1、 基于移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境的翻轉(zhuǎn)物理實(shí)驗(yàn)課堂探討上海市晉元高級(jí)中學(xué) 周祎 我校近來推進(jìn)數(shù)字化課程資源共建共享及移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)，作為參與其中的一名普通一線教師，筆者受益良多。在日常教學(xué)工作中，實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)中重要的組成部分尤其重要。然而在實(shí)際教學(xué)過程中，由于實(shí)驗(yàn)課課時(shí)不足、實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間有限等諸多限制，學(xué)生動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)不多，教學(xué)效果不理想。在參與項(xiàng)目期間，移動(dòng)學(xué)習(xí)環(huán)境給了筆者啟發(fā)。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的理念，應(yīng)用共建共享平臺(tái)，筆者對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一些新的嘗試：讓學(xué)生在課前完成實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，那么教師課堂教授的時(shí)間將大大減少，從而留給學(xué)生更多的時(shí)間操作實(shí)驗(yàn)、參與交流、獲得指導(dǎo)、進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。那

2、如何開展物理實(shí)驗(yàn)的翻轉(zhuǎn)課堂呢？基于學(xué)校共建共享平臺(tái)，筆者進(jìn)行了一番探索。 一、 翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂1.0：翻轉(zhuǎn)課堂的第一步是如何將課堂應(yīng)講授的知識(shí)移到課前學(xué)生在家完成。由于實(shí)驗(yàn)的特殊性，應(yīng)將識(shí)記的內(nèi)容如實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等在課前通過微視頻的形式進(jìn)行講解。通過共建共享平臺(tái)，教師將錄制的“自學(xué)授導(dǎo)式”課程推送給學(xué)生，學(xué)生在完成學(xué)習(xí)后，在平臺(tái)上即時(shí)檢測，平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)幫助教師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行備課。案例DIS描繪等勢面 DIS描繪等勢面是高二年段拓展教材中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生自己畫出電場的等勢面。實(shí)驗(yàn)步驟很簡單，但內(nèi)在物理學(xué)思維卻很復(fù)雜。以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)留給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間少，內(nèi)化知識(shí)的時(shí)間更少，事倍功半

3、。嘗試用翻轉(zhuǎn)課堂的方法來上這節(jié)實(shí)驗(yàn)課后，學(xué)生在課前學(xué)習(xí)完了實(shí)驗(yàn)步驟和原理，課上老師就可以安排較多的時(shí)間來做實(shí)驗(yàn)及單獨(dú)輔導(dǎo)，并可以有多余的時(shí)間對(duì)課前的作業(yè)進(jìn)行講解，拓展實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。教學(xué)片斷：課前部分任務(wù)1學(xué)習(xí)模擬法實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖敲枥L電場的等勢面。問題一：什么是等勢面？學(xué)生通過查找以往的課本和筆記，回答什么是等勢面，然后系統(tǒng)給出正確答案。問題二：如何來畫等勢面？給出三個(gè)選項(xiàng)：理論計(jì)算、實(shí)際測量、模擬測量，讓學(xué)生思考。講解模擬法的物理意義和方法。任務(wù)2實(shí)驗(yàn)原理講解：（觀看視頻）通過三個(gè)問題：如何模擬靜電場？為什么可以模擬靜電場？怎樣在穩(wěn)恒電場里找等勢線？幫助學(xué)生來理解實(shí)驗(yàn)的原理。任務(wù)3實(shí)驗(yàn)步驟講解：（觀

4、看視頻）對(duì)照實(shí)驗(yàn)原理，一一講解實(shí)驗(yàn)步驟。任務(wù)4即時(shí)檢測：實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟的即時(shí)檢測，對(duì)每個(gè)題目附帶講解視頻。任務(wù)5鞏固練習(xí)：在完成即時(shí)效果檢測的基礎(chǔ)上，做6題鞏固練習(xí)，系統(tǒng)予以批改，后臺(tái)提供數(shù)據(jù)給教師，方便課上根據(jù)數(shù)據(jù)反饋的情況進(jìn)行講解。 在完成翻轉(zhuǎn)有幾個(gè)關(guān)鍵性的準(zhǔn)備需要解決。一是硬件的準(zhǔn)備：學(xué)生用什么看課程，過去常用PC，但其便攜性太差。筆者應(yīng)用共建共享平臺(tái)中的網(wǎng)班APP，學(xué)生只需掃描二維碼，直接可以利用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)入課程頁面學(xué)習(xí)答題。同時(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)中設(shè)置必須完成一些問題才能繼續(xù)學(xué)習(xí)，在督促學(xué)生的學(xué)習(xí)同時(shí)教師可以通過后臺(tái)的大數(shù)據(jù)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，大到班級(jí)學(xué)生中哪個(gè)知識(shí)點(diǎn)問題比較集中，小到個(gè)

5、別同學(xué)習(xí)題的求解中出現(xiàn)的問題都可以呈現(xiàn)，為教師第二天上課中有針對(duì)性的幫助學(xué)生內(nèi)化提供了有效的支撐。二是軟件的準(zhǔn)備：這個(gè)準(zhǔn)備是兩方面的，一教師要更新自己的理念，搞清楚哪些放在課前，哪些在課堂落實(shí)；另一方面，學(xué)生要逐漸學(xué)會(huì)自學(xué)的能力。在這堂課中設(shè)計(jì)通過層層遞進(jìn)的問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，逐步培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力，當(dāng)這種培養(yǎng)到一定程度的時(shí)候，學(xué)生就可以根據(jù)老師提出的大問題分解成若干小問題，逐步深入進(jìn)行解決，這是以后他們終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。二、翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)課堂2.0：課前把知識(shí)點(diǎn)都學(xué)了，那課上干什么呢？如果簡單的就是做題、答題、解題、討論題，是不是又走入了應(yīng)試教育的怪圈。作為實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手操作是必須的，除了操作實(shí)驗(yàn)占據(jù)

6、時(shí)間外，課前學(xué)習(xí)節(jié)省下來的時(shí)間，除了分配給解決課前出現(xiàn)的問題，教師有了更多的時(shí)間可以對(duì)物理概念、物理定律、物理學(xué)思想進(jìn)行再次挖掘，實(shí)現(xiàn)在傳統(tǒng)課堂上不能完成的拓展和創(chuàng)新。案例單擺在學(xué)生完成課前學(xué)習(xí)單擺定義、單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略物理模型的建立過程。學(xué)生通過課前學(xué)習(xí)，很容易通過單擺的概念判斷哪些是單擺，但是如果讓他們回答，為什么單擺模型要這么定義，就回答不上來了。這時(shí)老師即可逐步通過實(shí)踐，讓學(xué)生體驗(yàn)抽象和建立單擺模型的過程，深化了課堂內(nèi)容。圍繞著“單擺模型的為什么要用一根不可伸長、質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)線懸掛一個(gè)密度較大的小球”而展開：繩子短點(diǎn)會(huì)怎么樣？繩子粗點(diǎn)會(huì)怎么樣？小球密度小

7、點(diǎn)會(huì)怎么樣？小球體積大點(diǎn)會(huì)怎么樣？單擺的擺角大于5度會(huì)怎么樣？單擺是不是一直在一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)？通過一個(gè)個(gè)問題，讓學(xué)生們動(dòng)手操作，逐步了解理想模型和實(shí)際實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系，逐步建立理論與實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)片斷：課堂部分課前觀看視頻單擺的定義，單擺是個(gè)理想化模型，單擺公式，用單擺測當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。課前練習(xí)單擺的定義，單擺公式的應(yīng)用，用單擺測當(dāng)?shù)刂亓铀俣日n堂引入復(fù)習(xí)單擺模型和單擺公式；回顧歷史，單擺模型的建立在伽利略發(fā)現(xiàn)等時(shí)性的基礎(chǔ)上。操作實(shí)驗(yàn)用單擺測當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。作業(yè)指導(dǎo)對(duì)課前作業(yè)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)探究問題一：繩子粗點(diǎn)、短點(diǎn)會(huì)怎樣？實(shí)驗(yàn)：用粗麻繩做單擺實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)換公式l=T2g/4

8、2計(jì)算實(shí)際的擺長，發(fā)現(xiàn)量得的擺長比實(shí)際擺長要長。學(xué)生發(fā)現(xiàn)擺線也參與了擺的運(yùn)動(dòng)，小球不能看做質(zhì)點(diǎn)。問題二：小球密度小、體積大會(huì)怎樣？實(shí)驗(yàn)：用銅球、木球、鋼球四種小球分別用粗繩和細(xì)繩分組來做實(shí)驗(yàn)。測小球的周期，發(fā)現(xiàn)兩者誤差較小的是銅球。學(xué)生發(fā)現(xiàn)球的質(zhì)量越大，細(xì)線和粗線的周期差異越小。引出單擺定義：在一根幾乎不能伸長的細(xì)線下端栓一小球，細(xì)線質(zhì)量遠(yuǎn)小于小球質(zhì)量，細(xì)線長度遠(yuǎn)大于小球半徑，這樣的一個(gè)理想模型叫做單擺。問題三：小球的擺角大于5度會(huì)怎么樣？實(shí)驗(yàn)：用小鋼球、長細(xì)線做實(shí)驗(yàn)，測小球擺角為1、2、3、4、5、10、15、20、25、40、60等角度時(shí)的周期。學(xué)生用EXCEL表格畫出圖像，發(fā)現(xiàn)小球擺角越

9、大，周期越大。教師從單擺的定義來分析，用弧度和正弦值列表幫助同學(xué)們理解，單擺的適用周期是擺角小于5度。問題四：單擺是否嚴(yán)格在同一平面內(nèi)擺動(dòng)？實(shí)驗(yàn)（視頻）：傅科擺實(shí)驗(yàn)證明，由于地球自轉(zhuǎn)，實(shí)際生活中的單擺不可能嚴(yán)格在同一平面內(nèi)擺動(dòng)?？偨Y(jié)單擺模型形成的 共建共享平臺(tái)不僅僅出現(xiàn)在課前，在課堂教學(xué)中，教師利用共建共享平臺(tái)設(shè)置“自學(xué)助學(xué)式”學(xué)習(xí)流程，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下選擇自己實(shí)驗(yàn)表單，并根據(jù)表單的內(nèi)容選擇實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。根據(jù)學(xué)生不同的層次，有的學(xué)生可以完成兩個(gè)問題，有的學(xué)生可以完成所有的問題。并且所有實(shí)驗(yàn)報(bào)告都將通過網(wǎng)絡(luò)遞交給教師，教師可利用遞交上來的學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行課程的講解。在實(shí)驗(yàn)課堂上，通

10、過共建共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課堂的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化。 三、對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的思考“翻轉(zhuǎn)課堂”一詞時(shí)常見諸報(bào)端，贊揚(yáng)者有之，抨擊者有之，然唯有下水，才知水之冷暖。筆者在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：翻轉(zhuǎn)課堂擴(kuò)容了課堂容量，就如單擺這一節(jié)原來是兩節(jié)課的內(nèi)容，現(xiàn)在通過翻轉(zhuǎn)課堂，將其內(nèi)容融合為一節(jié)課，并且加入了對(duì)概念的再認(rèn)識(shí)，并通過實(shí)驗(yàn)解決了同學(xué)們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)中出現(xiàn)的疑問，這是原來的一節(jié)中所不能容納的。翻轉(zhuǎn)課堂大大縮短了教學(xué)時(shí)間、作業(yè)時(shí)間，將新內(nèi)容加入課程變成了可能。 翻轉(zhuǎn)課堂促進(jìn)了知識(shí)內(nèi)化，在以往的學(xué)習(xí)中，學(xué)生往往上課記筆記，下課做作業(yè)，而老師在第二堂課中僅能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的普遍問題進(jìn)行解答，而做不到個(gè)別輔導(dǎo)。但翻轉(zhuǎn)課堂改變了這一現(xiàn)象，老師可以在學(xué)生解題、做實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行巡視，針對(duì)性的進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。翻轉(zhuǎn)課堂改變了學(xué)習(xí)習(xí)慣，傳統(tǒng)的課堂往往是填鴨式的教學(xué)，學(xué)生只負(fù)責(zé)學(xué)，老師只負(fù)責(zé)教，而彼此之間的交流因?yàn)檎n時(shí)限制等原因被無限壓縮。翻轉(zhuǎn)課堂的出現(xiàn)改變了這一現(xiàn)象。在家中的學(xué)習(xí)，因?yàn)槭俏⒁曨l，學(xué)生可以進(jìn)行反復(fù)的收看，并記錄下學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題，第二天在課上和老師進(jìn)行討論。學(xué)習(xí)從單一的接受，變成了自學(xué)加輔導(dǎo)，學(xué)生慢慢在這種模式中學(xué)會(huì)如何自學(xué)，