“翻轉課堂”模式在高中物理實驗教學中的應用

周莉英

(江蘇省常州高級中學，江蘇　常州　213000)

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“翻轉課堂”模式在高中物理實驗教學中的應用

周莉英

(江蘇省常州高級中學，江蘇常州213000)

摘要：針對高中物理學科特點和實驗教學中存在的問題，將翻轉課堂運用到實際的學生實驗教學中，可有效地解決高中物理實驗教學中普遍存在的教學課時緊、學生動手實踐時間不足、理解實驗深度不夠等問題，為提高學生的科學素養提供了更多的可能.

關鍵詞：翻轉課堂；高中物理；實驗教學

翻轉課堂翻譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，是指重新調整課堂內外學習時間，將學習的決定權從教師轉移給學生.在這種教學模式下，學生能更專注于問題和項目的學習，從而獲得更深層次的理解.這種教育模式正在逐步影響著教師的教學方式和學生的學習方式.

高中物理作為一門基礎性學科，有利于培養學生積極探索精神、創新能力和思維能力，從而提高學生的科學素養.而物理又是以實驗為基礎的學科，分析高中物理實驗教學的現狀、探索翻轉課堂教學模式在高中物理實驗教學的應用顯得尤為重要.

1高中物理實驗教學現狀分析

《普通高中物理課程標準》中明確提出要注重培養學生的科學探究意識，使學生自主獨立地去學習、思考和探究.物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，在高中課程的各個模塊中都安排了一些典型的科學探究實驗.讓學生親身經歷探究實驗的整個過程，有助于鍛煉學生的動手、動腦能力，提升思維水平，從而更好地達成課堂的學習三維目標.探究實驗是學生進行科學探究的重要手段.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生實驗.對學生實驗而言，學生先要了解實驗原理，再完成科學探究的各個環節，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節，學生也很難在這么短的時間內真正地進行探究，教師往往用“講實驗”替代學生“做實驗”，留給學生動手實踐的時間有限.這樣做的結果是學生探究實驗經常浮于表面，更不用說探究過后開展更深層次的思維過程.

2翻轉課堂在高中物理學生實驗教學中應用的特點

翻轉課堂有別于傳統課堂，傳統課堂既有知識的傳授，也有學生內化、鞏固知識的環節；而在翻轉課堂模式下，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單，讓學生在課前進行相關知識的學習和準備.翻轉課堂對傳統教學最大的沖擊在于引導學生主動學習、發現和思考問題，而不是被動地接受知識.

翻轉課堂體現了學生學習過程完整性.翻轉課堂將課前學習與課中學習有效地相結合，將學生自主學習與講授教學相結合.通過課堂內外的學習，使學生對學習中的重、難點有更加清晰、深刻的認識.完整的高中物理學生實驗學習過程是：課前自主學習→學生實驗→提出問題；課上點撥討論→合作解惑→鞏固應用.總之，課前與課上的各個環節間形成一個有機的整體，體現出學習的完整性.

翻轉課堂具有學生學習方式的交互性.就學生的學習方式而言，翻轉課堂與傳統的學習有所重合.課前，傳統的學習方式通常只有文本學習，而實驗教學的翻轉課堂，不僅有文本學習，還有視頻和實驗.在一定程度上，兼容了傳統課堂的優點.除此之外，更為重要的是，翻轉課堂不僅僅是無約束的預習，而是以“任務單”形式的系統學習.學生除完成任務單的學習之外，還可以將學習過程中的疑惑記錄下來，主動學習和思考.翻轉課堂對傳統學習起到了拓展和延伸的作用.學生實驗課采用翻轉課堂，課前學習實驗原理、實驗操作要點，有條件的還可以先行進行探究實驗，為課堂留出充足的“消化”時間，為更好地深入思考創造了有利條件.

3翻轉課堂教學實踐探索——探究加速度與力、質量的關系

《探究加速度與力、質量的關系》實驗是整個高中階段比較重要的實驗之一，有效地開展此學生實驗教學將有助于提升學生的思辨能力，提高科學探究能力.

3.1綜合分析，精心設計課堂

教師需在課前研究課程標準、教材和學生.課程標準對此節內容提出的要求是：“注重問題的提出與研究，讓學生經歷實驗探究過程”.由此可見，學生通過實驗，不僅僅要得到結論，還有更高的要求，即要培養學生探究能力、動手能力和觀察、總結的能力.從教材分析，本節課以前是驗證牛頓第二定律，注重的是知識的再現；現在改為探究性實驗，體現了新課標注重培養學生各方面能力的指導思想.從學生情況分析，在此實驗之前，高一學生已經掌握勻變速直線運動的規律，會用打點計時器研究勻變速直線運動，會用氣墊導軌與光電門測量物體的瞬時速度，且具備一定的實驗操作技能和計算機操作能力，會用Excel軟件處理實驗數據等.

綜合以上三方面分析，筆者制定出切實可行的任務單，將課前、課上和課后有效銜接，通過翻轉課堂教學模式的實施，使學生在課前就已經對所學知識有一定的了解，從而使學生在知識理解上有足夠的緩沖時間.而課上主要進行典型實驗方案總結、實驗操作要點討論和數據處理方法介紹，從而突出本堂課的重點和難點.

3.2課前和課堂上的教學設計與實施

表1展示了學生實驗翻轉課堂模式的基本學習流程.在翻轉課堂模式下，教師不再占用大段的課堂時間來讓學生探究、完成實驗，而是在課前根據任務單(見表2)上的要求，以小組合作的方式，完成實驗原理的學習、實驗方案的制定，并能完成實驗.在實驗過程中，教師要做好引導工作，鼓勵學生思考提問并做好指導，且要求各小組做好實驗過程記錄，包括裝置圖片、過程視頻等，并能記錄實驗數據.

表1　學生實驗翻轉課堂模式學習流程

表2　學生實驗翻轉課堂模式課前學習任務單

針對課前學習的基礎，在課堂上，主要以點撥討論(小組交流)實驗原理、合作解惑實驗要點和鞏固應用、找尋其他實驗方案幾個環節展開.在點撥討論環節，摒棄了原來以教師為主導的探究模式，代替以小組交流的方式.當然，交流的方案在課前教師已經做好了把關，既有教材方案展示，也有其他方案展示.每個小組在展示自己實驗方案的同時，也能學習其他小組的實驗方案，體現了有效教學思想；同時，小組交流時，其他小組同學還能提問，組員不能解決時，教師可以從旁協助.合作解惑環節，主要是圍繞各個實驗方案中的要點展開的，有些問題是同學們在做實驗時碰到的，有些問題是教師適時補充的，能很好地解決本堂課的重點和難點.在鞏固應用環節，教師可以通過相應的習題，用以檢驗學習效果，便于學生發現學習過程中的不足.在實際的課堂上，同學們一共分7組，交流了各自的實驗方案及存在問題，具體內容在表3中呈現.

表3　各小組課中交流的實驗方案

續表

在教學實踐中，基本能得到預期實驗結論的有六組，大致分為三種方案.但即使方案原理相似，依然有值得借鑒的地方.每個小組提出的平衡摩擦、圖像處理數據的問題，是本堂課的重點，當然也有未涉及到的問題，例如當鉤碼質量逐漸增大時，不能滿足遠小于小車質量，導致產生系統誤差.此問題是本堂課的難點，學生很難獨立提出，此時，教師可以現場演示提醒同學留意，并利用表格數據作圖完成，從而更好地解決此問題.最后一組同學的展示，雖未得到最后的實驗結論，但分析失敗原因本身也是有價值的，讓同學們在“碰壁”過程中學會成長.綜上所述，利用翻轉課堂模式教學，把大量學生做實驗的時間放在了課前，而課堂提供給學生一個交流互動的平臺，一個有足夠時間思考消化的舞臺，集中更多的時間處理教學的重點和難點.

3.3課堂后的學習與延伸

課后的學習和延伸既要注重學習效果的檢測，也要注重引導學生思考的深入.探究加速度與力和質量關系實驗在具體實踐中，可供考查的知識要點多，且經常會出現變形，不會提供原有的實驗方案，這就需要引導學生如何從本質上理解實驗原理，從而為后續的學習和探究埋下了伏筆.因此，課后請同學們歸納和整理實驗的各種方案，比較各方案的異同點，從而使學習更加系統化，同時也有助于提高學生歸納總結的能力.

4結語

實驗教學是高中物理教學中重要的組成部分，而實驗也是提高學生科學探究能力的重要途徑.在現實的教學中，由于課時的限制，探究很多時候會淪為表面現象.翻轉課堂教學模式的運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，給學生留足探究的時間，真正把時間還給學生，突出了學生在科學探究環節中的主體地位，從而更好地促進了教師的教和學生的學，使學生真正成為學習的主體.

參考文獻：

[1] 張海燕.基于翻轉課堂的物理科學探究教學設計的探討[J].中學物理教學參考,2014,(8).

[2] 劉炳昇.走進新課改——物理教師必讀[M].南京:南京師范大學出版社,2005.