文∣李銀存
在初中物理實驗教學中,積極開展翻轉課堂的應用實踐,可以充分保障學生自主學習、合作學習的時間,教師給予學生更多的猜想、分析、實驗、論證等機會,可以提高學生的思維效率、動手能力和學習效果。
對于初中物理實驗教學而言,在應用翻轉課堂促進教學改革的過程中,要充分發(fā)揮翻轉課堂教學的價值和作用。翻轉課堂教學模式應用有三點原則。
應用翻轉課堂教學模式對初中物理實驗教學進行改革創(chuàng)新,需要注意教學設計的連貫性和系統(tǒng)性,保證課前預習指導、課堂互動探究教學、課后鞏固訓練的過程閉環(huán),形成教學信息傳遞、學生消化吸收兩個方面的有機統(tǒng)一。通過課內(nèi)與課外兩個時空的“顛倒”,形成學生自主學習、同學合作學習、教師指導學習的互補互促,將選題、練習、筆記、問答、檢測、批改等環(huán)節(jié)串聯(lián)起來。[1]翻轉課堂教學模式的使用,有助于建立起完善的“教”與“學”生態(tài)系統(tǒng),引導學生針對物理知識與技能體系多角度開展實驗探究,從而掌握物理知識與技能的要點、難點,能提高物理實驗教學活動的整體效果。
翻轉課堂教學模式下的物理實驗教學資源使用場景更多在學生家庭,包括微視頻、小課件等主要形式,也可以通過網(wǎng)絡教育,由教師提供在線輔導。教學資源的主題高度集中在物質與屬性、能量與轉化、運動形式與相互作用三大方面內(nèi)容,涵蓋滑動變阻器的使用、能的轉化、電荷相互作用規(guī)律、液體壓強與深度關系、力學軌道小車、凸透鏡成倒立縮小實像、三棱鏡對光的折射作用、摩擦起電現(xiàn)象等諸多實驗活動。微視頻、小課件等教學資源具有暫停、回放、點播、答題等多種功能。在線平臺還可以增加視頻直播、交流互動、總結反饋、資料下載等功能,能夠有效幫助學生開展高質量的自主學習,保障學生在物理學習全程中的主體地位。
以翻轉課堂教學模式為基礎,對初中物理實驗教學活動進行改革創(chuàng)新,能突破傳統(tǒng)課堂教學的時空束縛。引入開放性學習的教育思想,在教學活動的設計方面,從學生自主學習需求入手,盡量創(chuàng)設開放的學習環(huán)境。教師可把握光學、力學、聲學、電學等不同領域的物理知識,差異化指導實驗方法,培養(yǎng)學生獨立制定實驗計劃、選用實驗裝置、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗進展、分析實驗結果等能力。尤其要針對課前預習與課中探究、師生互動與當堂測驗等學習環(huán)節(jié)的翻轉,在計劃開放、資源開放、目標開放等方面打破常規(guī),少設一些框架性的限制,多留一些彈性的發(fā)揮空間,為學生自主完成物理實驗、自主獲得物理結論提供必要的輔助。
對于物理實驗教學中翻轉課堂的應用策略,教師可實行課前預習、課中探究、課后鞏固的全過程管理和優(yōu)化,幫助學生明確各個單元的學習要點和各個章節(jié)的主攻方向,將探究實驗作為物理教學的基本方式,做到能夠讓學生動手操作的實驗教學盡量創(chuàng)造條件動手操作。
課前預習指導是翻轉課堂教學中的重要環(huán)節(jié),教師在物理實驗教學中,為了強化學生的獨立學習能力和課前自主學習能力,一般會在應用翻轉課堂教學模式的情況下,綜合分析物理實驗教學的具體需求和主要目標,在課前錄制翻轉課堂微視頻,完成導學案的制作,確保能在課前為學生參與實驗探究活動提供相應的指導,提高學生課前預習相關物理實驗的效率。借助翻轉課堂教學模式的應用,教師能給予學生充分的學習自主權,引導學生獨立參與物理實驗操作活動,方便學生在實驗學習中對涉及的物理知識進行反復驗證,記錄實驗學習遇到的困惑,在課堂中向教師求教,或與同學討論解決;如此一來,能節(jié)省課堂實驗中教師指導的時間,也能幫助學生在自主預習的基礎上形成對物理實驗知識的系統(tǒng)認知。
例如在預習蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十三章第二節(jié)“電路連接的基本方式”時,教師可以通過播放微視頻的方式讓學生了解“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的實驗過程,熟悉基礎電路實驗系統(tǒng)的連接和設置。然后教師為學生提供實驗報告類型的導學案,在實驗報告中對實驗名稱、實驗目的、實驗器材、實驗電路等進行明確,對實驗操作的具體步驟和各項操作要求進行介紹,以圖形的方式向學生展示,在實驗報告中為學生提供實驗記錄表,向學生提出實驗現(xiàn)象分析總結方面的引導性問題。在翻轉課堂下,學生在預習環(huán)節(jié)結合教師播放的微視頻指導和實驗報告,可以嘗試獨立應用實驗器材完成實驗裝置的安裝,再結合具體實驗操作步驟開展實驗活動,并按照不同開關位置、開關通斷情況等,對小燈泡發(fā)光情況進行記錄。
在翻轉課堂教學模式下,初中物理實驗教學從傳統(tǒng)的知識傳授、單向吸收轉變?yōu)閷W生自主探究、互動交流、解決疑難。學生在完成對物理實驗知識的預習后,會對自己在獨立探索和實驗操作中遇到的問題進行整理,然后在課堂學習過程中尋求問題的解決路徑。翻轉課堂能解決學生個體或全班共性的學習困惑,提高課堂中物理實驗教學的效率。
1.課中學習小組的合作探究
結合翻轉課堂教學模式的應用,教師在物理實驗教學的起始階段,組織學生以小組為單位進行學習討論,共享獨立預習學習的成果,并針對遇到的問題在小組內(nèi)交流。[2]如此可以對學生的獨立學習能力和實驗探索能力進行有效地鍛煉,讓學生在互幫互助的基礎上解決物理實驗探究中遇到的問題。例如在學習蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十一章第二節(jié)“滑輪”時,教師可以放手讓學生自主開展“研究定滑輪和動滑輪的特點”的實驗,并提醒學生課前預習實驗操作過程和注意事項。在小組合作學習階段,學生在小組內(nèi)對自己在課前預習環(huán)節(jié)遇到的問題進行討論和探究,有小組成員提出問題:“我在滑輪組實驗中,沒有按照教師提供的實驗操作步驟進行繞線,但是在實驗記錄中我發(fā)現(xiàn)同樣能省力?這是為什么呢?你們也遇到了這樣的現(xiàn)象嗎?”小組成員在小組內(nèi)演示自己的繞線方法,小組內(nèi)的其他成員對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析,對繩子的起點、拉力的方向、拉力的大小以及移動的距離等進行對比分析,嘗試解決問題。在經(jīng)過反復論證后,學生發(fā)現(xiàn)在設計滑輪組的過程中有很多種不同的繞線方法,產(chǎn)生的效果也不盡相同。學生在小組實驗探究初步解決了獨立實驗環(huán)節(jié)遇到的問題,但并沒有從根本上解決問題。在后期教學指導環(huán)節(jié),教師可以通過與學生的互動交流,重點幫助學生解決疑難問題,有意識地發(fā)展學生的物理理論學習能力和實踐操作能力。
2.課中教師的必要指導
放手讓學生自主操作,并不等于完全放任不管,物理實驗教學的高效完成,離不開教師的必要指導。教師的指導能促進學生總結物理實驗的規(guī)律性特征,促使學生養(yǎng)成良好的物理學習習慣。在翻轉課堂教學模式的作用下,全面提高學生物理實驗教學的整體效果。例如結合學生在蘇科版初中物理教科書九年級上冊“滑輪組”章節(jié)的物理實驗中遇到的問題,教師可在課堂教學中組織學生補充開展“滑輪組繞線方式”的演示實驗,通過多組實驗的論證,分析滑輪組的不同繞線方式和效果,從而得出最省力繞線的原則和辦法。可以從“輪子數(shù)量最少的鉤子”開始,堅持定動交替的原則,堅持就近原則,堅持奇數(shù)動、偶數(shù)定等原則。教師有針對性地指導,讓學生解決自身在自主實驗探究方面遇到的問題,深層次學習物理實驗方面的知識,總結物理實驗規(guī)律,提高物理實驗方面知識內(nèi)容的綜合學習效果。在應用翻轉課堂的模式下,教師與學生進行有效的互動交流,能幫助學生解決實驗學習方面的困惑,激發(fā)學生的實驗探究興趣,養(yǎng)成對于物理實驗進行深入探究的良好習慣。[3]
缺乏檢測、缺少鞏固的教學是不完整的教學。在翻轉課堂模式下的物理實驗教學,一樣需要通過作業(yè)檢測、實驗操作等形式,實現(xiàn)課后鞏固和總結提高的目標。借助微課、在線練習、限時測評等資源和工具,教師在課后鞏固訓練方面可為學生提供一定的拓展探究任務,引導學生在物理實驗中擺脫一章一節(jié)的局限,進行舉一反三的系統(tǒng)探索,幫助學生鞏固科學化、規(guī)范化開展物理實驗教學的認知,加深學生對于物理實驗結論的理解和應用。[4]
例如在課后鞏固蘇科版初中物理教科書九年級上冊第十二章第三節(jié)“物質的比熱容”實驗成果時,進入課后鞏固訓練環(huán)節(jié)之后,教師可以設置跟蹤問效性質的探究性實驗教學活動,為學生布置相應的實驗任務,如“結合實驗原理,你能對實驗器材進行調(diào)整和修改嗎?你能嘗試使用生活中的素材重新設置實驗嗎?”按照教師的引導,學生在課后鞏固階段會嘗試結合實驗原理以及課堂所學實驗知識,提出改進和優(yōu)化實驗裝置的設想,借助自制或購買的簡易實驗工具箱,動手完成或者通過手機移動虛擬實驗室完成實驗操作活動,從而對自己的物理實驗設想進行驗證分析。如此,教師能進一步放大翻轉課堂教學活動的價值,幫助學生更加深入、系統(tǒng)探索物理實驗知識,形成一定的科學探究能力,培養(yǎng)學生較強的創(chuàng)新思維和實驗能力。
綜上所述,教師在物理學科中有意識探索翻轉課堂的實踐應用,能突出學生在物理實驗學習中的主體地位,真正將課堂還給學生,讓學生與物理親密接觸,并實現(xiàn)對學習流程的重新建構,以及對學習效果的簡便檢測。[5]同時,也能充分體現(xiàn)物理學科的實踐性特點,幫助學生經(jīng)歷提出問題、假設結論、動手實驗、求證分析、合作探究、評估收獲等學習過程,全面培養(yǎng)學生的探究能力、創(chuàng)新意識和科學精神,順利完成初中物理階段物質與屬性、能量與轉化、運動形式與相互作用三大方面的課程目標。