利用翻轉課堂 發展物理核心素養

汪 明

利用翻轉課堂 發展物理核心素養

汪 明

課堂教學是課程改革的核心問題之一。以翻轉課堂教學改革為途徑，以物理學科教學課型研究為載體，讓核心素養“落地”，實現和落實物理學科核心素養的培育。

核心素養；翻轉課堂；課堂教學

翻轉課堂和核心素養無疑都是新一輪課程改革的熱詞。教育部基礎教育司原副司長朱慕菊指出：“核心素養的提出與實踐，已經蘊含了學習方式與教學模式的改革。”應該承認，核心素養的研究目前仍存在于課程的頂端設計層級，而翻轉課堂以信息技術為依托，以學生為中心，關注“先學后教”，正在基礎教育界如火如荼地開展。怎樣運用翻轉課堂教學來培育學生的物理學科核心素養，讓其扎根于一線課堂，確實是一個令人期待和值得研究的有意義的課題。

一、明晰翻轉課堂教學的本質

基礎教育需要創新教學模式與教學方式，翻轉課堂應時而生。從教學本質來觀察，翻轉課堂與傳統課堂是互相對立且互相依存的，一般說來，教學過程可視為“知識傳授”與“知識內化”兩階段。傳統課堂是課上傳授新知，課后內化新知，其不足是學生自我內化時，缺少教師的引領與同伴的合作，在最容易發生學習挫敗感的時候孤獨無助，而這種狀況在翻轉課堂中發生了改變，“知識提取”由學生自主學習教學微視頻完成，而“知識建構”則回歸課堂，接受教師點撥，團隊幫助和個性化探究。

由此看出：翻轉課堂教學的本質不是推翻而是改變。它有力地落實了“先學后教、以學定教”的科學理念，撼動了“以教師為中心”的傳統課堂的教學根基。使得一本教材、相同地點、相同時間、相同授課方式的教學失去立足之地。翻轉課堂自覺貫徹“以學生為中心”，課前學生線上學習，成為自主成長的 “主演”，課上教師則類似于教學的 “導演”，順應學生差異，教與學隨時互動與協作交流，變為學習的組織者和引導者。這種教學方式正和背景各異、性格各異的學生心理成長過程相適應，能落實“以人為本”的教學目標，使學生個性發展成為真正可能，確實有助于實現學生核心素養的培育。

對于翻轉課堂，知識的獲得是由學生課前自學微視頻來完成。在線上微視頻的學習中，依托思維可視化技術和知識進階理論，講授知識點的同時，整合問答、演示、練習、反饋等教學環節，這一過程中已包含著學習目標、內容、實施和評價等課程要素，再與線下課堂教學中的合作學習與個體探究相互配合，相得益彰。在課上，學生通過小組合作探究、展示與辯論，學會科學研究方法，形成科學研究思維，發展對科學問題的洞察力和思辨力。翻轉課堂注重 “以學為主”“先學后教”“以學定教”，形成了連續的、系統的全景化教學觀，創新了課堂教學方式，利于學生養成嚴謹的科學態度，體現了課堂教學的新價值。它是走向知識與能力，情感、態度和價值觀融為一體的教育，見證了課堂由“知識內容本位”走向“核心素養本位”。

二、基于翻轉課堂培育物理核心素養的途徑

1.以物理概念和規律理解為目標的翻轉課堂教學。

科學的最高成果是概念，概念教學是物理教學的核心問題之一。此類翻轉課堂教學目標指向的是核心素養中物理觀念的培養，而觀念形成的基礎和出發點是物理概念和規律學習。物理概念與規律是對物理現象和物理過程的抽象與概括，反映其科學的本質特征和人類的思維方式。學生能否真正理解物理概念，影響其物理知識體系和心理認知結構能否順利建構，直接關系到學生對物理規律乃至整個物理課程的理解，甚至關系到其世界觀和方法論能否正確形成。

運用翻轉課堂教學形式，進行物理概念與規律學習的要求是，讓學生經歷概念與規律的發現、發生和形成過程，讓學生探索其再創造和應用的過程，旨在形成學生的物理觀念。具體說來，教學策略為“概念領悟（課外）—概念鞏固（課內）—評價反饋（線上線下混合）”模式。即先讓學生自主研讀教材，學習教師為之提供的源于生活實踐并精心制作的微視頻，同時完成互聯網推送的學習進階測試題，目的是讓教師掌握大量數據，在課堂教學前準確掌握學情，了解學生的“前概念”。課上則應用群體學習的方式，讓學生充分展示相異構想，合作互動交流，讓“真理”（概念與規律）越辯越明，教師適時在思維關鍵處點撥強化，變式拓展，促進學生認知結構的生成。例如質點與參考系、電場和磁場、探究勻變速運動規律、勻強電場中電勢差與電場強度之間的關系、原子和原子核等相關內容的教學皆可采用這種方式，目的是讓學生親歷探究過程，讓學生從模糊的、似是而非的具象世界走向科學本質世界，而不是傳統教學的強行灌輸概念。

2.以科學方法與策略掌握為主旨的翻轉課堂教學。

此類翻轉課堂教學模式注重的是學生在物理學習過程中對科學思維范式及方法的體驗與領悟。科學思維，又稱科學邏輯，它是人類生產實踐的產物，是對感性認識材料進行抽象加工并形成、運用于科學認識活動的一種理論體系。在高中物理學習中主要是側重思維方法的訓練和培養，如建模思想、理想化方法、邏輯推理和批判性思維等。它遵守三條基本原則：在理論上具有邏輯自洽性，是歸納和演繹的統一；在方法上具有辯證性，是分析和綜合的統一；在體系上具有邏輯與歷史性，是理論與實踐的統一。因此，注重科學方法的翻轉課堂教學不僅讓學生知道“內容是什么”，還要讓學生懂得“為什么”，能追問“依據是什么”。

在指向科學思維的翻轉課堂教學中，教學策略為“在線預習—課內展示—思維生成”模式。教師在設計微視頻時，可以嘗試讓科學方法顯性化。先是創設體驗科學方法的問題情境，再對科學思維方法的核心要素進行點撥。目的是讓學生體驗科學問題解決的情境，在感悟新知發生的同時，能對科學思維范式進行個性化學習。在課內，實施流程是先組內合作，解決思維疑難問題；接著，學生組間匯報、全班展示，教師巡視和組織課堂教學，其間，教師既可個性化指導，也可針對性拓展；最后是運用技術推送問題檢測，教師采用變式問題拓展，升華科學思維方法，促進學生認知心理結構的生成。例如，幾個常見物理知識點的思維過程為伽利略探究自由落體運動 （問題→模型→演繹→實驗），萬有引力定律的發現（問題→數學→分析→綜合），能量守恒定律的發現 （問題→經驗歸納→思辨啟發→實驗測定→數學論證），狹義相對論的創立 （問題→批判→思想實驗→假說演繹），等等。讓學生依托物理內容理解科學思維方法時，掌握的不僅僅是抽象思維和邏輯實證方法，也是形成質疑和創新性思維的過程。

3.以科學問題與實驗探究為指向的翻轉課堂教學。

此類翻轉課堂教學模式旨在形成學生的科學探究能力和科學研究意識。實驗探究，是學生積極自主地獲取物理知識、認識和解決相關物理問題的重要活動形式。它涉及提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素。探究始于問題，終于問題解決，即從學生對自然現象和實驗現象的觀察出發，誘發學生提出問題，進行實驗研究，然后歸納總結，得出結論，強化規律檢驗和應用。這種讓學生親身經歷科學探究的準科學體驗，能形成學生對物理學習的興趣，增進科學研究情感，對學生科學研究能力的形成，科學素養的發展具有不可估量的價值。

具體說來，此類翻轉課堂的學習結構分為兩種形式，一類注重實驗歸納思維，即問題—猜想—實驗—論證，如探究牛頓第二定律，探究功與速度變化的關系等；一類重視理論演繹探究，即問題—理論探究（建立假說）—實驗驗證。如探究平拋運動，驗證機械能守恒定律等。其教學策略是：在線上網絡學習，讓學生自主領悟，觀看實驗操作的探究范式，對物理規律進行合情推理或演繹推理驗證，構建物理問題解決模型；在線下課堂學習中，教師先進行科學性引領，讓學生分組實驗，合作討論，嘗試歸納和對物理規律檢驗應用，在這一過程中切記不能用教學微視頻代替學生動手實驗和親歷體驗。教師的作用體現在三方面：一是在學生實驗探究中對學困生進行個別化指導；二是在學生小組合作學習中重視對學生歸納性引領；三是在學生猜想規律時關注其嚴謹性表達。其核心要素是關注學生在實驗情境中的“做中學”，對知識的發生和形成過程，對問題的發現、解決、變換和應用進行探索，拓寬學生的理性思維空間，增強其思維的深刻性和批判性，讓學生逐步養成發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。

［1］彭前程.積極探索基于核心素養理念下的物理教學［J］.中學物理，2016（03）.

［2］教育部.教育信息化十年發展規劃（2011-2020 年）［Z］.2012-03-13.

［3］朱鈜雄.物理教育展望［M］.上海：華東師范大學出版社，2002.

G633.7

A

1005-6009（2017）83-0014-03

汪明，江蘇省常州高級中學（江蘇常州，213000）副校長，正高級教師，江蘇省特級教師，“江蘇人民教育家培養工程”培養對象，全國優秀教師。