劉 媛

（華東師范大學(xué)，上海 200241）

1 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)

翻轉(zhuǎn)課堂就是學(xué)生課前在家里利用視頻材料進(jìn)行自學(xué)，第2天在課堂上進(jìn)行深入的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和討論，教師在教室巡回——回答問題、監(jiān)控實(shí)驗(yàn)、與學(xué)生共同探討更深的內(nèi)容，并為需要幫助的學(xué)生提供個(gè)性化指導(dǎo).

（1）創(chuàng)建教學(xué)視頻.

① 前提：我們不能“拿來主義”，首先應(yīng)當(dāng)明確大前提——什么學(xué)科什么內(nèi)容適合制作成視頻？視頻是否是其最合適的傳授知識(shí)的方式？實(shí)踐證明，最適合在視頻中講授的內(nèi)容，是不需要教師在場指點(diǎn)的單向解釋性的知識(shí).視頻一般圍繞單個(gè)的知識(shí)點(diǎn).所以那些適合說教的，有大量知識(shí)點(diǎn)的科目，適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂.

②怎么制作視頻.主要是用錄屏軟件將電腦上的PPT等內(nèi)容以及教師的聲音錄制下來，也可以用網(wǎng)絡(luò)攝像頭把人臉拍進(jìn)去，當(dāng)有計(jì)算問題時(shí)，還可以用行動(dòng)數(shù)位書寫筆.視頻一般10min左右，隨時(shí)隨地方便觀看.

③ 視頻內(nèi)容形式.可以是文本，PPT課件，插圖，3D動(dòng)畫，錄像（實(shí)驗(yàn)或生活片段的視頻）等等.

（2）組織課堂活動(dòng).

翻轉(zhuǎn)課堂的重點(diǎn)不僅是視頻的制作，更在于最有效的利用教師在課堂上與學(xué)生面對(duì)面的時(shí)間，通過課堂活動(dòng)的設(shè)計(jì)完成知識(shí)內(nèi)化的最大化.應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，課堂上可以組織進(jìn)行更深入的實(shí)驗(yàn)，安排學(xué)生獨(dú)立解決問題，進(jìn)行小組之間合作探究式活動(dòng)，實(shí)施基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)等.

2 翻轉(zhuǎn)“電場線”教學(xué)設(shè)計(jì)

筆者將電場線的概念以及常見電場的電場線分布圖的描繪這一部分知識(shí)放在視頻中，供學(xué)生在家自學(xué).因?yàn)檫@個(gè)知識(shí)點(diǎn)難度不高，且較多的屬于教師單向性的傳授，學(xué)生可以自學(xué)掌握.在與學(xué)生面對(duì)面的課堂中，組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，模擬電場線；與學(xué)生探討電場線的基本特征；并進(jìn)行相關(guān)拓展練習(xí)和難點(diǎn)突破.

2.1 視頻設(shè)計(jì)模塊

（1）復(fù)習(xí)類比，引入新課.

通過前面的學(xué)習(xí)，我們知道，電荷周圍存在著一種“看不見摸不著”的特殊物質(zhì)，那就是電場.電場的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用.如何更加形象地描述電場？

回顧以前學(xué)過的類似的磁場，磁場也看不見摸不著；用什么方法來形象地描述它的呢？是用的磁感線.用磁感線的疏密來表示磁場的強(qiáng)弱，用磁感線的切線方向來表示磁場的方向.

那么如何形象直觀地描述電場呢？請(qǐng)同學(xué)們大膽猜想一下.

設(shè)計(jì)意圖：視頻的開端，用復(fù)習(xí)類比的方式引入新課.在視頻講解中，應(yīng)當(dāng)像在課堂指導(dǎo)教學(xué)時(shí)一樣，教師應(yīng)該有恰當(dāng)?shù)奶釂枺杏?jì)劃的讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行思考，如何運(yùn)用這些知識(shí)，它與其他知識(shí)的聯(lián)系等等.如果視頻中沒有讓學(xué)生進(jìn)行反思思考，那么翻轉(zhuǎn)課堂就不是有效的.

（2）蓖麻油模擬演示實(shí)驗(yàn).

演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在培養(yǎng)皿中倒入蓖麻油，將剪的很碎的頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油中，加上電場，頭發(fā)屑就將按著電場強(qiáng)度的方向排列起來.可以演示各種電場：單個(gè)點(diǎn)電荷，等量同種電荷，等量異種電荷等等.

設(shè)計(jì)意圖：通過蓖麻油實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電場線的模擬，可以將抽象的知識(shí)具體化.因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境有一定的要求，且比較費(fèi)時(shí)間和材料，可以放在視頻中進(jìn)行演示講解，也能讓學(xué)生很好地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

（3）回顧歷史，引入概念.

展示：法拉第圖片以及他人的評(píng)價(jià).

早在19世紀(jì)法拉第就把電場、磁場與水流場等進(jìn)行類比，引入了“場線”的概念，并通過實(shí)驗(yàn)顯示出了電場線的分布.法拉第的這種“用場線來形象直觀地描述矢量場的分布”的思想方法是非常寶貴的，并一直被人們普遍地采用著.

電場線的定義：在電場中畫一些有方向的曲線，使曲線上的每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這樣的曲線叫電場線.曲線的疏密表示該點(diǎn)場強(qiáng)的大小.

設(shè)計(jì)意圖：視頻編輯時(shí)，應(yīng)對(duì)電場線這一重點(diǎn)概念進(jìn)行著重，如可以用粗體、加大字體、彩色等方式.應(yīng)突出電場線形象而真實(shí)地反應(yīng)了空間任何一點(diǎn)上電作用的強(qiáng)度和方向這一特點(diǎn).

（4）理論分析，描繪幾種常見電場的電場線.

根據(jù)正的試探電荷在電場中不同位置受電場情況，分析描繪出幾種常見電場的電場線分布圖.繪圖的依據(jù)：正的試探電荷在電場中受電場力的方向就是電場的方向，而受到的力越大證明該處電場強(qiáng)度越大.

另外，對(duì)勻強(qiáng)電場的有關(guān)性質(zhì)應(yīng)重點(diǎn)講解.

圖1

總結(jié)典型電場的電場線形狀的特點(diǎn)，如圖1所示.正點(diǎn)電荷的——光芒萬丈，負(fù)點(diǎn)電荷的——萬箭穿心，等量異種點(diǎn)電荷的——攜手合作，等量同種點(diǎn)電荷的——?jiǎng)莶粌闪?；它們雖然形狀各異，但是它們的本質(zhì)是相同的：因?yàn)樗鼈兌际怯脕矸从畴妶龌拘再|(zhì)的.

設(shè)計(jì)意圖：此部分知識(shí)有一定的難度，教師講解一定要清晰到位，從不同角度講解，幫助學(xué)生理解.學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)步調(diào)，可以暫停、倒退視頻，進(jìn)行思考、做筆記等.

（5）作業(yè).

鞏固：畫出幾種典型靜電場的電場線分布圖.

思考：用場線描述矢量場的方法非常寶貴，想一想，地球附近的重力場如何用場線描述？

探究：等量異（同）種電荷的電場強(qiáng)度，在兩點(diǎn)電荷連線上和連線中垂線上有何特點(diǎn)？

練習(xí)：

① 某一點(diǎn)電荷的電場中，以該點(diǎn)電荷作球心，畫一個(gè)球面，球面上的每一點(diǎn)電場強(qiáng)度一樣嗎？

圖2

② 如圖2為一條電場線，下述正確的是

（A）EA一定大于EB.

（B）因電場線是直線所以是勻強(qiáng)電場，故EA＝EB.

（C）A點(diǎn)電場方向一定由A指向B.

（D）A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不能確定.

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生練習(xí)繪制常見電場的電場線圖，學(xué)生在繪制的過程中同時(shí)也能加深對(duì)電場線基本特征的理解.思考探究題是對(duì)場線的進(jìn)一步理解與運(yùn)用.檢測題檢驗(yàn)學(xué)生的掌握情況，教師從學(xué)生作答情況，調(diào)整學(xué)校中課堂授課的重點(diǎn).

（6）看完視頻后.

要求每個(gè)學(xué)生在視頻學(xué)習(xí)之后，對(duì)視頻提出至少一個(gè)有意思的問題并在課前反饋給教師.教師收集好學(xué)生的提問以及作業(yè)中常見的錯(cuò)誤進(jìn)行整理，有針對(duì)性地開發(fā)課堂學(xué)習(xí)材料，學(xué)生已經(jīng)明白的內(nèi)容則不再準(zhǔn)備.

2.2 課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)模塊

（1）總結(jié)出一些有探究價(jià)值的問題.

學(xué)生分成小組合作學(xué)習(xí)，共同探討解決前一天視頻學(xué)習(xí)中沒有弄懂的問題，教師在教室中巡走，進(jìn)行個(gè)別的指導(dǎo).反應(yīng)比較多的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題則全班學(xué)生一起進(jìn)行討論.

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生在前一天的自學(xué)中，會(huì)有一些弄不懂的地方或者新穎的想法，不同學(xué)生之間分組討論，交流學(xué)習(xí)，思想的碰撞更有助于學(xué)生知識(shí)的掌握.

（2）合作交流，動(dòng)手實(shí)驗(yàn).

學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)：每組提供2個(gè)驗(yàn)電羽；感應(yīng)起電機(jī)；導(dǎo)線若干.

學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行電場線的演示，用1～2個(gè)驗(yàn)電羽與感應(yīng)起電機(jī)的放電桿接通，搖動(dòng)電機(jī)，驗(yàn)電羽上絲線會(huì)按場強(qiáng)方向排列，因而可以演示單個(gè)點(diǎn)電荷及2個(gè)等量異（同）種電荷的電場線分布.

設(shè)計(jì)意圖：物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究有助于培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，掌握物理規(guī)律.這時(shí)，教師的指導(dǎo)要到位且不越位.

（3）歸納特征.

① 電場線的切線方向是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向（即正電荷在該點(diǎn)受電場力的方向或獲得的加速度方向），電場線的疏密反映場強(qiáng)的大小.

② 電場是客觀存在的，但電場線是假想的，并不真實(shí)存在.

③ 電場線起始于正電荷或無窮遠(yuǎn)，終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)，電場線不閉合.

④ 電場中的任意兩條電場線不相交也不會(huì)相切.（并作出解釋）

⑤電場線與帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒有必然聯(lián)系.

設(shè)計(jì)意圖：這一部分知識(shí)是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，課堂上應(yīng)多給一些時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行探討.翻轉(zhuǎn)課堂秉持學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體的教學(xué)理念，教師應(yīng)當(dāng)作為學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者促進(jìn)者和指導(dǎo)者.

（4）鞏固拓展，能力延伸.

應(yīng)用：研究大氣物理的科學(xué)家通過分析大氣中電場變化時(shí)的蛛絲馬跡，來預(yù)測氣候、地震等.

展示：計(jì)算機(jī)模擬動(dòng)畫，展示兩個(gè)不等量點(diǎn)電荷電場線隨點(diǎn)電荷的帶電情況變化而變化.

圖3

思考：要使電場線與電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡重合，要滿足哪些條件？

練習(xí)：一帶電粒子僅受電場力作用從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖3中的虛線所示，則

（A）粒子帶正電.

（B）粒子加速度逐漸減小.

（C）粒子的速度不斷減小.

（D）A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度.

帶負(fù)電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng)：① 在電場線上運(yùn)動(dòng)，② 在等勢面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).該電場可能由

（A）一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷形成.

（B）一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成.

（C）兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電的點(diǎn)電荷形成.

（D）一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷與帶正電的無限大平板形成.

設(shè)計(jì)意圖：翻轉(zhuǎn)課堂使得課堂時(shí)間得以重新分配，將以往課后的作業(yè)時(shí)間搬進(jìn)了課堂——知識(shí)內(nèi)化在課上.遇到不懂的問題，學(xué)生之間可以積極探討，教師也能及時(shí)給予學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo).增強(qiáng)了課堂互動(dòng)，學(xué)生成為了主動(dòng)內(nèi)化知識(shí)的自主學(xué)習(xí)者，真正做到了“以學(xué)生為中心”.

1 陳怡，趙呈領(lǐng).基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014（2）：49－54.

2 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究［J］.遠(yuǎn)程教育雜志，2012（4）：46－51.

3 金陵.“翻轉(zhuǎn)課堂”翻轉(zhuǎn)了什么？［J］.中國信息技術(shù)教育，2012（9）：18.

4 Sams A.Bergmann J.Flip Your Students'Learning［J］.Educational Leadership，2013，（3）：16－20.

5 Bergmann J.Sams A.How to implement the flipped classroom［EB/OL］.http：//www.eschoolnews.com/2012/05/21/howto-implement-the-flipped－classroom/，2012－5－21.