基于翻轉課堂的物理在線教學

唐建華 李剛

摘? ?要： 從翻轉課堂角度出發(fā)設計初中物理在線教學，課前給學生發(fā)布任務單和微視頻，讓學生帶著任務觀看視頻并完成家庭實驗和在線檢測，教師再根據(jù)檢測反饋設計在線教學。在課堂中不僅可以利用“連麥”“留言”等功能與學生互動，進行答疑解惑，還可以利用移動攝像頭給學生演示實驗，糾正錯誤前概念，促進深度學習。

關鍵詞：翻轉課堂;前概念;在線教學;二維碼

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2020）12-0061-3

1? ? 翻轉課堂與在線教學

翻轉課堂譯自“Flipped Classroom”，或稱顛倒課堂，即課前學生借助教師制作的微課等資源完成自主學習;課堂活動可以是進階練習、拓展實驗、項目學習等，課上通過師生互動、展示交流，從而獲得對知識更深層次的理解。蘇州原電教館館長金陵團隊對翻轉課堂進行深入研究，提出“課前任務單”“課前學習視頻”“課堂任務單”組合的微課程教學法[1]。即教師先要進行翻轉課堂的教學設計，提出課前和課堂的學習目標，根據(jù)課前的學習目標，設計“課前學習任務單”和相應的學習視頻。在任務單中根據(jù)目標設計任務，根據(jù)任務設計問題，通過問題引導學生思考，讓學生帶著問題觀看視頻，輔助學生自主學習。根據(jù)課堂的學習目標和學生自學反饋設計課堂任務單，課堂活動從基礎檢測、進階練習、拓展提升到展示交流，逐步促進學生深入理解知識。

在線教學或稱在線學習、遠程教育，就是教師利用網(wǎng)絡進行教學，學生利用電腦、移動智能終端進行學習的過程。在線教學的主要特點是跨越空間的限制，只要有網(wǎng)絡的支持就能隨時隨地組織教學。根據(jù)教和學是否同步，可以將其分為在線同步學習和在線異步學習。在線同步學習主要是在線直播教學，這種模式下師生能及時互動，教師能很快掌握學生的學習情況。但教師只能根據(jù)大部分學生的情況統(tǒng)一教學，難免部分學生“吃不飽”，部分學生“消化不了”。在線異步學習主要是視頻點播學習，學生可以點播需要學習的內容，根據(jù)學習掌握情況暫?；蚩爝M學習進程，但缺少互動，有些知識點對于學生來說即使暫停，短時間也是不能理解的，這時需要同伴和老師的幫助。

所以，筆者提出在線教學中采用翻轉課堂的教學形式，將難度不大的知識點講解錄制成微課，讓學生借助任務單，帶著問題觀看微課掌握知識。將難度較大的知識點設計成問題也放在微課中，讓學生課前先思考，課堂再一起交流討論。老師創(chuàng)設情境，暴露學生錯誤前概念，再設計實驗糾正錯誤，最終建立正確概念。同時，課堂可以有更多時間應用新知識解決實際問題，促進深度學習。

2? ? 翻轉課堂的課前學習

下面以蘇科版物理八年級下冊第四節(jié)《力的作用是相互的》為例，探討基于翻轉課堂的在線教學。分析教材，提出課前、課堂的教學目標，課前主要學習彈力的作用是相互的，主要原因是彈力實驗學生可以在家完成，該類實驗比較接近生活;課堂中探討其他形式的力的作用是相互的，同時探討相互作用力之間的特點。最終設計出“課前自學任務單”，見表1。讓學生帶著問題學習視頻，再完成檢測，通過檢測教師可以了解學生的掌握情況。其中，視頻是教師預先錄制好發(fā)布于優(yōu)酷網(wǎng)站，然后將相應的網(wǎng)址生成二維碼[2];檢測是借助于網(wǎng)絡平臺“問卷星”，將檢查的題目制作成問卷，借助智能移動終端讓學生在線完成檢測，系統(tǒng)會自動評分和完成分析報告。教師只用關注“問卷星”的微信公眾號，打開“問卷星”公眾號，查詢“我的問卷”，系統(tǒng)就會將已參與答題的學生的各種分析情況反饋到用戶手機中，教師就可以及時掌握學生的學習情況，方便進行在線教學設計。

通過檢測結果，可以看出學生具有這些問題：對于拳擊手打倒對手和錘子釘釘子問題，學生只是停留在對手被打倒、釘子被釘進木塊這個現(xiàn)象上，感受到它們都受到很大的力，但不能體驗到拳擊手和錘子本身受到力的作用，學生腦中的錯誤前概念是錘子和拳擊手對其他物體施力時，不會受到反作用力或者受到的反作用力要小[3]。學生有過帶電體吸引紙屑的實驗體驗，看到紙屑被帶電體吸過來，但沒有感受到紙屑對帶電體的反作用力，因此不少學生處于不確定狀態(tài)，也有學生形成紙屑不能吸引帶電體的錯誤前概念。針對這些錯誤的前概念，教師需要在線上教學時讓學生暴露出其原始想法，然后針對性地設計實驗引起其思維沖突，使學生明白其原始想法的錯誤，逐漸自主建構正確的知識。根據(jù)學生的反饋設計課堂任務單，見表2。

3? ? 翻轉課堂的在線教學

在線教學時，筆者選擇的是阿里巴巴的釘釘在線教學軟件，課前將設計好的課前自學任務單發(fā)在釘釘班級群中，方便學生課前閱讀任務單、觀看視頻、自學并完成檢測，然后將自拍的“力的作用是相互的”實驗上傳至釘釘中的“家校本”。在線教學時，采用的是釘釘“班級直播授課”中的“共享屏幕”與學生同時相約線上課堂，與學生在線交流是用的“留言”與“連麥”形式，給學生演示實驗是采用的一個移動攝像頭，將實驗直播給學生觀看。同時，系統(tǒng)支持將線上教學過程錄播下來，方便學生隨時看“回播”。

3.1? ? 展示學生自拍實驗

課堂展示學生自拍實驗的目的不僅是展示學生的作業(yè)情況，還可以作為在線教學的上課資源，通過各種力的作用實驗歸納發(fā)現(xiàn)力的作用總是相互的，彌補在線教學實驗不足的問題;更能讓學生在家發(fā)揮自主能動性，尋找身邊的物品進行物理探究實驗，最終養(yǎng)成開展家庭實驗的習慣。

3.2? ? 學生辯論片段

辯論采用的是學生“連麥”和“留言”的形式，以下是其中一個辯論的教學片段：

生1：羊角錘釘釘子，羊角錘也受力，我們的理由是用手掌釘釘子，手會疼，手受到反作用力，所以羊角錘也受到力。

生2：羊角錘比手掌硬，也看不到羊角錘變形，應該不受力，即使受力也應該很小。

生1：我們用磚塊釘釘子，發(fā)現(xiàn)磚塊上面會留下痕跡，說明釘子對磚塊有反作用力，所以羊角錘應該受到力。

反方：但羊角錘比磚塊硬，這些現(xiàn)象都不能直接說明釘子對羊角錘有反作用力。

至此，筆者暫停了辯論，同時用課件展示了長期使用的變形的錘子的圖片，最終達成了共識，羊角錘釘釘子時，釘子也對羊角錘施力?？偨Y這個過程，由用手釘釘子時手會痛，到磚頭釘釘子時留下“傷痕”，最后學生看到變形的羊角錘，學生通過層層遞進、推理得出堅硬的羊角錘釘釘子時也受到反作用力。

3.3? ? 在線實驗

實驗不僅是物理教學的重要手段，也是物理教學的重要內容。實驗對于初中物理教學尤其重要，對于在線教學也是如此，所以教師應與時俱進，思考在線教學中如何開展實驗。在線教學時，筆者運用移動攝像頭給學生直播演示實驗，通過學生“連麥”參與老師的演示實驗。下面是筆者的兩個實驗過程：

（1）兩根橡皮筋探究相互作用力的特點

學生對于“力的作用是相互的”已有定性認識，但對相互作用力的大小、方向、作用點的問題，以及相互作用力是否有時間先后等問題缺少更深入的認識。筆者進行在線教學時，由于家中沒有彈簧測力計，所以選擇了兩根完全相同的橡皮筋在方格紙上進行實驗，利用方格紙來比較橡皮筋伸長的長度。在線教學時移動攝像頭給學生直播演示實驗，一邊實驗一邊提出這些問題：如何判斷橡皮筋受力？如何用兩根橡皮筋探究相互作用力的關系？如何比較兩根橡皮筋受力的大小關系？若將相連兩根橡皮筋中一根的一端固定，拉另一根橡皮筋的另一端時會出現(xiàn)什么情況？兩根橡皮筋間的作用力是否有先后，如何判斷？通過這一系列問題，促進學生高度參與老師的遠程實驗。

（2）兩根帶電吸管探究相互作用力的特點

通過上面的實驗，學生已經(jīng)了解彈力的相互作用特點，但還不清楚這個特點是否適用于其他形式的力，因此筆者給學生演示帶電體間的相互作用特點。筆者選用了兩根完全相同的彩色吸管，將其用繩子采用如圖1的方式掛起來，這種掛法使兩根吸管只能在同一平面內活動，若兩根吸管間有力的作用時，就可以在這個平面內穩(wěn)定地展示給學生看。實驗開始時先用手推動吸管，發(fā)現(xiàn)推動的力越大，吸管與豎直方向的傾斜角就越大，這可以提醒學生運用轉化的方法，只看吸管的傾斜角度判斷吸管受力大小。然后，將兩個吸管同時與餐巾紙摩擦，將其中一根吸管的電荷變少，再觀察現(xiàn)象。一邊實驗一邊提出系列問題：將帶有同樣多電荷的吸管靠近，它們間的作用力誰大？若將其中一根吸管的部分電荷通過手帶走，另一根吸管所帶電荷量不變，則它們間的作用力誰大？繼續(xù)將其中一根吸管的部分電荷帶走會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？通過移動攝像頭的放大功能將實驗高清展示給學生，學生驚訝地發(fā)現(xiàn)電荷間的作用力也是相互的，其特點與彈力一致，這個實驗豐富了學生的體驗，有助于其深刻理解知識。

4? ? 小? 結

在線教學不僅是當前新型冠狀病毒（2019-nCoV）席卷全球背景下的教學方式，更是將來網(wǎng)絡環(huán)境下的一種新型教學方式。利用翻轉課堂的教學模式，先讓學生借助于課前任務單和微視頻學習知識，在線教學時，教師可以在有限的時間內，集中精力解決學生學習中的重點、難點問題。筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)，這種模式能讓教師及時了解學生課前掌握的情況，有效彌補在線教學互動不如面授教學的問題，提高在線教學的針對性，同時有利于教師設置基于實際情境的物理原始問題讓學生解決，促進學生深度學習。

參考文獻：

[1]金陵.翻轉課堂與微課程教學法[M].北京：北京師范大學出版集團，2015：205-207.

[2]唐建華.網(wǎng)絡環(huán)境下物理作業(yè)差異化的設計[J].教學與管理，2019（28）：49-50.

[3]劉炳昇.基于“隨手取材”物理實驗的課堂教學設計[J].物理之友，2014（7）：9-12.

（欄目編輯? ? 張正嚴）