基于翻转课堂模式的高中物理教学设计①——以“牛顿第一定律”为例

彭　洁　郭怀中

(安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽　芜湖　241000)

①本文是2015年安徽师范大学研究生科研创新与实践项目“结构不良问题引入中学物理教学中的问题与实施策略研究”(项目编号：2015cxsj126)的成果之一.名师简介：郭怀中(1955—　)，男，安徽庐江人，安徽师范大学教授、硕士研究生导师，任中国科学技术史学会物理学史专业委员会委员、全国高等物理教育研究会理事、安徽省科学技术史学会副理事长兼秘书长.主要研究物理课程与教学论、物理学史.

基于翻转课堂模式的高中物理教学设计①
——以“牛顿第一定律”为例

彭洁郭怀中

(安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖241000)

①本文是2015年安徽师范大学研究生科研创新与实践项目“结构不良问题引入中学物理教学中的问题与实施策略研究”(项目编号：2015cxsj126)的成果之一.名师简介：郭怀中(1955—)，男，安徽庐江人，安徽师范大学教授、硕士研究生导师，任中国科学技术史学会物理学史专业委员会委员、全国高等物理教育研究会理事、安徽省科学技术史学会副理事长兼秘书长.主要研究物理课程与教学论、物理学史.

摘要：近几年“翻转课堂”教学模式引起了我国教育研究者的关注，并已经在部分学校开始付诸实施.笔者以人教版“牛顿第一定律”为例，进行翻转课堂模式的教学设计，并从培养学生的自学能力、问题解决能力及教师的能力素养等方面反思此种教学模式在高中物理教学中的应用.

关键词：翻转课堂；教学模式；牛顿第一定律

1引言

随着课程改革的推进，一种新的教学模式——“翻转课堂”(the Flipped Classroom)成为学校教育的一个热点问题.“翻转课堂”教学模式是指，教育者通过课前制作教学视频向学生传授知识，学生把自主学习过程中遇到的疑问带到课堂上解决的一种教学模式.与传统的教学形式相比较，翻转课堂教学模式要求学生提前学习教学视频，自主完成导学任务单，把学习中遇到的问题带到课堂上，与师生进行面对面的交流与讨论，共同解决问题，从而达到深化学生知识、拓展学生思维的目的[1].

2教材分析

人教版高中物理教科书把“牛顿第一定律”放在第四章第一节的位置，不仅考虑了它在经典力学中的重要地位，同时也符合学生的认知发展规律，体现了课程内容安排的科学性与合理性.教科书从物理学史发展的角度分别阐述亚里士多德、伽利略、笛卡儿等人对力与运动关系的观点，继而引出牛顿第一定律的内容和惯性的概念.学生通过初中物理课的学习对牛顿第一定律已经有了初步的认识，人教版高中物理教科书的内容编排旨在加深学生对牛顿第一定律的理解，注重学生对物理学史的探究，让学生学会科学的思维和方法，建构有关牛顿第一定律的科学概念，并能正确运用“力和惯性”的知识分析、解决实际问题.由于“牛顿第一定律”的教学内容总体是定性的，记忆和领会的内容较多，而在这种类型的教学适宜运用翻转课堂教学模式[2].

3翻转课堂模式的流程

“先学后教，以学定教”是翻转课堂教学模式的主要特点，根据其教学内涵，可以把整个教学流程分为课前自学视频、课中解决问题、课后反思拓展三个部分(如图1).课前，教师制作微课视频(时长约10分钟)，学生观看视频，并完成导学任务单；

图1　翻转课堂教学流程

课堂上，教师组织学生分组讨论，学生围绕“问题”开展学习活动，从反馈问题到讨论问题再到解决问题，不断促进学生知识的内化；课后，教师引导学生进一步反思拓展问题.整个教学过程的三条主线交叉进行，即学生自学主线、教师引导主线和师生共进主线[3].

4教学过程设计

4.1课前准备

(1) 制作教学视频

三维课程目标是教学视频录制的出发点，本节课教学视频的内容应该囊括牛顿第一定律的重要知识点，根据《普通高中物理课程标准(实验)》的相关要求，笔者设计的教学内容如下：

① 回顾亚里士多德、伽利略、笛卡儿等人对力与运动关系的不同观点，重点讲解伽利略理想实验，引发学生的理性思考，继而掌握科学的方法；

② 阐释牛顿第一定律，紧扣内容表述，深度挖掘该定律的内涵，帮助学生有效地理解牛顿第一定律内容；

③ 联系实际生活实例，揭示惯性的存在，让学生理解惯性的量度、知道惯性的应用.

(2) 编制导学任务单

导学任务单是翻转课堂模式实施的重要工具，也是“教师的主导作用与学生的主体作用相统一”的规律得以贯彻的载体.导学任务单一般由课题名称、学习目标及重难点、学习内容、问题记录、测评训练几部分组成.任务单的设计要与教学视频的内容同步，利用“最近发展区”理论，帮助学生利用旧知识完成向新知识的过渡.下面是笔者设计的牛顿第一定律导学任务单(见表1).

表1

4.2课堂教学

(1) 学生分组反馈问题

课堂教学开始，学生自由分组.根据自学能力的不同，学生分组反馈问题.按照不同学生的表述，教师应该把表达相似的问题归结为同一问题，并在黑板上把它们一一列出.当问题涉及面较广并可以划分成若干子问题时，教师可以组织学生按照“拼图”法探究问题.当问题涉及面较小而不易划分时，每组成员可以先试着独立研究问题，然后进行合作探究.

(2) 教师指导学生解决问题

在传统课堂教学中，教师是知识的传授者，而在“翻转课堂”中，教师角色转换为问题解决的指导者.教师要在小组讨论过程中给予适当地引导，在形成结论时给予准确的提示，不要让学生停留在一些似是而非的问题上.每组学生思考一段时间后，老师可以让小组代表发言，其他学生也可以及时补充自己的观点.在教师的引导下，学生各抒己见，最终目的是解决学生课前自学遇到的困惑和疑问.在翻转课堂模式下，教师虽然把课堂交给学生，让学生积极发挥自己的主动性，但是教师的主导作用也是必不可少的.

(3) 师生共同总结

总结是理性的反思过程，也是学生形成正确观念和方法的必要途径.课堂的最后一部分教学任务是，师生共同总结本节课的问题，进一步内化学生的知识结构.每组学生解决问题后，教师要引导全班同学总结本节课所学内容，拓展实际生活中的相关问题.一节课不论采取何种教学模式都应当进行总结，同时，教师要认真评价学生回答的问题的质量，让学生既得到付出努力后的赞扬，又清楚自己的不足.

5“翻转课堂”模式教学设计的反思

翻转课堂教学模式重视学生在教学过程中的主体性，突出学生在学习活动中的独立性、参与性与差异性，从一定意义上讲，学校合理地利用这种教学模式，对于促进学生的自主学习能力、问题解决能力具有积极的促进作用[4].从课堂教学形式上看，翻转课堂教学模式的应用很简单，它颠倒了知识的传授和知识内化的过程，让学生在教室外接受新知识，在教室内化新知识[5].实际上，翻转课堂教学模式的应用对教师能力素养提出了更高的要求，它不仅翻转了课堂教学形式，也翻转了教师的角色.下面从培养学生的自学能力、问题解决能力和教师的能力素养三个方面反思此种教学模式在高中物理教学中的应用.

5.1培养学生自主学习能力

翻转课堂模式要求学生在课外观看教学视频，自己查找资料并完成导学任务单，在自学过程中发现问题，然后在课堂上与师生共同讨论.这一过程建立在学生具有良好的自主学习能力的基础上，学生只有具备较高的自主学习能力才能合理地安排自己的学习时间，通过视频进行自学，在学习任务单中发现问题.同时，自主学习需要学生具备较高的信息处理能力，通过网络教学平台与师生交流沟通.因此，实施翻转课堂的过程中，要注重学生的自主学习能力的培养和信息处理能力的提升.

5.2增强学生问题解决能力

问题解决能力是衡量个体智慧和能力高低的重要指标.传统的教学模式以结构良好的问题为主，学生通过逻辑推理，就能得出答案，而翻转课堂模式要求教师适当地引入生活中的实际问题，这些问题大多是结构不良问题.在教学过程中适当创设此类情境，可以无形中提高学生解决问题的能力，尤其是提高解决实际问题的能力[6].翻转课堂提倡的是个性化学习，课堂教学是对学生在学习过程中产生的共性问题和个性问题加以解决的过程.教师在课堂上需要做的并不是单纯的讲解和答疑，而是利用情境、协作、会话等要素充分发挥学生的主体性，组织、引导学生去解决问题[7].

5.3提升教师能力素养

教师在教学模式的选择与应用方面起着主导作用.在翻转课堂模式下，微课视频的质量、学习时间的安排、课堂活动的组织，对教学效果都会产生重要影响.教师不仅要熟练掌握现代化教育技术，录制情感丰富、生动活泼的微课视频，还要善于应用网络教学平台与学生交流，引导学生积极地发现问题.另外，教师需要根据学科特点来设计教学活动，提高课堂组织管理能力，维护好课堂纪律，创造良好的课堂氛围，保障课堂教学的顺利进行.总而言之，要成功实施翻转课堂教学模式，提升教师的能力素养至关重要[8].

6结语

《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》指出：中学物理教学要以教育理念创新为先导，以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心.美国教育家布卢姆认为，只要给学生足够的时间和适当的教学，几乎所有的学生对学习内容都可以达到掌握的程度.依据掌握学习理论建立起来的翻转课堂模式是教学改革的一项创新，因此，教师要深入了解翻转课堂教学模式的优缺点，根据不同的教学目的和教学任务，选择适当的教学模式，提高教学效果，促进学生的全面发展.

参考文献：

[1] 田爱丽.翻转课堂中“翻转掌握教学模式”的应用研究[J].课程·教材·教法，2014，34(10)：25.

[2] 田爱丽.美、加、新、澳基础教育领域慕课和翻转课堂进展研究[J].创新人才教育，2014，(3)：78.

[3] 胡君.基于“翻转课堂”教学模式的质量守恒定律教学实践与反思[J].化学教学，2014，(6)：32.

[4] 叶波.翻转课堂颠覆了什么——论翻转课堂的价值与限度[J].课程·教材·教法，2014，34(10)：30-31.

[5] 李允.翻转课堂中国热的理性思考[J].课程·教材·教法，2014，34(10)：18.

[6] 彭洁，郭怀中.中学物理教学中创设不良问题情境的分析与讨论[J].物理教师，2015，36(4)：46.

[7] 朱宏洁，朱赟.翻转课堂及其有效实施策略刍议[J].电化教育，2013，(8):81.

[8] 严佳鸣.翻转课堂模式下的新型教师[J].中学物理，2015，33(2)：11-12.