高中物理“翻轉(zhuǎn)課堂”的實(shí)踐與思考

徐學(xué)

【摘 要】“翻轉(zhuǎn)課堂”是最近幾年出現(xiàn)的一種新的教學(xué)模式。本文著力闡述了在“電容器與電容”這節(jié)教學(xué)過程中課前學(xué)習(xí)任務(wù)單、微視頻的準(zhǔn)備工作及課堂中開展的教學(xué)活動，并對實(shí)施“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行了教學(xué)后的反思。

【關(guān)鍵詞】高中物理 翻轉(zhuǎn)課堂 微視頻

一、做好“翻轉(zhuǎn)課堂”的兩個(gè)關(guān)鍵

“翻轉(zhuǎn)課堂”是指課前學(xué)生借助于教師設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)單和資料，在家里完成新課的學(xué)習(xí)，而在課堂內(nèi)進(jìn)行師生探討的學(xué)習(xí)過程。

如何上好“翻轉(zhuǎn)課堂”？我認(rèn)為上好“翻轉(zhuǎn)課堂”的關(guān)鍵有兩項(xiàng)。

1.制作好任務(wù)單和微視頻。

任務(wù)單包括“學(xué)習(xí)指南”“學(xué)習(xí)任務(wù)”“問題與建議”三個(gè)部分，是教師指導(dǎo)學(xué)生開展高效自主學(xué)習(xí)的支架與載體，采用任務(wù)驅(qū)動、問題導(dǎo)向的方法，幫助學(xué)生認(rèn)清教學(xué)目標(biāo)，明了學(xué)習(xí)途徑與方法，并借助與之配套的微視頻實(shí)現(xiàn)高效自主學(xué)習(xí)。

學(xué)生在完成任務(wù)單的過程中遇到困難時(shí)，可以通過觀看微視頻，或者閱讀、分析其他由教師提供的配套學(xué)習(xí)資源來完成任務(wù)。現(xiàn)在的腦科學(xué)發(fā)現(xiàn)，人的大腦的注意力與時(shí)間變化的關(guān)系如圖1。從圖中可以看出，學(xué)生能維持較高注意力水平的時(shí)間為10分鐘，因此拍攝的微視頻一般以10分鐘之內(nèi)、只講解一個(gè)知識點(diǎn)為佳。

2.合理的教學(xué)方式。

課堂教學(xué)方式主要包括檢測、練習(xí)、協(xié)作、展示等四個(gè)方面。（1）檢測：采用適合學(xué)生年齡特點(diǎn)的方式當(dāng)堂做出評價(jià)，讓學(xué)生收獲學(xué)習(xí)成就感，同時(shí)發(fā)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)中存在的問題。（2）練習(xí)：檢測基礎(chǔ)上的進(jìn)階學(xué)習(xí)，是內(nèi)化知識的重要環(huán)節(jié)，沒有練習(xí)就沒有“翻轉(zhuǎn)”。（3）協(xié)作：對于進(jìn)階作業(yè)中產(chǎn)生的疑難問題和課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，借助于協(xié)作學(xué)習(xí)激發(fā)智慧、內(nèi)化知識、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識、養(yǎng)成平等討論的習(xí)慣、熟悉溝通技巧等。（4）展示：展示是高效學(xué)習(xí)的策略，可以內(nèi)化知識、拓展能力，提升學(xué)習(xí)績效。

二、以“電容器與電容”為例的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實(shí)踐

1.編寫適合學(xué)生自學(xué)的任務(wù)單和設(shè)計(jì)拍攝微視頻。

（1）認(rèn)識電容器

【學(xué)習(xí)指南】觀看視頻（電容器的結(jié)構(gòu).flv），閱讀課本第29頁第1節(jié)，并回答問題。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】通過本部分的學(xué)習(xí)能認(rèn)識不同規(guī)格的電容器，了解電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，知道平行板電容器與一般電容器的定義。

【問題練習(xí)】平行板電容器的結(jié)構(gòu)是怎樣的？電容器的定義和符號是怎樣的？

【視頻拍攝內(nèi)容】分為三部分。①展示各種形狀的電容器。②介紹平行板電容器。③為了使學(xué)生了解電容器結(jié)構(gòu)，教師演示利用兩張鋁箔中間夾一張紙做成一個(gè)自制電容器。

（2）電容器的充電和放電過程

【學(xué)習(xí)指南】①觀看視頻（實(shí)驗(yàn)：電容器的充放電.flv）完成1、2。②觀看視頻（電容器的充電過程的解釋.flv）和閱讀課本第29頁第2節(jié)完成3、4、5、6、7。③觀看視頻（電容器的放電過程的解釋.flv）和閱讀課本第29頁第3節(jié)完成8、9。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】了解電容器的充放電過程并且知道電容器充放電的特點(diǎn)和充放電過程中能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化。

【問題練習(xí)】①在電鍵S分別打到1、2時(shí)，有無電流產(chǎn)生？電流一直存在嗎？②充電過程中，與電源正極相連的極板帶什么電？兩塊極板的帶電量有什么關(guān)系？③圖3中的充電電流方向是什么？④電容器帶電量是指一塊極板的帶電量還是兩塊極板的帶電量？⑤為什么充電電流是短暫的？⑥充電過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？⑦圖2中的放電電流方向是什么方向？⑧放電過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？

【視頻拍攝內(nèi)容】包括五部分。①接好電容器的充放電電路，電流表應(yīng)當(dāng)用指針指在中央的能指示電流方向的G表。②演示電容器的充放電過程，要求學(xué)生觀察充放電電流的特點(diǎn)的指導(dǎo)語。③對于充電過程的解釋，重點(diǎn)說明隨著極板上帶的電量越來越多，電容器兩極板之間的電場越來越大，由U=Ed兩板的電壓越來越大。當(dāng)兩板之間的電勢差增大到電源電壓時(shí)，充電結(jié)束。④電容器放電過程解釋重點(diǎn)表現(xiàn)在放電過程中帶負(fù)電極板的電子不斷與帶正電極板的正電荷不斷中和，用動畫來體現(xiàn)這個(gè)動態(tài)過程。

（3）電容器的電容

【學(xué)習(xí)指南】觀看視頻（實(shí)驗(yàn)：電容器的電勢差與電量的關(guān)系.flv）和視頻（電容的定義.flv）閱讀課本第29頁第4～7節(jié)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】理解電容是反映電容器儲存本領(lǐng)大小的物理量，理解比值法定義電容，體會利用石英鐘來測量電容器的方法。

【問題練習(xí)】①如何來測量電容器所存儲的電量？②觀看實(shí)驗(yàn)：電容器的電勢差與電量的系.flv，利用實(shí)驗(yàn)填入表1中的數(shù)據(jù)，你能得到什么規(guī)律嗎？③電容器的電容是如何定義的？它的數(shù)學(xué)表達(dá)式如何？④電容器的電容有哪些常用單位？它們的關(guān)系怎樣？

【視頻拍攝內(nèi)容】包括五部分。①提出問題：用什么實(shí)驗(yàn)來體現(xiàn)電容器的帶電量Q與所加電勢差U之間的關(guān)系呢？②介紹測量電容器電量的方法和電路。（為了使學(xué)生能直觀地得到電量Q，我在放電回路中串聯(lián)了一個(gè)無電池的石英鐘，讓電容器放電過程中的電荷經(jīng)過石英鐘而使秒針轉(zhuǎn)動，通過秒針走過的格數(shù)來反映電容器充電時(shí)儲存的電量。）③通過改變電壓來測出石英鐘秒針轉(zhuǎn)過的格數(shù)。④分析表1中電壓與電容器帶電量（格數(shù)）得出電容的定義和表達(dá)式。⑤介紹電容的單位。

（4）平行板電容器電容的影響因素

【學(xué)習(xí)指南】閱讀課本第30頁平行板電容器部分和觀看視頻（研究影響平行板電容器電容的因素.flv）。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】通過實(shí)驗(yàn)知道平行板電容器電容的影響因素，了解平行板電容器的電容公式。

【問題練習(xí)】①靜電計(jì)測量的是什么物理量？靜電計(jì)的指針偏角越大表示什么？②實(shí)驗(yàn)中使用的實(shí)驗(yàn)方法是什么？在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)始終保持不變的物理量是什么？③觀看視頻填寫表2。④精確的實(shí)驗(yàn)表明平行板電容器公式是怎樣的？

表2

【視頻拍攝內(nèi)容】電容包括五部分。①介紹靜電計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能。②介紹平行板電容器的板距與正對面積及中間的電介質(zhì)。③做好書本上改變板距、正對面積與電介質(zhì)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生觀察并填表。④通過電容的定義式，結(jié)合電量不變的特點(diǎn)，定性分析出三個(gè)影響因素對電容的影響。⑤介紹平行板電容器的電量公式。

（5）常用電容器

【學(xué)習(xí)指南】觀看視頻（常用的電容器.flv）和閱讀課本第31頁常用電容器部分。

【學(xué)習(xí)任務(wù)】了解常用的電容器，知道擊穿電壓與額定電壓的區(qū)別。

【問題與練習(xí)】①常用電容器從構(gòu)造上看，可分為哪些種類？②為什么電解電容器的電容較大？③什么是擊穿電壓？什么是額定電壓？兩者的關(guān)系是怎樣的？

【視頻拍攝內(nèi)容】包括四部分。①常用電容器示教板講解各種固定電容器并注意給每個(gè)電容器以特寫。②分析電解電容器使學(xué)生注意電容器表面負(fù)號的標(biāo)識說明代表相應(yīng)的引腳是負(fù)極。③通過轉(zhuǎn)動可變電容器的轉(zhuǎn)柄改變可變電容器的正對面積，請學(xué)生思考對電容器的電容產(chǎn)生怎樣的影響。④介紹擊穿電壓與額定電壓并分析它們的區(qū)別。

由于我校是寄宿制學(xué)校，學(xué)生在宿舍不具備上網(wǎng)條件，另一方面為了更好地了解學(xué)生自學(xué)的過程，我把學(xué)生自學(xué)的過程放在學(xué)校的機(jī)房進(jìn)行，具體的學(xué)習(xí)時(shí)間大約為1個(gè)小時(shí)。機(jī)器上有電容器與電容的學(xué)習(xí)包，里面有我拍攝的微視頻和學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)單（word文檔），與學(xué)生發(fā)的紙質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)單一致。學(xué)生可以點(diǎn)擊其中的超鏈接打開相應(yīng)的視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2.課堂中具體的教學(xué)活動。

第一階段：生生互動提出問題。

在具體的教學(xué)過程中，我將學(xué)生分成五組，每一組經(jīng)過簡單的討論后把在自習(xí)過程中遇到的不能解決的問題寫在紙上。

第二階段：師生一起討論解答疑難。

我在處理問題時(shí)把問題歸為三類：簡單的易解決的，有共性的且是教學(xué)的重難點(diǎn)，深度不宜在課堂解決的。如“ r怎么讀？”“平行板一定是圓形嗎？”這一類簡單的問題，我處理的策略是由其他小組的同學(xué)來幫助解答。而對“為什么充電、放電的電流不是一直存在？”“兩極板之間有絕緣體，按理說電路是不通電的，但是為什么有短暫的電流呢？”這一類教學(xué)重點(diǎn)問題，處理的策略則是首先征求其他組的幫助，如無人回答則由我講解。對于“平行板中放入電介質(zhì)，電容量大小是否與它更靠近哪一邊有關(guān)”這一類有深度、不宜在課堂解決的問題，可作為課后研究的課題進(jìn)一步研究。

第三階段：教師提供練習(xí)，師生共同解答。

我在課中提供了以下幾種練習(xí)題：①理解對于給定電容器的電容是電容器的屬性，不隨所加電壓和所帶電量的多少而改變；②應(yīng)用電容的定義式來計(jì)算電容器的電容；③通過平行板電容器的電容公式來定性判定當(dāng)平行板電容器的各個(gè)影響因素變化時(shí)電容的變化。

三、“翻轉(zhuǎn)課堂”的課后反思

1.有利于學(xué)生提出高質(zhì)量的問題。

在上面的學(xué)生提出的問題中，有的問題是很有深度的，如書本上說兩極板之間有電場的存在，中間的絕緣體會不會對電場有影響呢？電場被絕緣體隔斷了？這些問題的質(zhì)量明顯要比在傳統(tǒng)課堂上教師僅給學(xué)生幾分鐘思考后所提出的問題要有深度。因此從這一點(diǎn)來看，“翻轉(zhuǎn)課堂”給了學(xué)生更多思考的時(shí)間，能提出高質(zhì)量的問題。

2.有利于體現(xiàn)生本化的理念。

由于不同學(xué)生完成知識內(nèi)化所需要的時(shí)間不同，傳統(tǒng)的教學(xué)只管學(xué)生快速前進(jìn)，而不顧其建構(gòu)新的知識結(jié)構(gòu)的效率。而“翻轉(zhuǎn)課堂”可以根據(jù)個(gè)人需要自定學(xué)習(xí)進(jìn)度，對微視頻暫停、倒退、重復(fù)、快進(jìn)。遺忘的學(xué)習(xí)內(nèi)容，還可以通過視頻獲得重溫。

3.學(xué)習(xí)效果取決于學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性。

從課堂中學(xué)生的自習(xí)過程來看，大部分學(xué)生對這種新的學(xué)習(xí)方式是感興趣的，能認(rèn)真地觀看視頻并且認(rèn)真完成學(xué)習(xí)任務(wù)單要求答的問題，但也有少數(shù)學(xué)生在自習(xí)了25分鐘后偷偷地打開小游戲在玩。因此學(xué)生的自覺性對這種學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)效果占有主導(dǎo)作用，如果教師的學(xué)習(xí)任務(wù)單邏輯性不強(qiáng)和視頻講解不夠生動，加上學(xué)生主觀能動性不夠，效果肯定不理想，需要有相應(yīng)的平臺能夠及時(shí)反饋每個(gè)學(xué)生自習(xí)的進(jìn)程和效果。

4.微視頻的拍攝中要注重方法滲透和思維啟迪。

教學(xué)的過程不僅是知識傳授和方法滲透的過程，更是啟迪思維的過程。如果教師在拍攝視頻的過程中只是一味地傳授而忽視方法的滲透和思維的啟迪，那么就回到了傳統(tǒng)的灌輸教學(xué)法了，不同的只是現(xiàn)在通過視頻來灌輸。因此教師應(yīng)當(dāng)在一些關(guān)鍵的內(nèi)容之前要有一些設(shè)問和設(shè)置一些暫停按鈕，從而給學(xué)生一定的思考空間。

（作者單位：江蘇省蘇州中學(xué)園區(qū)校）