翻轉課堂模式下實施高效初中物理實驗教學的探索

陳登文

摘? ?要：翻轉課堂是以“學生為主，教師為輔”的教學新模式，改變了教師和學生在教學過程中的主體和主導地位，學生由“被動接受”知識向“主動探究”轉變，培養學生的創新思維能力，是初中教學課程改革中的一項重要舉措。本文以初中物理實驗教學翻轉課堂為例，探究“翻轉課堂”模式下的實驗教學實踐過程和方法，為教育信息化建設和初中物理教學改革提供參考。

關鍵詞：翻轉課堂;初中物理;實驗教學

隨著“互聯網+”信息技術的快速發展，為了適應教育環境的巨大變化，學校及教育部門都做了大量的工作，如教室配備了電子白板、投影儀、計算機、網絡等多媒體設備，同時，引進各種不同形式易于實驗教學的儀器。翻轉課堂教學模式運用多媒體技術和互聯網信息技術，實現學習知識在課外，知識內化在課堂，教師在課堂上是教學活動的組織者和指導者，以確保學生自主學習的針對性和效率[ 1 ]。

物理實驗教學一直是初中物理教學中的難題，對于許多初中學生而言，其物理概念和物理現象比較抽象且難以理解，學習積極性和主動性較差，導致中學物理教學水平一直得不到有效的提高，面對這樣的教育教學狀況，探究豐富的初中物理實驗教學手段和方法就顯得非常有必要和有意義，特別是翻轉課堂教學模式的引入。翻轉課堂教學模式，通過教師課前制作的微視頻、動畫展播等預習資料，課堂上分組實驗或演示實驗的學生合作、學生討論、師生互動等學習方式，有助于學生充分理解抽象的物理概念和物理意義。

1? 翻轉課堂在初中物理實驗教學中的應用

翻轉課堂實驗教學環節主要包括教師課前教學方案的制定以及教學資源的準備、學生的課前學習與思考、課堂分組實驗、演示實驗的討論及師生互動、教師課堂總結及學生知識鞏固等，具有教師的輔助性、學習的自主性和高效性等特點[ 2 ]。如圖1所示，每個環節的細節準備程度，都決定著翻轉課堂實驗教學的成敗與效果。

1.1? 確定實驗教學方案，制定學習任務單，準備實驗教學資料

課前充分準備是翻轉課堂教學成敗和教學效果的前提。課前準備分為兩部分，一是教師確定教學方案，準備教學資源;二是學生通過微視頻課前引入進行學習、思考并提出問題。教師可以通過瀏覽和剖析中小學教育教學網、優課網等教學資源網相關的優秀教學視頻資料，根據學生的實際情況，收集并甄選出符合本校實際的教學資源，利用多媒體技術制作成課前引入學習資料，包括圖文和視頻等，并設置一些簡單有趣的問題來檢驗學生的學習情況，了解不同學生的掌握情況，為后續的課堂教學環節提供相應的信息。例如“空氣的力量”，播放微視頻資料，取一空集氣瓶，向空瓶中投入燃燒的棉花團，用氣球皮繃緊瓶口，一段時間，氣球皮將進入瓶頸中，再用針把氣球皮刺破，會產生很大的聲音。讓所有學生眼睛耳朵感受到實驗帶來的刺激，引發學生對本節課學習產生興趣。再如“滑動摩擦力與哪些因素有關”這一章節的知識比較抽象且難以理解，教師可以制作“怎樣排除與接觸面大小、運動速度、及運動方向的關系”相關聯的微視頻，通過互聯網技術傳送給學生，讓學生提前學習，有疑問或問題，可以通過微信群、QQ、百度、騰訊云等社交平臺進行溝通和交流，通過實驗基礎層、知識傳遞層，激發學生學習興趣，充分發揮他們學習主動性。

1.2? 課堂實驗分組討論與師生互動

在翻轉課堂實驗教學中，知識的學習放在課前，知識的內化放在實驗課堂。知識內化是學生獲取知識的核心。知識內化的過程中，重點是解決學生課前學習過程中遇到的疑難的概念或現象，首先通過分組實驗或演示實驗討論和探究，必要時結合實驗，再進行驗證和總結，解決部分問題，然后教師對共性的問題進行集中講解，對個別學生進行輔導和幫助。例在“光的折射”學習時，實驗過程中一位同學拿激光筆改變傾斜角度射入水中，合作小組其他同學觀察水中的光線，在學生合作實驗觀察的基礎上，留給學生充分思考時間，教師再利用微視頻、動畫展示整個實驗過程，得出光的折射規律。再如，在學習“歐姆定律”這一章節中的內容時，學生通過教學視頻學習討論后，仍有部分學生對歐姆定律中電壓、電流及電阻三個物理量之間的關系不能很好地理解，讓學生通過實驗來進行驗證，比如探究電流的大小與那些因素有關，注重實驗設計、實驗數據采集，分析數據，保持電阻不變，改變電壓和保持電壓不變，改變電阻時電流的變化，最后，讓學生回頭再看微視頻，找出其中的規律，進一步理解和掌握歐姆定律的應用。

在翻轉課堂實驗教學過程中，教師是課堂的組織者，是學生學習和輔導者的伙伴，通過演示實驗或分組實驗討論，教師走進不同的學生組內，觀察和了解學生討論情況，并解決個性化的難題，學生之間互相教會同伴的各種知識和技能，不僅完成對知識的個性化學習，甚至通過共同研究、討論、結果展示等方法完成了知識的拓展和創新，發展學生的批判思維和創新能力。

1.3? 實驗課堂總結和評價

實驗課堂總結和評價是知識學習和獲得的升華。在翻轉課堂實驗教學過程中，學生分組實驗討論得出的結論可能針對性不夠強或者無法提供有效的解釋，教師要充分利用5分鐘的課堂總結和點撥，首先點撥和引導學生對分組實驗討論得出的結論進行進一步的思考;然后對學生的討論結果進行點評，對部分錯誤的觀點進行糾正，對于好的結論進行展示，與所有同學進行分享;最后是對本章節的重難點內容進行歸納總結。對于有點問題無法做到詳細解釋的，可采取進一步制作補充微視頻、動畫課件加以明確。

2? 影響翻轉課堂實驗教學的主要因素

2.1? 翻轉課堂實驗教學的重要性，培養創新能力

翻轉課堂的實施，對教師的教學業務能力和創新能力、教學方法和手段都提出了更高的要求，教師除了課前的演示實驗或分組實驗常規備課之外，還要花大量的時間來搜集教學素材，熟悉、制作微視頻、動畫軟件，設計課堂討論的情景并充分考慮課堂上可能出現的各種情況等，這些對教師的綜合素質有更高的要求。翻轉實驗課堂的教學內容豐富，信息量大，約為傳統教學的2倍[ 3 ]，而傳統的“一書一粉筆”“教師為主導”的教學模式已不能適應和滿足學生創新能力的培養，教師要轉變教育理念，積極研究學生的學習行為特點和翻轉課堂的教學特點及優越性。在學習“大氣壓強的變化”課后，教師利用微視頻、動畫軟件快速展示小制作內容，要求課后學生取一薄壁的玻璃瓶，裝上適量水，用插有兩端開口細玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口，插入水中，在管子上端吹氣，水沿玻璃管上升到瓶口，在玻璃管套上小橡皮圈，標出水平位置，拿著此裝置上山下山時，觀察細玻璃管中水面高度的變化，從而判斷氣壓的升降。在研究“物體的浮與沉”實驗教學后，布置學生課后作業，讓學生親自動手，“使沉在水底的雞蛋自動浮上來”“將適量的糖漿、水、油、牛奶注入玻璃瓶中，靜止時，觀察它們分別位于那一層液面上”。加強實踐能力，發展創造性思維，加大在物理實驗教學中培養學生的創新能力，為將來科學研究打下扎實的素質教育基石。

2.2? 學校教育信息化水平的建設

信息化教育平臺包括學習資料上傳/下載模塊、在線學習模塊、知識檢測和評判模塊、學習互動模塊，能夠兼容播放不同格式的教學微視頻、動畫等多媒體文件，教師能夠方便地上傳教學資料。這種模式需要功能強大的信息化技術平臺作為支撐[ 4 ]。例如演示感應電流的產生、描述磁感應線的方法——磁感線學習中，當堂分組實驗或演示實驗效果不明顯，學生觀察不是很清晰，實驗課堂效率大打折扣，先讓學生充分參與探索實驗后，教室利用微視頻、動畫等多媒體文件把實驗產生的現象放大直觀展播。再如，“音調、響度、音色”演示實驗教學中，通過電子琴的演示、吉它弦的松緊，運用粗細弦音調的變化，讓學生初步認識影響音調高低的因素，后插入微視頻或多媒體動畫展播，將弦的局部放大，也讓學生在舒暢的音樂聲中整理思路，收集證據，分析與論證，回憶所學的知識點，加強記憶。這樣才可以調動所有的學生，達到高效的實驗教學課堂。因此，信息化教育平臺是翻轉課堂能否有效實施的關鍵基礎，然而對于大多數中學而言，存在建設資金和技術的缺乏，特別是信息化技術支持能力不足，這嚴重制約了翻轉課堂實驗教學的實踐和推廣。解決這一瓶頸問題的辦法可以通過校企合作，學校負責提供教學內容、教學思想和思路，企業負責信息化教育平臺的建設和后期技術支持，并獲得教學資源使用的部分權利，實現校企合作的雙贏模式。

2.3? 學校和家長的支持程度

長期以來，我們都習慣地認為教學是“老師教，學生學”的模式。家長對老師存在一種“依賴”，認為孩子離開老師教就學不好甚至不會學，對孩子的自學能力普遍缺乏信心，同時，翻轉課堂是通過教學微視頻來進行課前學習，需要運用手機、iPAD或電腦來進行觀看，由于缺乏有效的溝通，導致部分家長質疑老師的教學方法，也對孩子不信任，限制孩子看教學微視頻的時間，甚至會出現不讓孩子看視頻，而是通過書本預習來完成學習任務單，嚴重違背了翻轉實驗教學的意圖和特點，進而影響課堂的實驗教學效果。同時，由于翻轉課堂對教師的綜合素養要求很高，教師不僅要學習信息化教學技能、還要花費大量的時間來完成教學任務的設置，教學資料的準備等，這就需要學校創造各種條件，提高教師翻轉課堂實驗教學技能，并在教學評價和考核方面進行適當的鼓勵，使教師有更大的熱情和精力投入到翻轉實驗教學實踐。

3? 結束語

教育理念創新是教育信息化發展的先導，其基礎是教育信息化建設和優質資源共享，核心是學習方式和教育模式創新。隨著教師教學理念的轉變以及翻轉課堂實驗教學的不斷實踐，使學生個性化學習成為可能，實現真正意義上的因材施教，相信翻轉課堂模式下物理實驗教學必將對我國新一輪教育教學改革起著重要作用和指導意義，也將是創新性人才培養的重要組成部分。

參考文獻：

[1]劉家訪.先學后教運行機制的重建[J].中國教育學刊，2011（11）：40-44.

[2]彭陽.中小學翻轉課堂教學模式的思考[J].教科文匯，2015（8）：91-92.

[3]明媚.信息技術支持下的“翻轉課堂”教學過程特征分析[D].武漢：華東師范大學，2014.

[4]李明亮.現代信息技術條件下的中學物理教學[J].教育科學論壇，2016（19）：52-54.