超星學習通下翻轉課堂在高職物理實驗教學中的應用
——以“實驗：單擺測重力加速度”為例

張 瑾

（江蘇省連云港中醫藥高等職業技術學校，江蘇 連云港 222007）

所謂翻轉課堂，就是課前教師制作小視頻或者提出問題，學生利用課外時間觀看視頻、思考教師提出的問題，在課堂上師生面對面交流和完成作業的這樣的一種教學模式。在傳統的物理實驗課中，多以教師演示為主，學生只是負責聽教師講解和觀看教師的實驗演示，然后進行模仿。由于時間空間的局限性，學生對實驗原理理解不透，對實驗操作看得不明白，學生處于一種被動的地位。再加上課堂時間有限，很多實驗環節來不及開展就戛然而止了，學生動手操作機會就會很少，也很難達到實驗教學的目的和效果，而翻轉課堂能夠有效地解決這些問題。

在翻轉課堂教學模式中，教師先將與實驗相關原理和內容錄制成微課讓學生課前學習了解原理并帶著問題進入課堂學習。同時將實驗操作拍攝成視頻讓學生在課前先行觀看，在課堂中教師不需要再做演示，一方面節約時間，另一方面滿足學生個性化學習需求，學生如果實驗操作遇到困難即可再次查看演示視頻并且可以反復觀看、隨時暫停，比傳統的只能看一次的課堂演示要好得多。學生利用學習通觀看教師發布的教學視頻進行學習，完成預習任務，到課堂上再進行實踐操作，交流討論解決問題。教師從主角變成協助者，幫助學生更好地完成實驗。這種教學模式極大地激發學生的學習興趣，同時提高學生的自主學習能力。

針對物理實驗課程的特殊性，筆者將高職物理實驗“翻轉課堂”的教學過程分為三個部分，即課前學習環節、課中活動環節、課后反饋環節，框架結構如圖所示。本文在翻轉課堂相關理論指導下，依托超星學習通教學平臺，以高職物理實驗中“單擺測重力加速度”為例，進行翻轉課堂的教學設計及應用。

圖1 高職物理實驗翻轉課堂教學模式結構圖

1 課前學習環節

課前學習環節：教師根據實驗內容制定教學目標、教學重難點、教學流程及“實驗任務單”，基于以上內容制作實驗內容和原理的相關視頻及實驗步驟操作演示視頻。學生課前根據“實驗任務單”在超星學習通學習平臺進行自學，觀看視頻，完成自學任務及自學檢測，以供教師掌握學生自學情況。

1.1 教師課前資料準備

課前，教師需要根據本次實驗的相關內容制作翻轉課堂的學習資料包，包括實驗教學計劃、實驗任務單，實驗原理和實驗操作錄制微課視頻，以及預習檢測的題目等。并將制作好的材料全部上傳于超星學習通軟件的網絡平臺，學生即可在手機端進行學習、交流、提問等。

筆者在“實驗：單擺測重力加速度”實驗中，準備了4個相關視頻和課件供學生課前自學使用。其中包括一個實驗原理的介紹、一個實驗操作的演示視頻、一個實驗重難點的視頻以及一個實驗注意事項 PPT。為了讓學生在課前學習更有目的性，教師在超星學習通上需要布置學習任務，即實驗任務單。學生根據“實驗任務單”進行自學以及課上學習，具體的內容如下：

任務1：學生自學學習通《單擺及單擺周期》PPT，了解本次實驗相關的內容及原理單擺周期影響因素視頻，了解實驗儀器。

任務2：觀看單擺振動的周期影響因素的研究視頻，互相交流，總結單擺周期受什么影響。

任務3：問題回答，單擺在生活中的應用。

任務4：觀看《單擺測重力加速度》實驗演示視頻，學習實驗操作過程，掌握重點環節。

任務5：歸納實驗注意事項，提醒學生在動手實驗時的注意點。

任務6：針對性的預習檢測。

1.2 學生課前自主學習

學生在手機超星學習通APP上按照實驗任務單進行學習，同時也可以在學習通中與老師同學交流討論學習中的疑惑。學生在課前通過這樣的預習，能夠有效理解本次實驗的原理、掌握實驗操作的方法和注意點，為學生課上自主操作實驗打下了很好的基礎。

2 課中活動環節

在課中活動環節中，學生動手實驗。教師根據課前學生的自學情況，再次強調注意事項及重點內容，學生進行分組合作實驗。

2.1 教師課中任務

教師在上課前，將學生學習通自學情況進行梳理總結，在課上先將大部分學生的共性問題一起解決，通過提問、糾錯等活動再次強調實驗的操作注意點。在正式開始學生操作之前，根據本次實驗的目標：（1）研究影響單擺振動周期的因素；（2）測定本地重力加速度，設計實驗步驟。根據課前預習，單擺周期影響因素猜測可能和擺球、擺長、振幅有關，則設計改變單擺的擺球、擺長、振幅觀察和記錄數據，判斷周期是否與其有關，同時計算出本地的重力加速度。具體步驟如下：

任務1：根據單擺組中提供的金屬或塑料小球，選擇其一，將擺線一端固定在支架上，用米尺測量擺長（即從懸掛點到小球一半），拉開一定擺角讓小球開始做單擺振動，測30次全振動的時間。將數據填入表格，如圖2所示，并計算出本次實驗測得的重力加速度。

圖2

任務2：保持單擺的擺球、擺長不變，改變振幅，重復以上操作，觀察單擺周期有無變化。

任務3：保持單擺的擺球、振幅不變，改變擺長，重復以上操作，觀察單擺周期有無變化。

任務4：保持單擺的擺長、振幅不變，改變擺球，重復以上操作，觀察單擺周期有無變化。

在學生實驗過程中，教師也要把握好時間和節奏，掌控全局。教師在學生操作時要注意觀察、巡視，對學生進行個性化的幫助。

2.2 學生課中活動

學生課前分組，課上按小組領取本次實驗的實驗儀器，小組討論，共同合作，按照步驟進行實驗，填寫實驗任務單及數據表格處理。在實驗操作過程，組員之間要相互合作，遇到問題相互討論，可以通過查看超星學習通上的學習資料，解決疑問，或者尋求教師的幫助。

在實驗過程中，充分調動每一位學生的主動性和積極性，讓每個人都參與到動手實踐中來是實驗課的最終目的。通過實驗操作培養和鍛煉學生的動手操作能力、團隊協作能力、分析問題解決問題的能力，體現了物理核心素養。

3 課后反饋環節

實驗結束后，學生根據得到的數據，進行處理計算，歸納總結實驗的結論，分析產生誤差的原因，填寫實驗報告。教師會根據學生小組實驗情況進行點評、反饋。可利用超星學習通進行評價（自評、互評、師評），根據學生在學習中的評價，進行學習效果的反饋。科學的評價系統是實現翻轉課堂優勢的重要保障，通過評價使學生在學習過程中不斷感受成功與進步增強學習的信心。

綜上所述，高職物理實驗的翻轉課堂讓學生在課堂上有更多的時間進行實驗探究，讓更多的學生參與到實驗中來，提升教學效果。在以后的教學中要充分發揮超星學習通和翻轉教學的優勢，培養學生自主學習能力，轉變傳統教學觀念，與時俱進，讓高職物理課堂教學更上一層樓。