高中物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐與思考

李亞龍

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式，與當(dāng)前素質(zhì)教育理念比較契合，因而在教育教學(xué)活動中得到了廣泛運(yùn)用。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的最終目的是通過翻轉(zhuǎn)課堂來實現(xiàn)學(xué)生實踐能力的有效提升，進(jìn)而解決由于課堂時間較少而產(chǎn)生的一系列問題，為教學(xué)效率的提升以及學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展提供了很好的幫助。尤其是對高中物理學(xué)科而言，有著很強(qiáng)的實踐性與抽象性等特征，通過使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式意義重大。主要探究高中物理學(xué)科在實驗教學(xué)中存在的具體問題，如課時少、對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)不足以及理論知識與實踐知識劃分不均衡等問題，進(jìn)而選擇使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以期能夠促進(jìn)高中物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提升以及學(xué)生物理綜合實踐能力的長遠(yuǎn)發(fā)展。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?高中物理實驗教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;實踐探究

[中圖分類號] ?G633.7 ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）16-0062-02

現(xiàn)代教學(xué)中，人們更加注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，但是我們可以看到，傳統(tǒng)教學(xué)中往往只是根據(jù)考試成績把學(xué)生分成三六九等，這樣不僅有失教育的公平性，而且還不利于學(xué)生整體素質(zhì)的提高。所以在這種新形勢的教學(xué)背景下，顯然傳統(tǒng)教學(xué)方式不能滿足當(dāng)今的教學(xué)要求。因此，我們將這種新型的教學(xué)模式搬到課堂上來，可以讓學(xué)生在課下通過觀看教學(xué)視頻、查閱資料等方式學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，之后在課上與其他學(xué)生和教師之間討論來掌握課下不能自主解決的問題。在本文中，筆者主要探究“翻轉(zhuǎn)課堂”在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用。

一、高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出要注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識，使學(xué)生自主獨(dú)立地去學(xué)習(xí)、思考和探究。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在高中課程的各個模塊中都安排了一些典型的科學(xué)探究實驗。讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究實驗的整個過程，有助于鍛煉學(xué)生的動手、動腦能力，提升思維水平，從而更好地達(dá)成課堂的學(xué)習(xí)三維目標(biāo)。探究實驗是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要手段。因此，高中教材中除安排有大量的教師演示實驗外，還穿插安排了許多以探究為主的學(xué)生實驗。對學(xué)生實驗而言，學(xué)生先要了解實驗原理，再完成科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)，這需要大量時間。按一堂課四十五分鐘時間計算，即使壓縮一些探究環(huán)節(jié)，學(xué)生也很難在這么短的時間內(nèi)真正地進(jìn)行探究，教師往往用“講實驗”替代學(xué)生“做實驗”，留給學(xué)生動手實踐的時間有限。這樣做的結(jié)果是學(xué)生探究實驗經(jīng)常浮于表面，更不用說探究過后開展更深層次的思維過程

二、翻轉(zhuǎn)課堂在高中物理學(xué)生實驗教學(xué)中應(yīng)用的特點

翻轉(zhuǎn)課堂有別于傳統(tǒng)課堂，傳統(tǒng)課堂既有知識的傳授環(huán)節(jié)，也有學(xué)生內(nèi)化、鞏固知識的環(huán)節(jié);而在翻轉(zhuǎn)課堂模式下，教師不再占用大段課堂時間來講授知識，而是利用視頻或任務(wù)單，讓學(xué)生在課前進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)備。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)產(chǎn)生了巨大的沖擊，主要體現(xiàn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)方式得到了巨大的改進(jìn)，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，能夠自主去發(fā)現(xiàn)并且思考問題，而不是在“灌輸式”教學(xué)模式下只能選擇被動地接受教師所講授的知識。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將學(xué)生學(xué)習(xí)的全部過程進(jìn)行直觀地展示。通過采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，學(xué)生可以將在課前預(yù)習(xí)的內(nèi)容與課堂上所接觸的具體內(nèi)容實現(xiàn)有效的結(jié)合，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與教師講授教學(xué)的融合，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的幫助下學(xué)生能夠?qū)φn堂教學(xué)中遇到的重難點知識有著更加清晰與直觀的認(rèn)識。對高中物理實驗教學(xué)而言，其整體的過程包括：課前自主學(xué)習(xí)→學(xué)生實驗→提出問題;課上點撥討論→合作解惑→鞏固應(yīng)用?？偠灾D(zhuǎn)課堂可以將課前與課中多個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)實現(xiàn)有機(jī)的整合，幫助學(xué)生實現(xiàn)完整的學(xué)習(xí)過程。

翻轉(zhuǎn)課堂具有交互性。就學(xué)生的學(xué)習(xí)方式而言，翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)有所重合。課前，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式通常只有文本學(xué)習(xí)，而實驗教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂，不僅有文本學(xué)習(xí)，還有視頻和實驗。在一定程度上，兼容了傳統(tǒng)課堂的優(yōu)點。除此之外，更為重要的是，翻轉(zhuǎn)課堂不僅僅是無約束的預(yù)習(xí)，而是以“任務(wù)單”形式的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。學(xué)生除完成任務(wù)單的學(xué)習(xí)之外，還可以將學(xué)習(xí)過程中的疑惑記錄下來，主動學(xué)習(xí)和思考。翻轉(zhuǎn)課堂對傳統(tǒng)學(xué)習(xí)起到了拓展和延伸的作用。學(xué)生實驗課采用翻轉(zhuǎn)課堂，課前學(xué)習(xí)實驗原理、實驗操作要點，有條件的還可以先行進(jìn)行探究實驗，為課堂留出充足的“消化”時間，為更好地深入思考創(chuàng)造了有利條件。

（一）重新構(gòu)建教學(xué)流程

眾所周知，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師在課堂上講授教材知識，課下給學(xué)生布置家庭作業(yè)。并且上課時間里學(xué)生要遵守紀(jì)律，還要應(yīng)對教師的提問積極發(fā)言，而課下才能相對自由地完成自己的課下作業(yè)。而新型教學(xué)方式，將兩者顛倒過來。學(xué)生在課下通過視頻或者教材自主學(xué)習(xí)，課上經(jīng)過討論鞏固所學(xué)知識。因此，這種教學(xué)模式構(gòu)建出了全新的教學(xué)流程來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。例如：在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗之前，讓學(xué)生在課下將相關(guān)的實驗道具、實驗條件、實驗原理等了解清楚，并在課下將實驗過程認(rèn)真觀看幾遍。在觀看過程中，將其中不懂的問題或者步驟記錄下來，在課上通過動手實踐進(jìn)一步了解，或者通過與學(xué)生和教師互動來了解清楚。

比如有學(xué)生始終不明白為什么在實驗中一定要讓M（小車的質(zhì)量）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m（重物的質(zhì)量）。不僅是他，還有好多學(xué)生也不容易理解這個知識點。因此，在課堂上做實驗時我們就重點討論了這個知識點。在實驗正式開始之前，我對學(xué)生說：“這個問題很有典型意義，我們可以通過公式推導(dǎo)一下：小車質(zhì)量M，受繩拉力T，加速度a=T/M，小盤和砝碼的總質(zhì)量為m，加速度a=（mg-T）/m。由此得：T=mg-ma，把此代入上式得：a=（mg-ma）/M，由此整理得：a=mg/（m+M）-（mg/M）/（1+m/M），當(dāng)M遠(yuǎn)大于m，那么m/M就趨于零。所以在實驗中我們要求M遠(yuǎn)大于m?！弊詈髮W(xué)生再親自動手做實驗，就基本理解了整個實驗的步驟和原理。就是這樣，應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，重新構(gòu)建教學(xué)流程，可以讓學(xué)生課下自由學(xué)習(xí)，課上深入討論和探究，從而加強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果。

（二）教學(xué)信息簡短明確

教師在課堂上教學(xué)，是利用課堂上有限的時間，教給學(xué)生課本上的基礎(chǔ)知識。因為時間的限制，教師往往需要在課下詳細(xì)的備課。這就導(dǎo)致了教師與學(xué)生之間存在著對立關(guān)系，因而很難進(jìn)行良好的溝通。而應(yīng)用“翻轉(zhuǎn)課堂”就可以讓學(xué)生利用課外時間自主學(xué)習(xí)，從而根據(jù)對應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)針對性的探索。

例如，本文中討論的關(guān)于“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗課程，如果采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，首先需要教師利用兩節(jié)課的時間來講解關(guān)于加速度、質(zhì)量之間關(guān)系的知識點和實驗過程，之后還要專門抽出一節(jié)課來讓學(xué)生親自動手做實驗。這樣不僅不能充分利用課堂時間，而且還不能保證學(xué)生能夠認(rèn)真完成課下作業(yè)。但是利用“翻轉(zhuǎn)課堂”讓學(xué)生在課下學(xué)習(xí)相關(guān)的理論知識和實驗步驟，就可以讓學(xué)生針對這個實驗進(jìn)行研究。另外，在課下利用視頻學(xué)習(xí)，學(xué)生只需要反復(fù)觀看這個實驗的操作和講解就行了，時間短，效果明顯。比如針對實驗中的操作步驟中，有學(xué)生對打點計時器的操作不清楚，就可以在視頻中反復(fù)觀看這一小段的視頻內(nèi)容，從而大大提高了學(xué)習(xí)的效率。利用“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行教學(xué)，減少了課堂中繁雜的教學(xué)程序，采用讓學(xué)生課下針對性自學(xué)的方式，使學(xué)習(xí)過程更加簡單明了，同時也可以在反復(fù)觀看中提高學(xué)習(xí)效果。

（三）復(fù)習(xí)檢測方便快捷

利用“翻轉(zhuǎn)課堂”進(jìn)行教學(xué)，還能幫助學(xué)生針對所學(xué)知識復(fù)習(xí)檢測，尤其是在學(xué)生做完實驗之后，教師在視頻后面附上幾個課后問題，讓學(xué)生在課下檢測自己對知識的掌握情況，如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己不能很好地完成某些題目，就可以反復(fù)觀看視頻中相對應(yīng)的講解，從而找出自身的問題。另外，教師也可以通過云端來匯總大部分學(xué)生容易出現(xiàn)的問題，之后再有針對性地進(jìn)行講解。

例如，在課后習(xí)題中有一道這樣的問題：為什么平衡摩擦力之后，無論再更換小車或者更換砝碼都不需要再重新平衡摩擦力？好多學(xué)生不懂為什么，因為在視頻中這一方面的信息只是操作程序，沒有詳細(xì)的講解過程。因此，班級中就有好多學(xué)生將這道問題反饋給我。于是，在課堂上我對全班學(xué)生統(tǒng)一講解：“平衡摩擦力是指小車所受重力沿斜面的分力與小車所受阻力（包括小車所受摩擦力和打點計時器對小車后面所拖紙帶的摩擦力大小相等，）即mgsinθ=μmgcosθ，tanθ=μ，與小車的質(zhì)量無關(guān)。”這樣，通過課堂上的講解，學(xué)生就能很好地掌握這道問題的原理了，從而大大增強(qiáng)了教學(xué)效果。

（四）在物理實驗教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂

作為高中物理教學(xué)中的關(guān)鍵組成部分，實驗教學(xué)能夠最大限度地調(diào)動學(xué)生參與物理知識學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而實現(xiàn)學(xué)生對物理知識理解能力的有效提升，學(xué)生可以在實驗操作的過程中加深對物理知識點的掌握程度。在傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)中由于受到課時因素的限制，學(xué)生無法在實驗教學(xué)中全身心地進(jìn)行實踐操作，往往只能是物理教師為學(xué)生演示實驗過程，而學(xué)生只能對實驗結(jié)果加以記錄，導(dǎo)致物理實驗教學(xué)的效果得不到充分發(fā)揮。因此在物理實驗教學(xué)中采取翻轉(zhuǎn)課堂是非常有必要的。比如說在實驗教學(xué)中，教師可以使用手機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備對實驗教學(xué)過程進(jìn)行完整的記錄，然后在制作成電子課件發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生可以利用課余時間進(jìn)行觀看，進(jìn)而更加清晰地了解實驗的整個過程。在實驗教學(xué)中教師還可以為學(xué)生準(zhǔn)備相應(yīng)的實驗器材以及工具，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容鼓勵學(xué)生自主動作操作，使學(xué)生在探究、思考、實踐中明晰知識答案，提升學(xué)生實踐能力，培育學(xué)生物理素養(yǎng)，進(jìn)而實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂在物理課堂教學(xué)運(yùn)用的實效性。

三、結(jié)語

實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分，而實驗也是提高學(xué)生科學(xué)探究能力的重要途徑。在現(xiàn)實的教學(xué)中，由于課時的限制，探究很多時候會淪為表面現(xiàn)象。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運(yùn)用在一定程度上解決了課時緊張、探究深度不夠等突出問題，給學(xué)生留出探究的時間，真正把時間還給學(xué)生，突出了學(xué)生在科學(xué)探究環(huán)節(jié)中的主體地位，從而更好地促進(jìn)了教師的教和學(xué)生的學(xué)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。

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編輯 張 慧