翻转课堂在中学物理实验教学中的应用初探

方照明 张建峰 黄晓琴

(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏 南京 210023)

翻转课堂在中学物理实验教学中的应用初探

方照明 张建峰 黄晓琴

(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏 南京 210023)

笔者在介绍翻转课堂的基础上，对翻转课堂应用于中学物理实验教学进行了探讨，提出了翻转课堂的教学结构和教学案例，为中学实验教学提供参考.

翻转课堂；中学物理；实验教学

1 翻转课堂简介

在20世纪90年代哈佛大学教授埃里克·马祖尔创立同伴教学法(Peer Instruction)，强调学生的自主学习，以及学生之间和师生之间的合作交流[1]，同伴教学法被认为是翻转课堂的雏形.第11届大学教学国际会议上，卫斯理·贝克为解决学生学习兴趣不足的问题，首次提出“翻转课堂”这一概念.美国的Robert Talbert教授应用了翻转课堂教学，取得了良好的效果，他提出了如图1所示的翻转课堂教学结构模型，介绍了翻转课堂的主要环节[2].

图1

在翻转课堂教学中，传统教学中教师讲授的部分，由学生在课前自主观看视频完成，而传统教学中学生课后完成的部分，则转移到课堂上，在教师指导和同学协作中完成.翻转课堂发挥了学生的主观能动性，使其能按照自身情况，自主安排课前学习，而课堂上通过同学间的协作讨论，辅以必要的教师指导，学生将进行更高水平的知识内化活动.翻转课堂教学推进了学生学习的自主化、合作化和个性化，使学生成为学习的主人，可高效地进行知识、技能与方法的学习.翻转课堂教学模式符合知识爆炸时代背景下学会学习的理念，学生在课堂上有了更多时间进行探究式学习[3].

2 翻转课堂在中学物理实验教学中的应用

翻转课堂的理论和实践，为中学物理实验教学拓宽了思路.学生的学习是一个有意图的、积极的、自觉建构的实践过程[4]，中学物理实验的探究环节较多，探究性较强，学生需要充足的探究时间和有针对性的指导，这样才能取得较好的实验教学效果.

翻转课堂应用于中学物理实验教学，多是将理论性知识以视频形式放到课前，而课堂教学则围绕着具有探究性的问题展开.在教学中，我们可以将实验探究中的一部分知识提到课前让学生自学，包括实验仪器使用、实验基本原理和数据测量与分析的方法等，让学生通过自主学习，为课堂中的实验探究活动做准备，在课堂活动环节，保证科学探究环节的连续性和完整性，让学生经历整个科学探究过程，教师则进行巡视，及时地为学生提供指导,这样，教师转变为学生实验探究过程的“组织者”和“指导者”[5].

在具体的翻转课堂教学中，通过课前视频来呈现知识内容时，要考虑学生的知识水平和接受程度，还要考虑知识本身的难度，在视频呈现中要插入适当的问题，引导学生积极思考，再配合一定的检测性练习，让学生了解自己的学习情况，也有助于教师获得反馈.在课堂活动中，学生课前学习的知识不必详细地展开，可根据学生的实际情况，适当地提及即可.

翻转课堂应用于中学物理实验教学，首先要对二者的关系合理定位和准确把握.翻转课堂作为一种教学组织形式，要为中学物理实验教学服务，为学生学习服务，以促进教学目标的达成.在教学应用过程中，要根据物理实验教学的特点和现状，积极进行教育教学研究，在把握翻转课堂内涵的基础上，对翻转课堂教学进行优化，促进学生的科学思维和探究能力的发展.

3 教学案例——探究加速度与力、质量的关系

“探究加速度与力、质量的关系”是高中物理教学的重点，本实验对学生的实验设计能力、实验操作能力和实验数据的处理能力都提出了较高的要求.图2展示了笔者设计的“探究加速度与力、质量的关系”的翻转课堂结构.

图2

在图2中，虚线标明的是翻转课堂课前学习部分.笔者选择了“用打点计时器测加速度的实验”等4个知识点，通过课前微视频让学生自主学习，视频引导学生对实验探究的基本知识、技能和方法进行回顾或学习，这有利于课堂活动中实验探究的顺利开展.在课堂活动环节中，学生已经学习了“用打点计时器测加速度”等知识，在实验探究过程中，教师不必再对这几个知识点详细讲解，只需适当地引导学生回忆相关细节即可.这样，在课堂活动中，学生有更多时间进行自主实验和交流讨论，教师有更多机会进行有针对性的指导.

3.1 课前学习环节

表1为“探究加速度与力、质量的关系”课前学习环节设计，学生自定步调，观看该视频，可通过“后退”“暂停”“快进”来控制视频播放进度，视频的作用主要是引导学生掌握在实验探究中所需的基本知识、技能和方法.

表1

续表

3.2 课堂活动环节

图3是课堂活动流程图，对于流程图中的各环节说明如下.

图3

回顾与答疑:教师对学生课前自学的知识进行简要回顾，并对存在的问题进行点拨.

活动1:通过展示生活中的加速运动现象，给出具体的加速数值，引导学生比较加速过程的差异，得出加速度与力、质量的关系.

活动2:通过桌面上小车的感受性实验，尝试让学生通过改变推力大小和小车质量，初步验证猜想，为实验探究加速度与力、质量的定量关系做铺垫.

活动3:通过实验，探究加速度与力、质量的定量关系.运用控制变量法，设计和操作实验，测量和处理数据，得出实验结论，让学生体验科学探究的过程，体会实验探究的科学性和严谨性.

活动4:学生就实验探究的设计、实验操作和数据处理等多个方面进行讨论和交流，分析误差产生的原因，分组汇报探究情况，完成相应的巩固练习.

4 结语

翻转课堂具有一定的创新性和优势，但不可因此而否定传统课堂教学.教师要从教学实际出发，以学生的发展为本，根据学生的情况和学科特点，合理地选择和调整教学方案.翻转课堂教学也对学生的自学能力，以及对教师教育技术的能力和教学能力提出了更高的要求.在开展翻转课堂教学时，要更加注重评价的多元化，关注学生在探究过程中的表现，积极开发在线平台，对学生的学习情况进行及时反馈，促进学生科学思维和探究能力的全面发展.

[1] 王聪,张凤娟.翻转课堂教学法在美国:历史、现状与课题[J].外国教育研究,2015,(9):97.

[2] 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):48.

[3] 袁婷婷,王轩,蒋翠,赵俊雅.翻转课堂研究综述[J].软件导刊教育技术,2014,(3):7-8.

[4] 陈明煜.理念的颠覆与实践:从翻转的课堂到翻转的实验——以物理实验“流体流速与压强的关系”为例[J].中国信息技术教育,2014,(12):6.

[5] 李维亮.“翻转课堂”模式在初中物理实验教学中的探索实践[J].物理教学探讨,2015,(5):19.

名师简介：黄晓琴(1963— )，女，江苏南京人，博士，南京师范大学物理科学与技术学院教授、硕士生导师，主要研究物理教学论、非线性光学和电磁场理论.