线上线下交融式教学模式的实施与评价

摘 要：如何真正关注学生的“学”，线上线下交融式教学模式创新课堂，让不同层次的学生都有所发展，是一线教师关注的热点问题.采取线上微课自主学习，构建 “思维通道”，线下课堂由学生充当小老师，进行知识梳理、重难点突破、延伸拓展，提升思维品质的教学模式.以“共点力的平衡”教学为例，详细阐释了线上线下交融式教学模式在教学上的实践和探索.该教学模式能指导、帮助学生更好地进行自主学习，诊断、发现学习中的认知障碍和不足之处，通过呈现、解析重难点克服学习困难;促成学生建构知识框架，实现知识结构的系统性和全面性;重体验、领悟，通过学生自主上课或说题的形式，深入理解物理概念和规律的来龙去脉，“知其然”，更 “知其所以然”，以提升学生的科学思维能力.设计的课堂评价量表重视学生的团队合作能力.

关键词：微课;教学模式;自主学习;科学思维

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）21-0062-04

基金项目：北京市朝阳区特级教师工作室项目“基于‘学习进阶的高中物理教学设计的实践研究”.

作者简介：韩叙虹（1971-），女，浙江温州人，硕士，中学特级教师，中学正高级教师，研究方向：物理教学设计的实践与评价.

1 问题的背景

2020年秋季开学以来，笔者任教的两个实验班（简称“2+4”，意谓中学阶段为初中2年、高中4年）都插入了接近一半的新生，在原初三的第二学期，老生们已学完了高中物理必修一的所有内容，但因为疫情的缘故，当时的授课是采用“微课教学+练习+线上答疑”的形式完成的.为了解决新、老学生教学进度不同步的困扰，笔者利用疫情期间录制的将近80节微课视频和配套练习作为新生的学习资源，在实验班中尝试运用线上线下交融式教学模式授课，用半个学期的时间把进度赶齐，并且还让不同层次的学生都能有所发展.

2 线上线下交融式教学模式

如何真正关注学生的“学”？线上教学是契机，疫情催生教学方式的变革——线上线下交融式教学模式：线上微课自主学习，微课设计要体现以实验、情境为载体，以思维为中心，构建物理“思维通道”，重在体现思维的深度，从学生已有的认识入手，展開循序渐进的教学过程，从而引导学生经历概念建构或探索规律的完整过程，以促进相应能力的发展;线下课堂由学生充当小老师，进行知识梳理、重难点突破、延伸拓展，师生、生生共同探讨，创新课堂，提升思维，让不同层次的学生都有所发展.

3 线上线下交融式教学模式的实施流程

3.1 线上自主学习

每次课前给新生布置观看微课视频和完成配套练习的学习任务，平均每周提供6-8个微课视频和相应的配套练习.

3.2 线下合作教学

每周除正常的教学外，增加一节学生自主授课的课时，根据本周的微课资源确定上课的主题，选定一位同学担任组长，再由组长组队形成上课小组，针对教学内容进行人员分工和分头准备，每位同学承担一定量的上课或说题的任务.课程准备阶段，上课小组随时与老师沟通、探讨，在充分挖掘学生学科能力并给予充分的开放度和自主性的基础上，教师适时给予指导、把关和审核，从而最终形成授课方案.同时，学生的线下课程强调团队合作，由小老师团主导课堂，师生、生生互动，呈现浓厚的研究氛围，授课完毕后给出该小组的上课分，按1/3的比例计入成员的平时成绩.

学生线下合作教学流程一般按三环节展开：知识梳理;重难点突破;延伸拓展.知识梳理环节：针对微课教学内容做知识或思路的梳理，给出课堂教学重点内容或学习逻辑线，帮助大家掌握物理基本概念和基本规律;重难点突破环节：对微课重、难点释疑解析，可以将要解析的内容融合在情境（如实验、图片、视频等）、问题或例题中展开，采取学习探讨、小组汇报或知识竞赛等多种形式展开，最后形成解题的一般思路或结论，鼓励学生将个人的体验和学习经验以分享;延伸拓展环节：就难点或某一内容展开延伸拓展，可以是某内容的难度拔高，也可以是后续内容的延伸，鼓励创新和好思路分享，突出知识的完整性和思维的深度.最后是布置层级作业.

4 线上线下交融式教学模式的典型案例——共点力的平衡

以下笔者以“共点力的平衡”教学为例，详细阐释线上线下交融式教学模式在日常教学中的实践和探索，特别是线下合作教学环节的具体实施情况.

线上微课学习对应3节微视频，微课教学内容：共点力及在共点力作用下物体平衡的概念、平衡条件;如何运用整体法、隔离法对物体进行正确的受力分析以及静态平衡问题;运用矢量图解法、数学函数法、极限分析法解决物体受共点力作用的动态平衡问题，强调体会图解法的求解条件和方法.

学生上课小组由4位同学（这里以小老师1、小老师2、小老师3、小老师4区分）组成.

4.1 片段1：创设平衡情境引出课题

小老师1主持开场白，另3位小老师分别演示3个平衡情境：单脚站立的瑜伽动作（图1）、小实验倾倒的易拉罐（图2）、小实验曲别针的平衡（图3）.

4.2 片段2：知识点梳理

（1）回顾共点力概念（小老师1）

出示图片“生活中的平衡”（如图4），对图片中的物体进行受力分析（如图5）并提问哪些情况属于共点力平衡，总结共点力概念.

（2）复习平衡的定义和平衡条件（小老师2）

提问平衡状态和平衡条件，回顾微课中验证平衡条件的3个实验（分别为二力平衡实验、竖直面的三力平衡实验、水平面的三力平衡实验），解析合成法的要点：多力平衡可以处理成其中任意一个力与另外几个力的合力大小相等，方向相反.

4.3 片段3：实验模拟，3种方法解决静态平衡问题（小老师1、小老师3）

小老师3模拟实验，演示生活中晾衣绳晾衣的情境（如图6），观察到绳子的弹力大小总是相等的.

小老师1将生活情境设计成物理问题：如图7所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，挂钩和衣服受到的重力为G，两杆间的水平距离为d，绳长为L，ab间的竖直高度差为h，求绳子对挂钩的弹力Ta，Tb.

将全班分成3个大组，要求各组分别用合成法、分解法和正交分解法列式求解.

各组派学生代表上台边投影边详细讲解解题思路（图7为正交分解法，图8为分解法，图9为合成法）;教师评价三位同学的展示，总结三种解法的解题思路和注意点，特别强调了正交分解法的解题优势.

小老师3继续模拟演示晾衣绳晾衣情境，发现：增大竖直杆的水平距离会增大绳子的弹力值，而上下移动绳子的一个固定端改变ab间的竖直高度差h，绳子的弹力不变.实验现象与演算结果一致.

小结解题关键：一根轻绳的弹力处处相等;弹力是否变化取决于水平距离，与高度差无关.

4.4 片段4：图解法处理动态平衡，认知冲突引出相似三角形法（小老师2、小老师3）

例题1 如图10所示，在固定的、倾角为α斜面上，有一块可以轉动的夹板（β不定），夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体，试求：β取何值时，夹板对球的弹力最小？

同学上台展示图解法解答过程，分别画出变化的平行四边形或三角形（如图11）.

说明：考虑到确定一个平行四边形或三角形至少需要4个物理量已知，故要画出变化的四边形就必须保证3个物理量不变，如已知一个力为恒力、另有一个力方向不变.

小老师2动画演示光滑半球面拉球（图12），拖着绳子向右移动时，发现绳子拉力不断变小，而支持力始终不变.要求分析、解释各力变化的原因.

画图时遇到困难：由于拖动绳子时，绳子拉力和支持力的方向都会发生变化，图解法不适用.由此引出相似三角形法求解.

设OO1=h，OA=x，圆环的半径为R，细线OA的拉力大小为F，环对A的支持力大小为N1，如图13所示，则根据三角形相似有Fx=N1R=mAgh.所以，OA变短， N1不变，细线OA的拉力F逐渐变小.

小结：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算.

4.5 片段5：延伸拓展到自锁问题（小老师4）

小老师4演示用拖把拖地的情境（如图14），提问：当拖地时，拖杆与竖直线的夹角越大越容易拖动还是越难拖动？根据生活经验可知，拖杆与竖直线的夹角越大越容易拖动.

例题2 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图15） .设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略.拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ（即最大静摩擦因数）.已知存在一临界角θ0，若θ≤ θ0，则不管沿拖杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tanθ0 .

小老师4展示、分享数学极限法的详细解题过程.

上课小组求助教师从物理角度分析、解释了在临界条件下增加斜向下的力对物体的作用效果（如图16）.

5 线上线下交融式教学模式的评价

每节合作课堂之后，教师都会从教学设计、课堂呈现、团队合作三个维度给出课堂评价（表1）.特别是将考量团队的合作能力这一项作为一个非常重要的评价参数，且给出的是集体分，将评价过程与教学过程整合，充分发挥评价的诊断、反馈、激励和改进的功能，以进一步提升学生的团队协调能力.

之所以采取线上线下交融式教学模式，初衷是为了解决高一实验班因新生加入而引起的教学进度不同步的困扰（老生已学完物理必修1所有内容和新生零基础）而做的教学改革和探索.经过一段时间的教学实践，该模式不仅解决了实际问题，且师生更惊喜地发现其意想不到的好处：一是指导、帮助学生进行自主学习，诊断、发现学习中的认知障碍和不足之处，通过呈现、解析重难点克服学习困难，提升学生自主学习能力;二是提倡大概念教学的核心素养教学观，打破知识“壁垒”，打通知识“通道”，促成学生建构知识框架，实现知识结构的系统性和全面性;三是注重学科思维品质，重体验、重领悟，通过学生自主上课或说题的形式，深入理解物理概念和规律的来龙去脉，“知其然”，更要“知其所以然”，以此提升学生的思维能力;其中的延伸拓展环节锻造了学有余力的学生的思维，层级作业则让不同层次的学生都有所发展.

充当过“小老师”的同学们深有感触：自己做题跟上台说题完全不一样！即便是做了最充分的准备，到台上表达的那一刻仍然觉得“嘴”跟不上“脑子”.“小老师们”还纷纷表示：在把同学“讲懂”的同时，发现自己对问题的认识也更深刻了.让学生经历自主学习、备课、授课的过程也是在教会同学们如何学会学习和做研究，这个过程很锻炼人的思维，这为终身学习和可持续发展奠定良好的基础.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.

（收稿日期：2021-07-08）