線上線下交融式教學模式的實施與評價

摘 要：如何真正關注學生的“學”，線上線下交融式教學模式創新課堂，讓不同層次的學生都有所發展，是一線教師關注的熱點問題.采取線上微課自主學習，構建 “思維通道”，線下課堂由學生充當小老師，進行知識梳理、重難點突破、延伸拓展，提升思維品質的教學模式.以“共點力的平衡”教學為例，詳細闡釋了線上線下交融式教學模式在教學上的實踐和探索.該教學模式能指導、幫助學生更好地進行自主學習，診斷、發現學習中的認知障礙和不足之處，通過呈現、解析重難點克服學習困難;促成學生建構知識框架，實現知識結構的系統性和全面性;重體驗、領悟，通過學生自主上課或說題的形式，深入理解物理概念和規律的來龍去脈，“知其然”，更 “知其所以然”，以提升學生的科學思維能力.設計的課堂評價量表重視學生的團隊合作能力.

關鍵詞：微課;教學模式;自主學習;科學思維

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）21-0062-04

基金項目：北京市朝陽區特級教師工作室項目“基于‘學習進階的高中物理教學設計的實踐研究”.

作者簡介：韓敘虹（1971-），女，浙江溫州人，碩士，中學特級教師，中學正高級教師，研究方向：物理教學設計的實踐與評價.

1 問題的背景

2020年秋季開學以來，筆者任教的兩個實驗班（簡稱“2+4”，意謂中學階段為初中2年、高中4年）都插入了接近一半的新生，在原初三的第二學期，老生們已學完了高中物理必修一的所有內容，但因為疫情的緣故，當時的授課是采用“微課教學+練習+線上答疑”的形式完成的.為了解決新、老學生教學進度不同步的困擾，筆者利用疫情期間錄制的將近80節微課視頻和配套練習作為新生的學習資源，在實驗班中嘗試運用線上線下交融式教學模式授課，用半個學期的時間把進度趕齊，并且還讓不同層次的學生都能有所發展.

2 線上線下交融式教學模式

如何真正關注學生的“學”？線上教學是契機，疫情催生教學方式的變革——線上線下交融式教學模式：線上微課自主學習，微課設計要體現以實驗、情境為載體，以思維為中心，構建物理“思維通道”，重在體現思維的深度，從學生已有的認識入手，展開循序漸進的教學過程，從而引導學生經歷概念建構或探索規律的完整過程，以促進相應能力的發展;線下課堂由學生充當小老師，進行知識梳理、重難點突破、延伸拓展，師生、生生共同探討，創新課堂，提升思維，讓不同層次的學生都有所發展.

3 線上線下交融式教學模式的實施流程

3.1 線上自主學習

每次課前給新生布置觀看微課視頻和完成配套練習的學習任務，平均每周提供6-8個微課視頻和相應的配套練習.

3.2 線下合作教學

每周除正常的教學外，增加一節學生自主授課的課時，根據本周的微課資源確定上課的主題，選定一位同學擔任組長，再由組長組隊形成上課小組，針對教學內容進行人員分工和分頭準備，每位同學承擔一定量的上課或說題的任務.課程準備階段，上課小組隨時與老師溝通、探討，在充分挖掘學生學科能力并給予充分的開放度和自主性的基礎上，教師適時給予指導、把關和審核，從而最終形成授課方案.同時，學生的線下課程強調團隊合作，由小老師團主導課堂，師生、生生互動，呈現濃厚的研究氛圍，授課完畢后給出該小組的上課分，按1/3的比例計入成員的平時成績.

學生線下合作教學流程一般按三環節展開：知識梳理;重難點突破;延伸拓展.知識梳理環節：針對微課教學內容做知識或思路的梳理，給出課堂教學重點內容或學習邏輯線，幫助大家掌握物理基本概念和基本規律;重難點突破環節：對微課重、難點釋疑解析，可以將要解析的內容融合在情境（如實驗、圖片、視頻等）、問題或例題中展開，采取學習探討、小組匯報或知識競賽等多種形式展開，最后形成解題的一般思路或結論，鼓勵學生將個人的體驗和學習經驗以分享;延伸拓展環節：就難點或某一內容展開延伸拓展，可以是某內容的難度拔高，也可以是后續內容的延伸，鼓勵創新和好思路分享，突出知識的完整性和思維的深度.最后是布置層級作業.

4 線上線下交融式教學模式的典型案例——共點力的平衡

以下筆者以“共點力的平衡”教學為例，詳細闡釋線上線下交融式教學模式在日常教學中的實踐和探索，特別是線下合作教學環節的具體實施情況.

線上微課學習對應3節微視頻，微課教學內容：共點力及在共點力作用下物體平衡的概念、平衡條件;如何運用整體法、隔離法對物體進行正確的受力分析以及靜態平衡問題;運用矢量圖解法、數學函數法、極限分析法解決物體受共點力作用的動態平衡問題，強調體會圖解法的求解條件和方法.

學生上課小組由4位同學（這里以小老師1、小老師2、小老師3、小老師4區分）組成.

4.1 片段1：創設平衡情境引出課題

小老師1主持開場白，另3位小老師分別演示3個平衡情境：單腳站立的瑜伽動作（圖1）、小實驗傾倒的易拉罐（圖2）、小實驗曲別針的平衡（圖3）.

4.2 片段2：知識點梳理

（1）回顧共點力概念（小老師1）

出示圖片“生活中的平衡”（如圖4），對圖片中的物體進行受力分析（如圖5）并提問哪些情況屬于共點力平衡，總結共點力概念.

（2）復習平衡的定義和平衡條件（小老師2）

提問平衡狀態和平衡條件，回顧微課中驗證平衡條件的3個實驗（分別為二力平衡實驗、豎直面的三力平衡實驗、水平面的三力平衡實驗），解析合成法的要點：多力平衡可以處理成其中任意一個力與另外幾個力的合力大小相等，方向相反.

4.3 片段3：實驗模擬，3種方法解決靜態平衡問題（小老師1、小老師3）

小老師3模擬實驗，演示生活中晾衣繩晾衣的情境（如圖6），觀察到繩子的彈力大小總是相等的.

小老師1將生活情境設計成物理問題：如圖7所示，輕質不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的a、b兩點，懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態，掛鉤和衣服受到的重力為G，兩桿間的水平距離為d，繩長為L，ab間的豎直高度差為h，求繩子對掛鉤的彈力Ta，Tb.

將全班分成3個大組，要求各組分別用合成法、分解法和正交分解法列式求解.

各組派學生代表上臺邊投影邊詳細講解解題思路（圖7為正交分解法，圖8為分解法，圖9為合成法）;教師評價三位同學的展示，總結三種解法的解題思路和注意點，特別強調了正交分解法的解題優勢.

小老師3繼續模擬演示晾衣繩晾衣情境，發現：增大豎直桿的水平距離會增大繩子的彈力值，而上下移動繩子的一個固定端改變ab間的豎直高度差h，繩子的彈力不變.實驗現象與演算結果一致.

小結解題關鍵：一根輕繩的彈力處處相等;彈力是否變化取決于水平距離，與高度差無關.

4.4 片段4：圖解法處理動態平衡，認知沖突引出相似三角形法（小老師2、小老師3）

例題1 如圖10所示，在固定的、傾角為α斜面上，有一塊可以轉動的夾板（β不定），夾板和斜面夾著一個質量為m的光滑均質球體，試求：β取何值時，夾板對球的彈力最小？

同學上臺展示圖解法解答過程，分別畫出變化的平行四邊形或三角形（如圖11）.

說明：考慮到確定一個平行四邊形或三角形至少需要4個物理量已知，故要畫出變化的四邊形就必須保證3個物理量不變，如已知一個力為恒力、另有一個力方向不變.

小老師2動畫演示光滑半球面拉球（圖12），拖著繩子向右移動時，發現繩子拉力不斷變小，而支持力始終不變.要求分析、解釋各力變化的原因.

畫圖時遇到困難：由于拖動繩子時，繩子拉力和支持力的方向都會發生變化，圖解法不適用.由此引出相似三角形法求解.

設OO1=h，OA=x，圓環的半徑為R，細線OA的拉力大小為F，環對A的支持力大小為N1，如圖13所示，則根據三角形相似有Fx=N1R=mAgh.所以，OA變短， N1不變，細線OA的拉力F逐漸變小.

小結：在三力平衡問題中，如果有一個力是恒力，另外兩個力方向都變化，且題目給出了空間幾何關系，多數情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似，可利用相似三角形對應邊成比例進行計算.

4.5 片段5：延伸拓展到自鎖問題（小老師4）

小老師4演示用拖把拖地的情境（如圖14），提問：當拖地時，拖桿與豎直線的夾角越大越容易拖動還是越難拖動？根據生活經驗可知，拖桿與豎直線的夾角越大越容易拖動.

例題2 拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具（如圖15） .設拖把頭的質量為m，拖桿質量可忽略.拖把頭與地板之間的動摩擦因數為常數μ，重力加速度為g.某同學用該拖把在水平地板上拖地時，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ.設能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為λ（即最大靜摩擦因數）.已知存在一臨界角θ0，若θ≤ θ0，則不管沿拖桿方向的推力有多大，都不可能使拖把從靜止開始運動.求這一臨界角的正切tanθ0 .

小老師4展示、分享數學極限法的詳細解題過程.

上課小組求助教師從物理角度分析、解釋了在臨界條件下增加斜向下的力對物體的作用效果（如圖16）.

5 線上線下交融式教學模式的評價

每節合作課堂之后，教師都會從教學設計、課堂呈現、團隊合作三個維度給出課堂評價（表1）.特別是將考量團隊的合作能力這一項作為一個非常重要的評價參數，且給出的是集體分，將評價過程與教學過程整合，充分發揮評價的診斷、反饋、激勵和改進的功能，以進一步提升學生的團隊協調能力.

之所以采取線上線下交融式教學模式，初衷是為了解決高一實驗班因新生加入而引起的教學進度不同步的困擾（老生已學完物理必修1所有內容和新生零基礎）而做的教學改革和探索.經過一段時間的教學實踐，該模式不僅解決了實際問題，且師生更驚喜地發現其意想不到的好處：一是指導、幫助學生進行自主學習，診斷、發現學習中的認知障礙和不足之處，通過呈現、解析重難點克服學習困難，提升學生自主學習能力;二是提倡大概念教學的核心素養教學觀，打破知識“壁壘”，打通知識“通道”，促成學生建構知識框架，實現知識結構的系統性和全面性;三是注重學科思維品質，重體驗、重領悟，通過學生自主上課或說題的形式，深入理解物理概念和規律的來龍去脈，“知其然”，更要“知其所以然”，以此提升學生的思維能力;其中的延伸拓展環節鍛造了學有余力的學生的思維，層級作業則讓不同層次的學生都有所發展.

充當過“小老師”的同學們深有感觸：自己做題跟上臺說題完全不一樣！即便是做了最充分的準備，到臺上表達的那一刻仍然覺得“嘴”跟不上“腦子”.“小老師們”還紛紛表示：在把同學“講懂”的同時，發現自己對問題的認識也更深刻了.讓學生經歷自主學習、備課、授課的過程也是在教會同學們如何學會學習和做研究，這個過程很鍛煉人的思維，這為終身學習和可持續發展奠定良好的基礎.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020.

（收稿日期：2021-07-08）