突出“精”“微”“思”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

劉成剛

青海省海東市平安區(qū)第一高級中學(xué)(810600)

1 翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)模式

翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)，不是簡單的教學(xué)過程的倒置，是借助建構(gòu)學(xué)習(xí)理論，深度學(xué)習(xí)理論，進(jìn)階學(xué)習(xí)理論發(fā)展而成的內(nèi)涵式課堂模式，課前凸顯“以學(xué)為中心”的教育理念，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，使學(xué)生真正成為會(huì)學(xué)習(xí)的人。在課堂上，學(xué)生可以就自己在課前知識建構(gòu)的過程中產(chǎn)生的疑惑向教師請教，通過互動(dòng)、探究和解答，從而內(nèi)化知識。它改變了傳統(tǒng)的教師在課堂上完成知識的講授后，學(xué)生在課后的練習(xí)、實(shí)踐、反思時(shí)，由于缺少教師和同伴的幫助，難以達(dá)到所學(xué)知識內(nèi)化的弊端。

美國富蘭克林學(xué)院的Robert Talbert教授在很多課程中實(shí)踐了翻轉(zhuǎn)課堂的模式，經(jīng)過多年的研究，總結(jié)出翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。該模型簡要描述了課程進(jìn)行的流程。主要分為兩部分：課前與課中。課前主要完成一定基礎(chǔ)概念的理解以及導(dǎo)向性的針對練習(xí)。課堂上教師不再大篇幅的講解，而是先進(jìn)行小測驗(yàn)，然后解決學(xué)生的疑難問題，促進(jìn)知識的內(nèi)化。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)模型

2 翻轉(zhuǎn)課堂的現(xiàn)狀

翻轉(zhuǎn)課堂問世以來，其各種過程教學(xué)結(jié)構(gòu)模型接踵而至，但不少理論研究者并未考慮到“課前”與“課中”時(shí)間懸殊，致使設(shè)計(jì)的“結(jié)構(gòu)模型”很難在實(shí)際中開展。如有的教師在翻轉(zhuǎn)課堂的“課前”設(shè)計(jì)中，涵蓋了幾乎所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容，甚至在形式上也類似于“課中”學(xué)習(xí)，既要求學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)，自主檢測，又要求學(xué)生在線互動(dòng)，合作探究，甚至與教師互動(dòng)，反饋問題。如果學(xué)生僅僅學(xué)習(xí)這一科，那應(yīng)該是沒有困難的，學(xué)習(xí)的效果也應(yīng)該是不錯(cuò)的。但殊不知學(xué)生每天不可能為了這一科，把其他科目都犧牲了。試想，如果該天的每個(gè)學(xué)科都這樣的“翻轉(zhuǎn)”，一整天的所謂課堂“內(nèi)化”，又如何和這僅僅“幾個(gè)小時(shí)”課前(課外)自主學(xué)習(xí)匹配呢？其教學(xué)效果，自然可想而知。這里不難看出翻轉(zhuǎn)課堂的局限性和針對性。因此，不是所有的課或一節(jié)課中所有的內(nèi)容都適合“翻轉(zhuǎn)”。翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)構(gòu)中，考慮到課外學(xué)生時(shí)間的有限性、課外各科學(xué)習(xí)的均衡性、教師的課余時(shí)間的非正常工作性，決定了翻轉(zhuǎn)的課堂課前內(nèi)容的精選性(簡稱“精”)。精選的內(nèi)容一定是比在課堂上進(jìn)行更為方便和有效、更有利突破重難點(diǎn)知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)設(shè)計(jì)一定是能引發(fā)認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生思維的(簡稱“思”)，并以微課(簡稱“微”)形式呈現(xiàn)。為此，我們還需認(rèn)真審視翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵，理清翻轉(zhuǎn)課堂的適應(yīng)性，體會(huì)美國Robert Talbert教授的翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)模型，而不是一味添加內(nèi)容而謂之豐富翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵。

3 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)

基于Robert Talbert的翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)模型，物理翻轉(zhuǎn)課堂主要包括：課前設(shè)計(jì)、課堂設(shè)計(jì)和信息技術(shù)支持環(huán)境設(shè)計(jì)。

課前設(shè)計(jì)：由于課前(課外)學(xué)習(xí)時(shí)間的有限性，課前設(shè)計(jì)著重于選擇適合學(xué)生在課外學(xué)習(xí)(比課內(nèi)更有效)的某個(gè)重點(diǎn)或難點(diǎn)的知識點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行微視頻設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)，即創(chuàng)設(shè)適當(dāng)條件，以支持和幫助學(xué)生順利的穿過“最近的發(fā)展區(qū)”達(dá)到學(xué)生的潛在發(fā)展水平。

課堂設(shè)計(jì)：針對課前學(xué)生學(xué)習(xí)的不全面性和課前學(xué)習(xí)中可能的疑惑，進(jìn)行具有系統(tǒng)全面的課程內(nèi)容學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，并對學(xué)生課前學(xué)習(xí)中可能的疑惑，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)、協(xié)作學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)環(huán)境包括寬松和諧的學(xué)習(xí)氣氛和進(jìn)一步探究活動(dòng)所用的材料、器材等。協(xié)作學(xué)習(xí)是個(gè)體之間采用對話、商討、爭論等形式充分論證所研究問題，提升學(xué)生的批判性思維與創(chuàng)新性思維。以獲取達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的途徑。

信息化支持環(huán)境設(shè)計(jì)：是指根據(jù)課前、課中的設(shè)計(jì)，如何利用信息技術(shù)制作信息明確的教學(xué)視頻，供學(xué)生在課前完成知識的獲取和課中知識的內(nèi)化，并將課前學(xué)習(xí)的疑問通過信息技術(shù)反饋于教師。

4 “庫侖定律”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐

4.1 “翻轉(zhuǎn)”內(nèi)容適宜性分析

在庫侖定律的學(xué)習(xí)中，以往的教學(xué)是通過定性的實(shí)驗(yàn)研究影響電荷間相互作用力的關(guān)系，但學(xué)生好奇的是，靜電力究竟與它們的電荷量和它們之間的距離有著怎樣的定量關(guān)系？因此設(shè)計(jì)好定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生去探究或驗(yàn)證，將是學(xué)生接受本節(jié)課的關(guān)鍵，但定量實(shí)驗(yàn)需要在箱體內(nèi)通過毛玻璃投影來讀數(shù)，而且讀數(shù)時(shí)在光線不強(qiáng)的情況下最好。因此實(shí)驗(yàn)不宜在課堂上進(jìn)行，為此把這一環(huán)節(jié)通過微視頻翻轉(zhuǎn)到課前讓學(xué)生學(xué)習(xí)，比在課堂上更為有效。

4.2 教學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.2.1 課前設(shè)計(jì)要點(diǎn)

制作以問題為導(dǎo)向的支架式簡潔導(dǎo)學(xué)單和微視頻。

導(dǎo)學(xué)單1：聯(lián)想萬有引力，猜想電荷間的靜電力F可能與哪些因素有關(guān)以及它們可能的定性定量關(guān)系？

在企業(yè)管理中，為了應(yīng)對如今變幻莫測的市場環(huán)境以及企業(yè)內(nèi)部的動(dòng)態(tài)變化，需要對信息進(jìn)行全面的采集以及整理，這樣可以讓生產(chǎn)經(jīng)營的實(shí)際狀況得到明確，便于企業(yè)管理者進(jìn)行科學(xué)決策，提升企業(yè)的管理水平，讓企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。這就需要借助數(shù)字技術(shù)讓數(shù)據(jù)采集以及提取效果更高，分析更加有效，因此數(shù)字技術(shù)在工業(yè)企業(yè)的管理工作中也是得到廣泛運(yùn)用。在設(shè)備方面，如今的工業(yè)發(fā)展中，數(shù)字技術(shù)在各類電氣設(shè)備中實(shí)現(xiàn)運(yùn)用已經(jīng)是一種必然的趨勢，尤其是傳感器以及執(zhí)行器與數(shù)字技術(shù)的融合，以及光纖技術(shù)的普遍運(yùn)用，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持以及平臺的搭建基礎(chǔ)上，可以讓企業(yè)的生產(chǎn)效率得到明顯提升。

導(dǎo)學(xué)單2：圖2是定量探究實(shí)驗(yàn)原理示意圖，將一個(gè)帶電小球A用細(xì)線懸掛，并將另一與小球A帶同種電荷的帶電球B與它靠近，A受B的靜電斥力作用而發(fā)生偏移。設(shè)懸點(diǎn)到A球球心的長度為l，兩球之間的距離為r時(shí)，A球的偏離豎直位置的水平距離為d，小球質(zhì)量為m，A、B的電荷量分別為q1、q2，請自主解決下列問題：

圖2 實(shí)驗(yàn)原理示意圖

(a)庫侖時(shí)代尚不能測量電荷量，試試看，你能用什么巧妙的辦法解決？

(b)推證：當(dāng)偏角θ很小時(shí)，兩導(dǎo)體球A、B間的靜電力F與d、l之間的關(guān)系(提示：當(dāng)偏角很小時(shí)，θ≈sinθ≈tanθ)。

導(dǎo)學(xué)單3：自制的“庫侖定律”定量演示儀簡介。如圖3所示，其中用細(xì)線懸掛的小球A是用5B鉛筆在直徑約2 cm硬泡沫塑料球的表面均勻涂黑制成的，另一放在軌道小車上的與小球A帶同種電荷的小球B是用5B鉛筆將乒乓球表面均勻涂黑制成的，等分電荷量的導(dǎo)體球制作與B相同。

圖3 演示儀

導(dǎo)學(xué)單4：播放實(shí)驗(yàn)過程微視頻。

導(dǎo)學(xué)5：針對公式使用的條件以及庫侖力的矢量疊加，布置少量的基礎(chǔ)練習(xí)，以便發(fā)現(xiàn)問題(具體內(nèi)容略)。

說明：考慮到不影響學(xué)生對其他科目的學(xué)習(xí)，課前學(xué)習(xí)時(shí)間設(shè)計(jì)控制在半個(gè)小時(shí)以內(nèi)，學(xué)習(xí)時(shí)段也由學(xué)生自己定，為充分突出學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，教師一般不參與群組討論。

4.2.2 課中設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)展示學(xué)生的作圖和結(jié)論;

(2)反饋學(xué)生自學(xué)中遇到的困惑或疑問，通過生生與師生討論，內(nèi)化知識;

(3)介紹庫侖定律建立的歷史背景，體會(huì)科學(xué)家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎(chǔ)進(jìn)行的猜想和庫侖扭秤實(shí)驗(yàn);

(4)設(shè)計(jì)拓展性習(xí)題，如微元法求庫侖力，以及庫侖力的綜合應(yīng)用，從而深化知識(具體內(nèi)容略)。

4.2.3 信息化技術(shù)支持設(shè)計(jì)要點(diǎn)

(1)根據(jù)自己自制的儀器，在晚上錄制庫侖定律的定量實(shí)驗(yàn)探究微視頻，微視頻包括自制儀器介紹，實(shí)驗(yàn)操作方法，實(shí)驗(yàn)過程;

(2)將微視頻和導(dǎo)學(xué)單拷貝到教室的電腦上，供住校生學(xué)習(xí)，走讀學(xué)生課前學(xué)習(xí)資料可通過班級qq群上傳，并把學(xué)習(xí)中存在的疑問反饋于平臺，使教師有目的、更精準(zhǔn)地組織課堂教學(xué)。

4.3 實(shí)踐效果

課前學(xué)生利用微視頻，準(zhǔn)確的記錄了視頻中的數(shù)據(jù)，大部分學(xué)生能夠以1/r2為橫坐標(biāo)，d為縱坐標(biāo)比較好的得出了線性圖線，但也有少數(shù)學(xué)生做的是d-r圖像。課堂的反饋的主要問題是：部分學(xué)生沒有理解為什么能用d和r的關(guān)系去間接反應(yīng)F和r的關(guān)系？主要糾結(jié)于2個(gè)問題：①為什么偏角很小時(shí)，θ≈sinθ≈tanθ；②推導(dǎo)中是把導(dǎo)體球A、B的球心連線看做是水平的，但隨著偏角θ的增大，水平程度會(huì)越來越被破壞，不符合公式推導(dǎo)的前提。但通過在課堂上對學(xué)生科學(xué)方法引導(dǎo)和激烈辯論，最終促進(jìn)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理解和知識的內(nèi)化，掌握了處理量與量之間關(guān)系的科學(xué)技巧。學(xué)生普遍認(rèn)為：該翻轉(zhuǎn)課堂選擇的課題適宜，導(dǎo)學(xué)單切中要害，自制儀器有真實(shí)感，視頻時(shí)間合理，前置的內(nèi)容突出了學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，能夠引起學(xué)生認(rèn)知的沖突和思維的激發(fā)，能夠針對某一核心知識環(huán)節(jié)，有效突破教學(xué)的重難點(diǎn)，符合學(xué)生認(rèn)知需要。課堂討論的是學(xué)生真實(shí)的困惑，習(xí)題的拓展恰當(dāng)，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)知識在解題中的應(yīng)用，真正達(dá)到內(nèi)化知識的目的。

5 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂一定程度的實(shí)現(xiàn)了“個(gè)性化學(xué)習(xí)”和“深度學(xué)習(xí)”，一定程度地填補(bǔ)了“程序教學(xué)”和“掌握學(xué)習(xí)”的不足，具有一定的時(shí)代性和創(chuàng)新性，但也不可任意放大它的“課外”學(xué)習(xí)的功能。課前任務(wù)的“質(zhì)”與“量”是成功實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)。課前任務(wù)過重，會(huì)造成學(xué)習(xí)者的心理負(fù)擔(dān)并使學(xué)習(xí)者產(chǎn)生焦慮情緒。在課前設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，要考慮學(xué)習(xí)對象，考慮對其他學(xué)科學(xué)習(xí)的影響，內(nèi)容要突出解決疑難問題，目標(biāo)不易過多，資源要少而精，要重點(diǎn)突出“質(zhì)”。微課設(shè)計(jì)要能引人思考，這是“核心”所在。課前學(xué)習(xí)遵循更多的“自主”，把疑惑反饋給教師，以便教師在課堂上調(diào)整教學(xué)，不可在課前過多的引發(fā)深度討論、測試，避免影響學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計(jì)要兼顧不同學(xué)科的共性和個(gè)性，既要遵守課堂教學(xué)的一般規(guī)律，還要尊重學(xué)科特點(diǎn)，針對學(xué)科特點(diǎn)作個(gè)性化處理，只有這樣，翻轉(zhuǎn)課堂才能達(dá)到真實(shí)有效。