利用翻轉(zhuǎn)課堂 發(fā)展物理核心素養(yǎng)

【摘 要】課堂教學(xué)是課程改革的核心問題之一。以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革為途徑，以物理學(xué)科教學(xué)課型研究為載體，讓核心素養(yǎng)“落地”，實(shí)現(xiàn)和落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；翻轉(zhuǎn)課堂；課堂教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2017）83-0014-03

【作者簡(jiǎn)介】汪明，江蘇省常州高級(jí)中學(xué)（江蘇常州，213000）副校長(zhǎng)，正高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師，“江蘇人民教育家培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象，全國(guó)優(yōu)秀教師。

翻轉(zhuǎn)課堂和核心素養(yǎng)無疑都是新一輪課程改革的熱詞。教育部基礎(chǔ)教育司原副司長(zhǎng)朱慕菊指出：“核心素養(yǎng)的提出與實(shí)踐，已經(jīng)蘊(yùn)含了學(xué)習(xí)方式與教學(xué)模式的改革。”應(yīng)該承認(rèn)，核心素養(yǎng)的研究目前仍存在于課程的頂端設(shè)計(jì)層級(jí)，而翻轉(zhuǎn)課堂以信息技術(shù)為依托，以學(xué)生為中心，關(guān)注“先學(xué)后教”，正在基礎(chǔ)教育界如火如荼地開展。怎樣運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)來培育學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，讓其扎根于一線課堂，確實(shí)是一個(gè)令人期待和值得研究的有意義的課題。

一、明晰翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的本質(zhì)

基礎(chǔ)教育需要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)模式與教學(xué)方式，翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)時(shí)而生。從教學(xué)本質(zhì)來觀察，翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)課堂是互相對(duì)立且互相依存的，一般說來，教學(xué)過程可視為“知識(shí)傳授”與“知識(shí)內(nèi)化”兩階段。傳統(tǒng)課堂是課上傳授新知，課后內(nèi)化新知，其不足是學(xué)生自我內(nèi)化時(shí)，缺少教師的引領(lǐng)與同伴的合作，在最容易發(fā)生學(xué)習(xí)挫敗感的時(shí)候孤獨(dú)無助，而這種狀況在翻轉(zhuǎn)課堂中發(fā)生了改變，“知識(shí)提取”由學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)微視頻完成，而“知識(shí)建構(gòu)”則回歸課堂，接受教師點(diǎn)撥，團(tuán)隊(duì)幫助和個(gè)性化探究。

由此看出：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的本質(zhì)不是推翻而是改變。它有力地落實(shí)了“先學(xué)后教、以學(xué)定教”的科學(xué)理念，撼動(dòng)了“以教師為中心”的傳統(tǒng)課堂的教學(xué)根基。使得一本教材、相同地點(diǎn)、相同時(shí)間、相同授課方式的教學(xué)失去立足之地。翻轉(zhuǎn)課堂自覺貫徹“以學(xué)生為中心”，課前學(xué)生線上學(xué)習(xí)，成為自主成長(zhǎng)的“主演”，課上教師則類似于教學(xué)的“導(dǎo)演”，順應(yīng)學(xué)生差異，教與學(xué)隨時(shí)互動(dòng)與協(xié)作交流，變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者。這種教學(xué)方式正和背景各異、性格各異的學(xué)生心理成長(zhǎng)過程相適應(yīng)，能落實(shí)“以人為本”的教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生個(gè)性發(fā)展成為真正可能，確實(shí)有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。

對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂，知識(shí)的獲得是由學(xué)生課前自學(xué)微視頻來完成。在線上微視頻的學(xué)習(xí)中，依托思維可視化技術(shù)和知識(shí)進(jìn)階理論，講授知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，整合問答、演示、練習(xí)、反饋等教學(xué)環(huán)節(jié)，這一過程中已包含著學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容、實(shí)施和評(píng)價(jià)等課程要素，再與線下課堂教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)與個(gè)體探究相互配合，相得益彰。在課上，學(xué)生通過小組合作探究、展示與辯論，學(xué)會(huì)科學(xué)研究方法，形成科學(xué)研究思維，發(fā)展對(duì)科學(xué)問題的洞察力和思辨力。翻轉(zhuǎn)課堂注重“以學(xué)為主”“先學(xué)后教”“以學(xué)定教”，形成了連續(xù)的、系統(tǒng)的全景化教學(xué)觀，創(chuàng)新了課堂教學(xué)方式，利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，體現(xiàn)了課堂教學(xué)的新價(jià)值。它是走向知識(shí)與能力，情感、態(tài)度和價(jià)值觀融為一體的教育，見證了課堂由“知識(shí)內(nèi)容本位”走向“核心素養(yǎng)本位”。

二、基于翻轉(zhuǎn)課堂培育物理核心素養(yǎng)的途徑

1.以物理概念和規(guī)律理解為目標(biāo)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

科學(xué)的最高成果是概念，概念教學(xué)是物理教學(xué)的核心問題之一。此類翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)指向的是核心素養(yǎng)中物理觀念的培養(yǎng)，而觀念形成的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)是物理概念和規(guī)律學(xué)習(xí)。物理概念與規(guī)律是對(duì)物理現(xiàn)象和物理過程的抽象與概括，反映其科學(xué)的本質(zhì)特征和人類的思維方式。學(xué)生能否真正理解物理概念，影響其物理知識(shí)體系和心理認(rèn)知結(jié)構(gòu)能否順利建構(gòu)，直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)物理規(guī)律乃至整個(gè)物理課程的理解，甚至關(guān)系到其世界觀和方法論能否正確形成。

運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式，進(jìn)行物理概念與規(guī)律學(xué)習(xí)的要求是，讓學(xué)生經(jīng)歷概念與規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、發(fā)生和形成過程，讓學(xué)生探索其再創(chuàng)造和應(yīng)用的過程，旨在形成學(xué)生的物理觀念。具體說來，教學(xué)策略為“概念領(lǐng)悟（課外）—概念鞏固（課內(nèi)）—評(píng)價(jià)反饋（線上線下混合）”模式。即先讓學(xué)生自主研讀教材，學(xué)習(xí)教師為之提供的源于生活實(shí)踐并精心制作的微視頻，同時(shí)完成互聯(lián)網(wǎng)推送的學(xué)習(xí)進(jìn)階測(cè)試題，目的是讓教師掌握大量數(shù)據(jù)，在課堂教學(xué)前準(zhǔn)確掌握學(xué)情，了解學(xué)生的“前概念”。課上則應(yīng)用群體學(xué)習(xí)的方式，讓學(xué)生充分展示相異構(gòu)想，合作互動(dòng)交流，讓“真理”（概念與規(guī)律）越辯越明，教師適時(shí)在思維關(guān)鍵處點(diǎn)撥強(qiáng)化，變式拓展，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的生成。例如質(zhì)點(diǎn)與參考系、電場(chǎng)和磁場(chǎng)、探究勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系、原子和原子核等相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)皆可采用這種方式，目的是讓學(xué)生親歷探究過程，讓學(xué)生從模糊的、似是而非的具象世界走向科學(xué)本質(zhì)世界，而不是傳統(tǒng)教學(xué)的強(qiáng)行灌輸概念。

2.以科學(xué)方法與策略掌握為主旨的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

此類翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式注重的是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中對(duì)科學(xué)思維范式及方法的體驗(yàn)與領(lǐng)悟?？茖W(xué)思維，又稱科學(xué)邏輯，它是人類生產(chǎn)實(shí)踐的產(chǎn)物，是對(duì)感性認(rèn)識(shí)材料進(jìn)行抽象加工并形成、運(yùn)用于科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的一種理論體系。在高中物理學(xué)習(xí)中主要是側(cè)重思維方法的訓(xùn)練和培養(yǎng)，如建模思想、理想化方法、邏輯推理和批判性思維等。它遵守三條基本原則：在理論上具有邏輯自洽性，是歸納和演繹的統(tǒng)一；在方法上具有辯證性，是分析和綜合的統(tǒng)一；在體系上具有邏輯與歷史性，是理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。因此，注重科學(xué)方法的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)不僅讓學(xué)生知道“內(nèi)容是什么”，還要讓學(xué)生懂得“為什么”，能追問“依據(jù)是什么”。

在指向科學(xué)思維的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教學(xué)策略為“在線預(yù)習(xí)—課內(nèi)展示—思維生成”模式。教師在設(shè)計(jì)微視頻時(shí)，可以嘗試讓科學(xué)方法顯性化。先是創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)科學(xué)方法的問題情境，再對(duì)科學(xué)思維方法的核心要素進(jìn)行點(diǎn)撥。目的是讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)問題解決的情境，在感悟新知發(fā)生的同時(shí)，能對(duì)科學(xué)思維范式進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)。在課內(nèi)，實(shí)施流程是先組內(nèi)合作，解決思維疑難問題；接著，學(xué)生組間匯報(bào)、全班展示，教師巡視和組織課堂教學(xué)，其間，教師既可個(gè)性化指導(dǎo)，也可針對(duì)性拓展；最后是運(yùn)用技術(shù)推送問題檢測(cè)，教師采用變式問題拓展，升華科學(xué)思維方法，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知心理結(jié)構(gòu)的生成。例如，幾個(gè)常見物理知識(shí)點(diǎn)的思維過程為伽利略探究自由落體運(yùn)動(dòng)（問題→模型→演繹→實(shí)驗(yàn)），萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)（問題→數(shù)學(xué)→分析→綜合），能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)（問題→經(jīng)驗(yàn)歸納→思辨啟發(fā)→實(shí)驗(yàn)測(cè)定→數(shù)學(xué)論證），狹義相對(duì)論的創(chuàng)立（問題→批判→思想實(shí)驗(yàn)→假說演繹），等等。讓學(xué)生依托物理內(nèi)容理解科學(xué)思維方法時(shí)，掌握的不僅僅是抽象思維和邏輯實(shí)證方法，也是形成質(zhì)疑和創(chuàng)新性思維的過程。

3.以科學(xué)問題與實(shí)驗(yàn)探究為指向的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

此類翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式旨在形成學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)研究意識(shí)。實(shí)驗(yàn)探究，是學(xué)生積極自主地獲取物理知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決相關(guān)物理問題的重要活動(dòng)形式。它涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。探究始于問題，終于問題解決，即從學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察出發(fā)，誘發(fā)學(xué)生提出問題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，然后歸納總結(jié)，得出結(jié)論，強(qiáng)化規(guī)律檢驗(yàn)和應(yīng)用。這種讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的準(zhǔn)科學(xué)體驗(yàn)，能形成學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)科學(xué)研究情感，對(duì)學(xué)生科學(xué)研究能力的形成，科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展具有不可估量的價(jià)值。

具體說來，此類翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)分為兩種形式，一類注重實(shí)驗(yàn)歸納思維，即問題—猜想—實(shí)驗(yàn)—論證，如探究牛頓第二定律，探究功與速度變化的關(guān)系等；一類重視理論演繹探究，即問題—理論探究（建立假說）—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。如探究平拋運(yùn)動(dòng)，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等。其教學(xué)策略是：在線上網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生自主領(lǐng)悟，觀看實(shí)驗(yàn)操作的探究范式，對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行合情推理或演繹推理驗(yàn)證，構(gòu)建物理問題解決模型；在線下課堂學(xué)習(xí)中，教師先進(jìn)行科學(xué)性引領(lǐng)，讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，合作討論，嘗試歸納和對(duì)物理規(guī)律檢驗(yàn)應(yīng)用，在這一過程中切記不能用教學(xué)微視頻代替學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和親歷體驗(yàn)。教師的作用體現(xiàn)在三方面：一是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究中對(duì)學(xué)困生進(jìn)行個(gè)別化指導(dǎo)；二是在學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)中重視對(duì)學(xué)生歸納性引領(lǐng)；三是在學(xué)生猜想規(guī)律時(shí)關(guān)注其嚴(yán)謹(jǐn)性表達(dá)。其核心要素是關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中的“做中學(xué)”，對(duì)知識(shí)的發(fā)生和形成過程，對(duì)問題的發(fā)現(xiàn)、解決、變換和應(yīng)用進(jìn)行探索，拓寬學(xué)生的理性思維空間，增強(qiáng)其思維的深刻性和批判性，讓學(xué)生逐步養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。

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