高中物理实验教学中翻转课堂教学模式的实践与思考
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作者:李亚龙
[摘 要] 翻转课堂作为一种新兴的教学模式，与当前素质教育理念比较契合，因而在教育教学活动中得到了广泛运用。翻转课堂教学模式的最终目的是通过翻转课堂来实现学生实践能力的有效提升，进而解决由于课堂时间较少而产生的一系列问题，为教学效率的提升以及学生综合素养的发展提供了很好的帮助。尤其是对高中物理学科而言，有着很强的实践性与抽象性等特征，通过使用翻转课堂教学模式意义重大。主要探究高中物理学科在实验教学中存在的具体问题，如课时少、对学生实践能力培养不足以及理论知识与实践知识划分不均衡等问题，进而选择使用翻转课堂教学模式以期能够促进高中物理实验教学质量的提升以及学生物理综合实践能力的长远发展。
[关 键 词] 高中物理实验教学;翻转课堂;实践探究
[中图分类号] G633.7 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2019）16-0062-02
现代教学中，人们更加注重对学生综合素质的培养，但是我们可以看到，传统教学中往往只是根据考试成绩把学生分成三六九等，这样不仅有失教育的公平性，而且还不利于学生整体素质的提高。所以在这种新形势的教学背景下，显然传统教学方式不能满足当今的教学要求。因此，我们将这种新型的教学模式搬到课堂上来，可以让学生在课下通过观看教学视频、查阅资料等方式学习基础知识，之后在课上与其他学生和教师之间讨论来掌握课下不能自主解决的问题。在本文中，笔者主要探究“翻转课堂”在物理实验教学中的应用。
一、高中物理实验教学现状分析
普通高中物理课程标准中明确提出要注重培养学生的科学探究意识，使学生自主独立地去学习、思考和探究。物理学是一门以实验为基础的自然科学，在高中课程的各个模块中都安排了一些典型的科学探究实验。让学生亲身经历探究实验的整个过程，有助于锻炼学生的动手、动脑能力，提升思维水平，从而更好地达成课堂的学习三维目标。探究实验是学生进行科学探究的重要手段。因此，高中教材中除安排有大量的教师演示实验外，还穿插安排了许多以探究为主的学生实验。对学生实验而言，学生先要了解实验原理，再完成科学探究的各个环节，这需要大量时间。按一堂课四十五分钟时间计算，即使压缩一些探究环节，学生也很难在这么短的时间内真正地进行探究，教师往往用“讲实验”替代学生“做实验”，留给学生动手实践的时间有限。这样做的结果是学生探究实验经常浮于表面，更不用说探究过后开展更深层次的思维过程
二、翻转课堂在高中物理学生实验教学中应用的特点
翻转课堂有别于传统课堂，传统课堂既有知识的传授环节，也有学生内化、巩固知识的环节;而在翻转课堂模式下，教师不再占用大段课堂时间来讲授知识，而是利用视频或任务单，让学生在课前进行相关知识的学习和准备。翻转课堂教学模式对传统的物理实验教学产生了巨大的冲击，主要体现为学生的学习方式得到了巨大的改进，提升了学生学习的积极主动性，能够自主去发现并且思考问题，而不是在“灌输式”教学模式下只能选择被动地接受教师所讲授的知识。
翻转课堂教学模式将学生学习的全部过程进行直观地展示。通过采取翻转课堂教学模式，学生可以将在课前预习的内容与课堂上所接触的具体内容实现有效的结合，进而引导学生进行自主学习与教师讲授教学的融合，促进学生学习效率的提升。在翻转课堂教学模式的帮助下学生能够对课堂教学中遇到的重难点知识有着更加清晰与直观的认识。对高中物理实验教学而言，其整体的过程包括：课前自主学习→学生实验→提出问题;课上点拨讨论→合作解惑→巩固应用。总而言之，翻转课堂可以将课前与课中多个学习环节实现有机的整合，帮助学生实现完整的学习过程。
翻转课堂具有交互性。就学生的学习方式而言，翻转课堂与传统的学习有所重合。课前，传统的学习方式通常只有文本学习，而实验教学的翻转课堂，不仅有文本学习，还有视频和实验。在一定程度上，兼容了传统课堂的优点。除此之外，更为重要的是，翻转课堂不仅仅是无约束的预习，而是以“任务单”形式的系统学习。学生除完成任务单的学习之外，还可以将学习过程中的疑惑记录下来，主动学习和思考。翻转课堂对传统学习起到了拓展和延伸的作用。学生实验课采用翻转课堂，课前学习实验原理、实验操作要点，有条件的还可以先行进行探究实验，为课堂留出充足的“消化”时间，为更好地深入思考创造了有利条件。
（一）重新构建教学流程
众所周知，在传统的教学模式中，教师在课堂上讲授教材知识，课下给学生布置家庭作业。并且上课时间里学生要遵守纪律，还要应对教师的提问积极发言，而课下才能相对自由地完成自己的课下作业。而新型教学方式，将两者颠倒過来。学生在课下通过视频或者教材自主学习，课上经过讨论巩固所学知识。因此，这种教学模式构建出了全新的教学流程来帮助学生学习。例如：在“探究加速度与力、质量的关系”实验之前，让学生在课下将相关的实验道具、实验条件、实验原理等了解清楚，并在课下将实验过程认真观看几遍。在观看过程中，将其中不懂的问题或者步骤记录下来，在课上通过动手实践进一步了解，或者通过与学生和教师互动来了解清楚。
比如有学生始终不明白为什么在实验中一定要让M（小车的质量）远远大于m（重物的质量）。不仅是他，还有好多学生也不容易理解这个知识点。因此，在课堂上做实验时我们就重点讨论了这个知识点。在实验正式开始之前，我对学生说：“这个问题很有典型意义，我们可以通过公式推导一下：小车质量M，受绳拉力T，加速度a=T/M，小盘和砝码的总质量为m，加速度a=（mg-T）/m。由此得：T=mg-ma，把此代入上式得：a=（mg-ma）/M，由此整理得：a=mg/（m+M）-（mg/M）/（1+m/M），当M远大于m，那么m/M就趋于零。所以在实验中我们要求M远大于m。”最后学生再亲自动手做实验，就基本理解了整个实验的步骤和原理。就是这样，应用“翻转课堂”的教学模式，重新构建教学流程，可以让学生课下自由学习，课上深入讨论和探究，从而加强学习的效果。 （二）教学信息简短明确
教师在课堂上教学，是利用课堂上有限的时间，教给学生课本上的基础知识。因为时间的限制，教师往往需要在课下详细的备课。这就导致了教师与学生之间存在着对立关系，因而很难进行良好的沟通。而应用“翻转课堂”就可以让学生利用课外时间自主学习，从而根据对应的学习任务针对性的探索。
例如，本文中讨论的关于“探究加速度与力、质量的关系”实验课程，如果采用传统教学模式，首先需要教师利用两节课的时间来讲解关于加速度、质量之间关系的知识点和实验过程，之后还要专门抽出一节课来让学生亲自动手做实验。这样不仅不能充分利用课堂时间，而且还不能保证学生能够认真完成课下作业。但是利用“翻转课堂”让学生在课下学习相关的理论知识和实验步骤，就可以让学生针对这个实验进行研究。另外，在课下利用视频学习，学生只需要反复观看这个实验的操作和讲解就行了，时间短，效果明显。比如针对实验中的操作步骤中，有学生对打点计时器的操作不清楚，就可以在视频中反复观看这一小段的视频内容，从而大大提高了学习的效率。利用“翻转课堂”进行教学，减少了课堂中繁杂的教学程序，采用让学生课下针对性自学的方式，使学习过程更加简单明了，同时也可以在反复观看中提高学习效果。
（三）复习检测方便快捷
利用“翻转课堂”进行教学，还能帮助学生针对所学知识复习检测，尤其是在学生做完实验之后，教师在视频后面附上几个课后问题，让学生在课下检测自己对知识的掌握情况，如果学生发现自己不能很好地完成某些题目，就可以反复观看视频中相对应的讲解，从而找出自身的问题。另外，教师也可以通过云端来汇总大部分学生容易出现的问题，之后再有针对性地进行讲解。
例如，在课后习题中有一道这样的问题：为什么平衡摩擦力之后，无论再更换小车或者更换砝码都不需要再重新平衡摩擦力？好多学生不懂为什么，因为在视频中这一方面的信息只是操作程序，没有详细的讲解过程。因此，班级中就有好多学生将这道问题反馈给我。于是，在课堂上我对全班学生统一讲解：“平衡摩擦力是指小车所受重力沿斜面的分力与小车所受阻力（包括小车所受摩擦力和打点计时器对小车后面所拖纸带的摩擦力大小相等，）即mgsinθ=μmgcosθ，tanθ=μ，与小车的质量无关。”这样，通过课堂上的讲解，学生就能很好地掌握这道问题的原理了，从而大大增强了教学效果。
（四）在物理实验教学中应用翻转课堂
作为高中物理教学中的关键组成部分，实验教学能够最大限度地调动学生参与物理知识学习的兴趣，进而实现学生对物理知识理解能力的有效提升，学生可以在实验操作的过程中加深对物理知识点的掌握程度。在传统物理实验教学中由于受到课时因素的限制，学生无法在实验教学中全身心地进行实践操作，往往只能是物理教师为学生演示实验过程，而学生只能对实验结果加以记录，导致物理实验教学的效果得不到充分发挥。因此在物理实验教学中采取翻转课堂是非常有必要的。比如说在实验教学中，教师可以使用手机、摄像机等设备对实验教学过程进行完整的记录，然后在制作成电子课件发送给学生，学生可以利用课余时间进行观看，进而更加清晰地了解实验的整个过程。在实验教学中教师还可以为学生准备相应的实验器材以及工具，结合教学内容鼓励学生自主动作操作，使学生在探究、思考、实践中明晰知识答案，提升学生实践能力，培育学生物理素养，进而实现翻转课堂在物理课堂教学运用的实效性。
三、结语
实验教学是高中物理教学中重要的组成部分，而实验也是提高学生科学探究能力的重要途径。在现实的教学中，由于课时的限制，探究很多时候会沦为表面现象。翻转课堂教学模式的运用在一定程度上解决了课时紧张、探究深度不够等突出问题，给学生留出探究的时间，真正把时间还给学生，突出了学生在科学探究环节中的主体地位，从而更好地促进了教师的教和学生的学，使学生真正成为学习的主体。
参考文献：
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[4]李巖.“互联网+”时代下翻转课堂的价值：微课、慕课及翻转课堂对中学物理教学的意义[J].现代交际，2016（17）：183.
编辑 张 慧
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