翻轉(zhuǎn)課堂在初中物理實驗中的應(yīng)用策略

文∣李銀存

在初中物理實驗教學(xué)中，積極開展翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用實踐，可以充分保障學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的時間，教師給予學(xué)生更多的猜想、分析、實驗、論證等機會，可以提高學(xué)生的思維效率、動手能力和學(xué)習(xí)效果。

一、實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用基本原則

對于初中物理實驗教學(xué)而言，在應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂促進教學(xué)改革的過程中，要充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的價值和作用。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用有三點原則。

(一)教學(xué)設(shè)計的系統(tǒng)性

應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對初中物理實驗教學(xué)進行改革創(chuàng)新，需要注意教學(xué)設(shè)計的連貫性和系統(tǒng)性，保證課前預(yù)習(xí)指導(dǎo)、課堂互動探究教學(xué)、課后鞏固訓(xùn)練的過程閉環(huán)，形成教學(xué)信息傳遞、學(xué)生消化吸收兩個方面的有機統(tǒng)一。通過課內(nèi)與課外兩個時空的“顛倒”，形成學(xué)生自主學(xué)習(xí)、同學(xué)合作學(xué)習(xí)、教師指導(dǎo)學(xué)習(xí)的互補互促，將選題、練習(xí)、筆記、問答、檢測、批改等環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。[1]翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的使用，有助于建立起完善的“教”與“學(xué)”生態(tài)系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生針對物理知識與技能體系多角度開展實驗探究，從而掌握物理知識與技能的要點、難點，能提高物理實驗教學(xué)活動的整體效果。

(二)教學(xué)資源的適應(yīng)性

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下的物理實驗教學(xué)資源使用場景更多在學(xué)生家庭，包括微視頻、小課件等主要形式，也可以通過網(wǎng)絡(luò)教育，由教師提供在線輔導(dǎo)。教學(xué)資源的主題高度集中在物質(zhì)與屬性、能量與轉(zhuǎn)化、運動形式與相互作用三大方面內(nèi)容，涵蓋滑動變阻器的使用、能的轉(zhuǎn)化、電荷相互作用規(guī)律、液體壓強與深度關(guān)系、力學(xué)軌道小車、凸透鏡成倒立縮小實像、三棱鏡對光的折射作用、摩擦起電現(xiàn)象等諸多實驗活動。微視頻、小課件等教學(xué)資源具有暫停、回放、點播、答題等多種功能。在線平臺還可以增加視頻直播、交流互動、總結(jié)反饋、資料下載等功能，能夠有效幫助學(xué)生開展高質(zhì)量的自主學(xué)習(xí)，保障學(xué)生在物理學(xué)習(xí)全程中的主體地位。

(三)學(xué)習(xí)環(huán)境的開放性

以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為基礎(chǔ)，對初中物理實驗教學(xué)活動進行改革創(chuàng)新，能突破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時空束縛。引入開放性學(xué)習(xí)的教育思想，在教學(xué)活動的設(shè)計方面，從學(xué)生自主學(xué)習(xí)需求入手，盡量創(chuàng)設(shè)開放的學(xué)習(xí)環(huán)境。教師可把握光學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)等不同領(lǐng)域的物理知識，差異化指導(dǎo)實驗方法，培養(yǎng)學(xué)生獨立制定實驗計劃、選用實驗裝置、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗進展、分析實驗結(jié)果等能力。尤其要針對課前預(yù)習(xí)與課中探究、師生互動與當(dāng)堂測驗等學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的翻轉(zhuǎn)，在計劃開放、資源開放、目標開放等方面打破常規(guī)，少設(shè)一些框架性的限制，多留一些彈性的發(fā)揮空間，為學(xué)生自主完成物理實驗、自主獲得物理結(jié)論提供必要的輔助。

二、實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用優(yōu)化策略

對于物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用策略，教師可實行課前預(yù)習(xí)、課中探究、課后鞏固的全過程管理和優(yōu)化，幫助學(xué)生明確各個單元的學(xué)習(xí)要點和各個章節(jié)的主攻方向，將探究實驗作為物理教學(xué)的基本方式，做到能夠讓學(xué)生動手操作的實驗教學(xué)盡量創(chuàng)造條件動手操作。

(一)課前預(yù)習(xí)的實驗操作指導(dǎo)

課前預(yù)習(xí)指導(dǎo)是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，教師在物理實驗教學(xué)中，為了強化學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力和課前自主學(xué)習(xí)能力，一般會在應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的情況下，綜合分析物理實驗教學(xué)的具體需求和主要目標，在課前錄制翻轉(zhuǎn)課堂微視頻，完成導(dǎo)學(xué)案的制作，確保能在課前為學(xué)生參與實驗探究活動提供相應(yīng)的指導(dǎo)，提高學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)物理實驗的效率。借助翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，教師能給予學(xué)生充分的學(xué)習(xí)自主權(quán)，引導(dǎo)學(xué)生獨立參與物理實驗操作活動，方便學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中對涉及的物理知識進行反復(fù)驗證，記錄實驗學(xué)習(xí)遇到的困惑，在課堂中向教師求教，或與同學(xué)討論解決；如此一來，能節(jié)省課堂實驗中教師指導(dǎo)的時間，也能幫助學(xué)生在自主預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上形成對物理實驗知識的系統(tǒng)認知。

例如在預(yù)習(xí)蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十三章第二節(jié)“電路連接的基本方式”時，教師可以通過播放微視頻的方式讓學(xué)生了解“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的實驗過程，熟悉基礎(chǔ)電路實驗系統(tǒng)的連接和設(shè)置。然后教師為學(xué)生提供實驗報告類型的導(dǎo)學(xué)案，在實驗報告中對實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗電路等進行明確，對實驗操作的具體步驟和各項操作要求進行介紹，以圖形的方式向?qū)W生展示，在實驗報告中為學(xué)生提供實驗記錄表，向?qū)W生提出實驗現(xiàn)象分析總結(jié)方面的引導(dǎo)性問題。在翻轉(zhuǎn)課堂下，學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)結(jié)合教師播放的微視頻指導(dǎo)和實驗報告，可以嘗試獨立應(yīng)用實驗器材完成實驗裝置的安裝，再結(jié)合具體實驗操作步驟開展實驗活動，并按照不同開關(guān)位置、開關(guān)通斷情況等，對小燈泡發(fā)光情況進行記錄。

(二)課中探究的實驗操作指導(dǎo)

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，初中物理實驗教學(xué)從傳統(tǒng)的知識傳授、單向吸收轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主探究、互動交流、解決疑難。學(xué)生在完成對物理實驗知識的預(yù)習(xí)后，會對自己在獨立探索和實驗操作中遇到的問題進行整理，然后在課堂學(xué)習(xí)過程中尋求問題的解決路徑。翻轉(zhuǎn)課堂能解決學(xué)生個體或全班共性的學(xué)習(xí)困惑，提高課堂中物理實驗教學(xué)的效率。

1.課中學(xué)習(xí)小組的合作探究

結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的應(yīng)用，教師在物理實驗教學(xué)的起始階段，組織學(xué)生以小組為單位進行學(xué)習(xí)討論，共享獨立預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)的成果，并針對遇到的問題在小組內(nèi)交流。[2]如此可以對學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力和實驗探索能力進行有效地鍛煉，讓學(xué)生在互幫互助的基礎(chǔ)上解決物理實驗探究中遇到的問題。例如在學(xué)習(xí)蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十一章第二節(jié)“滑輪”時，教師可以放手讓學(xué)生自主開展“研究定滑輪和動滑輪的特點”的實驗，并提醒學(xué)生課前預(yù)習(xí)實驗操作過程和注意事項。在小組合作學(xué)習(xí)階段，學(xué)生在小組內(nèi)對自己在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)遇到的問題進行討論和探究，有小組成員提出問題：“我在滑輪組實驗中，沒有按照教師提供的實驗操作步驟進行繞線，但是在實驗記錄中我發(fā)現(xiàn)同樣能省力？這是為什么呢？你們也遇到了這樣的現(xiàn)象嗎？”小組成員在小組內(nèi)演示自己的繞線方法，小組內(nèi)的其他成員對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，對繩子的起點、拉力的方向、拉力的大小以及移動的距離等進行對比分析，嘗試解決問題。在經(jīng)過反復(fù)論證后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)在設(shè)計滑輪組的過程中有很多種不同的繞線方法，產(chǎn)生的效果也不盡相同。學(xué)生在小組實驗探究初步解決了獨立實驗環(huán)節(jié)遇到的問題，但并沒有從根本上解決問題。在后期教學(xué)指導(dǎo)環(huán)節(jié)，教師可以通過與學(xué)生的互動交流，重點幫助學(xué)生解決疑難問題，有意識地發(fā)展學(xué)生的物理理論學(xué)習(xí)能力和實踐操作能力。

2.課中教師的必要指導(dǎo)

放手讓學(xué)生自主操作，并不等于完全放任不管，物理實驗教學(xué)的高效完成，離不開教師的必要指導(dǎo)。教師的指導(dǎo)能促進學(xué)生總結(jié)物理實驗的規(guī)律性特征，促使學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的作用下，全面提高學(xué)生物理實驗教學(xué)的整體效果。例如結(jié)合學(xué)生在蘇科版初中物理教科書九年級上冊“滑輪組”章節(jié)的物理實驗中遇到的問題，教師可在課堂教學(xué)中組織學(xué)生補充開展“滑輪組繞線方式”的演示實驗，通過多組實驗的論證，分析滑輪組的不同繞線方式和效果，從而得出最省力繞線的原則和辦法?？梢詮摹拜喿訑?shù)量最少的鉤子”開始，堅持定動交替的原則，堅持就近原則，堅持奇數(shù)動、偶數(shù)定等原則。教師有針對性地指導(dǎo)，讓學(xué)生解決自身在自主實驗探究方面遇到的問題，深層次學(xué)習(xí)物理實驗方面的知識，總結(jié)物理實驗規(guī)律，提高物理實驗方面知識內(nèi)容的綜合學(xué)習(xí)效果。在應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的模式下，教師與學(xué)生進行有效的互動交流，能幫助學(xué)生解決實驗學(xué)習(xí)方面的困惑，激發(fā)學(xué)生的實驗探究興趣，養(yǎng)成對于物理實驗進行深入探究的良好習(xí)慣。[3]

(三)課后鞏固的實驗操作指導(dǎo)

缺乏檢測、缺少鞏固的教學(xué)是不完整的教學(xué)。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下的物理實驗教學(xué)，一樣需要通過作業(yè)檢測、實驗操作等形式，實現(xiàn)課后鞏固和總結(jié)提高的目標。借助微課、在線練習(xí)、限時測評等資源和工具，教師在課后鞏固訓(xùn)練方面可為學(xué)生提供一定的拓展探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在物理實驗中擺脫一章一節(jié)的局限，進行舉一反三的系統(tǒng)探索，幫助學(xué)生鞏固科學(xué)化、規(guī)范化開展物理實驗教學(xué)的認知，加深學(xué)生對于物理實驗結(jié)論的理解和應(yīng)用。[4]

例如在課后鞏固蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十二章第三節(jié)“物質(zhì)的比熱容”實驗成果時，進入課后鞏固訓(xùn)練環(huán)節(jié)之后，教師可以設(shè)置跟蹤問效性質(zhì)的探究性實驗教學(xué)活動，為學(xué)生布置相應(yīng)的實驗任務(wù)，如“結(jié)合實驗原理，你能對實驗器材進行調(diào)整和修改嗎？你能嘗試使用生活中的素材重新設(shè)置實驗嗎？”按照教師的引導(dǎo)，學(xué)生在課后鞏固階段會嘗試結(jié)合實驗原理以及課堂所學(xué)實驗知識，提出改進和優(yōu)化實驗裝置的設(shè)想，借助自制或購買的簡易實驗工具箱，動手完成或者通過手機移動虛擬實驗室完成實驗操作活動，從而對自己的物理實驗設(shè)想進行驗證分析。如此，教師能進一步放大翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動的價值，幫助學(xué)生更加深入、系統(tǒng)探索物理實驗知識，形成一定的科學(xué)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生較強的創(chuàng)新思維和實驗?zāi)芰Α?/p>

綜上所述，教師在物理學(xué)科中有意識探索翻轉(zhuǎn)課堂的實踐應(yīng)用，能突出學(xué)生在物理實驗學(xué)習(xí)中的主體地位，真正將課堂還給學(xué)生，讓學(xué)生與物理親密接觸，并實現(xiàn)對學(xué)習(xí)流程的重新建構(gòu)，以及對學(xué)習(xí)效果的簡便檢測。[5]同時，也能充分體現(xiàn)物理學(xué)科的實踐性特點，幫助學(xué)生經(jīng)歷提出問題、假設(shè)結(jié)論、動手實驗、求證分析、合作探究、評估收獲等學(xué)習(xí)過程，全面培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新意識和科學(xué)精神，順利完成初中物理階段物質(zhì)與屬性、能量與轉(zhuǎn)化、運動形式與相互作用三大方面的課程目標。