作探究自由落體運動規(guī)律的簡易實驗裝置，然后完成實驗，最后收集處理實驗數(shù)據(jù)，畫出速度-時間（v-t）關(guān)系圖。學生在復習勻速直線運動位移與時間的關(guān)系后，可嘗試探究自由落體運動位移與時間的關(guān)系（提示：劉徽的“割圓術(shù)”）。完成學習任務后，學生需完成小結(jié)測試，檢測自學學習效果（若測試結(jié)果低于八十分則需要重新學習），最后整理出問題清單。

3.4? ? 線上翻轉(zhuǎn)課堂教學的開展

教師在學生完成課前學習任務的基礎上再引導學生開展線上翻轉(zhuǎn)課堂教學。在課堂中設置問答、探究、演示、釋疑、綜合運用和知識升華環(huán)節(jié)。教師在線上教學環(huán)節(jié)要注意精講，不要簡單重復教學視頻中已經(jīng)講清楚的內(nèi)容。

（1）利用課堂討論簡答環(huán)節(jié)檢測學生自學效果，幫助學生復習總結(jié)教學視頻所學的知識，形成長期記憶。設置以下討論問題：

①忽略空氣阻力，羽毛和鐵片同時從同一高度自由落下，誰先落地？

②忽略空氣阻力，一個重的物體和一個輕的物體同時從同一高度自由落下，誰先落地？

③利用牛頓管演示實驗，深化自由落體運動的定義。

（2）引導學生探究自由落體運動規(guī)律。教學環(huán)節(jié)如下：

①讓學生回憶自制實驗裝置流程，總結(jié)實驗中應注意的問題。

②小球在下落過程中速度如何變化？

③讓學生畫出v-t圖，并估算小球自由下落加速度的大小。

教師引導學生復習勻速直線運動物體v-t圖（圖4）中矩形陰影面積就是t時刻物體的位移，位移與時間關(guān)系為s=vt。自由落體運動物體的v-t圖是一條通過坐標原點的傾斜直線（圖5），以此類推，該傾斜直線下方三角形陰影面積即為t時刻物體的位移，即h=■vtt。

（3）讓學生觀看圖6所示的小球自由落體運動視頻合成圖（相鄰數(shù)據(jù)點間隔時間為1/24 s），要求學生畫圖并計算自由下落小球的加速度。

方法： 取圖6中相鄰3個小球為一組研究對象，取中間小球與上下相鄰小球間隔內(nèi)的平均運動速度的平均值為中間小球在該位置的瞬時速度，則可以得到圖6中不同位置處小球的近似瞬時速度，如表1所示。根據(jù)表格里的數(shù)據(jù)作出v-t圖，如圖7所示。

根據(jù)勻速直線運動速度公式vt=v0+at，以小球在位置4的速度為vt，以小球在位置3的速度為v0，則：1.644 m/s=1.236 m/s+a·1/24 s，求得小球自由下落加速度a=9.792 m/s2

（4）課程總結(jié)：

在教師的引導下，學生總結(jié)本節(jié)學習內(nèi)容，以彈幕形式發(fā)言。教師要鼓勵有疑問的學生積極提出問題，全班學生一起思考解決問題，既深化知識又促進學生交流。

4? ? 線上翻轉(zhuǎn)課堂教學應注意的問題

線上翻轉(zhuǎn)課堂交流活動環(huán)節(jié)以解決問題為主，我國學生普遍不愛預習、不愛提問，教師很難立刻從課堂主導教學變?yōu)橐龑Ы虒W。線上授課為師生提供了時間和空間便利的同時，也拉遠了師生和生生之間的距離，因此需要教師刻意營造線上教育的課堂氛圍感。此外，線上授課也需要學生家長線下的協(xié)助和配合，在學生學習期間盡量減少家庭環(huán)境對學生學習的影響。在能力和條件許可的情況下，帶領(lǐng)孩子利用家中資源制作適合該節(jié)課知識的實驗器材并進行實驗。

考慮到教師個人能力、時間和精力，制作翻轉(zhuǎn)課堂所需教學資源和資金等多方面的限制，建議學校以教研室為單位，組織教師系統(tǒng)學習網(wǎng)絡應用、微課視頻錄制及剪輯等技能，合作建立物理學科線上翻轉(zhuǎn)課堂教學資源共享庫。

5? ? 結(jié)? 語

雖然此次疫情期間開展線上翻轉(zhuǎn)教學過程中各種問題層出不窮，但希望能總結(jié)經(jīng)驗，充分利用線上翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，為中學物理課堂教學增添活力?；貧w線下課堂授課之后，教師也應轉(zhuǎn)變原有教育教學觀念，在教學中以學生為中心[4]，在疫情防控期間逐步嘗試，并在一定范圍內(nèi)推廣線上翻轉(zhuǎn)課堂這種自主高效的教學模式。建議教師充分利用各種網(wǎng)絡資源，將原來學生在課前需完成的前置作業(yè)以線上翻轉(zhuǎn)課堂形式通過探究、討論、合作和交流等方式完成，使教師從“師本教育”中的“傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑д摺焙汀皡f(xié)助者”[5]，而這與國家實施的新課程理念完全吻合。

參考文獻：

[1]胡小勇，林梓柔.應對疫情，實施在線翻轉(zhuǎn)教學的六大策略[J].中小學數(shù)字化教育，2020（04）：9-12.

[2]郝玫，付紅霞.面授和在線授課及兩種模式混合的利弊[J].黑龍江教育學院學報，2013，32（09）：46-48.

[3]胡壯麗.以“探究自由落體運動”為例的翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐[J].物理教學探討，2017，35（12）：23-25.

[4]郭思樂.教育走向生本[M].北京：人民教育出版社，2001.

[5]秋夏成，楊艷平，譚紅琴.以新課程理念為指導， 改革物理實驗教學——“改進輸液管提示裝置”的教學實驗設計[J].物理通報，2007（11）：40-41.（欄目編輯? ? 邱曉燕）