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        問題驅(qū)動(dòng)下的物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)探究

        2023-06-26 09:01:35楊菲
        關(guān)鍵詞:物理課堂教學(xué)教師

        楊菲

        目前,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)備受關(guān)注。筆者借助互動(dòng)教學(xué)平臺(tái),面向高三學(xué)生開展問題驅(qū)動(dòng)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。課前,教師通過ClassIn平臺(tái)發(fā)布任務(wù),驅(qū)動(dòng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題。課上,組間互換問題、深入研討、遷移知識(shí)并解決問題。課后,組間互相發(fā)布習(xí)題以鞏固知識(shí)。筆者設(shè)計(jì)并應(yīng)用新的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型,不僅培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題的能力,而且促進(jìn)了學(xué)生個(gè)性化、自主化、合作化的深度學(xué)習(xí),提高了學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng),總結(jié)了課堂教學(xué)策略。

        一、現(xiàn)階段高三物理教學(xué)面臨的問題與出路

        有研究表明,學(xué)生接受教師講授,24小時(shí)后對(duì)相關(guān)知識(shí)的平均保持率為5%,而學(xué)生向他人講授并對(duì)所學(xué)內(nèi)容立即進(jìn)行應(yīng)用性學(xué)習(xí)后,24小時(shí)后對(duì)知識(shí)的平均保持率為90%。馬祖爾教授通過研究發(fā)現(xiàn):課堂上,學(xué)生互助教學(xué)有利于吸收、內(nèi)化知識(shí),答題正確率升高一倍。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有巨大的應(yīng)用空間和潛力,線上線下有機(jī)融合將為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)錦上添花。

        《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》強(qiáng)調(diào),教師應(yīng)靈活運(yùn)用多種方式教學(xué),充分發(fā)揮育人功能。翻轉(zhuǎn)課堂這種混合式教學(xué)為學(xué)生學(xué)習(xí)物理拓寬了路徑?;旌鲜浇虒W(xué)(對(duì)學(xué)生而言就是混合式學(xué)習(xí))由何克抗教授最先引入國(guó)內(nèi)?;旌鲜浇虒W(xué)是將課堂教學(xué)與課外學(xué)習(xí)融為一體的教學(xué),它需要以數(shù)字化教育資源為保障和基礎(chǔ)。

        高三學(xué)生有大量知識(shí)需要復(fù)習(xí),但時(shí)間有限,如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身問題,會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和精力。高三學(xué)生具備發(fā)現(xiàn)問題的能力,有一定知識(shí)儲(chǔ)備,但是思考和解決問題的能力不強(qiáng),學(xué)習(xí)興趣不濃,合作學(xué)習(xí)意識(shí)較弱。教師如能有效引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并啟發(fā)他們協(xié)作解決問題,將幫助學(xué)生節(jié)省大量的復(fù)習(xí)時(shí)間,有利于他們?cè)谛〗M合作中深度學(xué)習(xí)。

        翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)生處于主導(dǎo)地位。筆者所在學(xué)校積極構(gòu)建以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力為主的課堂。筆者以高三學(xué)生具備基本的物理素養(yǎng)為基準(zhǔn),課前通過ClassIn平臺(tái)發(fā)布任務(wù),驅(qū)動(dòng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)現(xiàn)問題,課上則開展小組合作活動(dòng)。筆者在信息技術(shù)支撐下以學(xué)生為中心,通過線上線下融合、情境教學(xué)助力,構(gòu)建了高效翻轉(zhuǎn)課堂。

        二、問題驅(qū)動(dòng)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例分析

        在課例教學(xué)中,筆者采用如下模型(如圖1)教學(xué)。

        模型簡(jiǎn)介:課前,教師借助信息技術(shù)工具ClassIn平臺(tái)發(fā)布主題和練習(xí),線上幫助學(xué)生尋找問題所在。課上,教師線上或線下通過電子大屏展示ClassIn統(tǒng)計(jì)結(jié)果和各組要解決的問題,讓學(xué)生組間互換問題并討論解決,用投影和電子屏幕解說。課后,組間互相發(fā)布習(xí)題,應(yīng)用知識(shí)鞏固所學(xué)并借助ClassIn統(tǒng)計(jì)作業(yè)情況。該模型中,不論線上還是線下課堂上均是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,這樣可以充分體現(xiàn)學(xué)生主體,高效實(shí)施以問題情境教學(xué)為驅(qū)動(dòng)力且信息技術(shù)貫穿始終(模型圖示中箭線)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

        以下,結(jié)合課例介紹具體教學(xué)過程。

        (一)課前準(zhǔn)備(引導(dǎo)學(xué)生)

        為了培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確高效尋找自身問題的能力,筆者設(shè)計(jì)了一系列的引導(dǎo)活動(dòng)來幫助學(xué)生。

        引導(dǎo)1:確定主要問題。

        假期,筆者通過ClassIn平臺(tái)列出高考物理中各個(gè)題的考點(diǎn),請(qǐng)學(xué)生對(duì)照尋找自身知識(shí)薄弱之處。

        “同學(xué)們,現(xiàn)在是高三,為了對(duì)物理進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,需要你們認(rèn)真思考發(fā)現(xiàn)自身薄弱所在。高考題知識(shí)點(diǎn)匯總(按題號(hào)給出每題知識(shí)點(diǎn)考查內(nèi)容)如下:

        1.能級(jí)躍遷;2.橫波的性質(zhì);3. 圖;4.變壓器;5.斜面物塊受力分析;6.機(jī)械波;7.磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng);8.地面與太空豎直圓;9.電容器;10.碰撞;11.楞次定律;12.冬奧會(huì)滑雪;13.水壓傳感器;14.核聚變;15.內(nèi)外接、萬(wàn)用表、電路故障;16.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、測(cè)重力加速度;17.平拋;18.加速電場(chǎng):電場(chǎng)力、速度、時(shí)間;19.橢圓天體、推導(dǎo)萬(wàn)有引力與成反比、球體建模;20.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)、霍爾元件、測(cè)地磁場(chǎng)。

        結(jié)合自身情況,按照?‘最沒把握→較易’的順序挑出5個(gè)完成填寫任務(wù),內(nèi)容包括:1.沒把握的知識(shí)點(diǎn)(填序號(hào)或自身薄弱點(diǎn));2.一定寫出自身困惑所在?!?/p>

        部分統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

        筆者根據(jù)上面接龍統(tǒng)計(jì)結(jié)果篩選出班級(jí)一周內(nèi)要解決的主要問題,選定第一節(jié)課開展“實(shí)驗(yàn):電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量”的教學(xué)活動(dòng)。

        引導(dǎo)2:習(xí)題訓(xùn)練與反饋。

        筆者利用ClassIn平臺(tái)針對(duì)主要問題設(shè)計(jì)兩道練習(xí)題,布置給學(xué)生。筆者做出評(píng)價(jià)反饋,讓學(xué)生準(zhǔn)確找到自身問題并用物理語(yǔ)言加以描述,以文字形式提交。

        引導(dǎo)3:合理分組,培養(yǎng)小助教。

        筆者盡量結(jié)合學(xué)生平時(shí)表達(dá)能力、思維能力、動(dòng)手能力、計(jì)算能力,以及問題類型對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。全班35人被分為5組,每組7人。各組選派組長(zhǎng)(代表),收集組內(nèi)最具代表性的物理問題、習(xí)題或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象。筆者對(duì)組長(zhǎng)進(jìn)行指導(dǎo),培養(yǎng)小助教。師生共同準(zhǔn)備上課所用工具(ClassIn平臺(tái)、平板電腦、智能手機(jī)、投影儀、電子大屏、電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材等)。

        (二)課堂活動(dòng)(問題驅(qū)動(dòng))

        1.“實(shí)驗(yàn):電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量”主要教學(xué)過程

        (1)引入問題:為了引導(dǎo)學(xué)生積極思考探究,尋求解決問題的方法,筆者首先出示假期線上調(diào)查結(jié)果,通過這一真實(shí)情境引入問題。筆者利用電子大屏展示ClassIn平臺(tái)統(tǒng)計(jì)結(jié)果:90%的學(xué)生對(duì)“實(shí)驗(yàn):電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量”沒有完全掌握,將其確定為本節(jié)課探究的主題。筆者隨后展示各組最具代表性的物理問題、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大致有5類:實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì);誤差來源分析;數(shù)據(jù)處理(求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,圖像題);讀數(shù)(游標(biāo)卡尺,螺旋測(cè)微計(jì),萬(wàn)用表);電路故障分析。

        (2)探究問題:為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生全員個(gè)性化發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生高效深度思考和學(xué)習(xí),筆者設(shè)計(jì)小組合作式探究學(xué)習(xí)模式,通過組間交換問題在同一時(shí)間段解決不同專題。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,實(shí)行小組加分制。比如,將甲組“實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)”的問題交給乙組來解決。該過程中,由受過教師培訓(xùn)的組長(zhǎng)記錄各組討論情況,量分評(píng)價(jià)。組長(zhǎng)還協(xié)助教師提供小組各項(xiàng)所需(多媒體設(shè)備、實(shí)驗(yàn)器材、引導(dǎo)提示等)。討論中,教師和組長(zhǎng)要關(guān)注時(shí)間,讓小組成員的發(fā)言留痕,不然課堂教學(xué)效率會(huì)大打折扣。

        (3)解決問題:各組派代表通過板書、視頻或?qū)嶒?yàn)等形式展示結(jié)果。組長(zhǎng)檢查本組代表是否將每個(gè)問題涵蓋的知識(shí)點(diǎn)完全展示出來。①介紹內(nèi)外接電路,要展示限流分壓兩個(gè)電路圖;畫電路圖并實(shí)際連接,對(duì)電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器要選擇恰當(dāng)。②誤差來源分析:注意系統(tǒng)誤差(滑動(dòng)變阻器,電流表內(nèi)接或外接造成內(nèi)阻測(cè)量值偏大或偏?。┖团既徽`差等;③根據(jù)圖像求解、,為縱軸,為橫軸時(shí):縱軸截距為,斜率大小為的大小。④游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法:讀數(shù)=主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù),游標(biāo)尺讀數(shù)=×分度值。格子數(shù)不需要估讀,判斷好分度值再記錄數(shù)據(jù)。螺旋測(cè)微計(jì)讀數(shù)方法:測(cè)量值(mm)=固定刻度讀數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm)。注意:螺旋測(cè)微器可動(dòng)刻度格子數(shù)需要估讀。萬(wàn)用表讀數(shù)方法:先確定萬(wàn)用電表的選擇開關(guān)旋至的擋位,如果是電流或者電壓擋位,先判斷分度值再將其乘以格子數(shù);如果是歐姆擋位,看選取的倍率,用格子數(shù)乘以倍率。注意:務(wù)必先看清擋位再讀數(shù)。⑤故障來源及現(xiàn)象:斷路或短路。

        小組展示方案涉及知識(shí)點(diǎn)和技能廣泛且復(fù)雜,需要全組成員參與,這無(wú)形中促進(jìn)了學(xué)生合作能力提升,也鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,不同形式的表達(dá)激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新能力和成就感。學(xué)生整節(jié)課都處于高度興奮狀態(tài)。

        (4)對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)、反饋、總結(jié)、反思:為了幫助學(xué)生內(nèi)化知識(shí),找到適合自身的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生自主反思和應(yīng)用知識(shí)的能力,筆者讓學(xué)生結(jié)合自身問題思考解決方案,并記錄在筆記本上。筆者抽選學(xué)生讓其用平板電腦、多媒體電子屏或投影儀進(jìn)行展示。

        (5)對(duì)知識(shí)進(jìn)行遷移應(yīng)用:為加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解應(yīng)用,讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)造新知的過程。筆者讓各組為其他小組命制練習(xí)題,組間互相批改評(píng)價(jià)。學(xué)生還可對(duì)命題進(jìn)行評(píng)價(jià)。這樣,學(xué)生在玩中實(shí)現(xiàn)了思維拓展。

        2.教學(xué)過程中可能出現(xiàn)的問題和解決方法

        一是小組成員沒有形成最終解決方案,組長(zhǎng)可適當(dāng)提示、補(bǔ)充,刪減問題環(huán)節(jié)。二是課堂上延伸探索時(shí)間不夠,教師可布置課后并對(duì)學(xué)生課后學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。三是課堂小組討論和展示時(shí)間不確定,教師可提前讓學(xué)生實(shí)踐。

        3.教學(xué)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

        筆者根據(jù)ClassIn平臺(tái)作業(yè)反饋和教學(xué)評(píng)價(jià)量表綜合評(píng)價(jià)學(xué)生。課前,筆者利用ClassIn平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),確定主要問題為電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量,針對(duì)性設(shè)計(jì)并布置該模塊練習(xí),讓學(xué)生暴露自身問題。課上,筆者根據(jù)小組討論情況和小組展示情況確定哪些知識(shí)學(xué)生沒有掌握。課后,筆者根據(jù)各組反思及習(xí)題作答情況評(píng)估學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果。教學(xué)評(píng)價(jià)量表如下(見表2)。

        三、問題驅(qū)動(dòng)下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的價(jià)值

        (一)問題驅(qū)動(dòng)下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)適用多種場(chǎng)景

        其一,如果需要遠(yuǎn)程教學(xué)或再次面臨疫情,這種問題驅(qū)動(dòng)下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式仍然適用。ClassIn平臺(tái)可以提供線上教學(xué)所需的統(tǒng)計(jì)、展示、小組討論等環(huán)境的支撐,師生使用相關(guān)功能非常便捷。

        其二,新模式適用于概念教學(xué)。不論新課還是復(fù)習(xí)課,有些難理解的概念,又長(zhǎng)又乏味,教師采用該模式教學(xué)可以迎刃而解。各組課前預(yù)習(xí)教科書上相關(guān)知識(shí),搜集難理解的概念,確定最具代表性的問題,課上交流、分析、解決。

        其三,教師可用新模式解釋生活中或課堂上學(xué)生難以理解的現(xiàn)象。各組課前收集問題,以視頻或者照片展現(xiàn),課上互換問題并商討解決,課下發(fā)現(xiàn)更多的現(xiàn)象并加以解釋。

        其四,教師可用新模式拓寬學(xué)生視野、提升學(xué)生思維能力。目前科技生活日新月異,高考也在與時(shí)俱進(jìn)。教師可以每周末布置一項(xiàng)作業(yè),讓學(xué)生搜集本周有關(guān)科技發(fā)展的熱點(diǎn)話題和前沿成果。教師可以安排一節(jié)課讓學(xué)生分享搜集的資源和問題,讓他們?cè)谟懻撝邪l(fā)現(xiàn)涉及的物理知識(shí)和可能出現(xiàn)的物理題型,提升思維能力。

        (二)問題驅(qū)動(dòng)下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有利于學(xué)生自主深度學(xué)習(xí)

        一是助力學(xué)生個(gè)性化發(fā)展,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和思考。就高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)而言,學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步發(fā)現(xiàn)自身存在的問題尤為重要。教師利用互動(dòng)平臺(tái)幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,使學(xué)生的物理知識(shí)學(xué)習(xí)與問題聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而讓學(xué)生更加積極主動(dòng)地產(chǎn)生更多的問題,這是促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的主要途徑,有利于學(xué)生深度學(xué)習(xí)和思考。

        二是實(shí)時(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),以便調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。在傳統(tǒng)模式下,高中物理課堂教學(xué)氣氛較為沉悶。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,教師根據(jù)學(xué)生課前實(shí)踐反饋情況,讓學(xué)生知曉自身具體問題所在,使他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中注意力更加集中,從而提高學(xué)生在課堂教學(xué)中的參與度。教師尊重學(xué)生的主體地位,以分組討論的方式教學(xué)讓學(xué)生大膽表達(dá)意見,甚至質(zhì)疑,這樣可以確保學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)自己在學(xué)習(xí)中存在的不足,合理地調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。

        三是為多元化教學(xué)提供參考。新模式不僅適用于線上線下融合教學(xué),而且適用于線上或線下單獨(dú)教學(xué);不僅適用于復(fù)習(xí)課,而且適用于新授課;不僅可用于解決概念難題,而且可用于解釋生活中的物理現(xiàn)象。

        總之,教師開展問題驅(qū)動(dòng)下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí),而且能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)和思考,這對(duì)提高課堂教學(xué)質(zhì)量、提升學(xué)生素養(yǎng),具有積極意義。

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        (作者系北京理工大學(xué)附屬中學(xué)通州校區(qū)教師)

        責(zé)任編輯:祝元志

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