翻转课堂在高中物理教学中的应用

冯上津

[摘           要]  在中学物理教学中，经常面临着学生课前预习效果低下、教学内容缺乏趣味性、课堂内外难以实现协调统一等问题。翻转课堂作为新课改与信息技术共同作用下的产物，其可以有效辅助课堂教学活动，帮助学生加强对知识点的理解与运用，提升教育教学质量。在翻转课堂教学模式下，以高中物理“自由落体运动”为例展开教学活动设计，旨在为提升高中物理教学效果提供参考。

[关    键   词]  物理教学;翻转课堂;教学设计;自由落体运动

[中图分类号]  G633.7                  [文献标志码]  A                 [文章编号]  2096-0603（2021）50-0054-03

一、引言

和传统课堂教学模式相比，翻转课堂教學模式可推动教学过程中教师与学生地位的转变，加强师生之间的交流互动，提升学生学习的主动性与积极性，进而提高课堂教学质量。“自由落体运动”作为高中物理教学的难点之一，其囊括了自由落体运动、自由落体加速度、自由落体运动规律的应用三方面的内容，且在课程安排上具有承上启下的作用。因此，教师需要加强对学生深度学习的积极引导，提升学生对晦涩难懂概念的理解、运用以及独立思考的能力，激发学生物理课程学习研究的积极主动性。基于此，本文在翻转课堂教学模式下，以高中物理教学“自由落体运动”为例展开教学设计，针对教学目标的确定、教学过程的设计、教学策略的选择等问题，探讨翻转课堂教学模式在高中物理教学中的应用途径。

二、确定教学目标

（一）课标分析

“自由落体运动”是《普通高中物理课程标准》中必修一模块“匀变速直线运动”中的内容。其基本内容要求是：“通过实验活动让学生了解自由落体运动，体验自由落体运动，并明确其产生的前提条件与本质。”

（二）教材分析

“自由落体运动”的教学内容选自新版人教版普通高中《物理》必修一模块第二章第四节。“自由落体运动”是高一学生学习匀变速直线运动中速度、时间及位移关系的进一步延伸，属于匀变速直线运动的一个特例。通过对“自由落体运动”的学习，可以加强学生对前面课程所学运动学知识的巩固与理解，帮助学生将课本学习与社会实践相桥接，并为日后学习更为复杂的运动学知识奠定基础。

（三）学情分析

学生在前面的课程中已经学习了匀变速直线运动中速度、时间及位移的关系，具备了一定的运动学知识。但因为缺乏对自由落体运动的认识，学生容易将其与现实生活中的下落运动相混淆。因此在课程教学中，教师要加强学生对自由落体运动概念及特征的理解，并做好演示实验，积极展开交流讨论纠正学生对自由落体运动的错误认知，加强其对该课程内容知识点的掌握以及运用。

（四）教学目标

1.了解自由落体运动产生的前提条件，自由落体运动的特征、自由落体运动的规律以及自由落体运动的本质;明确重力加速度的特点、重力加速度的大小以及重力加速度的方向;可以将课本学习与实践生活相结合解决实际问题。

2.通过实验探究自由落体运动的本质，培养学生物理研究的习惯及探索精神。

3.加强教师与学生以及学生之间的互动交流，提升学生的逻辑推理能力及团队协作能力，帮助学生从实践生活中总结出物理规律，提升科学思维。

三、设计教学过程

教学活动的组织及教学内容的安排离不开教学设计的指引。本文在翻转课堂教学模式下对高中物理教学课程“自由落体运动”展开教学活动设计，具体教学实施步骤如下。

（一）明确教学内容，制作教学视频

【教学环节1】在正式授课前，教师需提前录制“反应时间尺”视频①、纸片和金属片同时下落过程的演示实验视频②、牛顿管演示实验视频③、打点计时器自由落体运动的演示实验视频④，并将其制作为微视频通过网络方式分发给学生进行课前的学习。

【设计意图】学生在课前通过教师所提供的演示实验视频进行提前观看学习，形成对物理实验的初步认知，且在上课期间可以帮助学生节约出更多的时间以进行实验操作。另外，学生如果在课中有未完全掌握及理解的实验，可在课后重复观看演示实验以进行二次学习提升其学习效率。除此之外，对部分操作过于复杂的实验或仪器设备，教师通过在网上检索相关实验演示资源并整理后分发于学生，让学生在演示实验视频观看的过程中进行自主探索，提升学生的物理学习兴趣并促使学生喜欢上物理这门课程。

（二）设计教学任务清单，明确教学任务

【教学环节2】教师在课前通过网络分发演示实验视频的同时，需一并将其所设计的物理教学任务清单分发于学生，并要求学生在观看完视频①、②、③、④后填写任务清单，并将其完成情况反馈于老师。“自由落体运动”课程翻转课堂的教学任务清单设计如下：

在观看视频①后，探索“反应时间尺”的原理。

在观看视频②后，描述自己所观察到的实验过程及实验结果，并探讨实验结果缘由。

在观看视频③后，描述自己所观察到的实验过程及实验结果，并探讨在有空气和无空气情形下，两种实验结果的缘由。

通过观看视频①、②、③后，归纳总结自由落体运动产生的前提条件。

在观看视频④后，探讨自由落体的运动性质、加速度的大小、方向及规律。

【设计意图】学生在课前观看实验演示视频完成任务清单中的内容，将其遇到的问题及难点反馈于教师进行整理，并在课中针对学生所提出的问题，由教师进行引导，实现教师与学生的交流互动，帮助学生解决课前学习中所遇到的难点，尊重学生对某些问题的独特见解，凸显学生的主体作用，构建良好的师生关系，提升物理学习过程中的生机与活力。

（三）回顧教学视频，组织学生小组讨论

【教学环节3】教师在课中组织学生对所录制的视频①、②、③、④进行回顾并展开小组内的实验，要求学生展开小组讨论，共同协作并探讨实验原理及思考演示实验视频中所提出的各种问题。最后组织学生观察打点计时器的演示实验仪器及课本插图，充分帮助学生了解并掌握打点计时器的机械构造以及原理。

【设计意图】首先，组织学生通过回顾视频①并展开小组内的实验，可调动学生的好奇心及学习兴趣，进而引入新课。其次，通过回顾视频②、③、④及开展小组内的实验，让学生在实践过程中掌握自由落体运动产生的前提条件及本质，并学会使用打点计时器，提升其实践操作能力。

（四）提出问题，教师对个别问题答疑解惑

【教学环节4】学生在完成了演示实验视频的回顾及组内写作实验后，教师提出下述问题，并组织学生以组为单位进行讨论及回答，如有学生对个别问题存疑，则有教师进行集中答疑解惑。

问题1：自由落体加速度的符号是什么？

问题2：自由落体加速度的大小是什么？

问题3：自由落体加速度的方向是什么？

问题4：自由落体运动的规律是什么？

【设计意图】物理课中难免存在部分晦涩难懂的概念、公式及定理，致使学生理解起来较为吃力。学生对于简单的知识点在课堂上就能消化理解，而部分难度系数较高的知识点则难以一次性做到掌握。而在翻转课堂模式下，学生可以在课前以及课后对教师所录制的视频资源进行反复观看学习，可以加强学生对概念、公式及定理的记忆与理解，有效提升其学习效率，并在课中可节约出更多的时间让学生之间进行小组交流探讨。对于小组无法解决的问题，再由小组汇总后提出并让教师进行集中讲解，以学生为主体，教师起到积极的引导作用，促使学生结合微视频及组内实验归纳总结出自由落体运动的特征及规律。

（五）教师总结，习题巩固

【教学环节5】教师组织学生回顾视频①并利用本节课所学习的运动学知识测量自己的反应时间，并由教师对课程进行总结。最后用随堂习题巩固的方式以测验学生对自由落体运动知识点的掌握及应用。随堂测试例题设计如下：

【例题】假设有一小球从离地100米的高空释放并自由落下，忽略空气阻力对小球坠落的影响，重力加速度g取10m/s2，计算：

（1）小球从离地100米的高空释放至掉落到地面的总耗时是多少？

（2）小球从离地100米的高空释放开始计时，其在第1s内以及最后1s内下落的距离是多少？

（3）小球下落时间为总时间一半时，其下落的距离是多少？

【设计意图】教师引导学生进行自主探索，独立思考，帮助其掌握自由落体运动的特征及规律，对自由落体运动所涉及的公式可以灵活应用。另外，教师对课程内容以课件的方式进行总结，并利用随堂测验的方式帮助学生将课本学习和社会实践相结合，提升学生解决实际问题的能力，并以此作为学生学习效果的判断依据之一。

（六）课后反思互评，培养学生的自主学习能力

【教学环节6】在课后，教师需要对课程的教学过程进行回顾及反思，找出授课过程中的不足之处以及优势所在，并进行详细的记录，进而在后续的教学中予以改进。另外，组织学生对组内的协作讨论以及学习效果进行互评打分，并布置相应的课后作业以帮助学生进行课后的巩固复习，培养学生的自主学习能力。

【设计意图】和课前与课中的学习相比，课后的学习尤为重要。首先，教师需根据学生在课堂中的具体表现对本节课程的授课质量进行总结以及反思，对于不足之处需详细记录，并在日后的课程中逐步予以完善。例如可提供学生更多具有趣味性的微视频资源以提升学生学习物理的兴趣及积极性。其次，让学生在课后对自己在课堂上的表现及学习效果进行总结，并组织学生成立互助打分小组以进行组内打分互评，培养学生反思的习惯，鼓励其在以后的活动中再接再厉。最后，教师布置课后作业，安排学生在课后再去对当日所学校的课程进行回顾和总结，加强学生对课堂所学知识点的理解和运用，做到“温故而知新”，实现对学生自主学习能力的培养。

四、高中物理翻转课堂教学的实施建议

现阶段越来越多的学者投入“翻转课堂”教学模式的研究当中，且取得了较为丰富的研究成果。但翻转课堂在具体的应用过程中却不尽如人意，反观翻转课堂的教学实践活动可发现，部分翻转课堂的实施“形神分离”，并未做到严格意义上的翻转。因此，针对高中物理课程实施翻转课堂模式，本文提出如下教学实施建议。

（一）注重课件制作，指导学生做好预习准备

高质量的翻转课堂教学模式与视频课件的制作水准息息相关。因此，在高中物理课程的教学当中，教师需要注重对视频课件的制作，将物理课程中的基础知识进行细化与扩大，并利用信息技术手段将这些知识呈现于学生，将抽象的问题生动化及具体化，从而引导学生展开高效率的预习工作，培养学生学习高中物理的浓厚兴趣以及提升学生学习高中物理的积极性，这也是高中物理课程实施翻转课堂教学模式的前提条件。

（二）转变教学观念，促使学生积极参与学习

教师在开展教学活动时，其自身所秉持的教学观念的先进性以及科学性将直接影响到课堂的教学质量和学生的学习效率。在翻转课堂教学模式下，物理教师需以学生为中心，师生之间的角色发生了颠覆性变化，授课全程需以学生的兴趣为导向制作视频课件，抛弃传统的教学观念以及“填鸭式”教学方法，积极转变教学观念，将枯燥乏味、晦涩难懂的物理知识变得更具趣味性，充分调动学生学习物理课程的积极性，使其踊跃参与到独立自主与合作探究的学习活动当中，凸显学生的主体意识，从而提升物理教学工作的质量。

（三）运用生活元素，引导学生高效学习知识

在高中物理课程应用翻转课堂教学模式的过程当中，教师需加强学生课本学习与社会实践活动的桥接。因此在视频课件的制作当中，应充分加入生活元素，帮助学生明确学习物理知识的必要性以及价值所在，还可以激发学生自主探究的意识，帮助其更好地对所学课本知识的理解与应用，真正做到学以致用。

五、结语

作为一种新型的教学模式，翻转课堂在一定程度上可有效提升课堂教学质量及教学效率。但在具体的实践教学活动当中，教师不可完全脱离教学目标以及学生的基础水平而盲目进行课堂的翻转。尤其是在高中物理课程教学过程中运用翻转课堂教学模式，教师需要重点考虑教材的内容并决策是否适合实施翻转课堂。因为大多数高中生的生活经验较为丰富，对于简单的物理知识需采用轻素材重思维的方法制作视频课件。反之，如果是偏复杂且晦涩难懂的物理知识，则需要利用信息技术手段给学生制作相应的课件，为其提供较为丰富的学习素材以帮助其对物理知识的理解和记忆，这样的翻转课堂教学模式才更有利于服务学生的学习。

参考文献：

[1]姚娟娟，马珍珍，李松岭.微信支持下中学物理翻转课堂教学模式研究[J].物理通报，2018（4）：38-42.

[2]陈华生，彭朝阳.翻转课堂在初高中物理教学衔接中的应用：以“力的合成”为例[J].湖南中学物理，2018（9）：55-57.

[3]马秀麟.翻转课堂教学实践及教育价值[J].教育学报，2019（4）：101-102.

◎编辑 马燕萍