物理翻转课堂教学模式设计的关键环节

张海燕

摘 要：随着翻转课堂在国内的兴起，越来越多的教育工作者尝试着利用翻转课堂来优化教学活动。本文根据翻转课堂的结构模型，提出物理翻转课堂教学设计的三个关键环节：课前模块设计、课堂活动模块设计和信息技术支持环境设计，并对其中的要素进行了说明。

关键词：翻转课堂；科学探究；教学设计

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）7（S）-0001-3

翻转课堂（“flipped classroom”或“inverted classroom”）是相对于传统课堂而言。在传统课堂中，通常是老师在课堂上完成知识的讲授，学生课下通过练习、实践、反思以达到对所学知识的消化与吸收，即“教学过程=知识传授+知识内化”两个阶段。翻转课堂颠覆了这个教学过程，在上课前，教师利用信息技术手段通过制作微课程供学生观看以完成知识的传授；在课堂上，通过师生答疑完成个别化辅导，实现个性化学习，并结合小组交流与协作进行探究性学习等主题学习活动，从而实现课堂翻转的新型教学模式。

翻转课堂打破了传统教学方式对学习时间和空间的限制，留给学生更多的基于真实情境的学习活动时间，增强课堂中学生的交互性，提高学生对于知识的理解程度。美国富兰克林学院的Robert Talbert 教授在很多课程中实践了翻转课堂模式，经过多年实践研究，总结出翻转课堂的结构模型：

该模型简要描述了课程进行的流程，主要分为两部分：课前与课中。课前主要完成一定基础概念的理解以及导向性的针对练习。课堂上教师不再大篇幅地讲课，而是先进行小测验，然后解决学生的疑难问题，促进知识内化。

基于Robert Talbert的翻转课堂结构模型，根据物理课的特点，物理翻转课堂教学设计应包括课前模块设计、课堂活动模块设计和信息技术支持环境设计三个关键环节。

1 课前模块设计

学生课前的自主学习是翻转课堂的关键环节，学生自主学习的成功与否关系到物理课堂探究活动是否能够顺利进行。因此，教师一定要重视课前模块的设计。物理翻转课堂的课前模块设计的重点是微课程设计、评价设计和学习支架设计。

微课程设计：微课程是指按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。微课程是翻转课堂教学设计的重要环节，是实现翻转课堂的重要支撑。教师根据教学目标和内容，通过计算机辅助工具，可以将需要讲解的教学内容制作成演示文稿，抽象而难以理解的内容制作成动画，需要示范的内容录制成操作视频， 综合利用文稿演示、动画展示、现场视频等手段将教学内容形象地表现出来并按照教学顺序制作成课件后将其上传到网络，使需要学习的知识点变得直观、生动而又有趣。随着网络的普及，教师还可以利用网络上的各种资源，包括物理科教片以及许多名校提供的网络微视频等，这种网络课程资源的共享可以提高资源利用率，节省人力、物力。为保证微课程能够符合教学内容和学生的接受进度， 教师要对现成的网络资料进行编辑加工，在适当的位置加入讲解，使教学内容变得容易理解。微课程的时间一般不要超过10分钟。

评价设计：翻转课堂中的评价与传统课堂的评价完全不同。在这种教学模式中，评价应该由专家、学者、老师、同伴以及学习者自己共同完成。翻转课堂不但要注重对学习结果的评价，还通过建立学生的学习档案，注重对学习过程的评价，真正做到定量评价和定性评价、形成性评价和总结性评价、对个人的评价和对小组的评价、自我评价和他人评价之间的良好结合。评价的内容涉及问题的选择、独立学习过程中的表现、在小组学习中的表现、学习计划安排、时间安排、结果表达和成果展示等方面。对结果的评价强调学生的知识和技能的掌握程度，如实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有什么失误或错误？测量结果是不是可靠等等做出评价。对过程的评价强调学生在实验记录、各种原始数据、活动记录表、调查表、访谈表、学习体会、反思日记等的内容中的表现。

学习支架设计：“支架”在这里也可以称为“脚手架”，其本意是建筑行业中使用的支撑系统。把“支架”的概念用于教学实践，既形象又贴切，学习支架就是指根据学生的需要为他们提供帮助，并在他们能力增长时撤去帮助。根据维果茨基的最近发展区的理论，教师要从学生现有的实际发展水平出发，创设适当条件，以支持和帮助学生穿越“最近发展区”，达到学生的潜在发展水平，而这些适当条件实际上就是学习支架。在翻转课堂教学过程中，教师为了帮助学生顺利地穿越“最近发展区”到达潜在发展区，根据教学内容、知识特点和学生的具体情况创设合适的学习支架，有利于充分调动学生在学习过程中的主动性和积极性，激发学生的学习兴趣，发挥学生的潜能，提高学生自主学习的能力。因此，教师能否为学生设计并且适时地提供有效的、合适的学习支架，对学生在课前完成自主学习任务，达到自主学习目标是至关重要的。学习支架可以分为范例、问题、建议、向导、图表等形式。例如，学习任务单就是一种向导学习支架，学习任务单的设计包含学习指南、学习任务、问题设计、学习测试、学习档案和学习反思等多项内容的具体要求。学生按照学习任务单的要求，根据自己的实际情况，自主地安排学习的时间和步骤。

2 课堂活动设计

翻转课堂的特点之一就是在最大化地开展课前预习的基础上，提高课堂学习的效率，完成知识内化的最大化。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。因此建构主义学习理论认为“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。因此，教师在设计课堂活动时，应充分利用情境、协作、会话等要素充分发挥学生的主体性，完成对当前所学知识的内化。

学习环境的设计：学习环境是物理科学探究活动比较重要的因素，因为科学探究活动需要一个自由和谐的学习气氛，一个尽量摒弃外界干扰的探究环境。学习环境应包括物质环境和情感环境，其中物质环境包括教室桌椅的摆放方式、探究活动所用的材料、器材等等，情感环境即宽松、和谐的学习氛围和心理安全。教师要根据物理教学内容、目标和探究的主题以及学校现有的条件设计符合实际的学习环境。

协作学习设计：协作学习是个体之间采用对话、商讨、争论等形式充分论证所研究问题，以获取达到学习目标的途径。协作学习活动有利于形成学生的批判性思维与创新性思维，增强学生个体之间的沟通能力及学生相互之间的包容能力，提高学生的交流沟通能力。因此，在翻转课堂中应该加强协作交互学习的设计，为参与者提供与同伴充分交流的机会。小组是协作学习的基本单元，根据物理教学活动组织需求一般2-5人为一小组，常用的小组交互策略有头脑风暴、小组讨论、合作进行实验研究等，教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。

会话交流设计：让学生把自己的探究过程或探究结论公布出来，在小组内交流，小组间交流，和老师交流。设计会话交流的评价量规是保证有效交流的重要学习支架，在评价量规中对交流的要素给出具体要求，使学生知道交流的具体内容和要求。要求各实验小组认真总结实验探究中的经验和教训，然后进行交流。交流过程中既要改正自己的错误与不足，又要为自己的正确观点和做法辩护。

3 信息化支持环境设计

翻转课堂教学模式是以互联网的普及和计算机技术在教育领域的广泛应用为基础的，信息化环境和条件是实现翻转课堂的前提。从教师制作教学视频、学生在家观看教学视频到个性化与协作化学习环境的构建都需要计算机硬件和软件的支持。在实施翻转课堂教学时，学校要增大网络宽带的接入量，配置高性能服务器等。学生在课后是需要通过电脑和网络进行学习的，对于一些缺乏硬件条件的学生，学校应该提供相应的设备支持。

翻转课堂是利用信息技术促进传统教学方式变革和实现教育教学创新的一次大胆尝试。但是，真正在物理教学中去推行翻转课堂教学模式还有很多问题有待解决。如教师和学生对信息技术的驾驭能力、学生的自主学习习惯，以及我们传统的教学理念等很多因素都在影响着翻转课堂的教学效果。另一方面很多学校办学条件如技术、经费、管理等方面还不足以支持大面积进行翻转课堂的实施。因此，要使翻转课堂这种新型教学模式能够更好地在物理教学实践中应用，还需要教育研究者和一线教师不断地探索与总结，在持续的教学实践中完善翻转课堂教学的各个环节，并为一线教师提供指导。

参考文献：

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，（4）：46.

[2]胡铁生.中小学优质“微课”资源开发的区域实践与启示[J].中国教育信息化，2012，（11）：65.

[3]严寒冰. 信息化教学的学习支架研究[J].中国电化教育，2003，（11）：18.

[4]王沛，康廷虎.建构主义学习理论述评[J].教师教育研究，2004，（9）：17.

（栏目编辑 廖伯琴）

学习环境的设计：学习环境是物理科学探究活动比较重要的因素，因为科学探究活动需要一个自由和谐的学习气氛，一个尽量摒弃外界干扰的探究环境。学习环境应包括物质环境和情感环境，其中物质环境包括教室桌椅的摆放方式、探究活动所用的材料、器材等等，情感环境即宽松、和谐的学习氛围和心理安全。教师要根据物理教学内容、目标和探究的主题以及学校现有的条件设计符合实际的学习环境。

协作学习设计：协作学习是个体之间采用对话、商讨、争论等形式充分论证所研究问题，以获取达到学习目标的途径。协作学习活动有利于形成学生的批判性思维与创新性思维，增强学生个体之间的沟通能力及学生相互之间的包容能力，提高学生的交流沟通能力。因此，在翻转课堂中应该加强协作交互学习的设计，为参与者提供与同伴充分交流的机会。小组是协作学习的基本单元，根据物理教学活动组织需求一般2-5人为一小组，常用的小组交互策略有头脑风暴、小组讨论、合作进行实验研究等，教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。

会话交流设计：让学生把自己的探究过程或探究结论公布出来，在小组内交流，小组间交流，和老师交流。设计会话交流的评价量规是保证有效交流的重要学习支架，在评价量规中对交流的要素给出具体要求，使学生知道交流的具体内容和要求。要求各实验小组认真总结实验探究中的经验和教训，然后进行交流。交流过程中既要改正自己的错误与不足，又要为自己的正确观点和做法辩护。

3 信息化支持环境设计

翻转课堂教学模式是以互联网的普及和计算机技术在教育领域的广泛应用为基础的，信息化环境和条件是实现翻转课堂的前提。从教师制作教学视频、学生在家观看教学视频到个性化与协作化学习环境的构建都需要计算机硬件和软件的支持。在实施翻转课堂教学时，学校要增大网络宽带的接入量，配置高性能服务器等。学生在课后是需要通过电脑和网络进行学习的，对于一些缺乏硬件条件的学生，学校应该提供相应的设备支持。

翻转课堂是利用信息技术促进传统教学方式变革和实现教育教学创新的一次大胆尝试。但是，真正在物理教学中去推行翻转课堂教学模式还有很多问题有待解决。如教师和学生对信息技术的驾驭能力、学生的自主学习习惯，以及我们传统的教学理念等很多因素都在影响着翻转课堂的教学效果。另一方面很多学校办学条件如技术、经费、管理等方面还不足以支持大面积进行翻转课堂的实施。因此，要使翻转课堂这种新型教学模式能够更好地在物理教学实践中应用，还需要教育研究者和一线教师不断地探索与总结，在持续的教学实践中完善翻转课堂教学的各个环节，并为一线教师提供指导。

参考文献：

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，（4）：46.

[2]胡铁生.中小学优质“微课”资源开发的区域实践与启示[J].中国教育信息化，2012，（11）：65.

[3]严寒冰. 信息化教学的学习支架研究[J].中国电化教育，2003，（11）：18.

[4]王沛，康廷虎.建构主义学习理论述评[J].教师教育研究，2004，（9）：17.

（栏目编辑 廖伯琴）

学习环境的设计：学习环境是物理科学探究活动比较重要的因素，因为科学探究活动需要一个自由和谐的学习气氛，一个尽量摒弃外界干扰的探究环境。学习环境应包括物质环境和情感环境，其中物质环境包括教室桌椅的摆放方式、探究活动所用的材料、器材等等，情感环境即宽松、和谐的学习氛围和心理安全。教师要根据物理教学内容、目标和探究的主题以及学校现有的条件设计符合实际的学习环境。

协作学习设计：协作学习是个体之间采用对话、商讨、争论等形式充分论证所研究问题，以获取达到学习目标的途径。协作学习活动有利于形成学生的批判性思维与创新性思维，增强学生个体之间的沟通能力及学生相互之间的包容能力，提高学生的交流沟通能力。因此，在翻转课堂中应该加强协作交互学习的设计，为参与者提供与同伴充分交流的机会。小组是协作学习的基本单元，根据物理教学活动组织需求一般2-5人为一小组，常用的小组交互策略有头脑风暴、小组讨论、合作进行实验研究等，教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。

会话交流设计：让学生把自己的探究过程或探究结论公布出来，在小组内交流，小组间交流，和老师交流。设计会话交流的评价量规是保证有效交流的重要学习支架，在评价量规中对交流的要素给出具体要求，使学生知道交流的具体内容和要求。要求各实验小组认真总结实验探究中的经验和教训，然后进行交流。交流过程中既要改正自己的错误与不足，又要为自己的正确观点和做法辩护。

3 信息化支持环境设计

翻转课堂教学模式是以互联网的普及和计算机技术在教育领域的广泛应用为基础的，信息化环境和条件是实现翻转课堂的前提。从教师制作教学视频、学生在家观看教学视频到个性化与协作化学习环境的构建都需要计算机硬件和软件的支持。在实施翻转课堂教学时，学校要增大网络宽带的接入量，配置高性能服务器等。学生在课后是需要通过电脑和网络进行学习的，对于一些缺乏硬件条件的学生，学校应该提供相应的设备支持。

翻转课堂是利用信息技术促进传统教学方式变革和实现教育教学创新的一次大胆尝试。但是，真正在物理教学中去推行翻转课堂教学模式还有很多问题有待解决。如教师和学生对信息技术的驾驭能力、学生的自主学习习惯，以及我们传统的教学理念等很多因素都在影响着翻转课堂的教学效果。另一方面很多学校办学条件如技术、经费、管理等方面还不足以支持大面积进行翻转课堂的实施。因此，要使翻转课堂这种新型教学模式能够更好地在物理教学实践中应用，还需要教育研究者和一线教师不断地探索与总结，在持续的教学实践中完善翻转课堂教学的各个环节，并为一线教师提供指导。

参考文献：

[1]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，（4）：46.

[2]胡铁生.中小学优质“微课”资源开发的区域实践与启示[J].中国教育信息化，2012，（11）：65.

[3]严寒冰. 信息化教学的学习支架研究[J].中国电化教育，2003，（11）：18.

[4]王沛，康廷虎.建构主义学习理论述评[J].教师教育研究，2004，（9）：17.

（栏目编辑 廖伯琴）