馬福標(biāo)

【摘 要】本文以“平面鏡成像”的教學(xué)設(shè)計為例，論述基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，將信息技術(shù)融合入物理教學(xué)中，以實現(xiàn)核心素養(yǎng)下的課堂轉(zhuǎn)型。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 信息技術(shù) 翻轉(zhuǎn)課堂 深度融合

【中圖分類號】G? 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）30-0090-03

課堂是教育教學(xué)的主要陣地。核心素養(yǎng)理念的提出，必然帶來課堂教學(xué)模式的變革。課堂教學(xué)模式變革就是教學(xué)理念和教學(xué)方法的變革，它通過教學(xué)目標(biāo)、教師與學(xué)生的關(guān)系、教與學(xué)的方式方法、教學(xué)評價等方面來實現(xiàn)。在中學(xué)物理教學(xué)中，物理現(xiàn)象的解釋、物理模型的建立、物理過程（情景）的想象和分析以及物理實驗的操作等都有相當(dāng)?shù)碾y度。從教學(xué)實踐來看，借助信息技術(shù)可以較好地解決這些困難。因此，可將信息技術(shù)與課堂教學(xué)進行融合，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字實驗儀器、教學(xué)軟件等應(yīng)用于物理課堂。比如，翻轉(zhuǎn)課堂就是借助信息技術(shù)，將在課堂時間授課、課后作業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)過程翻轉(zhuǎn)過來，讓學(xué)生課前觀看視頻、查閱資料、跟其他同學(xué)和老師在網(wǎng)上交流來學(xué)習(xí)知識，教師利用課堂時間與學(xué)生進行交流、組織小組活動、參與學(xué)生探究、解答疑惑、指導(dǎo)學(xué)生完成作業(yè)等。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是一種將信息技術(shù)與教學(xué)融合的形式，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方式。

翻轉(zhuǎn)課堂的信息技術(shù)平臺是一個線上教學(xué)軟件平臺，這個平臺具有實時的同步的數(shù)據(jù)傳輸功能及教學(xué)功能，老師可以使用它進行在線授課。學(xué)生可以直接通過平臺和老師進行在線溝通，并將在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題直接在線上詢問老師，也可以在平臺完成并提交作業(yè)，然后與同學(xué)進行互改互評作業(yè);教師可以利用平板管理和發(fā)布課程信息、布置學(xué)習(xí)任務(wù)、授課、與學(xué)生進行課堂互動、檢查學(xué)生作業(yè)完成情況（平臺能自動生成完成率、錯誤率）、反饋薄弱知識點等，還可以從中獲取大量的教學(xué)資源。

在此，筆者以《平面鏡成像》為例，探討基于核心素養(yǎng)視角下的翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計。

一、教材分析與學(xué)情分析

《平面鏡成像》是一節(jié)比較重要的課，前兩節(jié)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播與光的反射，對光的傳播、反射有了一定的認(rèn)識。平面鏡成像是光的反射的重要應(yīng)用，內(nèi)容包括平面鏡成像的特點以及平面鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。

平面鏡成像的現(xiàn)象在生活中經(jīng)常見到，學(xué)生非常熟悉，也很感興趣，但僅僅停留在感性認(rèn)識階段，對成像規(guī)律和特點還缺乏較理性的認(rèn)識和科學(xué)的探究。學(xué)生憑直覺得出一些認(rèn)識往往是錯誤的，例如，他們認(rèn)為我們靠近平面鏡時，像是會變大;遠(yuǎn)離時像縮小了。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.學(xué)生通過本課的學(xué)習(xí)，能描述平面鏡成像的特點，知道虛像是怎樣形成的，理解虛像的概念。

2.通過平面鏡成像特點的實驗探究，體會實驗設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)分析過程，培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察能力和動手操作能力，領(lǐng)會平面鏡成像時像與物的關(guān)系。

3.在探究實驗中，要求學(xué)生注意觀察，培養(yǎng)學(xué)生探究實驗的興趣和實事求是的科學(xué)態(tài)度。

三、設(shè)計思路

新課標(biāo)提出的內(nèi)容要求是知道平面鏡成像的特點及應(yīng)用。本節(jié)課的探究實驗是學(xué)生的第一個完整的科學(xué)探究實驗，它為后面的探究性學(xué)習(xí)起示范作用，虛像、實像的概念為下一章凸透鏡成像規(guī)律的探究奠定基礎(chǔ)。

基于課標(biāo)的要求及發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的，結(jié)合學(xué)生存在的問題，本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計重難點放在探究平面鏡成像特點，難點為怎么確定像的位置。教學(xué)流程如圖 1 所示（見下頁）。

四、主要環(huán)節(jié)和設(shè)計意圖

（一）課前微課學(xué)習(xí)

利用平臺發(fā)布微課任務(wù)（成像原理、軸對稱知識、平面鏡成像特點探究可能存在的問題，引導(dǎo)思考），學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)，回答有關(guān)光的反射、軸對稱、平面鏡成像特點的問題并提交答案，教師利用平臺后臺統(tǒng)計學(xué)生作答情況，在正課的一開始給學(xué)生反饋課前任務(wù)完成的相關(guān)數(shù)據(jù)。

〖設(shè)計意圖〗第一個微課為介紹畫光路圖的方法，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到平面鏡成像的原理實際上是光的反射。用作圖的方法解析成像原理清晰明了。第二個視頻以生活中的影像作為引例，讓學(xué)生認(rèn)識軸對稱，為平面鏡成像的特點做好數(shù)學(xué)知識鋪墊。第三個微課是通過視頻范例，討論怎么比較平面鏡所成的像的大小與物的大小的關(guān)系，怎么測量像到鏡面的距離，在實驗中可能會碰到什么問題，如何解決。實際上是探究實驗過程的示范，只是把探究過程分解并加入提問，引導(dǎo)學(xué)生思考，沒有明說給學(xué)生。通過三個微課的學(xué)習(xí)，學(xué)生對本節(jié)的知識已經(jīng)有了初步的掌握，對平面鏡成像現(xiàn)象會有一定思考。

（二）課中問題導(dǎo)學(xué)

提出前置任務(wù)中反饋出的普遍問題，提出本節(jié)課更具體的目標(biāo)。

〖設(shè)計意圖〗通過平臺數(shù)據(jù)反饋，學(xué)生對自學(xué)的情況心中有數(shù)，已經(jīng)掌握了哪些？還有哪些疑惑的問題？這樣本節(jié)課探究的針對性就會更強，學(xué)生知道要做什么，要掌握哪些知識和技能。教師根據(jù)平臺的反饋進行二次備課，花精力集中解決學(xué)生存在的主要問題。

（三）課中合作學(xué)習(xí)

1.讓學(xué)生進行小組合作探究并解決問題。以學(xué)習(xí)小組為單位，圍繞以下幾個問題展開討論，制訂探究實驗方案。（1）選用什么器材做實驗？（2）像的大小和物的大小有什么關(guān)系？如何比較？（3）物距增大時，像距會怎么變化？怎么測量？

學(xué)生討論并制訂實驗方案，展示方案（利用平臺搶答功能搶答，平臺計分獎勵，激發(fā)學(xué)生興趣）。

〖設(shè)計意圖〗以提問的方式，引導(dǎo)學(xué)生體驗探究實驗的主要過程：提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、探究實驗、得出結(jié)論、分析論證。

2.探究物和像關(guān)于平面鏡對稱的問題。

（1）通過平板進行實時投影演示。移動物體，當(dāng)看到鏡中的像，且物體與像重合的時候停止，教師提問并引導(dǎo)學(xué)生思考如何比較物與像的大小。提問：“演示實驗中當(dāng)物體 B 和物體 B 在平面鏡中所成的像重合時，能夠說明什么問題？對物體 B 有什么要求？”

學(xué)生思考、討論，回答老師的提問，學(xué)生分組做物像等大的實驗進行驗證。

（2）像的大小有無變化。教師在學(xué)生做完分組實驗后，提問：“在大家剛才做的實驗中，我們在不斷地將物體 A 遠(yuǎn)離或靠近平面鏡的過程中，物體 A 的像是否總是與物體 B 重合？這說明物體 A 的像和物體 B 的大小始終保持什么關(guān)系？這說明像的大小有什么變化？”

〖設(shè)計意圖〗物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗對發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用。這一步讓學(xué)生學(xué)會有目的地觀察實驗，知道如何選擇像的替代物。這都是生活中常見的物品，說明物理來源于生活。

（3）物像是否等距。繼續(xù)利用平板投屏進行演示實驗，探究物像等距問題。

確定物體和像的位置關(guān)系。提問：“物是立體的有一定的大小和形狀，像是摸不著的，測量時如何確定像的位置呢？選擇的標(biāo)準(zhǔn)是什么？”教師在演示的同時進行講解，并引導(dǎo)學(xué)生思考。

測量物距和像距。要求學(xué)生仔細(xì)觀察實驗，并提問：“①物體和鏡子移動了嗎？②可以直接測量像到物之間的距離嗎？③這樣測量準(zhǔn)確嗎？”“如果直接測量實物之間的距離，不容易對齊刻度，還容易碰到和移動實驗器材，使得測量不準(zhǔn)，那么該如何改進呢？”讓學(xué)生通過觀察、思考，得出結(jié)論。

讓學(xué)生分組實驗，并進行探究。學(xué)生小組內(nèi)協(xié)同合作開始實驗，教師巡視指導(dǎo)，對優(yōu)秀的小組用平板拍照或者錄像，對常見錯誤進行指正，對典型的則拍照記錄用作交流展示環(huán)節(jié)的討論素材。

結(jié)合教師的實驗演示、討論以及各學(xué)習(xí)小組進行的探究實驗，要求學(xué)生思考問題：“①實驗應(yīng)該進行幾次合適？理由是什么？②在每次實驗中是否都要改變平面鏡的位置？”讓學(xué)生思考并回答。

〖設(shè)計意圖〗中學(xué)物理的“實驗探究”學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)要求學(xué)生會提問題、會猜想與假設(shè)并有計劃地獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論。通過視頻的示范及老師的演示示范，減少探究的盲目性，給學(xué)生起一定的示范作用，并引導(dǎo)學(xué)生主動思考。讓學(xué)生分析討論，取得一致意見，制訂科學(xué)的實驗方案，并對實驗需要注意的事項了然于心。在這個過程中，信息技術(shù)發(fā)揮了比較大的作用，利用視頻示范將不容易觀察的實驗過程放大投影，使全體學(xué)生看清楚細(xì)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作實驗的習(xí)慣。

（四）課中展示交流

學(xué)生在完成分組實驗之后，填寫實驗報告，用平板拍照，將本組實驗結(jié)果上傳到平臺進行交流展示。教師抽查各小組的結(jié)論，并推送到全班同學(xué)的平板端，讓全班同學(xué)都可以清楚地看到各實驗結(jié)果。被抽查的小組派代表解析他們的實驗結(jié)論，其他同學(xué)通過搶答的方式對這個小組的結(jié)論進行補充或者提出不同的意見。

〖設(shè)計意圖〗這個環(huán)節(jié)增強師生、生生互動。信息技術(shù)的使用，使得討論交流環(huán)節(jié)變得方便而有趣，這無疑激發(fā)了學(xué)生的興趣，使討論的范圍得到擴大，不再像傳統(tǒng)課堂那樣使課堂討論變成少數(shù)人的討論。增強時效性，及時進行記分和獎勵。這培養(yǎng)了學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的物理學(xué)科素養(yǎng)，實事求是，不迷信權(quán)威，能主動與他人合作，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解。

（五）課中檢測提升

在課堂上通過平臺直接進行“微測試”，將準(zhǔn)備好的題目推送到學(xué)生平板，規(guī)定學(xué)生作答時間，結(jié)束之后系統(tǒng)對客觀題直接評判、統(tǒng)計數(shù)據(jù)。主觀題可以讓學(xué)生互批，也可以讓老師全批?；ヅ梢宰寣W(xué)生體驗當(dāng)小老師的樂趣，激發(fā)他們思考為什么我的同學(xué)會這么做。全部數(shù)據(jù)出來后，老師進行點評，針對得分低的題目查找原因，并有針對性地再出題。

五、教學(xué)反思

通過了解，學(xué)生認(rèn)為課前微課學(xué)習(xí)讓他們提前了解了課的主要內(nèi)容，對整個學(xué)習(xí)過程起到了積極作用。課前習(xí)題能較好地幫助他們理解平面鏡成像的規(guī)律;提前進行實驗方案的設(shè)計，使課堂留有更多的時間，以便更細(xì)致地設(shè)計方案，特別對沒有探究經(jīng)驗的學(xué)生更是如此。有了課前的這些準(zhǔn)備，課堂上的效率更高。學(xué)生對實驗探究內(nèi)容印象深刻，思路清晰。筆者有這樣的思考：一是翻轉(zhuǎn)課堂并非單純的課前預(yù)習(xí)。課前視頻的制作和選取均要精心挑選，直指教學(xué)目標(biāo)，而且需要結(jié)合學(xué)生練習(xí)反饋情況。練習(xí)反饋的信息體現(xiàn)學(xué)生的知識掌握情況和理解中的缺漏，這樣可使教師在課堂上進行及時糾正，提高教學(xué)的時效性。但這也意味著這種課的備課強度更大，對教師的要求更高。二是本節(jié)課的設(shè)計是以學(xué)生探究實驗為主，結(jié)合分析、交流展示，得出實驗結(jié)論。在傳統(tǒng)的課堂中，因為課堂時間有限，所以能給學(xué)生動手實驗的時間非常少，學(xué)生之間的交流也因此被壓縮。翻轉(zhuǎn)課堂的引入，將學(xué)生認(rèn)識知識點和部分的思考題提前完成，為課堂上重要的討論、思維的引導(dǎo)、實驗的實施等預(yù)留足夠的時間。

翻轉(zhuǎn)課堂是利用信息技術(shù)促進課堂轉(zhuǎn)型的大膽嘗試。本設(shè)計嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式應(yīng)用于物理探究實驗教學(xué)中，以提高課堂教學(xué)的效率，促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。當(dāng)然，在教學(xué)中筆者也感到還有很多問題有待改進，比如學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的方法和習(xí)慣還需進一步指導(dǎo)，以后將不斷完善。

【參考文獻】

[1]羅 平.淺談翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式[J].現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2016（28）.

[2]薛海峰.探究平面鏡成像特點實驗的誤區(qū)與改進[J].中國教育技術(shù)裝備，2016（23）.

[3]王建華.試論物理學(xué)科的科學(xué)素養(yǎng)[J].讀與寫，2018（10）.

【基金項目】廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)視角下信息技術(shù)與學(xué)科融合的實踐研究”（2019B149）。

（責(zé)編 盧建龍）