“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下自主課堂的設(shè)計(jì)

丁玉平

【摘要】通過(guò)以“物體的浮與沉”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，圍繞“課前自學(xué)、課中導(dǎo)學(xué)、課后思學(xué)”三“學(xué)”進(jìn)行探討。課前自學(xué)從“視頻導(dǎo)引、小試牛刀”二環(huán)入手；課中導(dǎo)學(xué)按“交流展示、例題導(dǎo)航、知識(shí)梳理、自主檢測(cè)、反饋評(píng)價(jià)”五步展開(kāi);課后思學(xué)就“‘互聯(lián)網(wǎng)+體現(xiàn)了嗎？學(xué)生自主到位了嗎？高效課堂實(shí)現(xiàn)了嗎？”三問(wèn)進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】互聯(lián)網(wǎng)+；自主課堂；設(shè)計(jì)探討

有人將“互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下的課堂教學(xué)稱之為第四代教育，認(rèn)為它才是真正以學(xué)生為核心的教育。筆者認(rèn)為，要使學(xué)生真正成為課堂的主人，就得讓課堂具備“自主”的鮮明特色。所謂“自主”，是指每個(gè)學(xué)生都能在課堂上自覺(jué)、主動(dòng)地支配自己，是學(xué)生發(fā)自內(nèi)心地想學(xué)、樂(lè)學(xué)，是能高效提升學(xué)習(xí)能力的課堂。令人欣喜的是，“互聯(lián)網(wǎng)＋”以其豐富多彩的資源優(yōu)勢(shì)為自主課堂提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，其信息載體是視頻微信，模式創(chuàng)新是學(xué)練翻轉(zhuǎn)。現(xiàn)以蘇科版物理8年級(jí)“物體的浮與沉”教學(xué)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行探討。

一、課前自學(xué)

設(shè)計(jì)探討課前自學(xué)是自主課堂的前奏，它包括“視頻導(dǎo)引、小試牛刀”二個(gè)環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵是微視頻的設(shè)計(jì)與制作。微視頻的資源來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)關(guān)于372潛艇的奇跡報(bào)道、上屆學(xué)生探究物體浮沉的實(shí)驗(yàn)錄像和已有的影像資料。制成的微視頻通過(guò)微信或數(shù)字化校園平臺(tái)，讓學(xué)生下載到可隨身攜帶的平板電腦（必備學(xué)具）進(jìn)行自學(xué)。視頻導(dǎo)引圍繞課前引入、浮沉條件的探究、浮沉條件的應(yīng)用這三個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了三個(gè)視頻，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的課程理念。小試牛刀則是學(xué)生對(duì)自學(xué)效果的自我評(píng)價(jià)。

1.視頻導(dǎo)引。

視頻一（引入課題）。

【看一看】在海軍組織的一次不打招呼的戰(zhàn)備拉動(dòng)中，潛艇支隊(duì)長(zhǎng)王紅理作為指揮員，帶領(lǐng)372潛艇緊急出航，潛入大洋，期間成功處置潛艇遭遇海水密度突變?cè)斐傻摹皵嘌隆钡羯钸@一重大突發(fā)險(xiǎn)情，并克服重重困難，圓滿完成戰(zhàn)備遠(yuǎn)航任務(wù)，創(chuàng)造了我國(guó)乃至世界潛艇史上的奇跡，受到了習(xí)主席和軍委首長(zhǎng)的高度褒獎(jiǎng)。[觀察法]

【問(wèn)一問(wèn)】你知道潛艇“斷崖”掉深的原因嗎？你想了解海軍372潛艇官兵群體是如何克服重重困難，圓滿完成戰(zhàn)備遠(yuǎn)航任務(wù)的嗎？

要弄清上述問(wèn)題，請(qǐng)自學(xué)第九章第三節(jié)“物體的浮與沉”，并準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)探究。

視頻二（浮沉條件的探究）。

【做一做】將牙膏殼、水果（西紅柿）、橡皮泥、小藥瓶（內(nèi)裝適量小鐵釘）、雞蛋等材料放入盛水的塑料瓶中，如圖1所示。并將物體浮沉情況依次記入表1中。[實(shí)驗(yàn)法]

表1物體浮沉情況表

【畫(huà)一畫(huà)】請(qǐng)畫(huà)出物體在水中漂浮、上浮、懸浮和下沉?xí)r力的示意圖，如圖2所示。

【探一探】怎樣使上述實(shí)驗(yàn)中上浮的物體下沉，下沉的物體上??？雞蛋既不能改變重力，又不能改變體積，你有什么方法使其上??？請(qǐng)將改變物體浮沉的方法及其原理填入表1中。[實(shí)驗(yàn)法]

【理一理】由此你可得出哪些結(jié)論？[歸納法]

物體的浮沉取決于其所受重力與浮力的大小，若F浮＞G物，則物體上浮直至漂浮在液面為止。若F浮=G物，則物體懸浮，若F浮＜G物，則物體下沉直至沉底為止。

視頻三（浮沉條件的應(yīng)用）。

【看一看】密度計(jì)是怎樣工作的？

密度計(jì)是直接測(cè)定液體密度的儀器，根據(jù)物體的漂浮原理制成。測(cè)量時(shí)必須使之漂浮在液面上，因而密度計(jì)在被測(cè)液體中的V排越大，液就越??；V排越小，液就越大；密度計(jì)上的刻度是“上小下大”“上疏下密”，如圖3所示。

【做一做】用密度計(jì)分別測(cè)水和葡萄酒的密度。

【探一探】潛水艇模型是怎樣實(shí)現(xiàn)浮與沉的？

（1）模型由潛水艇、軟管和注射器組成，將它放入水中。

（2）往上拔注射器活塞，給儲(chǔ)水器抽氣，使其內(nèi)部氣壓減小，水被壓入儲(chǔ)水器，使其重力增大而下沉。

（3）往下壓注射器活塞，給儲(chǔ)水器充氣，使其內(nèi)部氣壓增大，儲(chǔ)水器內(nèi)的水將向外被壓出，使其重力減小而上浮，如圖4所示。

【想一想】潛水艇是如何實(shí)現(xiàn)沉與浮的？

潛水艇是通過(guò)改變自身的重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。上述實(shí)驗(yàn)中的小藥瓶就是一個(gè)簡(jiǎn)易的潛水艇模型，它也是通過(guò)改變其重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。

【看一看】372潛艇墜海斷崖遭遇生死3分鐘視頻。

【思一思】潛艇“斷崖”掉深的原因是什么？

潛艇“斷崖”掉深，通常指潛艇遇到海水密度躍變層，潛艇所處位置的海水密度突然變小。由于潛水艇排開(kāi)海水的體積不變，海水密度突然變小導(dǎo)致浮力突然變小而急劇下沉，掉深到潛艇的極限深度便會(huì)艇毀人亡。

【考一考】如果你是指揮官，該如何處置潛艇“掉深”這個(gè)突發(fā)事件？[體驗(yàn)法]

應(yīng)迅速向潛艇充氣，即發(fā)動(dòng)所有官兵迅速打開(kāi)潛艇中的應(yīng)急高壓氣閥門(mén)，向潛艇中所有水柜供氣，使其內(nèi)部氣壓增大，排出水倉(cāng)中的水，減小潛艇重力，阻止?jié)撏鲁痢?/p>

【辯一辯】氣球和飛艇是如何控制升空或降落的？

氣球和飛艇中充入的是密度小于空氣的氣體，由于其自重不變，只能通過(guò)改變氣球和氣囊的體積而改變浮力，實(shí)現(xiàn)其升空或降落。

2.小試牛刀。

（1）一個(gè)物體所受的重力為10N，將其全部浸沒(méi)在水中時(shí)，排開(kāi)水所受的重力為20N，此時(shí)它所受的浮力為N，放手后物體（選填“上浮”“下沉”或“懸浮”），潛水艇的上浮和下沉也是通過(guò)該方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）2014年12月，中央軍委主席習(xí)近平高度贊揚(yáng)了海軍372潛艇官兵。372潛艇在海上正常航行時(shí)，突然遭遇海水密度變化，引發(fā)潛艇“掉深”，即突然快速向海底沉降。指戰(zhàn)員臨危不懼，冷靜處置，轉(zhuǎn)危為安。造成潛艇沉降的原因可能是（? ?）

A.潛艇所受浮力突然增大

B.潛艇所受壓強(qiáng)突然增大

C.潛艇所受浮力突然減小

D.潛艇所受壓強(qiáng)突然減小

二、課中導(dǎo)學(xué)

設(shè)計(jì)探討課中導(dǎo)學(xué)即課堂教學(xué)，其核心是教師引導(dǎo)、學(xué)生自主、追求高效。它包括“交流展示、例題導(dǎo)航、知識(shí)梳理、自主檢測(cè)、反饋評(píng)價(jià)”這五個(gè)環(huán)節(jié)。其中，“交流展示”針對(duì)自學(xué)中的問(wèn)題先由小組交流解決，突出問(wèn)題提交課堂作答，展示創(chuàng)新成果（學(xué)生自制的潛水艇模型和密度計(jì)）；“例題導(dǎo)航”以典型例題進(jìn)行思路剖析和變式訓(xùn)練；“知識(shí)梳理”引導(dǎo)學(xué)生掌握方法，形成知識(shí)明線和方法暗線；“自主檢測(cè)”的難度系數(shù)以0.85為宜，時(shí)間控制在20分鐘左右；“評(píng)價(jià)反饋”關(guān)注量化評(píng)價(jià)，當(dāng)堂反饋矯正。

1.交流展示。

交流一：怎樣認(rèn)識(shí)物體的沉浮條件？

（1）浸沒(méi)在液體中的物體的浮沉取決于它所受到的浮力和重力。若F?。綠物，則物體上浮，在浮出液面的過(guò)程中，浮力逐漸減小，直至F浮=G物時(shí)，物體漂浮在液體表面，因此漂浮是上浮的最終結(jié)果。若F浮＜G物，物體下沉，當(dāng)下沉到容器底時(shí)，受容器底的支持力N的作用最終靜止，此時(shí)N+F浮=G物。若F浮=

G物，則物體懸浮于液體內(nèi)的任意深處。

（2）漂浮、懸浮和沉底屬于平衡狀態(tài)，上浮和下沉屬于非平衡狀態(tài)。

（3）從本質(zhì)上看，物體的浮沉是由其自身的密度與液體密度的大小決定，若?。疚铮矬w上浮直至漂?。蝗舾。嘉铮矬w下沉直至受容器底的支持力N而靜止；若浮=物，物體可懸浮在液體內(nèi)任意處。物體浮沉情況的比較，如表2所示。[比較法]

交流二：根據(jù)物體的沉浮條件有哪些應(yīng)用？

（1）密度計(jì)是根據(jù)漂浮原理制成，它是直接測(cè)定液體密度的儀器。（2）潛水艇是通過(guò)改變其重力實(shí)現(xiàn)上浮和下沉的。（3）氣球和飛艇是通過(guò)改變其體積實(shí)現(xiàn)其升空或降落的。

創(chuàng)新展示：學(xué)生設(shè)計(jì)的密度計(jì)和潛水艇模型。

（1）密度計(jì)：①用飲料吸管與橡皮泥制作；②用塑料管與小鐵釘制作；③用小木條與保險(xiǎn)絲制作，如圖5所示。（2）潛水艇模型：①用飲料瓶、軟膠管、注射器等制成；②用試管、軟膠管、注射器等制成；③用氣球、螺帽（配重）、軟膠管、注射器等制成，如圖6所示。其中模型①和②中的飲料瓶或試管都是潛水艇，注射器給它們充氣或抽氣，使其排水或進(jìn)水而上浮或下沉。而模型③中的氣球和螺帽組成潛水艇，它不能進(jìn)排水。注射器給氣球充氣或抽氣，使其排開(kāi)水的體積增大或減小，受到的浮力增大或減小，帶動(dòng)螺帽上浮或下沉。

2.例題導(dǎo)航。在遠(yuǎn)洋輪船的船舷上有5條“吃水線”，又稱“載重線”，如圖7所示。其中標(biāo)有W的是北大西洋載重線，標(biāo)有S的是印度洋載重線．當(dāng)船從北大西洋（海水密度為ρ1）駛向印度洋（海水密度為ρ2）時(shí)，輪船受到的浮力為F浮，則（? ）

A.F浮增大，ρ1=ρ2

B.F浮減小，ρ1=ρ2

C.F浮不變，ρ1＞ρ2

D.F浮不變，ρ1＜ρ2

剖析：由于輪船在不同海水中重力始終保持不變，所以浮力也不變，但排開(kāi)海水的體積要改變。海水的密度越大，排開(kāi)海水的體積就越小，船舷上的“吃水線”就越在下面。由圖7可知：北大西洋載重線W在印度洋載重線S的下面，顯然北大西洋的海水密度ρ1比印度洋的海水密度ρ2大。應(yīng)選C。

3.知識(shí)梳理（歸納法）。知識(shí)線：物體的沉浮條件：漂浮→上浮→懸浮→下沉→沉底。

沉浮條件的應(yīng)用：輪船→密度計(jì)→潛水艇→ 氣球飛艇。

方法線：觀察法→實(shí)驗(yàn)法→歸納法→比較法 →體驗(yàn)法→控制變量法。

4.自主檢測(cè)。包括8道選擇題（每題4分，共32分），4道填空題（8空，共32分），2道探究計(jì)算題（每題18分，共36分），檢測(cè)時(shí)間控制在20分鐘。（滿分100分，具體內(nèi)容：略）

5.反饋評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生檢測(cè)中的失分點(diǎn)進(jìn)行反饋和矯正，對(duì)課堂中的學(xué)生行為進(jìn)行適度評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)除了評(píng)價(jià)的成員（教師、學(xué)生）外，還重視評(píng)價(jià)的內(nèi)容，包括學(xué)生個(gè)體在交流展示中的表現(xiàn)、自主檢測(cè)中的成績(jī)、小組群體在合作探究中的協(xié)調(diào)等，教師根據(jù)這些評(píng)價(jià)結(jié)果確定下節(jié)課的相應(yīng)策略并布置適量的作業(yè)。

三、課后思學(xué)

從教師的角度設(shè)計(jì)探討，圍繞“課前自學(xué)、課中導(dǎo)學(xué)、課后思學(xué)”提出“互聯(lián)網(wǎng)＋”體現(xiàn)了嗎？“學(xué)生自主”到位了嗎？“高效課堂”實(shí)現(xiàn)了嗎？并根據(jù)這三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行反思。其中“互聯(lián)網(wǎng)＋”是背景，從“體現(xiàn)在何處”進(jìn)行反思；“學(xué)生自主”是關(guān)鍵，從學(xué)生主體活動(dòng)的總量進(jìn)行分析；“高效課堂”是目標(biāo)，從自主檢測(cè)的量化評(píng)價(jià)進(jìn)行總結(jié)。

1.“互聯(lián)網(wǎng)+”體現(xiàn)了嗎？現(xiàn)在的教師人人都有微信，每個(gè)教室都有電子白板，學(xué)校又有數(shù)字化校園平臺(tái)，這為實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)＋”提供了技術(shù)保證。

（1）將372潛艇視頻作為課前引入，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。尤其讓學(xué)生在觀看潛艇墜海“掉深”遭遇生死3分鐘視頻后，通過(guò)“考一考”的設(shè)計(jì)，提出“如果你是指揮官，將如何處置潛艇‘掉深這個(gè)突發(fā)事件？”學(xué)生會(huì)有出彩的回答。

（2）本課將上屆學(xué)生設(shè)計(jì)、制作并獲獎(jiǎng)的探究物體浮沉條件及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)錄像制成微視頻，供學(xué)生課前自學(xué)。由于這些實(shí)驗(yàn)將隨處可見(jiàn)的牙膏殼、水果、雞蛋、小藥瓶、橡皮泥等作為探究實(shí)驗(yàn)的器材，富有生活氣息，很受學(xué)生喜歡和啟發(fā)，所以本屆學(xué)生也變廢為寶、自行設(shè)計(jì)制作了潛水艇模型和密度計(jì)，并在課堂上進(jìn)行展示，為制作課堂教學(xué)微視頻提供了豐富多彩的資源。而微視頻恰恰是“互聯(lián)網(wǎng)＋”的傳播載體。本課制作的微視頻呈現(xiàn)的情景有十多個(gè)，充分說(shuō)明了“互聯(lián)網(wǎng)＋”在本課中得到了充分的體現(xiàn)。

2.“學(xué)生自主”到位了嗎？如果說(shuō)傳統(tǒng)課堂只有課外作業(yè)是學(xué)生自主完成的話，那么在本課的設(shè)計(jì)和實(shí)施中，無(wú)論是課前還是課中，都是學(xué)生自主構(gòu)建、協(xié)作完成的。

（1）在課前自學(xué)的過(guò)程中，無(wú)論是視頻導(dǎo)引，還是小試牛刀，都是學(xué)生的個(gè)體行為，具有高度的自主性。但也不可否認(rèn)，部分學(xué)生由于缺乏自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，所以在實(shí)施的開(kāi)始階段，筆者對(duì)這部分學(xué)生格外關(guān)注，有針對(duì)性地培養(yǎng)這部分學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，旨在逐步養(yǎng)成學(xué)生良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（2）在課中導(dǎo)學(xué)的過(guò)程中，至少有20分鐘的自主練習(xí)是學(xué)生的個(gè)體行為，而交流展示、知識(shí)梳理、例題導(dǎo)航和反饋評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與度都非常高。較之傳統(tǒng)課堂，本課有更多的時(shí)間去發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

3.“高效課堂”實(shí)現(xiàn)了嗎？由于課前自學(xué)是通過(guò)微視頻實(shí)現(xiàn)的，其自學(xué)的情景、效果、質(zhì)量比導(dǎo)學(xué)案要優(yōu)越得多。即使是基礎(chǔ)不好的學(xué)生，自學(xué)時(shí)也不會(huì)像課堂上那樣緊繃神經(jīng)，擔(dān)心遺漏什么，或因分心而跟不上教學(xué)節(jié)奏。學(xué)生觀看視頻的節(jié)奏全由自己掌握，而且微視頻生動(dòng)直觀、記得住。在課中交流展示、例題導(dǎo)航、知識(shí)梳理時(shí)就信心足、機(jī)會(huì)多。尤其是課中的20分鐘“自主檢測(cè)”（包括量化評(píng)價(jià)、反饋矯正），學(xué)生是全身心、高投入。筆者任教班級(jí)的檢測(cè)結(jié)果：90分以上的學(xué)生占比超過(guò)85%，合格率達(dá)100%。毋庸置疑，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的自主課堂是高效的。