翻轉(zhuǎn)課堂模式下實(shí)施高效初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

陳登文

摘? ?要：翻轉(zhuǎn)課堂是以“學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)新模式，改變了教師和學(xué)生在教學(xué)過程中的主體和主導(dǎo)地位，學(xué)生由“被動接受”知識向“主動探究”轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，是初中教學(xué)課程改革中的一項(xiàng)重要舉措。本文以初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂為例，探究“翻轉(zhuǎn)課堂”模式下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐過程和方法，為教育信息化建設(shè)和初中物理教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”信息技術(shù)的快速發(fā)展，為了適應(yīng)教育環(huán)境的巨大變化，學(xué)校及教育部門都做了大量的工作，如教室配備了電子白板、投影儀、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等多媒體設(shè)備，同時(shí)，引進(jìn)各種不同形式易于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的儀器。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式運(yùn)用多媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識在課外，知識內(nèi)化在課堂，教師在課堂上是教學(xué)活動的組織者和指導(dǎo)者，以確保學(xué)生自主學(xué)習(xí)的針對性和效率[ 1 ]。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是初中物理教學(xué)中的難題，對于許多初中學(xué)生而言，其物理概念和物理現(xiàn)象比較抽象且難以理解，學(xué)習(xí)積極性和主動性較差，導(dǎo)致中學(xué)物理教學(xué)水平一直得不到有效的提高，面對這樣的教育教學(xué)狀況，探究豐富的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方法就顯得非常有必要和有意義，特別是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的引入。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過教師課前制作的微視頻、動畫展播等預(yù)習(xí)資料，課堂上分組實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生合作、學(xué)生討論、師生互動等學(xué)習(xí)方式，有助于學(xué)生充分理解抽象的物理概念和物理意義。

1? 翻轉(zhuǎn)課堂在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)主要包括教師課前教學(xué)方案的制定以及教學(xué)資源的準(zhǔn)備、學(xué)生的課前學(xué)習(xí)與思考、課堂分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)的討論及師生互動、教師課堂總結(jié)及學(xué)生知識鞏固等，具有教師的輔助性、學(xué)習(xí)的自主性和高效性等特點(diǎn)[ 2 ]。如圖1所示，每個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)準(zhǔn)備程度，都決定著翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成敗與效果。

1.1? 確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，制定學(xué)習(xí)任務(wù)單，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料

課前充分準(zhǔn)備是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成敗和教學(xué)效果的前提。課前準(zhǔn)備分為兩部分，一是教師確定教學(xué)方案，準(zhǔn)備教學(xué)資源;二是學(xué)生通過微視頻課前引入進(jìn)行學(xué)習(xí)、思考并提出問題。教師可以通過瀏覽和剖析中小學(xué)教育教學(xué)網(wǎng)、優(yōu)課網(wǎng)等教學(xué)資源網(wǎng)相關(guān)的優(yōu)秀教學(xué)視頻資料，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，收集并甄選出符合本校實(shí)際的教學(xué)資源，利用多媒體技術(shù)制作成課前引入學(xué)習(xí)資料，包括圖文和視頻等，并設(shè)置一些簡單有趣的問題來檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，了解不同學(xué)生的掌握情況，為后續(xù)的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)提供相應(yīng)的信息。例如“空氣的力量”，播放微視頻資料，取一空集氣瓶，向空瓶中投入燃燒的棉花團(tuán)，用氣球皮繃緊瓶口，一段時(shí)間，氣球皮將進(jìn)入瓶頸中，再用針把氣球皮刺破，會產(chǎn)生很大的聲音。讓所有學(xué)生眼睛耳朵感受到實(shí)驗(yàn)帶來的刺激，引發(fā)學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。再如“滑動摩擦力與哪些因素有關(guān)”這一章節(jié)的知識比較抽象且難以理解，教師可以制作“怎樣排除與接觸面大小、運(yùn)動速度、及運(yùn)動方向的關(guān)系”相關(guān)聯(lián)的微視頻，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳送給學(xué)生，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)，有疑問或問題，可以通過微信群、QQ、百度、騰訊云等社交平臺進(jìn)行溝通和交流，通過實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)層、知識傳遞層，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮他們學(xué)習(xí)主動性。

1.2? 課堂實(shí)驗(yàn)分組討論與師生互動

在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，知識的學(xué)習(xí)放在課前，知識的內(nèi)化放在實(shí)驗(yàn)課堂。知識內(nèi)化是學(xué)生獲取知識的核心。知識內(nèi)化的過程中，重點(diǎn)是解決學(xué)生課前學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難的概念或現(xiàn)象，首先通過分組實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)討論和探究，必要時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行驗(yàn)證和總結(jié)，解決部分問題，然后教師對共性的問題進(jìn)行集中講解，對個(gè)別學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)和幫助。例在“光的折射”學(xué)習(xí)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過程中一位同學(xué)拿激光筆改變傾斜角度射入水中，合作小組其他同學(xué)觀察水中的光線，在學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，留給學(xué)生充分思考時(shí)間，教師再利用微視頻、動畫展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，得出光的折射規(guī)律。再如，在學(xué)習(xí)“歐姆定律”這一章節(jié)中的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生通過教學(xué)視頻學(xué)習(xí)討論后，仍有部分學(xué)生對歐姆定律中電壓、電流及電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系不能很好地理解，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證，比如探究電流的大小與那些因素有關(guān)，注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，分析數(shù)據(jù)，保持電阻不變，改變電壓和保持電壓不變，改變電阻時(shí)電流的變化，最后，讓學(xué)生回頭再看微視頻，找出其中的規(guī)律，進(jìn)一步理解和掌握歐姆定律的應(yīng)用。

在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師是課堂的組織者，是學(xué)生學(xué)習(xí)和輔導(dǎo)者的伙伴，通過演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)討論，教師走進(jìn)不同的學(xué)生組內(nèi)，觀察和了解學(xué)生討論情況，并解決個(gè)性化的難題，學(xué)生之間互相教會同伴的各種知識和技能，不僅完成對知識的個(gè)性化學(xué)習(xí)，甚至通過共同研究、討論、結(jié)果展示等方法完成了知識的拓展和創(chuàng)新，發(fā)展學(xué)生的批判思維和創(chuàng)新能力。

1.3? 實(shí)驗(yàn)課堂總結(jié)和評價(jià)

實(shí)驗(yàn)課堂總結(jié)和評價(jià)是知識學(xué)習(xí)和獲得的升華。在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)討論得出的結(jié)論可能針對性不夠強(qiáng)或者無法提供有效的解釋，教師要充分利用5分鐘的課堂總結(jié)和點(diǎn)撥，首先點(diǎn)撥和引導(dǎo)學(xué)生對分組實(shí)驗(yàn)討論得出的結(jié)論進(jìn)行進(jìn)一步的思考;然后對學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評，對部分錯(cuò)誤的觀點(diǎn)進(jìn)行糾正，對于好的結(jié)論進(jìn)行展示，與所有同學(xué)進(jìn)行分享;最后是對本章節(jié)的重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。對于有點(diǎn)問題無法做到詳細(xì)解釋的，可采取進(jìn)一步制作補(bǔ)充微視頻、動畫課件加以明確。

2? 影響翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要因素

2.1? 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施，對教師的教學(xué)業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新能力、教學(xué)方法和手段都提出了更高的要求，教師除了課前的演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)常規(guī)備課之外，還要花大量的時(shí)間來搜集教學(xué)素材，熟悉、制作微視頻、動畫軟件，設(shè)計(jì)課堂討論的情景并充分考慮課堂上可能出現(xiàn)的各種情況等，這些對教師的綜合素質(zhì)有更高的要求。翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)內(nèi)容豐富，信息量大，約為傳統(tǒng)教學(xué)的2倍[ 3 ]，而傳統(tǒng)的“一書一粉筆”“教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式已不能適應(yīng)和滿足學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，教師要轉(zhuǎn)變教育理念，積極研究學(xué)生的學(xué)習(xí)行為特點(diǎn)和翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)特點(diǎn)及優(yōu)越性。在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)的變化”課后，教師利用微視頻、動畫軟件快速展示小制作內(nèi)容，要求課后學(xué)生取一薄壁的玻璃瓶，裝上適量水，用插有兩端開口細(xì)玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口，插入水中，在管子上端吹氣，水沿玻璃管上升到瓶口，在玻璃管套上小橡皮圈，標(biāo)出水平位置，拿著此裝置上山下山時(shí)，觀察細(xì)玻璃管中水面高度的變化，從而判斷氣壓的升降。在研究“物體的浮與沉”實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，布置學(xué)生課后作業(yè)，讓學(xué)生親自動手，“使沉在水底的雞蛋自動浮上來”“將適量的糖漿、水、油、牛奶注入玻璃瓶中，靜止時(shí)，觀察它們分別位于那一層液面上”。加強(qiáng)實(shí)踐能力，發(fā)展創(chuàng)造性思維，加大在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為將來科學(xué)研究打下扎實(shí)的素質(zhì)教育基石。

2.2? 學(xué)校教育信息化水平的建設(shè)

信息化教育平臺包括學(xué)習(xí)資料上傳/下載模塊、在線學(xué)習(xí)模塊、知識檢測和評判模塊、學(xué)習(xí)互動模塊，能夠兼容播放不同格式的教學(xué)微視頻、動畫等多媒體文件，教師能夠方便地上傳教學(xué)資料。這種模式需要功能強(qiáng)大的信息化技術(shù)平臺作為支撐[ 4 ]。例如演示感應(yīng)電流的產(chǎn)生、描述磁感應(yīng)線的方法——磁感線學(xué)習(xí)中，當(dāng)堂分組實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)效果不明顯，學(xué)生觀察不是很清晰，實(shí)驗(yàn)課堂效率大打折扣，先讓學(xué)生充分參與探索實(shí)驗(yàn)后，教室利用微視頻、動畫等多媒體文件把實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象放大直觀展播。再如，“音調(diào)、響度、音色”演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過電子琴的演示、吉它弦的松緊，運(yùn)用粗細(xì)弦音調(diào)的變化，讓學(xué)生初步認(rèn)識影響音調(diào)高低的因素，后插入微視頻或多媒體動畫展播，將弦的局部放大，也讓學(xué)生在舒暢的音樂聲中整理思路，收集證據(jù)，分析與論證，回憶所學(xué)的知識點(diǎn)，加強(qiáng)記憶。這樣才可以調(diào)動所有的學(xué)生，達(dá)到高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。因此，信息化教育平臺是翻轉(zhuǎn)課堂能否有效實(shí)施的關(guān)鍵基礎(chǔ)，然而對于大多數(shù)中學(xué)而言，存在建設(shè)資金和技術(shù)的缺乏，特別是信息化技術(shù)支持能力不足，這嚴(yán)重制約了翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐和推廣。解決這一瓶頸問題的辦法可以通過校企合作，學(xué)校負(fù)責(zé)提供教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)思想和思路，企業(yè)負(fù)責(zé)信息化教育平臺的建設(shè)和后期技術(shù)支持，并獲得教學(xué)資源使用的部分權(quán)利，實(shí)現(xiàn)校企合作的雙贏模式。

2.3? 學(xué)校和家長的支持程度

長期以來，我們都習(xí)慣地認(rèn)為教學(xué)是“老師教，學(xué)生學(xué)”的模式。家長對老師存在一種“依賴”，認(rèn)為孩子離開老師教就學(xué)不好甚至不會學(xué)，對孩子的自學(xué)能力普遍缺乏信心，同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂是通過教學(xué)微視頻來進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，需要運(yùn)用手機(jī)、iPAD或電腦來進(jìn)行觀看，由于缺乏有效的溝通，導(dǎo)致部分家長質(zhì)疑老師的教學(xué)方法，也對孩子不信任，限制孩子看教學(xué)微視頻的時(shí)間，甚至?xí)霈F(xiàn)不讓孩子看視頻，而是通過書本預(yù)習(xí)來完成學(xué)習(xí)任務(wù)單，嚴(yán)重違背了翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意圖和特點(diǎn)，進(jìn)而影響課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。同時(shí)，由于翻轉(zhuǎn)課堂對教師的綜合素養(yǎng)要求很高，教師不僅要學(xué)習(xí)信息化教學(xué)技能、還要花費(fèi)大量的時(shí)間來完成教學(xué)任務(wù)的設(shè)置，教學(xué)資料的準(zhǔn)備等，這就需要學(xué)校創(chuàng)造各種條件，提高教師翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能，并在教學(xué)評價(jià)和考核方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，使教師有更大的熱情和精力投入到翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。

3? 結(jié)束語

教育理念創(chuàng)新是教育信息化發(fā)展的先導(dǎo)，其基礎(chǔ)是教育信息化建設(shè)和優(yōu)質(zhì)資源共享，核心是學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新。隨著教師教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變以及翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷實(shí)踐，使學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)成為可能，實(shí)現(xiàn)真正意義上的因材施教，相信翻轉(zhuǎn)課堂模式下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將對我國新一輪教育教學(xué)改革起著重要作用和指導(dǎo)意義，也將是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的重要組成部分。

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