“翻转课堂”模式在初中物理实验教学中的探索实践

李维亮

摘 要：深刻认识初中物理实验教学中存在的问题，了解翻转课堂的特点，并结合初中物理的学科特点和实验教学中存在的问题将其运用到实际教学中去，能够有效地解决初中物理实验教学中存在的教学课时紧、学生动手实践时间不足、理解实验深度不够等问题，为提高学生的创新意识和科学素养提供了更多的可能。

关键词：翻转课堂；初中物理；实验教学；科学探究；学生

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）5-0019-3

翻转课堂是近年来新兴的一种教育模式，影响着教育的发展，是教师教学方式、学生学习方式的一场变革，其改变了课堂内外教师的教和学生的学。现如今的课堂教学中，教学课时一直是制约课堂学习效果的重要因素。而翻转课堂教学模式的实施，将课堂内外的时间进行重构，能够更多地将课堂内的宝贵时间利用到学生专注的学习中去。

初中物理学科是基础性的科学课程，有利于培养学生的思辨思维，提高学生的科学素养。《义务教育物理课程标准（2011版）》[1]中将“提倡教学方式的多样化，注重科学探究”作为初中物理课程的基本理念之一。认识初中物理实验教学的现状、分析翻转课堂教学模式对于初中物理实验教学的作用是尤为重要的。

1 初中物理实验教学现状分析

物理是一门以实验为基础的课程，让学生亲身经历科学探究实验的整个过程可以锻炼学生的动手动脑能力，提升思维水平，从而更好地达成课堂三维目标。《义务教育物理课程标准（实验版）》和《义务教育物理课程标准（2011版）》都将科学内容和科学探究列为同等重要的地位，说明了科学探究对于学生发展的重要作用。而科学探究的主要实施方式就是进行科学探究实验，因此，课堂上的学生实验是提高学生科学探究能力的重要手段。一般情况下实验课的内容较为简单，但是要学生了解实验原理，再完成科学探究的各个环节需要大量的时间。如果在四十五分钟的课堂上完成，哪怕是压缩一些环节也不得不使学生的探究浮于表面。初中物理实验课堂上要想达到自主探究的目的还需要更长的时间，从理论到实践也需要一定的“消化”时间。通常情况下，实验探究课只能是简单地完成实验的各个步骤，而没有哪个学习环节真正地引导学生进行深度学习和思考，因此也不会更好地达到锻炼学生创新意识，提高学生科学素养的目的。种种原因造成初中物理教师经常在“讲实验”，而留给学生动手操作的时间很短，并且从理论到实践的转化时间也过短，这样也就不能更好地达到培养学生科学素养的目的。同时造成初中物理实验的开出率不高，学生动手实践的机会不多，学生理解实验的深度也不够。

2 初中物理实验教学中翻转课堂应用的特点

翻转课堂不同于传统课堂，与导学案的课堂模式也有所区别。传统课堂既有知识的传授，也有学生内化和巩固知识的过程。翻转课堂教学模式下，教师不再占用大段的课堂时间来讲授知识，教师利用录制的微课视频已经让学生在课前进行了相关知识的学习。翻转课堂对传统教学最大的冲击在于引导学生去发现、去思考，而不是简单地让学生接受。[2]

其一，是学生学习过程的整体性。这一特点对于各个学科其实是相通的。翻转课堂无论是在哪个学科当中运用，都要遵循教育规律，注重学科知识之间的串接，将课前学习与课上学习相融通。翻转课堂革新了传统意义上的课前预习方式，将学生自主的文本学习与之后的数字化视频学习结合起来。翻转课堂的教学内容要能准确地衔接课堂内外的知识学习，这就需要教师在备课时抓住学生的认知特点，分析教学的重难点，将课堂的重难点加以改造。通过课堂内外的学习，使学生对学习中的重难点有更加清晰、更加深刻的认识。比较理想的初中物理实验的课前学习过程应该是：自主学习—视频学习—自主练习；而课上学习的过程是：点拨研讨（构建网络）—合作解疑（科学探究）—达标检测（巩固应用）。总之，课前与课上的各个环节和流程形成一个有机的整体，让学生能够感知到知识之间的联系。

其二，是学生学习方式的兼容性。学生的学习方式上，翻转课堂的学习方式与传统的学习方式有所重合。传统的学习方式课前通常只有文本学习，而理想的翻转课堂的课前学习不仅有文本学习，还有视频学习。可以说，在一定程度上翻转课堂学习方式包含了传统学习方式的优点。除此之外，翻转课堂不仅仅是没有“约束力”的简单预习，而是具有“任务单”的系统学习。所以说，教师根据分析学情和教材等，确定重难点之后，不仅仅是录制相应的视频学习资料，还应该有相应的学习任务单。而任务单既可以是纸质的，也可以是电子的，当然也可以直接录制到学习视频中去。任务单主要是明确该部分的学习目标和学习策略等。学生利用校园网络或者其他网络交流软件（例如，QQ、论坛、微信等）进行视频学习和文本学习，自主完成学习任务单。可以将学习过程中的疑惑和反思记录下来，等待课上的集中交流进行处理。所以说，翻转课堂不仅仅包含了传统学习方式的优点，还具备更多的新功能。初中物理实验教学中也要借鉴各种学习方式的优点，课前让学生学习实验原理、实验操作要领和注意事项等，有条件的可以在课前进行探索实验，为课上的学习留出一定的“消化”时间，奠定了理论和实践基础。

表1 初中物理实验教学传统模式学习流程

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表2 初中物理实验教学翻转课堂模式学习流程

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3 翻转课堂探索实例——测量物质的密度

翻转课堂与传统课堂不同的是，将原先只会在课堂上讲授的新知识提前，让学生在课前进行自主学习，而课堂上主要进行答疑、巩固以及知识网络的构建，提升学生的综合能力。测量物质的密度实验是初中阶段学生必做的20个实验之一，有效地开展此部分的教学将有助于提升学生的思辨能力，提高学生进行科学探究的能力。利用翻转课堂教学模式进行测量物质密度的实验教学，有助于深化课程标准的要求，切实提高学生的综合能力。

3.1 综合分析，设计课堂

教师需要在课前研究课标、教材和学生。课程标准针对此节内容提出的要求是：“通过实验，理解密度。会测量固体和液体的密度。”由此我们可知，测量固体和液体的密度不仅仅是知识层面的，还强调了技能性目标，提出的要求是比较高的。教材的编排上，笔者将质量和密度编排在本节内容的前面，学生有了一定的知识基础。从另一方面来看，学生对于密度这个概念比较陌生，不像“质量”“速度”这些更直观的概念容易理解。而测量一种物质的密度需要知道其质量和所占的体积，实验室中质量的测量使用托盘天平，测量体积通常使用量筒。因此，要想顺利完成测量物质的密度，需要让学生学会使用天平和量筒，知道其使用要点。

根据各个方面的分析，制作出合适的微课视频，制定出相应的任务单，将课前、课上和课后进行衔接。通过翻转课堂教学模式的学习，使学生在课前就已经对所学知识有了一定的认识，从而使学生在知识的理解上有一定的缓冲时间，而课上主要进行实验的操作、习题的处理和个别问题的解决。

3.2 课堂前后的教学设计与实施

分析了各个方面存在的实际问题之后，教师以学科组集体备课为基本组织单位制作与本节课相关的微课程视频，根据我们的分析，课前主要进行的学习流程是：自主学习—视频学习—自主练习。在自主学习阶段，学生进行质量和密度概念的复习，对托盘天平的使用也进一步地复习深化，另外学生还要预习量筒的使用方法；视频学习阶段，教师录制微课程视频，视频中教师讲解测量固体和液体密度的实验原理，指导学生如何根据实验器材设计实验步骤和实验表格；自主练习阶段，教师布置几道简单而又能较全面考察学生学习效果的习题，让学生检测课前几个环节的学习是否达到了要求。

针对课前的学习基础，设计课上的教学环节，主要以点拨研讨（构建网络）—合作解疑（科学探究）—达标检测（巩固应用）几个环节为参考。在点拨研讨（构建网络）环节，先由学生总结本节内容的主要知识点，再在小组间形成一个比较完善的知识网络，最后在教师的指导下，点拨校正，针对课前课上的疑惑给予正确的解答，为顺利地完成实验过程提供了更多的可能。合作解疑（科学探究）环节，学生根据课前的学习和课上的研讨，进行实验，教师可以在实验进行过程中进行指导。一般情况下，初中物理实验课堂的大部分时间都让学生进行实验，由于他们在课前已经有了一定的知识基础，经过一段时间的理解之后，他们对于测量物质的密度实验要做什么，怎么做有了一定的理解深度，从而保证了学生实验能力和科学素养的提高。当然，在实验过程中，必须做好人员的分工，确保实验过程更有效率。最后，通过达标检测检验课前和课上的学习效果，便于学生发现学习过程中的不足。除此之外，还可以迁移知识，将测量物质密度的知识运用到生活中去，达到“从生活走向物理，从物理走向社会”的初中物理课程的基本理念。

3.3 课后习题和延伸

课前和课上的学习都为学生的知识掌握打下了一定的基础，课后的练习和延伸既要注重学习效果的检测，也要重在引导学生思考更加有深度的问题。测量物质密度的实验原理和基本步骤较为简单，但是在实践中和考试题中，并不会提供常规情况下所需的器材，那就需要引导学生思考如何利用已有的器材进行实验，从而为后续的学习和探究埋下伏笔。根据提供器材的不同，有多种测量固体和液体密度的方法。因此，可以根据这一问题制作出微课程专题，使学生可以多次重复地观看视频，提高学生的综合能力。

实验教学是初中物理教学当中的重要组成部分，而实验也是提高学生科学探究能力的重要途径。现实教学中，由于课时的限制，初中物理课程当中的实验教学往往会出现走过场的现象，而翻转课堂教学模式的运用就在一定程度上解决了初中物理学科课时紧张、实验探究深度不够、重理论轻实验等突出问题。学生通过教师录制的微课程，在课前就已经对理论知识和物理规律有了一定的认识，经历了一定的思考，而知识的获取到知识的转化应用需要一段时间加以内化，微课程的学习和课堂学习之间的时间间隔就成为了知识逐步内化的阶段。翻转课堂教学模式在初中物理实验教学中的应用，丰富了教学方式，也更加突出学生在科学探究环节的主体地位。善于发现初中物理实验教学中的问题，利用翻转课堂等教学方法解决教学中存在的问题，将会有效地促进教师的教、学生的学。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]张海燕.基于翻转课堂的物理科学探究教学设计的探讨[J].中学物理教学参考，2014，（8）：27.

（栏目编辑 刘 荣）