利用翻转课堂 发展物理核心素养

汪 明

利用翻转课堂 发展物理核心素养

汪 明

课堂教学是课程改革的核心问题之一。以翻转课堂教学改革为途径，以物理学科教学课型研究为载体，让核心素养“落地”，实现和落实物理学科核心素养的培育。

核心素养；翻转课堂；课堂教学

翻转课堂和核心素养无疑都是新一轮课程改革的热词。教育部基础教育司原副司长朱慕菊指出：“核心素养的提出与实践，已经蕴含了学习方式与教学模式的改革。”应该承认，核心素养的研究目前仍存在于课程的顶端设计层级，而翻转课堂以信息技术为依托，以学生为中心，关注“先学后教”，正在基础教育界如火如荼地开展。怎样运用翻转课堂教学来培育学生的物理学科核心素养，让其扎根于一线课堂，确实是一个令人期待和值得研究的有意义的课题。

一、明晰翻转课堂教学的本质

基础教育需要创新教学模式与教学方式，翻转课堂应时而生。从教学本质来观察，翻转课堂与传统课堂是互相对立且互相依存的，一般说来，教学过程可视为“知识传授”与“知识内化”两阶段。传统课堂是课上传授新知，课后内化新知，其不足是学生自我内化时，缺少教师的引领与同伴的合作，在最容易发生学习挫败感的时候孤独无助，而这种状况在翻转课堂中发生了改变，“知识提取”由学生自主学习教学微视频完成，而“知识建构”则回归课堂，接受教师点拨，团队帮助和个性化探究。

由此看出：翻转课堂教学的本质不是推翻而是改变。它有力地落实了“先学后教、以学定教”的科学理念，撼动了“以教师为中心”的传统课堂的教学根基。使得一本教材、相同地点、相同时间、相同授课方式的教学失去立足之地。翻转课堂自觉贯彻“以学生为中心”，课前学生线上学习，成为自主成长的 “主演”，课上教师则类似于教学的 “导演”，顺应学生差异，教与学随时互动与协作交流，变为学习的组织者和引导者。这种教学方式正和背景各异、性格各异的学生心理成长过程相适应，能落实“以人为本”的教学目标，使学生个性发展成为真正可能，确实有助于实现学生核心素养的培育。

对于翻转课堂，知识的获得是由学生课前自学微视频来完成。在线上微视频的学习中，依托思维可视化技术和知识进阶理论，讲授知识点的同时，整合问答、演示、练习、反馈等教学环节，这一过程中已包含着学习目标、内容、实施和评价等课程要素，再与线下课堂教学中的合作学习与个体探究相互配合，相得益彰。在课上，学生通过小组合作探究、展示与辩论，学会科学研究方法，形成科学研究思维，发展对科学问题的洞察力和思辨力。翻转课堂注重 “以学为主”“先学后教”“以学定教”，形成了连续的、系统的全景化教学观，创新了课堂教学方式，利于学生养成严谨的科学态度，体现了课堂教学的新价值。它是走向知识与能力，情感、态度和价值观融为一体的教育，见证了课堂由“知识内容本位”走向“核心素养本位”。

二、基于翻转课堂培育物理核心素养的途径

1.以物理概念和规律理解为目标的翻转课堂教学。

科学的最高成果是概念，概念教学是物理教学的核心问题之一。此类翻转课堂教学目标指向的是核心素养中物理观念的培养，而观念形成的基础和出发点是物理概念和规律学习。物理概念与规律是对物理现象和物理过程的抽象与概括，反映其科学的本质特征和人类的思维方式。学生能否真正理解物理概念，影响其物理知识体系和心理认知结构能否顺利建构，直接关系到学生对物理规律乃至整个物理课程的理解，甚至关系到其世界观和方法论能否正确形成。

运用翻转课堂教学形式，进行物理概念与规律学习的要求是，让学生经历概念与规律的发现、发生和形成过程，让学生探索其再创造和应用的过程，旨在形成学生的物理观念。具体说来，教学策略为“概念领悟（课外）—概念巩固（课内）—评价反馈（线上线下混合）”模式。即先让学生自主研读教材，学习教师为之提供的源于生活实践并精心制作的微视频，同时完成互联网推送的学习进阶测试题，目的是让教师掌握大量数据，在课堂教学前准确掌握学情，了解学生的“前概念”。课上则应用群体学习的方式，让学生充分展示相异构想，合作互动交流，让“真理”（概念与规律）越辩越明，教师适时在思维关键处点拨强化，变式拓展，促进学生认知结构的生成。例如质点与参考系、电场和磁场、探究匀变速运动规律、匀强电场中电势差与电场强度之间的关系、原子和原子核等相关内容的教学皆可采用这种方式，目的是让学生亲历探究过程，让学生从模糊的、似是而非的具象世界走向科学本质世界，而不是传统教学的强行灌输概念。

2.以科学方法与策略掌握为主旨的翻转课堂教学。

此类翻转课堂教学模式注重的是学生在物理学习过程中对科学思维范式及方法的体验与领悟。科学思维，又称科学逻辑，它是人类生产实践的产物，是对感性认识材料进行抽象加工并形成、运用于科学认识活动的一种理论体系。在高中物理学习中主要是侧重思维方法的训练和培养，如建模思想、理想化方法、逻辑推理和批判性思维等。它遵守三条基本原则：在理论上具有逻辑自洽性，是归纳和演绎的统一；在方法上具有辩证性，是分析和综合的统一；在体系上具有逻辑与历史性，是理论与实践的统一。因此，注重科学方法的翻转课堂教学不仅让学生知道“内容是什么”，还要让学生懂得“为什么”，能追问“依据是什么”。

在指向科学思维的翻转课堂教学中，教学策略为“在线预习—课内展示—思维生成”模式。教师在设计微视频时，可以尝试让科学方法显性化。先是创设体验科学方法的问题情境，再对科学思维方法的核心要素进行点拨。目的是让学生体验科学问题解决的情境，在感悟新知发生的同时，能对科学思维范式进行个性化学习。在课内，实施流程是先组内合作，解决思维疑难问题；接着，学生组间汇报、全班展示，教师巡视和组织课堂教学，其间，教师既可个性化指导，也可针对性拓展；最后是运用技术推送问题检测，教师采用变式问题拓展，升华科学思维方法，促进学生认知心理结构的生成。例如，几个常见物理知识点的思维过程为伽利略探究自由落体运动 （问题→模型→演绎→实验），万有引力定律的发现（问题→数学→分析→综合），能量守恒定律的发现 （问题→经验归纳→思辨启发→实验测定→数学论证），狭义相对论的创立 （问题→批判→思想实验→假说演绎），等等。让学生依托物理内容理解科学思维方法时，掌握的不仅仅是抽象思维和逻辑实证方法，也是形成质疑和创新性思维的过程。

3.以科学问题与实验探究为指向的翻转课堂教学。

此类翻转课堂教学模式旨在形成学生的科学探究能力和科学研究意识。实验探究，是学生积极自主地获取物理知识、认识和解决相关物理问题的重要活动形式。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。探究始于问题，终于问题解决，即从学生对自然现象和实验现象的观察出发，诱发学生提出问题，进行实验研究，然后归纳总结，得出结论，强化规律检验和应用。这种让学生亲身经历科学探究的准科学体验，能形成学生对物理学习的兴趣，增进科学研究情感，对学生科学研究能力的形成，科学素养的发展具有不可估量的价值。

具体说来，此类翻转课堂的学习结构分为两种形式，一类注重实验归纳思维，即问题—猜想—实验—论证，如探究牛顿第二定律，探究功与速度变化的关系等；一类重视理论演绎探究，即问题—理论探究（建立假说）—实验验证。如探究平抛运动，验证机械能守恒定律等。其教学策略是：在线上网络学习，让学生自主领悟，观看实验操作的探究范式，对物理规律进行合情推理或演绎推理验证，构建物理问题解决模型；在线下课堂学习中，教师先进行科学性引领，让学生分组实验，合作讨论，尝试归纳和对物理规律检验应用，在这一过程中切记不能用教学微视频代替学生动手实验和亲历体验。教师的作用体现在三方面：一是在学生实验探究中对学困生进行个别化指导；二是在学生小组合作学习中重视对学生归纳性引领；三是在学生猜想规律时关注其严谨性表达。其核心要素是关注学生在实验情境中的“做中学”，对知识的发生和形成过程，对问题的发现、解决、变换和应用进行探索，拓宽学生的理性思维空间，增强其思维的深刻性和批判性，让学生逐步养成发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

［1］彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学［J］.中学物理，2016（03）.

［2］教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020 年）［Z］.2012-03-13.

［3］朱鈜雄.物理教育展望［M］.上海：华东师范大学出版社，2002.

G633.7

A

1005-6009（2017）83-0014-03

汪明，江苏省常州高级中学（江苏常州，213000）副校长，正高级教师，江苏省特级教师，“江苏人民教育家培养工程”培养对象，全国优秀教师。