翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用

物理是一門與生活密切相關(guān)的、基礎(chǔ)性的自然科學(xué)類學(xué)科，且涉及大量與日常生活關(guān)聯(lián)密切的實驗。初中是學(xué)習(xí)物理的起始階段，在課堂教學(xué)中，老師不僅要傳授知識，而且要培養(yǎng)學(xué)生的思辨意識、動手能力與科學(xué)素養(yǎng)。實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，傳統(tǒng)物理教學(xué)中，很多情況下因為課堂時間有限而無法順利完成實驗，讓學(xué)生感到意猶未盡，嚴(yán)重打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。而翻轉(zhuǎn)課堂則能很好的解決這一缺陷，給傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)帶來了巨大變革。翻轉(zhuǎn)課堂是在微課視頻資源的基礎(chǔ)上，圍繞某個知識點開展教學(xué)，實現(xiàn)了課內(nèi)與課外時間的高效整合。1.翻轉(zhuǎn)課堂概述翻轉(zhuǎn)課堂也可以叫做“顛倒課堂”，譯自“InvertedClassroom”或者“FlippedClassroom”，指的是充分整合課內(nèi)與課外時間，把教學(xué)的主導(dǎo)權(quán)從老師手中轉(zhuǎn)移給學(xué)生，讓學(xué)生利用課外時間自主學(xué)習(xí)微課內(nèi)容。翻轉(zhuǎn)課堂模式下，老師不再像傳統(tǒng)教學(xué)那樣在課堂上系統(tǒng)的傳授知識，而是針對學(xué)生的自學(xué)情況，有針對性的幫助學(xué)生突破知識難點和重點，加深學(xué)生對知識的理解，以彌補(bǔ)自學(xué)中的不足。翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的不同，在于學(xué)生需要通過觀看視頻和微課等方式，自行完成基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。節(jié)約下的課堂教學(xué)時間，主要用來攻克難點、分組討論、深度思考等。課后，老師通過協(xié)作、講授的方式為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識，拓展知識面。翻轉(zhuǎn)課堂充分體現(xiàn)了素質(zhì)教育理念下的人本主義精神，翻轉(zhuǎn)課堂的過程包括學(xué)生自學(xué)(課下)、老師引導(dǎo)內(nèi)化(課上)兩部分，由于課堂教學(xué)時間不再用來講解基礎(chǔ)知識，所以師生之間有更多的時間用來互動交流，在思想的相互碰撞中，學(xué)生獲得智慧的啟迪，向著更深層次的知識去探索，充分彰顯了以學(xué)生為中心、知情統(tǒng)一的教學(xué)理念，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展具有重要意義，同時也符合現(xiàn)代教學(xué)的新理念。2.初中物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂的特點與理論知識教學(xué)不同，物理實驗操作對教學(xué)環(huán)境的要求較高，學(xué)生需要在特定的實驗情境中觀察物理現(xiàn)象，探索物理知識，總結(jié)適合自己的科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，并能運用已經(jīng)掌握的物理知識去解釋生活中的物理現(xiàn)象。作為學(xué)習(xí)物理的初期階段，初中物理實驗教學(xué)應(yīng)充滿活力，讓學(xué)生充分感受物理學(xué)科的魅力與物理現(xiàn)象的神奇，遇到困難努力克服，而不是畏難退縮。翻轉(zhuǎn)課堂將原本在課堂上學(xué)習(xí)的知識放到課下，課堂教學(xué)主要用來攻克自學(xué)難點、內(nèi)化知識，節(jié)約大量不必要的基礎(chǔ)知識的講解，以打造高效課堂。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)目的不僅是為了節(jié)約課堂時間，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，更重要的是讓學(xué)生有更多的時間用來協(xié)作、交流、運用知識，在物理實驗操作中探究科學(xué)，分析、總結(jié)實驗現(xiàn)象。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的提升，除了與學(xué)生的自學(xué)能力有關(guān)之外，與老師的引導(dǎo)、啟發(fā)以及微課的制作水平同樣密切相關(guān)。要求老師具備良好的教學(xué)設(shè)計能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力、科學(xué)的教學(xué)組織能力。在有限的課堂教學(xué)時間中，能夠利用自己的智慧和經(jīng)驗很好的引導(dǎo)學(xué)生，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識大廈，完成知識內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)課堂、導(dǎo)學(xué)案課堂均有區(qū)別，盡管傳統(tǒng)教學(xué)中也有傳授知識、講解知識、內(nèi)化知識的過程，但翻轉(zhuǎn)課堂將這些內(nèi)容轉(zhuǎn)移到了課下，而不再占用大量課堂教學(xué)時間。老師通過制作微課視頻的方式，讓學(xué)生利用課余時間自學(xué)，而課堂時間主要用來主動思考和探索，而不是被動的學(xué)習(xí)。筆者總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂的兩大特點：2.1學(xué)習(xí)過程的整體性特點：這是各學(xué)科翻轉(zhuǎn)課堂的共同特點，任何學(xué)科采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，都應(yīng)該尊重教育規(guī)律與知識之間的銜接，充分融合課前自學(xué)內(nèi)容與課堂教學(xué)內(nèi)容的融合。翻轉(zhuǎn)課堂是對傳統(tǒng)教學(xué)模式與學(xué)習(xí)模式的重大突破，實現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)與數(shù)字化視頻的相互結(jié)合。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠更加精準(zhǔn)的銜接課內(nèi)與課外的知識點，當(dāng)然對老師的專業(yè)水平也提出更高要求，老師需要立足于初中生的年齡、性格、認(rèn)知特點制作微視頻，設(shè)計教學(xué)流程，突出重點與難點，加深學(xué)生對重要知識的理解。理想的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式應(yīng)該包括以下流程：自主學(xué)習(xí)——視頻學(xué)習(xí)——自主學(xué)習(xí)(課前)；點撥研討——合作解疑——達(dá)標(biāo)檢測(課中)?？偠灾?，翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式的重點在于銜接課前與課堂教學(xué)兩個環(huán)節(jié)，使之形成一個有機(jī)整體，幫助學(xué)生完成知識的銜接。2.2學(xué)習(xí)方式的兼容性特點：與傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)方式相比，翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)與之有重疊之處，但同時又有區(qū)別：前者只是針對課本內(nèi)容的文本學(xué)習(xí)，而翻轉(zhuǎn)課堂模式下，不僅要學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，還要學(xué)習(xí)微視頻中的知識點，需要學(xué)生在完成預(yù)習(xí)任務(wù)的基礎(chǔ)上還要進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。因此，老師需要詳細(xì)了解學(xué)情，深入分析教材，明確教學(xué)重點與難點，除了錄制微視頻供學(xué)生學(xué)習(xí)之外，還要配合學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，掌握學(xué)習(xí)策略。學(xué)生可利用校園網(wǎng)絡(luò)或者QQ、微信等軟件觀看微課，按照老師的要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)單。記錄自學(xué)過程中遇到的困惑，待到課堂學(xué)習(xí)時統(tǒng)一交流、解決。由此可見，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)不僅具有傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，同時還具備了很多新功能。初中物理實驗教學(xué)應(yīng)充分借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點，讓學(xué)生利用課余時間學(xué)習(xí)實驗原理、實驗操作要點、實驗流程、注意事項，條件允許的情況下鼓勵學(xué)生自主探索實驗，為課堂教學(xué)留出更多交流、互動、合作的時間。3.初中物理實驗教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐完整的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，包括課前預(yù)習(xí)、課中探索與課后鞏固三個環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生夯實知識要點，突破知識難點。在以實驗操作為主的物理教學(xué)中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)需要盡量為學(xué)生動手操作留出更多時間，對于風(fēng)險性較高或者客觀條件限制無法動手完成的實驗，可通過觀看視頻的方式進(jìn)行補(bǔ)充學(xué)習(xí)。3.1課前預(yù)習(xí)。傳統(tǒng)教學(xué)中，課前預(yù)習(xí)只是整個教學(xué)活動的次要環(huán)節(jié)，主要學(xué)習(xí)內(nèi)容主要集中在課堂時間完成。而對于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)而言，課前預(yù)習(xí)卻成為十分重要的環(huán)節(jié)，老師需要在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)明確學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)目標(biāo)，并將重點知識錄制到微視頻中，以供學(xué)生下載和學(xué)習(xí)，還要制作導(dǎo)學(xué)案，保證在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)為學(xué)生提供細(xì)致、科學(xué)的引導(dǎo)，幫助學(xué)生順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。老師可在微課視頻中引導(dǎo)學(xué)生獨立完成物理實驗操作，并在實驗中反復(fù)驗證物理理論知識，記錄實驗操作中的難點與困惑，等到課堂教學(xué)時間集中解決。系統(tǒng)的課前預(yù)習(xí)能夠節(jié)約大量課堂教學(xué)時間，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，在學(xué)習(xí)中獲得快樂。以《電路初探》第二小節(jié)“電路連接的基本方式”教學(xué)為例，老師可讓學(xué)生通過微視頻觀看“連接串聯(lián)電路與并聯(lián)電路”的實驗操作，幫助學(xué)生了解基礎(chǔ)電路系統(tǒng)知識以及電路的連接、設(shè)置，同時提供實驗報告導(dǎo)學(xué)案，要求學(xué)生在報告中填寫實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗流程、實驗電路等?nèi)容。在實驗報告中還要體現(xiàn)出真實的實驗數(shù)據(jù)與實驗現(xiàn)象，設(shè)置引導(dǎo)性的問題，幫助學(xué)生理解實驗現(xiàn)象背后的原因。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)主要是學(xué)生圍繞老師制作的微課視頻填寫實驗報告信息，嘗試自主完成實驗器材的準(zhǔn)備、實驗流程的設(shè)計，根據(jù)微課內(nèi)容開展實驗操作，記錄不同開關(guān)的位置、開關(guān)的通斷等情況，客觀準(zhǔn)確的記錄小燈泡的發(fā)光狀態(tài)。3.2課中探究。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，物理實驗教學(xué)過程從單向的知識傳授，轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的自主學(xué)習(xí)、互動探究、解決疑難問題等系統(tǒng)的教學(xué)流程。學(xué)生在完成自學(xué)任務(wù)后，系統(tǒng)的整理自學(xué)過程中遇到的問題和困惑，利用課中時間尋求解決方法。由于學(xué)生已經(jīng)在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)完成了基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，因此老師在課堂上只需要針對性的解決難點和重點問題即可，顯著提高了課堂教學(xué)效率。(1)小組合作探究：將學(xué)生分為若干小組，每組4～6人，在組內(nèi)分享自學(xué)成果，探討學(xué)習(xí)中遇到的問題，小組成員集思廣益共同解決問題，進(jìn)一步鞏固預(yù)習(xí)和自學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力，讓學(xué)生在互相幫助與交流合作的過程中攻克學(xué)習(xí)難點。以《簡單機(jī)械和功》教學(xué)中的第二小節(jié)“滑輪”為例，本實驗操作基本沒有危險性，老師完全可以讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，在實驗中研究“定滑輪與動滑輪的特點”，提醒學(xué)生實驗操作的要點與需要注意的問題。小組合作學(xué)習(xí)中，每個小組集中討論預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中難以解決的問題，比如，某個小組遇到這樣的問題：在滑輪組實驗中沒有按照老師設(shè)計的操作步驟繞線，但是并不影響實驗結(jié)果，而且更加省時省力，這是為什么呢？圍繞這一問題，小組成員彼此分享自己在實驗中的繞線方法，并且比較繩子起點、拉力方向、拉力大小、移動距離等實驗數(shù)據(jù)。在反復(fù)的討論和實驗論證后，最終發(fā)現(xiàn)滑輪組實驗有多種繞線方法，不同繞線方法所對應(yīng)的實驗效果也有所區(qū)別。(2)老師的點撥和指導(dǎo)：突出學(xué)生在物理實驗教學(xué)中的主體地位，并不意味著老師完全放手不管。高效的物理實驗課堂教學(xué)，仍然離不開老師的引導(dǎo)、啟發(fā)和點撥。在合作學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生基本解決了預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)所遇到的問題，但這并不代表學(xué)生真正理解并且內(nèi)化了知識。在后續(xù)教學(xué)中，老師還需要與學(xué)生展開討論交流，針對學(xué)生存在的個性化問題予以解決，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理實驗中的規(guī)律性特點，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的物理學(xué)習(xí)方法，在打基礎(chǔ)的重要階段，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。比如，在《滑輪組》教學(xué)中，老師針對學(xué)生實驗操作中遇到的問題，可在課堂上增加一個補(bǔ)充實驗——“滑輪組繞線方式”，在多組實驗中驗證不同繞線方式的實驗現(xiàn)象和效果，遵循最省力的原則進(jìn)行繞線，比如“堅持定動交替原則”、“堅持就近原則”、“從輪子數(shù)量最少的鉤子開始”、“堅持奇數(shù)動、偶數(shù)定原則”等?？傊诶蠋熢O(shè)計的補(bǔ)充實驗中，學(xué)生不僅解決了自己預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的問題，而且還學(xué)習(xí)了更深層的物理知識，總結(jié)了物理現(xiàn)象的規(guī)律，提高了綜合學(xué)習(xí)效果。師生的良好互動營造了熱烈、自由的課堂氛圍，為活躍學(xué)生思維創(chuàng)造了有利條件，更利于激發(fā)學(xué)生的主觀能動性與表達(dá)欲望，養(yǎng)成深入探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。(3)課后鞏固：翻轉(zhuǎn)課堂模式下，物理實驗教學(xué)仍然要通過作業(yè)來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以達(dá)到鞏固知識的目的。但是作業(yè)形式不必只局限于書面作業(yè)，也可以利用微課、在線練習(xí)、在線測評等信息化手段進(jìn)行課后鞏固，幫助學(xué)生打破教材中“一章一節(jié)”學(xué)習(xí)模塊的局限，建立系統(tǒng)的、連續(xù)的學(xué)習(xí)思路，通過舉一反三的練習(xí)幫助學(xué)生鞏固物理知識，深化對物理實驗的認(rèn)知。比如，在《機(jī)械能和內(nèi)能》第三小節(jié)“物質(zhì)的比熱容”的課后鞏固中，老師可以設(shè)計一個實驗性操作，并布置學(xué)習(xí)任務(wù)：“你是否能根據(jù)實驗原理來調(diào)整實驗器材？”“請嘗試使用生活中的素材重新設(shè)計實驗流程”等。在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過課后作業(yè)，結(jié)合實驗原理進(jìn)一步鞏固物理知識，對實驗裝置和流程進(jìn)行優(yōu)化、完善，借助自制實驗工具箱完成物理實驗，并在實驗中驗證自己的理論分析，延伸翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的價值，完善學(xué)生的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的創(chuàng)新思維能力。4.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計原則4.1培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。物理實驗始終貫穿于物理學(xué)習(xí)的全過程，是初中物理教學(xué)中不可或缺的重要組成部分。新課標(biāo)明確指出：物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，初中物理教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實踐、體驗等方式探索物理現(xiàn)象背后的原理，掌握物理規(guī)律，構(gòu)建物理概念，培養(yǎng)科學(xué)的世界觀。鑒于此，老師在設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂時，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識與實踐能力，留出更多的課堂教學(xué)時間用來互動、討論，為學(xué)生創(chuàng)造科學(xué)探究的平臺。4.2充分體現(xiàn)學(xué)生的個體差異。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，老師的備課水平將直接決定教學(xué)效果，老師需要提前制作好微課，準(zhǔn)備好可供學(xué)生參考的實驗教學(xué)視頻，視頻中的教學(xué)語言要精準(zhǔn)，避免學(xué)生產(chǎn)生歧義，影響自學(xué)效果。學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)遇到困難時，可以在線上向同學(xué)、老師尋求幫助。微課學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生獲取知識的方式更加靈活和主動，更利于激發(fā)學(xué)生的自主性。課堂教學(xué)中，老師需要做的是引導(dǎo)、指點而不是掌控，為學(xué)生創(chuàng)造能夠拓展知識的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在知識情