高中物理“翻转课堂”的实践与思考

徐学

【摘 要】“翻转课堂”是最近几年出现的一种新的教学模式。本文着力阐述了在“电容器与电容”这节教学过程中课前学习任务单、微视频的准备工作及课堂中开展的教学活动，并对实施“翻转课堂”进行了教学后的反思。

【关键词】高中物理 翻转课堂 微视频

一、做好“翻转课堂”的两个关键

“翻转课堂”是指课前学生借助于教师设计的学习任务单和资料，在家里完成新课的学习，而在课堂内进行师生探讨的学习过程。

如何上好“翻转课堂”？我认为上好“翻转课堂”的关键有两项。

1.制作好任务单和微视频。

任务单包括“学习指南”“学习任务”“问题与建议”三个部分，是教师指导学生开展高效自主学习的支架与载体，采用任务驱动、问题导向的方法，帮助学生认清教学目标，明了学习途径与方法，并借助与之配套的微视频实现高效自主学习。

学生在完成任务单的过程中遇到困难时，可以通过观看微视频，或者阅读、分析其他由教师提供的配套学习资源来完成任务。现在的脑科学发现，人的大脑的注意力与时间变化的关系如图1。从图中可以看出，学生能维持较高注意力水平的时间为10分钟，因此拍摄的微视频一般以10分钟之内、只讲解一个知识点为佳。

2.合理的教学方式。

课堂教学方式主要包括检测、练习、协作、展示等四个方面。（1）检测：采用适合学生年龄特点的方式当堂做出评价，让学生收获学习成就感，同时发现自主学习中存在的问题。（2）练习：检测基础上的进阶学习，是内化知识的重要环节，没有练习就没有“翻转”。（3）协作：对于进阶作业中产生的疑难问题和课程实验项目，借助于协作学习激发智慧、内化知识、培养团队意识、养成平等讨论的习惯、熟悉沟通技巧等。（4）展示：展示是高效学习的策略，可以内化知识、拓展能力，提升学习绩效。

二、以“电容器与电容”为例的“翻转课堂”教学实践

1.编写适合学生自学的任务单和设计拍摄微视频。

（1）认识电容器

【学习指南】观看视频（电容器的结构.flv），阅读课本第29页第1节，并回答问题。

【学习任务】通过本部分的学习能认识不同规格的电容器，了解电容器的内部结构，知道平行板电容器与一般电容器的定义。

【问题练习】平行板电容器的结构是怎样的？电容器的定义和符号是怎样的？

【视频拍摄内容】分为三部分。①展示各种形状的电容器。②介绍平行板电容器。③为了使学生了解电容器结构，教师演示利用两张铝箔中间夹一张纸做成一个自制电容器。

（2）电容器的充电和放电过程

【学习指南】①观看视频（实验：电容器的充放电.flv）完成1、2。②观看视频（电容器的充电过程的解释.flv）和阅读课本第29页第2节完成3、4、5、6、7。③观看视频（电容器的放电过程的解释.flv）和阅读课本第29页第3节完成8、9。

【学习任务】了解电容器的充放电过程并且知道电容器充放电的特点和充放电过程中能量的转移与转化。

【问题练习】①在电键S分别打到1、2时，有无电流产生？电流一直存在吗？②充电过程中，与电源正极相连的极板带什么电？两块极板的带电量有什么关系？③图3中的充电电流方向是什么？④电容器带电量是指一块极板的带电量还是两块极板的带电量？⑤为什么充电电流是短暂的？⑥充电过程中能量是如何转化的？⑦图2中的放电电流方向是什么方向？⑧放电过程中能量是如何转化的？

【视频拍摄内容】包括五部分。①接好电容器的充放电电路，电流表应当用指针指在中央的能指示电流方向的G表。②演示电容器的充放电过程，要求学生观察充放电电流的特点的指导语。③对于充电过程的解释，重点说明随着极板上带的电量越来越多，电容器两极板之间的电场越来越大，由U=Ed两板的电压越来越大。当两板之间的电势差增大到电源电压时，充电结束。④电容器放电过程解释重点表现在放电过程中带负电极板的电子不断与带正电极板的正电荷不断中和，用动画来体现这个动态过程。

（3）电容器的电容

【学习指南】观看视频（实验：电容器的电势差与电量的关系.flv）和视频（电容的定义.flv）阅读课本第29页第4～7节。

【学习任务】理解电容是反映电容器储存本领大小的物理量，理解比值法定义电容，体会利用石英钟来测量电容器的方法。

【问题练习】①如何来测量电容器所存储的电量？②观看实验：电容器的电势差与电量的系.flv，利用实验填入表1中的数据，你能得到什么规律吗？③电容器的电容是如何定义的？它的数学表达式如何？④电容器的电容有哪些常用单位？它们的关系怎样？

【视频拍摄内容】包括五部分。①提出问题：用什么实验来体现电容器的带电量Q与所加电势差U之间的关系呢？②介绍测量电容器电量的方法和电路。（为了使学生能直观地得到电量Q，我在放电回路中串联了一个无电池的石英钟，让电容器放电过程中的电荷经过石英钟而使秒针转动，通过秒针走过的格数来反映电容器充电时储存的电量。）③通过改变电压来测出石英钟秒针转过的格数。④分析表1中电压与电容器带电量（格数）得出电容的定义和表达式。⑤介绍电容的单位。

（4）平行板电容器电容的影响因素

【学习指南】阅读课本第30页平行板电容器部分和观看视频（研究影响平行板电容器电容的因素.flv）。

【学习任务】通过实验知道平行板电容器电容的影响因素，了解平行板电容器的电容公式。

【问题练习】①静电计测量的是什么物理量？静电计的指针偏角越大表示什么？②实验中使用的实验方法是什么？在实验过程中，应始终保持不变的物理量是什么？③观看视频填写表2。④精确的实验表明平行板电容器公式是怎样的？

表2

【视频拍摄内容】电容包括五部分。①介绍静电计的结构和功能。②介绍平行板电容器的板距与正对面积及中间的电介质。③做好书本上改变板距、正对面积与电介质的三个实验，要求学生观察并填表。④通过电容的定义式，结合电量不变的特点，定性分析出三个影响因素对电容的影响。⑤介绍平行板电容器的电量公式。

（5）常用电容器

【学习指南】观看视频（常用的电容器.flv）和阅读课本第31页常用电容器部分。

【学习任务】了解常用的电容器，知道击穿电压与额定电压的区别。

【问题与练习】①常用电容器从构造上看，可分为哪些种类？②为什么电解电容器的电容较大？③什么是击穿电压？什么是额定电压？两者的关系是怎样的？

【视频拍摄内容】包括四部分。①常用电容器示教板讲解各种固定电容器并注意给每个电容器以特写。②分析电解电容器使学生注意电容器表面负号的标识说明代表相应的引脚是负极。③通过转动可变电容器的转柄改变可变电容器的正对面积，请学生思考对电容器的电容产生怎样的影响。④介绍击穿电压与额定电压并分析它们的区别。

由于我校是寄宿制学校，学生在宿舍不具备上网条件，另一方面为了更好地了解学生自学的过程，我把学生自学的过程放在学校的机房进行，具体的学习时间大约为1个小时。机器上有电容器与电容的学习包，里面有我拍摄的微视频和学生的学习任务单（word文档），与学生发的纸质学习任务单一致。学生可以点击其中的超链接打开相应的视频进行学习。

2.课堂中具体的教学活动。

第一阶段：生生互动提出问题。

在具体的教学过程中，我将学生分成五组，每一组经过简单的讨论后把在自习过程中遇到的不能解决的问题写在纸上。

第二阶段：师生一起讨论解答疑难。

我在处理问题时把问题归为三类：简单的易解决的，有共性的且是教学的重难点，深度不宜在课堂解决的。如“ r怎么读？”“平行板一定是圆形吗？”这一类简单的问题，我处理的策略是由其他小组的同学来帮助解答。而对“为什么充电、放电的电流不是一直存在？”“两极板之间有绝缘体，按理说电路是不通电的，但是为什么有短暂的电流呢？”这一类教学重点问题，处理的策略则是首先征求其他组的帮助，如无人回答则由我讲解。对于“平行板中放入电介质，电容量大小是否与它更靠近哪一边有关”这一类有深度、不宜在课堂解决的问题，可作为课后研究的课题进一步研究。

第三阶段：教师提供练习，师生共同解答。

我在课中提供了以下几种练习题：①理解对于给定电容器的电容是电容器的属性，不随所加电压和所带电量的多少而改变；②应用电容的定义式来计算电容器的电容；③通过平行板电容器的电容公式来定性判定当平行板电容器的各个影响因素变化时电容的变化。

三、“翻转课堂”的课后反思

1.有利于学生提出高质量的问题。

在上面的学生提出的问题中，有的问题是很有深度的，如书本上说两极板之间有电场的存在，中间的绝缘体会不会对电场有影响呢？电场被绝缘体隔断了？这些问题的质量明显要比在传统课堂上教师仅给学生几分钟思考后所提出的问题要有深度。因此从这一点来看，“翻转课堂”给了学生更多思考的时间，能提出高质量的问题。

2.有利于体现生本化的理念。

由于不同学生完成知识内化所需要的时间不同，传统的教学只管学生快速前进，而不顾其建构新的知识结构的效率。而“翻转课堂”可以根据个人需要自定学习进度，对微视频暂停、倒退、重复、快进。遗忘的学习内容，还可以通过视频获得重温。

3.学习效果取决于学生学习的自觉性。

从课堂中学生的自习过程来看，大部分学生对这种新的学习方式是感兴趣的，能认真地观看视频并且认真完成学习任务单要求答的问题，但也有少数学生在自习了25分钟后偷偷地打开小游戏在玩。因此学生的自觉性对这种学习方式的学习效果占有主导作用，如果教师的学习任务单逻辑性不强和视频讲解不够生动，加上学生主观能动性不够，效果肯定不理想，需要有相应的平台能够及时反馈每个学生自习的进程和效果。

4.微视频的拍摄中要注重方法渗透和思维启迪。

教学的过程不仅是知识传授和方法渗透的过程，更是启迪思维的过程。如果教师在拍摄视频的过程中只是一味地传授而忽视方法的渗透和思维的启迪，那么就回到了传统的灌输教学法了，不同的只是现在通过视频来灌输。因此教师应当在一些关键的内容之前要有一些设问和设置一些暂停按钮，从而给学生一定的思考空间。

（作者单位：江苏省苏州中学园区校）