高中物理“翻轉課堂”的實踐與思考

徐學

【摘 要】“翻轉課堂”是最近幾年出現的一種新的教學模式。本文著力闡述了在“電容器與電容”這節教學過程中課前學習任務單、微視頻的準備工作及課堂中開展的教學活動，并對實施“翻轉課堂”進行了教學后的反思。

【關鍵詞】高中物理 翻轉課堂 微視頻

一、做好“翻轉課堂”的兩個關鍵

“翻轉課堂”是指課前學生借助于教師設計的學習任務單和資料，在家里完成新課的學習，而在課堂內進行師生探討的學習過程。

如何上好“翻轉課堂”？我認為上好“翻轉課堂”的關鍵有兩項。

1.制作好任務單和微視頻。

任務單包括“學習指南”“學習任務”“問題與建議”三個部分，是教師指導學生開展高效自主學習的支架與載體，采用任務驅動、問題導向的方法，幫助學生認清教學目標，明了學習途徑與方法，并借助與之配套的微視頻實現高效自主學習。

學生在完成任務單的過程中遇到困難時，可以通過觀看微視頻，或者閱讀、分析其他由教師提供的配套學習資源來完成任務?，F在的腦科學發現，人的大腦的注意力與時間變化的關系如圖1。從圖中可以看出，學生能維持較高注意力水平的時間為10分鐘，因此拍攝的微視頻一般以10分鐘之內、只講解一個知識點為佳。

2.合理的教學方式。

課堂教學方式主要包括檢測、練習、協作、展示等四個方面。（1）檢測：采用適合學生年齡特點的方式當堂做出評價，讓學生收獲學習成就感，同時發現自主學習中存在的問題。（2）練習：檢測基礎上的進階學習，是內化知識的重要環節，沒有練習就沒有“翻轉”。（3）協作：對于進階作業中產生的疑難問題和課程實驗項目，借助于協作學習激發智慧、內化知識、培養團隊意識、養成平等討論的習慣、熟悉溝通技巧等。（4）展示：展示是高效學習的策略，可以內化知識、拓展能力，提升學習績效。

二、以“電容器與電容”為例的“翻轉課堂”教學實踐

1.編寫適合學生自學的任務單和設計拍攝微視頻。

（1）認識電容器

【學習指南】觀看視頻（電容器的結構.flv），閱讀課本第29頁第1節，并回答問題。

【學習任務】通過本部分的學習能認識不同規格的電容器，了解電容器的內部結構，知道平行板電容器與一般電容器的定義。

【問題練習】平行板電容器的結構是怎樣的？電容器的定義和符號是怎樣的？

【視頻拍攝內容】分為三部分。①展示各種形狀的電容器。②介紹平行板電容器。③為了使學生了解電容器結構，教師演示利用兩張鋁箔中間夾一張紙做成一個自制電容器。

（2）電容器的充電和放電過程

【學習指南】①觀看視頻（實驗：電容器的充放電.flv）完成1、2。②觀看視頻（電容器的充電過程的解釋.flv）和閱讀課本第29頁第2節完成3、4、5、6、7。③觀看視頻（電容器的放電過程的解釋.flv）和閱讀課本第29頁第3節完成8、9。

【學習任務】了解電容器的充放電過程并且知道電容器充放電的特點和充放電過程中能量的轉移與轉化。

【問題練習】①在電鍵S分別打到1、2時，有無電流產生？電流一直存在嗎？②充電過程中，與電源正極相連的極板帶什么電？兩塊極板的帶電量有什么關系？③圖3中的充電電流方向是什么？④電容器帶電量是指一塊極板的帶電量還是兩塊極板的帶電量？⑤為什么充電電流是短暫的？⑥充電過程中能量是如何轉化的？⑦圖2中的放電電流方向是什么方向？⑧放電過程中能量是如何轉化的？

【視頻拍攝內容】包括五部分。①接好電容器的充放電電路，電流表應當用指針指在中央的能指示電流方向的G表。②演示電容器的充放電過程，要求學生觀察充放電電流的特點的指導語。③對于充電過程的解釋，重點說明隨著極板上帶的電量越來越多，電容器兩極板之間的電場越來越大，由U=Ed兩板的電壓越來越大。當兩板之間的電勢差增大到電源電壓時，充電結束。④電容器放電過程解釋重點表現在放電過程中帶負電極板的電子不斷與帶正電極板的正電荷不斷中和，用動畫來體現這個動態過程。

（3）電容器的電容

【學習指南】觀看視頻（實驗：電容器的電勢差與電量的關系.flv）和視頻（電容的定義.flv）閱讀課本第29頁第4～7節。

【學習任務】理解電容是反映電容器儲存本領大小的物理量，理解比值法定義電容，體會利用石英鐘來測量電容器的方法。

【問題練習】①如何來測量電容器所存儲的電量？②觀看實驗：電容器的電勢差與電量的系.flv，利用實驗填入表1中的數據，你能得到什么規律嗎？③電容器的電容是如何定義的？它的數學表達式如何？④電容器的電容有哪些常用單位？它們的關系怎樣？

【視頻拍攝內容】包括五部分。①提出問題：用什么實驗來體現電容器的帶電量Q與所加電勢差U之間的關系呢？②介紹測量電容器電量的方法和電路。（為了使學生能直觀地得到電量Q，我在放電回路中串聯了一個無電池的石英鐘，讓電容器放電過程中的電荷經過石英鐘而使秒針轉動，通過秒針走過的格數來反映電容器充電時儲存的電量。）③通過改變電壓來測出石英鐘秒針轉過的格數。④分析表1中電壓與電容器帶電量（格數）得出電容的定義和表達式。⑤介紹電容的單位。

（4）平行板電容器電容的影響因素

【學習指南】閱讀課本第30頁平行板電容器部分和觀看視頻（研究影響平行板電容器電容的因素.flv）。

【學習任務】通過實驗知道平行板電容器電容的影響因素，了解平行板電容器的電容公式。

【問題練習】①靜電計測量的是什么物理量？靜電計的指針偏角越大表示什么？②實驗中使用的實驗方法是什么？在實驗過程中，應始終保持不變的物理量是什么？③觀看視頻填寫表2。④精確的實驗表明平行板電容器公式是怎樣的？

表2

【視頻拍攝內容】電容包括五部分。①介紹靜電計的結構和功能。②介紹平行板電容器的板距與正對面積及中間的電介質。③做好書本上改變板距、正對面積與電介質的三個實驗，要求學生觀察并填表。④通過電容的定義式，結合電量不變的特點，定性分析出三個影響因素對電容的影響。⑤介紹平行板電容器的電量公式。

（5）常用電容器

【學習指南】觀看視頻（常用的電容器.flv）和閱讀課本第31頁常用電容器部分。

【學習任務】了解常用的電容器，知道擊穿電壓與額定電壓的區別。

【問題與練習】①常用電容器從構造上看，可分為哪些種類？②為什么電解電容器的電容較大？③什么是擊穿電壓？什么是額定電壓？兩者的關系是怎樣的？

【視頻拍攝內容】包括四部分。①常用電容器示教板講解各種固定電容器并注意給每個電容器以特寫。②分析電解電容器使學生注意電容器表面負號的標識說明代表相應的引腳是負極。③通過轉動可變電容器的轉柄改變可變電容器的正對面積，請學生思考對電容器的電容產生怎樣的影響。④介紹擊穿電壓與額定電壓并分析它們的區別。

由于我校是寄宿制學校，學生在宿舍不具備上網條件，另一方面為了更好地了解學生自學的過程，我把學生自學的過程放在學校的機房進行，具體的學習時間大約為1個小時。機器上有電容器與電容的學習包，里面有我拍攝的微視頻和學生的學習任務單（word文檔），與學生發的紙質學習任務單一致。學生可以點擊其中的超鏈接打開相應的視頻進行學習。

2.課堂中具體的教學活動。

第一階段：生生互動提出問題。

在具體的教學過程中，我將學生分成五組，每一組經過簡單的討論后把在自習過程中遇到的不能解決的問題寫在紙上。

第二階段：師生一起討論解答疑難。

我在處理問題時把問題歸為三類：簡單的易解決的，有共性的且是教學的重難點，深度不宜在課堂解決的。如“ r怎么讀？”“平行板一定是圓形嗎？”這一類簡單的問題，我處理的策略是由其他小組的同學來幫助解答。而對“為什么充電、放電的電流不是一直存在？”“兩極板之間有絕緣體，按理說電路是不通電的，但是為什么有短暫的電流呢？”這一類教學重點問題，處理的策略則是首先征求其他組的幫助，如無人回答則由我講解。對于“平行板中放入電介質，電容量大小是否與它更靠近哪一邊有關”這一類有深度、不宜在課堂解決的問題，可作為課后研究的課題進一步研究。

第三階段：教師提供練習，師生共同解答。

我在課中提供了以下幾種練習題：①理解對于給定電容器的電容是電容器的屬性，不隨所加電壓和所帶電量的多少而改變；②應用電容的定義式來計算電容器的電容；③通過平行板電容器的電容公式來定性判定當平行板電容器的各個影響因素變化時電容的變化。

三、“翻轉課堂”的課后反思

1.有利于學生提出高質量的問題。

在上面的學生提出的問題中，有的問題是很有深度的，如書本上說兩極板之間有電場的存在，中間的絕緣體會不會對電場有影響呢？電場被絕緣體隔斷了？這些問題的質量明顯要比在傳統課堂上教師僅給學生幾分鐘思考后所提出的問題要有深度。因此從這一點來看，“翻轉課堂”給了學生更多思考的時間，能提出高質量的問題。

2.有利于體現生本化的理念。

由于不同學生完成知識內化所需要的時間不同，傳統的教學只管學生快速前進，而不顧其建構新的知識結構的效率。而“翻轉課堂”可以根據個人需要自定學習進度，對微視頻暫停、倒退、重復、快進。遺忘的學習內容，還可以通過視頻獲得重溫。

3.學習效果取決于學生學習的自覺性。

從課堂中學生的自習過程來看，大部分學生對這種新的學習方式是感興趣的，能認真地觀看視頻并且認真完成學習任務單要求答的問題，但也有少數學生在自習了25分鐘后偷偷地打開小游戲在玩。因此學生的自覺性對這種學習方式的學習效果占有主導作用，如果教師的學習任務單邏輯性不強和視頻講解不夠生動，加上學生主觀能動性不夠，效果肯定不理想，需要有相應的平臺能夠及時反饋每個學生自習的進程和效果。

4.微視頻的拍攝中要注重方法滲透和思維啟迪。

教學的過程不僅是知識傳授和方法滲透的過程，更是啟迪思維的過程。如果教師在拍攝視頻的過程中只是一味地傳授而忽視方法的滲透和思維的啟迪，那么就回到了傳統的灌輸教學法了，不同的只是現在通過視頻來灌輸。因此教師應當在一些關鍵的內容之前要有一些設問和設置一些暫停按鈕，從而給學生一定的思考空間。

（作者單位：江蘇省蘇州中學園區校）