翻轉課堂在初中物理實驗中的應用策略

文∣李銀存

在初中物理實驗教學中，積極開展翻轉課堂的應用實踐，可以充分保障學生自主學習、合作學習的時間，教師給予學生更多的猜想、分析、實驗、論證等機會，可以提高學生的思維效率、動手能力和學習效果。

一、實驗教學中翻轉課堂應用基本原則

對于初中物理實驗教學而言，在應用翻轉課堂促進教學改革的過程中，要充分發揮翻轉課堂教學的價值和作用。翻轉課堂教學模式應用有三點原則。

(一)教學設計的系統性

應用翻轉課堂教學模式對初中物理實驗教學進行改革創新，需要注意教學設計的連貫性和系統性，保證課前預習指導、課堂互動探究教學、課后鞏固訓練的過程閉環，形成教學信息傳遞、學生消化吸收兩個方面的有機統一。通過課內與課外兩個時空的“顛倒”，形成學生自主學習、同學合作學習、教師指導學習的互補互促，將選題、練習、筆記、問答、檢測、批改等環節串聯起來。[1]翻轉課堂教學模式的使用，有助于建立起完善的“教”與“學”生態系統，引導學生針對物理知識與技能體系多角度開展實驗探究，從而掌握物理知識與技能的要點、難點，能提高物理實驗教學活動的整體效果。

(二)教學資源的適應性

翻轉課堂教學模式下的物理實驗教學資源使用場景更多在學生家庭，包括微視頻、小課件等主要形式，也可以通過網絡教育，由教師提供在線輔導。教學資源的主題高度集中在物質與屬性、能量與轉化、運動形式與相互作用三大方面內容，涵蓋滑動變阻器的使用、能的轉化、電荷相互作用規律、液體壓強與深度關系、力學軌道小車、凸透鏡成倒立縮小實像、三棱鏡對光的折射作用、摩擦起電現象等諸多實驗活動。微視頻、小課件等教學資源具有暫停、回放、點播、答題等多種功能。在線平臺還可以增加視頻直播、交流互動、總結反饋、資料下載等功能，能夠有效幫助學生開展高質量的自主學習，保障學生在物理學習全程中的主體地位。

(三)學習環境的開放性

以翻轉課堂教學模式為基礎，對初中物理實驗教學活動進行改革創新，能突破傳統課堂教學的時空束縛。引入開放性學習的教育思想，在教學活動的設計方面，從學生自主學習需求入手，盡量創設開放的學習環境。教師可把握光學、力學、聲學、電學等不同領域的物理知識，差異化指導實驗方法，培養學生獨立制定實驗計劃、選用實驗裝置、觀察實驗現象、記錄實驗進展、分析實驗結果等能力。尤其要針對課前預習與課中探究、師生互動與當堂測驗等學習環節的翻轉，在計劃開放、資源開放、目標開放等方面打破常規，少設一些框架性的限制，多留一些彈性的發揮空間，為學生自主完成物理實驗、自主獲得物理結論提供必要的輔助。

二、實驗教學中翻轉課堂應用優化策略

對于物理實驗教學中翻轉課堂的應用策略，教師可實行課前預習、課中探究、課后鞏固的全過程管理和優化，幫助學生明確各個單元的學習要點和各個章節的主攻方向，將探究實驗作為物理教學的基本方式，做到能夠讓學生動手操作的實驗教學盡量創造條件動手操作。

(一)課前預習的實驗操作指導

課前預習指導是翻轉課堂教學中的重要環節，教師在物理實驗教學中，為了強化學生的獨立學習能力和課前自主學習能力，一般會在應用翻轉課堂教學模式的情況下，綜合分析物理實驗教學的具體需求和主要目標，在課前錄制翻轉課堂微視頻，完成導學案的制作，確保能在課前為學生參與實驗探究活動提供相應的指導，提高學生課前預習相關物理實驗的效率。借助翻轉課堂教學模式的應用，教師能給予學生充分的學習自主權，引導學生獨立參與物理實驗操作活動，方便學生在實驗學習中對涉及的物理知識進行反復驗證，記錄實驗學習遇到的困惑，在課堂中向教師求教，或與同學討論解決；如此一來，能節省課堂實驗中教師指導的時間，也能幫助學生在自主預習的基礎上形成對物理實驗知識的系統認知。

例如在預習蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十三章第二節“電路連接的基本方式”時，教師可以通過播放微視頻的方式讓學生了解“連接串聯電路和并聯電路”的實驗過程，熟悉基礎電路實驗系統的連接和設置。然后教師為學生提供實驗報告類型的導學案，在實驗報告中對實驗名稱、實驗目的、實驗器材、實驗電路等進行明確，對實驗操作的具體步驟和各項操作要求進行介紹，以圖形的方式向學生展示，在實驗報告中為學生提供實驗記錄表，向學生提出實驗現象分析總結方面的引導性問題。在翻轉課堂下，學生在預習環節結合教師播放的微視頻指導和實驗報告，可以嘗試獨立應用實驗器材完成實驗裝置的安裝，再結合具體實驗操作步驟開展實驗活動，并按照不同開關位置、開關通斷情況等，對小燈泡發光情況進行記錄。

(二)課中探究的實驗操作指導

在翻轉課堂教學模式下，初中物理實驗教學從傳統的知識傳授、單向吸收轉變為學生自主探究、互動交流、解決疑難。學生在完成對物理實驗知識的預習后，會對自己在獨立探索和實驗操作中遇到的問題進行整理，然后在課堂學習過程中尋求問題的解決路徑。翻轉課堂能解決學生個體或全班共性的學習困惑，提高課堂中物理實驗教學的效率。

1.課中學習小組的合作探究

結合翻轉課堂教學模式的應用，教師在物理實驗教學的起始階段，組織學生以小組為單位進行學習討論，共享獨立預習學習的成果，并針對遇到的問題在小組內交流。[2]如此可以對學生的獨立學習能力和實驗探索能力進行有效地鍛煉，讓學生在互幫互助的基礎上解決物理實驗探究中遇到的問題。例如在學習蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十一章第二節“滑輪”時，教師可以放手讓學生自主開展“研究定滑輪和動滑輪的特點”的實驗，并提醒學生課前預習實驗操作過程和注意事項。在小組合作學習階段，學生在小組內對自己在課前預習環節遇到的問題進行討論和探究，有小組成員提出問題：“我在滑輪組實驗中，沒有按照教師提供的實驗操作步驟進行繞線，但是在實驗記錄中我發現同樣能省力？這是為什么呢？你們也遇到了這樣的現象嗎？”小組成員在小組內演示自己的繞線方法，小組內的其他成員對實驗數據進行對比分析，對繩子的起點、拉力的方向、拉力的大小以及移動的距離等進行對比分析，嘗試解決問題。在經過反復論證后，學生發現在設計滑輪組的過程中有很多種不同的繞線方法，產生的效果也不盡相同。學生在小組實驗探究初步解決了獨立實驗環節遇到的問題，但并沒有從根本上解決問題。在后期教學指導環節，教師可以通過與學生的互動交流，重點幫助學生解決疑難問題，有意識地發展學生的物理理論學習能力和實踐操作能力。

2.課中教師的必要指導

放手讓學生自主操作，并不等于完全放任不管，物理實驗教學的高效完成，離不開教師的必要指導。教師的指導能促進學生總結物理實驗的規律性特征，促使學生養成良好的物理學習習慣。在翻轉課堂教學模式的作用下，全面提高學生物理實驗教學的整體效果。例如結合學生在蘇科版初中物理教科書九年級上冊“滑輪組”章節的物理實驗中遇到的問題，教師可在課堂教學中組織學生補充開展“滑輪組繞線方式”的演示實驗，通過多組實驗的論證，分析滑輪組的不同繞線方式和效果，從而得出最省力繞線的原則和辦法。可以從“輪子數量最少的鉤子”開始，堅持定動交替的原則，堅持就近原則，堅持奇數動、偶數定等原則。教師有針對性地指導，讓學生解決自身在自主實驗探究方面遇到的問題，深層次學習物理實驗方面的知識，總結物理實驗規律，提高物理實驗方面知識內容的綜合學習效果。在應用翻轉課堂的模式下，教師與學生進行有效的互動交流，能幫助學生解決實驗學習方面的困惑，激發學生的實驗探究興趣，養成對于物理實驗進行深入探究的良好習慣。[3]

(三)課后鞏固的實驗操作指導

缺乏檢測、缺少鞏固的教學是不完整的教學。在翻轉課堂模式下的物理實驗教學，一樣需要通過作業檢測、實驗操作等形式，實現課后鞏固和總結提高的目標。借助微課、在線練習、限時測評等資源和工具，教師在課后鞏固訓練方面可為學生提供一定的拓展探究任務，引導學生在物理實驗中擺脫一章一節的局限，進行舉一反三的系統探索，幫助學生鞏固科學化、規范化開展物理實驗教學的認知，加深學生對于物理實驗結論的理解和應用。[4]

例如在課后鞏固蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十二章第三節“物質的比熱容”實驗成果時，進入課后鞏固訓練環節之后，教師可以設置跟蹤問效性質的探究性實驗教學活動，為學生布置相應的實驗任務，如“結合實驗原理，你能對實驗器材進行調整和修改嗎？你能嘗試使用生活中的素材重新設置實驗嗎？”按照教師的引導，學生在課后鞏固階段會嘗試結合實驗原理以及課堂所學實驗知識，提出改進和優化實驗裝置的設想，借助自制或購買的簡易實驗工具箱，動手完成或者通過手機移動虛擬實驗室完成實驗操作活動，從而對自己的物理實驗設想進行驗證分析。如此，教師能進一步放大翻轉課堂教學活動的價值，幫助學生更加深入、系統探索物理實驗知識，形成一定的科學探究能力，培養學生較強的創新思維和實驗能力。

綜上所述，教師在物理學科中有意識探索翻轉課堂的實踐應用，能突出學生在物理實驗學習中的主體地位，真正將課堂還給學生，讓學生與物理親密接觸，并實現對學習流程的重新建構，以及對學習效果的簡便檢測。[5]同時，也能充分體現物理學科的實踐性特點，幫助學生經歷提出問題、假設結論、動手實驗、求證分析、合作探究、評估收獲等學習過程，全面培養學生的探究能力、創新意識和科學精神，順利完成初中物理階段物質與屬性、能量與轉化、運動形式與相互作用三大方面的課程目標。