“翻轉(zhuǎn)課堂”模式在初中物理實驗教學(xué)中的探索實踐

李維亮

摘 要：深刻認識初中物理實驗教學(xué)中存在的問題，了解翻轉(zhuǎn)課堂的特點，并結(jié)合初中物理的學(xué)科特點和實驗教學(xué)中存在的問題將其運用到實際教學(xué)中去，能夠有效地解決初中物理實驗教學(xué)中存在的教學(xué)課時緊、學(xué)生動手實踐時間不足、理解實驗深度不夠等問題，為提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)提供了更多的可能。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；初中物理；實驗教學(xué)；科學(xué)探究；學(xué)生

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）5-0019-3

翻轉(zhuǎn)課堂是近年來新興的一種教育模式，影響著教育的發(fā)展，是教師教學(xué)方式、學(xué)生學(xué)習(xí)方式的一場變革，其改變了課堂內(nèi)外教師的教和學(xué)生的學(xué)?，F(xiàn)如今的課堂教學(xué)中，教學(xué)課時一直是制約課堂學(xué)習(xí)效果的重要因素。而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施，將課堂內(nèi)外的時間進行重構(gòu)，能夠更多地將課堂內(nèi)的寶貴時間利用到學(xué)生專注的學(xué)習(xí)中去。

初中物理學(xué)科是基礎(chǔ)性的科學(xué)課程，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思辨思維，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。《義務(wù)教育物理課程標準（2011版）》[1]中將“提倡教學(xué)方式的多樣化，注重科學(xué)探究”作為初中物理課程的基本理念之一。認識初中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀、分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對于初中物理實驗教學(xué)的作用是尤為重要的。

1 初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程，讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究實驗的整個過程可以鍛煉學(xué)生的動手動腦能力，提升思維水平，從而更好地達成課堂三維目標?！读x務(wù)教育物理課程標準（實驗版）》和《義務(wù)教育物理課程標準（2011版）》都將科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)探究列為同等重要的地位，說明了科學(xué)探究對于學(xué)生發(fā)展的重要作用。而科學(xué)探究的主要實施方式就是進行科學(xué)探究實驗，因此，課堂上的學(xué)生實驗是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要手段。一般情況下實驗課的內(nèi)容較為簡單，但是要學(xué)生了解實驗原理，再完成科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)需要大量的時間。如果在四十五分鐘的課堂上完成，哪怕是壓縮一些環(huán)節(jié)也不得不使學(xué)生的探究浮于表面。初中物理實驗課堂上要想達到自主探究的目的還需要更長的時間，從理論到實踐也需要一定的“消化”時間。通常情況下，實驗探究課只能是簡單地完成實驗的各個步驟，而沒有哪個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)真正地引導(dǎo)學(xué)生進行深度學(xué)習(xí)和思考，因此也不會更好地達到鍛煉學(xué)生創(chuàng)新意識，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。種種原因造成初中物理教師經(jīng)常在“講實驗”，而留給學(xué)生動手操作的時間很短，并且從理論到實踐的轉(zhuǎn)化時間也過短，這樣也就不能更好地達到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。同時造成初中物理實驗的開出率不高，學(xué)生動手實踐的機會不多，學(xué)生理解實驗的深度也不夠。

2 初中物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用的特點

翻轉(zhuǎn)課堂不同于傳統(tǒng)課堂，與導(dǎo)學(xué)案的課堂模式也有所區(qū)別。傳統(tǒng)課堂既有知識的傳授，也有學(xué)生內(nèi)化和鞏固知識的過程。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師不再占用大段的課堂時間來講授知識，教師利用錄制的微課視頻已經(jīng)讓學(xué)生在課前進行了相關(guān)知識的學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂對傳統(tǒng)教學(xué)最大的沖擊在于引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去思考，而不是簡單地讓學(xué)生接受。[2]

其一，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程的整體性。這一特點對于各個學(xué)科其實是相通的。翻轉(zhuǎn)課堂無論是在哪個學(xué)科當中運用，都要遵循教育規(guī)律，注重學(xué)科知識之間的串接，將課前學(xué)習(xí)與課上學(xué)習(xí)相融通。翻轉(zhuǎn)課堂革新了傳統(tǒng)意義上的課前預(yù)習(xí)方式，將學(xué)生自主的文本學(xué)習(xí)與之后的數(shù)字化視頻學(xué)習(xí)結(jié)合起來。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)內(nèi)容要能準確地銜接課堂內(nèi)外的知識學(xué)習(xí)，這就需要教師在備課時抓住學(xué)生的認知特點，分析教學(xué)的重難點，將課堂的重難點加以改造。通過課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對學(xué)習(xí)中的重難點有更加清晰、更加深刻的認識。比較理想的初中物理實驗的課前學(xué)習(xí)過程應(yīng)該是：自主學(xué)習(xí)—視頻學(xué)習(xí)—自主練習(xí)；而課上學(xué)習(xí)的過程是：點撥研討（構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)）—合作解疑（科學(xué)探究）—達標檢測（鞏固應(yīng)用）?？傊n前與課上的各個環(huán)節(jié)和流程形成一個有機的整體，讓學(xué)生能夠感知到知識之間的聯(lián)系。

其二，是學(xué)生學(xué)習(xí)方式的兼容性。學(xué)生的學(xué)習(xí)方式上，翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)方式與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式有所重合。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式課前通常只有文本學(xué)習(xí)，而理想的翻轉(zhuǎn)課堂的課前學(xué)習(xí)不僅有文本學(xué)習(xí)，還有視頻學(xué)習(xí)?？梢哉f，在一定程度上翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)方式包含了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點。除此之外，翻轉(zhuǎn)課堂不僅僅是沒有“約束力”的簡單預(yù)習(xí)，而是具有“任務(wù)單”的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。所以說，教師根據(jù)分析學(xué)情和教材等，確定重難點之后，不僅僅是錄制相應(yīng)的視頻學(xué)習(xí)資料，還應(yīng)該有相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)單。而任務(wù)單既可以是紙質(zhì)的，也可以是電子的，當然也可以直接錄制到學(xué)習(xí)視頻中去。任務(wù)單主要是明確該部分的學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)策略等。學(xué)生利用校園網(wǎng)絡(luò)或者其他網(wǎng)絡(luò)交流軟件（例如，QQ、論壇、微信等）進行視頻學(xué)習(xí)和文本學(xué)習(xí)，自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)單?？梢詫W(xué)習(xí)過程中的疑惑和反思記錄下來，等待課上的集中交流進行處理。所以說，翻轉(zhuǎn)課堂不僅僅包含了傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點，還具備更多的新功能。初中物理實驗教學(xué)中也要借鑒各種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點，課前讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗原理、實驗操作要領(lǐng)和注意事項等，有條件的可以在課前進行探索實驗，為課上的學(xué)習(xí)留出一定的“消化”時間，奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。

表1 初中物理實驗教學(xué)傳統(tǒng)模式學(xué)習(xí)流程

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表2 初中物理實驗教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂模式學(xué)習(xí)流程

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3 翻轉(zhuǎn)課堂探索實例——測量物質(zhì)的密度

翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂不同的是，將原先只會在課堂上講授的新知識提前，讓學(xué)生在課前進行自主學(xué)習(xí)，而課堂上主要進行答疑、鞏固以及知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，提升學(xué)生的綜合能力。測量物質(zhì)的密度實驗是初中階段學(xué)生必做的20個實驗之一，有效地開展此部分的教學(xué)將有助于提升學(xué)生的思辨能力，提高學(xué)生進行科學(xué)探究的能力。利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進行測量物質(zhì)密度的實驗教學(xué)，有助于深化課程標準的要求，切實提高學(xué)生的綜合能力。

3.1 綜合分析，設(shè)計課堂

教師需要在課前研究課標、教材和學(xué)生。課程標準針對此節(jié)內(nèi)容提出的要求是：“通過實驗，理解密度。會測量固體和液體的密度。”由此我們可知，測量固體和液體的密度不僅僅是知識層面的，還強調(diào)了技能性目標，提出的要求是比較高的。教材的編排上，筆者將質(zhì)量和密度編排在本節(jié)內(nèi)容的前面，學(xué)生有了一定的知識基礎(chǔ)。從另一方面來看，學(xué)生對于密度這個概念比較陌生，不像“質(zhì)量”“速度”這些更直觀的概念容易理解。而測量一種物質(zhì)的密度需要知道其質(zhì)量和所占的體積，實驗室中質(zhì)量的測量使用托盤天平，測量體積通常使用量筒。因此，要想順利完成測量物質(zhì)的密度，需要讓學(xué)生學(xué)會使用天平和量筒，知道其使用要點。

根據(jù)各個方面的分析，制作出合適的微課視頻，制定出相應(yīng)的任務(wù)單，將課前、課上和課后進行銜接。通過翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在課前就已經(jīng)對所學(xué)知識有了一定的認識，從而使學(xué)生在知識的理解上有一定的緩沖時間，而課上主要進行實驗的操作、習(xí)題的處理和個別問題的解決。

3.2 課堂前后的教學(xué)設(shè)計與實施

分析了各個方面存在的實際問題之后，教師以學(xué)科組集體備課為基本組織單位制作與本節(jié)課相關(guān)的微課程視頻，根據(jù)我們的分析，課前主要進行的學(xué)習(xí)流程是：自主學(xué)習(xí)—視頻學(xué)習(xí)—自主練習(xí)。在自主學(xué)習(xí)階段，學(xué)生進行質(zhì)量和密度概念的復(fù)習(xí)，對托盤天平的使用也進一步地復(fù)習(xí)深化，另外學(xué)生還要預(yù)習(xí)量筒的使用方法；視頻學(xué)習(xí)階段，教師錄制微課程視頻，視頻中教師講解測量固體和液體密度的實驗原理，指導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)實驗器材設(shè)計實驗步驟和實驗表格；自主練習(xí)階段，教師布置幾道簡單而又能較全面考察學(xué)生學(xué)習(xí)效果的習(xí)題，讓學(xué)生檢測課前幾個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)是否達到了要求。

針對課前的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，設(shè)計課上的教學(xué)環(huán)節(jié)，主要以點撥研討（構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)）—合作解疑（科學(xué)探究）—達標檢測（鞏固應(yīng)用）幾個環(huán)節(jié)為參考。在點撥研討（構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)）環(huán)節(jié)，先由學(xué)生總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的主要知識點，再在小組間形成一個比較完善的知識網(wǎng)絡(luò)，最后在教師的指導(dǎo)下，點撥校正，針對課前課上的疑惑給予正確的解答，為順利地完成實驗過程提供了更多的可能。合作解疑（科學(xué)探究）環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)課前的學(xué)習(xí)和課上的研討，進行實驗，教師可以在實驗進行過程中進行指導(dǎo)。一般情況下，初中物理實驗課堂的大部分時間都讓學(xué)生進行實驗，由于他們在課前已經(jīng)有了一定的知識基礎(chǔ)，經(jīng)過一段時間的理解之后，他們對于測量物質(zhì)的密度實驗要做什么，怎么做有了一定的理解深度，從而保證了學(xué)生實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)的提高。當然，在實驗過程中，必須做好人員的分工，確保實驗過程更有效率。最后，通過達標檢測檢驗課前和課上的學(xué)習(xí)效果，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的不足。除此之外，還可以遷移知識，將測量物質(zhì)密度的知識運用到生活中去，達到“從生活走向物理，從物理走向社會”的初中物理課程的基本理念。

3.3 課后習(xí)題和延伸

課前和課上的學(xué)習(xí)都為學(xué)生的知識掌握打下了一定的基礎(chǔ)，課后的練習(xí)和延伸既要注重學(xué)習(xí)效果的檢測，也要重在引導(dǎo)學(xué)生思考更加有深度的問題。測量物質(zhì)密度的實驗原理和基本步驟較為簡單，但是在實踐中和考試題中，并不會提供常規(guī)情況下所需的器材，那就需要引導(dǎo)學(xué)生思考如何利用已有的器材進行實驗，從而為后續(xù)的學(xué)習(xí)和探究埋下伏筆。根據(jù)提供器材的不同，有多種測量固體和液體密度的方法。因此，可以根據(jù)這一問題制作出微課程專題，使學(xué)生可以多次重復(fù)地觀看視頻，提高學(xué)生的綜合能力。

實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)當中的重要組成部分，而實驗也是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑。現(xiàn)實教學(xué)中，由于課時的限制，初中物理課程當中的實驗教學(xué)往往會出現(xiàn)走過場的現(xiàn)象，而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運用就在一定程度上解決了初中物理學(xué)科課時緊張、實驗探究深度不夠、重理論輕實驗等突出問題。學(xué)生通過教師錄制的微課程，在課前就已經(jīng)對理論知識和物理規(guī)律有了一定的認識，經(jīng)歷了一定的思考，而知識的獲取到知識的轉(zhuǎn)化應(yīng)用需要一段時間加以內(nèi)化，微課程的學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)之間的時間間隔就成為了知識逐步內(nèi)化的階段。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用，豐富了教學(xué)方式，也更加突出學(xué)生在科學(xué)探究環(huán)節(jié)的主體地位。善于發(fā)現(xiàn)初中物理實驗教學(xué)中的問題，利用翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法解決教學(xué)中存在的問題，將會有效地促進教師的教、學(xué)生的學(xué)。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標準（2011版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]張海燕.基于翻轉(zhuǎn)課堂的物理科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計的探討[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2014，（8）：27.

（欄目編輯 劉 榮）