物理學(xué)科：“整課翻轉(zhuǎn)”與“局部翻轉(zhuǎn)”相結(jié)合

文敏

物理學(xué)科實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，也是分兩步走，一是課前引導(dǎo)，二是課堂實(shí)施。

教師課前引導(dǎo)，主要通過讓學(xué)生觀看教師上傳的微視頻并完成在線預(yù)習(xí)作業(yè)來完成。物理學(xué)科的微視頻可以從網(wǎng)上下載，也可以自己錄制，還可以組織學(xué)生錄制；時(shí)長(zhǎng)一般是3—5分鐘，內(nèi)容視課程的特點(diǎn)和教師的需要而定。學(xué)生可以通過觀看微視頻將所學(xué)內(nèi)容全部自學(xué)一遍，或是對(duì)新課中的重難點(diǎn)有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)；微視頻中的講解與課堂上的講解有著本質(zhì)的區(qū)別，前者的核心目標(biāo)在于啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題，后者的核心目標(biāo)是歸納結(jié)論和方法，便于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有個(gè)自身體驗(yàn)和內(nèi)化的過程，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)的升華，避免教師直接將自己的經(jīng)驗(yàn)和感知強(qiáng)加給學(xué)生。線上預(yù)習(xí)作業(yè)通過作業(yè)平臺(tái)的反饋功能，可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)新學(xué)知識(shí)的認(rèn)知情況，診斷學(xué)生的自學(xué)存在哪些問題或者誤區(qū)，因此，題目?jī)?nèi)容的選擇應(yīng)體現(xiàn)出教師“希望學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容”是什么。物理學(xué)科的題目通常是以概念性選擇題為主，偶有簡(jiǎn)單的公式代數(shù)運(yùn)算，且題量在5—10題之間。此外，除了視頻和作業(yè)練習(xí)，學(xué)生還可以在線上“留言區(qū)”將困惑寫下來，向老師請(qǐng)教。

課堂教學(xué)發(fā)生在學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了一定的了解之后，因此，在實(shí)施課堂教學(xué)之前，教師需根據(jù)學(xué)生在預(yù)習(xí)中所反映出的問題，精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行有針對(duì)性的講解，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用，切忌從基礎(chǔ)知識(shí)、概念到重難點(diǎn)的順序性講解。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以在簡(jiǎn)單回顧、點(diǎn)評(píng)后直入學(xué)生的學(xué)困處，將有限的教學(xué)時(shí)間聚焦在問題的解決上：少些教師的獨(dú)白與陳述，多留些時(shí)間給師生交流互動(dòng)，讓學(xué)生在運(yùn)用知識(shí)解決問題的過程中獲得更深刻的體驗(yàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化。

初中物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，許多內(nèi)容來源于學(xué)生身邊的物理現(xiàn)象，對(duì)這些以認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象為目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容，通過視頻和提問引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)非常適合，這樣的教學(xué)內(nèi)容我們常常設(shè)計(jì)為“整課翻轉(zhuǎn)”。比較而言，那些要求學(xué)生在物理現(xiàn)象基礎(chǔ)上歸納物理規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容，則需要學(xué)生具備一定的抽象概括能力，考慮到多數(shù)初中生自學(xué)過程中遇到過的困難以及教學(xué)時(shí)間緊迫等因素，我們多數(shù)情況下只是抓住其中的某一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行“局部翻轉(zhuǎn)”。

一、“整課翻轉(zhuǎn)”

知識(shí)簡(jiǎn)單，現(xiàn)象豐富的物理章節(jié)是比較好實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的。但是，單從教學(xué)效果來看，翻轉(zhuǎn)課堂不一定比傳統(tǒng)課堂有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。筆者認(rèn)為，從物理學(xué)科來講，翻轉(zhuǎn)課堂更看重的是學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，完成對(duì)新知識(shí)的自學(xué)、運(yùn)用和完善，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探索興趣和獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力極有益處。下面，筆者以人教版物理（八上）第四章《光現(xiàn)象》第一節(jié)《光沿直線傳播》為例，講解物理課實(shí)施“整課翻轉(zhuǎn)”的過程。

【課前引導(dǎo)】

考慮到這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象豐富，且知識(shí)點(diǎn)的要求只限“了解”層面，我上網(wǎng)下載了關(guān)于《光沿直線傳播現(xiàn)象》的視頻，上傳到在線平臺(tái)。讓學(xué)生先看視頻，再完成作業(yè)。

學(xué)生在周末登陸在線作業(yè)平臺(tái)，觀看老師上傳的微視頻，認(rèn)識(shí)光沿直線傳播的有關(guān)現(xiàn)象，并完成在線預(yù)習(xí)作業(yè)。

【課堂實(shí)施】

利用作業(yè)平臺(tái)的在線統(tǒng)計(jì)功能分析學(xué)生的在線預(yù)習(xí)作業(yè)可發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)光沿直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用分不清，對(duì)小孔成像特點(diǎn)的理解存在困難，所以錯(cuò)題量較多，如圖1所示。在思考課堂實(shí)施的教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)，筆者決定將光源和光線等概念以提問方式簡(jiǎn)單帶過，然后把課堂教學(xué)的重難點(diǎn)放在“如何清晰地認(rèn)識(shí)光沿直線傳播的現(xiàn)象”上，并制作了一個(gè)2分鐘的微視頻，其中涉及以下五個(gè)現(xiàn)象：（1）太陽光通過茂密樹林的光路；（2）準(zhǔn)直激光；（3）實(shí)物演示日食與月食；（4）利用風(fēng)影響光的傳播；（5）利用光測(cè)量教室的長(zhǎng)度。

圖1 知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)題量統(tǒng)計(jì)。

師：光從光源發(fā)出后，在介質(zhì)中是如何傳播的呢？相信同學(xué)們通過課前預(yù)習(xí)已有初步認(rèn)識(shí)。現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們觀看一個(gè)視頻，然后思考，視頻中所說的光的傳播現(xiàn)象是真是假。請(qǐng)同學(xué)們登陸教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)投票，選出你認(rèn)為是真的現(xiàn)象，然后簡(jiǎn)單說明理由。

生登陸、觀看、投票。

師：從投票情況看，大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為現(xiàn)象（1）、（2）、（3）是真的。那么，理由是什么呢？

生答“光沿直線傳播”。

師：看來，大家對(duì)光沿直線傳播的事實(shí)是清楚的。同學(xué)們請(qǐng)看，我這里有一支激光筆，它能發(fā)射激光?？墒?，我們卻看不見激光的傳播路徑。請(qǐng)大家思考一下，我們?nèi)绾蝸盹@示光路？誰來上臺(tái)演示一下？

生1：通過在空氣中噴射水霧觀看光路。

生2：讓激光射入裝有水的容器中，可以看見光路。

兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)演示，因在預(yù)習(xí)時(shí)看過視頻，這個(gè)問題對(duì)學(xué)生來說不難做到。

師：要看見光路，需要一定的環(huán)境和背景。剛才同學(xué)們的演示說明了這一點(diǎn)。同樣，在茂密的樹林里，我們也能看見光路。通過觀察光的路徑，我們更加確信光是沿直線傳播的。激光準(zhǔn)直是光沿直線傳播的“應(yīng)用”，日食和月食是光沿直線傳播的“現(xiàn)象”。請(qǐng)三個(gè)同學(xué)上臺(tái)模擬日食與月食形成時(shí)，地球、太陽和月亮的位置關(guān)系。

生上臺(tái)表演。

師：現(xiàn)象（4）有少數(shù)同學(xué)投票認(rèn)可。看來，對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象，還有些同學(xué)把握不定。老師做個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察。

師：（演示視頻中的實(shí)驗(yàn)）通過實(shí)驗(yàn)，大家看見扇風(fēng)時(shí)光斑并不搖晃，可見現(xiàn)象（4）是假的?，F(xiàn)在我在激光的下面放一個(gè)酒精燈，再扇風(fēng)，大家看看此時(shí)的現(xiàn)象如何？

生：光斑移動(dòng)了。

師：為什么？

生：空氣受熱不均勻，光無法沿直線傳播。

師：可見，光沿直線傳播是有條件的。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。

師：現(xiàn)象（5）大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為是假的，請(qǐng)同學(xué)們發(fā)表一下自己的見解。

生：光速非?？?，教室距離短，人來不及反應(yīng)。

師：光速是多少？是不是在不同介質(zhì)中光速相同？與聲速有什么區(qū)別？

生：（光速是）3×108m/s。光在真空中傳播最快，在固體中傳播最慢。光速比聲速快。

師：看來，大家對(duì)光沿直線傳播的條件、現(xiàn)象、應(yīng)用、速度已經(jīng)掌握了。這里有些例子，請(qǐng)你們利用互動(dòng)平臺(tái)的投票功能，選出哪些是光沿直線傳播的應(yīng)用，哪些是光沿直線傳播的現(xiàn)象？

生完成投票。

師：現(xiàn)象與應(yīng)用還是有區(qū)別的。現(xiàn)象是指客觀存在的事實(shí)，例如小孔成像。

師用實(shí)驗(yàn)演示小孔成像的特點(diǎn)，要求學(xué)生回答小孔成什么特點(diǎn)的像，生齊答“倒立、實(shí)像”；師用作圖的方法，畫光線幫助學(xué)生理解小孔成像的特點(diǎn)，要求學(xué)生用作圖法畫物體在燈光下的影子。

生練習(xí)，并按照老師的要求，將所作的圖拍照上傳。最后師生利用在線平臺(tái)查缺補(bǔ)漏，見圖2。

圖2 學(xué)生練習(xí)情況統(tǒng)計(jì)。

二、“局部翻轉(zhuǎn)”

一些要求較高的物理章節(jié)內(nèi)容，則不適合“整課翻轉(zhuǎn)”，原因有二：一是教學(xué)內(nèi)容多，時(shí)間不允許，且容易導(dǎo)致學(xué)生自學(xué)誤入歧途；二是在缺乏老師適當(dāng)引導(dǎo)的情況下，學(xué)生較難“吃透”內(nèi)容。對(duì)這樣的課程，我們通常采用部分內(nèi)容“翻轉(zhuǎn)”的方式。下面，筆者以物理八上第三章《物態(tài)變化》第二節(jié)《熔化和凝固》為例，介紹我們?nèi)绾巍熬植糠D(zhuǎn)”課程內(nèi)容。

【課前分析】

這一節(jié)是本章的教學(xué)重難點(diǎn)。筆者決定運(yùn)用如下兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)：一是通過實(shí)驗(yàn)探究固體熔化或凝固過程中溫度的變化規(guī)律，明晰晶體概念與非晶體概念的區(qū)別；二是運(yùn)用數(shù)學(xué)圖像的方式，引導(dǎo)學(xué)生理解晶體與非晶體的特點(diǎn)，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這些知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象。

【課前引導(dǎo)】

利用一節(jié)自習(xí)課15分鐘時(shí)間，依次介紹物態(tài)變化的概念，物態(tài)變化發(fā)生的條件以及熔化與凝固的概念等，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到固體熔化時(shí)要吸熱、溫度會(huì)升高的事實(shí)，然后拋出“固體熔化時(shí)溫度升高規(guī)律是否相同？”這個(gè)問題，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的。接著播放一個(gè)晶體熔化實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作。在讓學(xué)生觀看視頻的過程中，我并沒有敘述實(shí)驗(yàn)器材的作用以及實(shí)驗(yàn)步驟，僅是強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)的安全，同時(shí)布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生自由組合成實(shí)驗(yàn)小組，5至6人一組，每個(gè)小組要將本小組的實(shí)驗(yàn)過程拍攝下來，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，討論報(bào)告單中所提及的問題。

學(xué)生分好小組后，自行分配角色以確保完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

【課堂實(shí)施】

第一節(jié)：實(shí)驗(yàn)探究課。

地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室。

師：同學(xué)們，你們知道這節(jié)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁磫幔?/p>

生：探究固體熔化過程中溫度變化的規(guī)律。

師：本次實(shí)驗(yàn)的器材（酒精燈、鐵架臺(tái)、燒杯、試管、海波、石蠟、溫度計(jì)、攪拌器）已經(jīng)擺在你們的桌面上了，請(qǐng)大家檢查一下，這些器材是否跟課本上的一樣？除此之外，為了完成實(shí)驗(yàn)，你們還需要什么儀器？

生：停表。

師：實(shí)驗(yàn)要求每隔1分鐘記錄一次溫度，因此，實(shí)驗(yàn)過程中需要停表。為了減少過多的無用數(shù)據(jù)，建議同學(xué)們?cè)诠腆w溫度達(dá)到42攝氏度時(shí)開始記錄。

師：（指攪拌器）這個(gè)儀器叫什么？作用是什么？

生：攪拌器。攪拌固體，讓固體受熱均勻。

師：那么，在看見有少數(shù)固體熔化后再開始上下攪拌哦。操作儀器時(shí)要小心，鐵架臺(tái)上的鐵圈溫度較高，嚴(yán)禁用手碰鐵圈。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后每個(gè)小組上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并收拾儀器。明天上交小組拍攝的視頻。開始吧！

生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

這節(jié)實(shí)驗(yàn)課，我只是簡(jiǎn)單地交代了一下注意事項(xiàng)，便把課堂全部交給了學(xué)生。之后，我分析了學(xué)生交上來的視頻和報(bào)告，發(fā)現(xiàn)不少小組在做海波實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有做成功。于是我找到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗的小組成員，幫他們分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，強(qiáng)調(diào)了海波均勻受熱是實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，并給出了一些使海波均勻受熱的方法，特別提醒學(xué)生要控制好水溫，使水溫與海波的溫度差不能太大。兩個(gè)小組利用放學(xué)時(shí)間重做實(shí)驗(yàn)，并拍攝視頻。之后，我用了兩節(jié)課的時(shí)間，將每個(gè)小組的視頻和報(bào)告剪輯成一個(gè)新的微視頻，主要是將不同小組實(shí)驗(yàn)過程中的思考、操作、討論和實(shí)驗(yàn)報(bào)告合并在一起，準(zhǔn)備在課堂上與學(xué)生分享他們親手實(shí)驗(yàn)的過程，并總結(jié)做好該實(shí)驗(yàn)的一些規(guī)律。

第二節(jié)：課堂教學(xué)。

地點(diǎn)：多媒體教室。

課堂開始后，我讓學(xué)生觀看了我剪輯的微視頻，瞬間“點(diǎn)燃”了學(xué)生高漲的學(xué)習(xí)熱情。

師：同學(xué)們，我們的實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)成不成功，關(guān)鍵要看我們的實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果是不是與書本上的一致。理論上，海波熔化時(shí)的溫度變化分為三個(gè)階段，其中有一個(gè)溫度不變的階段，這個(gè)階段是海波正在熔化的過程，這時(shí)的溫度是48℃。大家注意到?jīng)]有，海波正在熔化時(shí)是什么狀態(tài)？

生齊答“固液共存狀態(tài)”。

師：很好！看來，同學(xué)們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到了這個(gè)現(xiàn)象。不過，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，不少小組做海波熔化實(shí)驗(yàn)不算成功。有兩個(gè)小組——蔣濟(jì)慈小組和馬天俊小組為了得到與理論一致的結(jié)果，又重做了實(shí)驗(yàn)，讓我們來看看他們的實(shí)驗(yàn)視頻吧。

生全神貫注觀看視頻，并注意傾聽視頻中實(shí)驗(yàn)小組成員間的對(duì)話。

師：現(xiàn)在請(qǐng)蔣濟(jì)慈小組的同學(xué)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵發(fā)表意見。

生：我們最初的實(shí)驗(yàn)沒有成功，是因?yàn)閿嚢璨缓?，海波受熱不均勻。所以第二次?shí)驗(yàn)時(shí)，我們不停地?cái)嚢琛?/p>

師：攪拌是為了讓海波均勻受熱。同學(xué)們?cè)傧胍幌?，本?shí)驗(yàn)還可以通過什么方式讓海波均勻受熱？

生：將裝有海波的試管放置在裝有水的燒杯中加熱，可以保證海波均勻受熱。

師：這種加熱方式稱為水浴加熱法。做海波熔化實(shí)驗(yàn)觀察到溫度不變的過程，這個(gè)時(shí)間較短，一般是1—2分鐘。但有一個(gè)小組的同學(xué)讓這個(gè)過程持續(xù)了十幾分鐘，他們是怎么做到的呢？請(qǐng)馬天俊小組來回答。

生：我們控制了燒杯中的水溫，讓海波的溫度與水的溫度始終相差3—5℃。這樣可以做到緩慢加熱，讓海波受熱均勻。

師：非常好！現(xiàn)在我們總結(jié)一下，海波實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是——海波要均勻受熱。水浴加熱、攪拌、控制溫差緩慢加熱，都能讓海波受熱均勻。能做到這一點(diǎn)，我們就能得到與課本上相同的海波熔化時(shí)溫度變化的圖像了。（課件出示該溫度變化圖像）請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖像，說說海波和石蠟熔化時(shí)的特點(diǎn)。

生1：海波熔化時(shí)吸熱，溫度不變。

生2：石蠟熔化時(shí)吸熱，溫度始終上升。

師：我們將像海波那樣，熔化時(shí)有確定溫度的固體稱為晶體，確定的熔化溫度稱為該晶體的熔點(diǎn)；像石蠟?zāi)菢?，熔化時(shí)沒有確定熔化溫度的物體稱為非晶體，非晶體沒有熔點(diǎn)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)谡n本上記下幾種常見的晶體，它們是海波、冰以及各種金屬。請(qǐng)同學(xué)們?cè)偎伎家幌逻@個(gè)問題，0℃的水和冰哪一個(gè)的冷卻效果好？請(qǐng)登陸平臺(tái)投票選擇。

學(xué)生登陸作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行投票。

師：從投票結(jié)果來看，兩個(gè)選項(xiàng)都有不少同學(xué)選擇?？磥磉@個(gè)問題是有爭(zhēng)議的。我們請(qǐng)幾個(gè)同學(xué)來發(fā)表一下自己的見解吧。

生1：我認(rèn)為二者冷卻效果一樣好。因?yàn)樗麄儨囟纫粯印?/p>

生2：我認(rèn)為冰的冷卻效果好。因?yàn)樗蔷w，熔化時(shí)吸熱，溫度不變。

師：對(duì)于這個(gè)問題，大家在比較時(shí)不能只看二者的溫度。要知道，冷卻效果好不好取決于它們的吸熱過程。冰是晶體，晶體的特點(diǎn)是吸熱時(shí)溫度不變；而水吸熱后溫度會(huì)升高。所以冰的冷卻效果好。

對(duì)于較難理解的課程內(nèi)容，教師要注重課堂引導(dǎo)，避免學(xué)生在自學(xué)過程中做過多的無用功，甚至深陷困惑。在本節(jié)課中，我利用視頻、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、線上作業(yè)等內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)做實(shí)驗(yàn)、思考問題并總結(jié)規(guī)律，最后通過實(shí)驗(yàn)分享和總結(jié)歸納的方式，讓學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容。與傳統(tǒng)課堂上老師清晰敘述實(shí)驗(yàn)結(jié)論相比，翻轉(zhuǎn)課堂的效率也許不夠高，但我們看中的是翻轉(zhuǎn)課堂引導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的自我發(fā)現(xiàn)的這個(gè)過程。

誠然，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂需要教師精心策劃，并付出更多的備課時(shí)間。在目前的考試與評(píng)價(jià)制度下，有限的課時(shí)，加上繁重的教學(xué)任務(wù)，要想每節(jié)課都實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂很不現(xiàn)實(shí)。老師要克服的困難很多，如網(wǎng)上視頻資源雖然很多，但要找到適合自己的教學(xué)視頻并不容易，老師至少要具備一定的計(jì)算機(jī)操作能力，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的視頻資源進(jìn)行編輯。更重要的是，當(dāng)前許多學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣“等待”老師的講解，缺乏自主學(xué)習(xí)的精神，要培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)習(xí)慣，這是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。但是，也正因如此，我們更需要借助翻轉(zhuǎn)課堂來培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)習(xí)慣、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新意識(shí)，讓學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，學(xué)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，在內(nèi)心深處發(fā)生深刻的變化。（責(zé)編 白聰敏）