中学物理教学翻转课堂应用研究
摘要：随着新课程改革的全面推进，国外教育实验研究成果的引入，以及多媒体技术的飞速发展，翻转课堂这种新型的教学模式进入大众视野并引起了广泛的讨论。翻转课堂的应用，可以增强学生的主体性和教师的主导性。该文分析了翻转课堂应用于中学物理教学的意义，再结合物理学科的特点，对翻转课堂的教学特点、教学设计原则、关键环节设计进行阐述。
关键词：翻转课堂；物理教学；教学设计
近年来，随着我国教育事业以及新媒体技术的发展，多媒体网络教学走进了课堂教学。物理学是一门以数学为研究工具，以实验为基础，研究范围大至宇宙、小至尘埃的自然科学。学生自初二开始学习物理，理论上，由于自身对于物理实验的兴趣，加上教师的指导，学生可以学好物理课。但事实并非如此，学生普遍认为物理难学，难以理解物理概念。究其原因是传统的“一言堂”教学模式不适用于中学物理教学，这种教学模式打击了学生的学习积极性。因此，翻转课堂这种新型的教学模式开始在物理教学中得到推广。在翻转课堂教学模式下，教师能够更加高效地进行物理教学的实验设计、定律推导，激发学生的学习兴趣，提高物理教学质量。翻转课堂在物理教学中的应用成效，已经引起很多教育工作者的关注，也改善了传统物理课堂教学的面貌，实现了物理教学模式的创新。
1翻转课堂的相关概念与特点
翻转课堂模式的教学源于美国的林地公园高中。该校学生由于一些不可抗拒因素，无法按时到校上课。他们的两位化学教师乔纳森•伯尔曼（JonBergmann）和亚伦•萨姆斯（AaronSams）在网上找到了一个可以录制PowerPoint的软件，利用这个软件录制视频，帮助缺课的学生学习化学。后来，他们使用该软件来录制PPT演示文稿和实时讲解的声音，并把这个视频放到网络上，供学生自行下载并观看学习。学生可以在家观看视频，提前学习新知识，而课堂时间则更多地用来答疑解惑。如此一来，“课前学习知识，在课堂上讲解作业”的新型教学模式就与“在课堂上听讲，课后完成作业”的传统教学模式发生了“翻转”。尽管“翻转课堂”这一概念由这两个老师提出，但是翻转课堂的推广则得力于可汗学院。可汗学院制作了大量精良的教学视频，减小了开展翻转课堂的难度，使其具备推广的条件，增加了大众对翻转课堂的关注，让其成为教育界研究的热点。翻转课堂具有以下特点。
1.1师生角色发生变化
在传统的课堂教学中，教师具有绝对的权威，以教师为中心，对学生开展灌输式学习。而在翻转课堂中，教师由知识的传递者、授予者变成了指导者、引领者者，在学生遇到学习障碍时提供帮助。翻转课堂教学模式对教师的要求越来越高，教师不仅要制作精良的视频，而且视频内容要贴合学生的学习兴趣。学生由被动学习变成了主动学习，打破了学习时间与空间的限制，成为学习的主体，更好地体现了“以学生为中心”的教学理念。
1.2教与学变得更加高效
翻转课堂把传统课堂的学习部分变成了课前预习，使学生带着问题来上课，提高了学习效率，加深了学生对于知识的理解。此外，翻转课堂教学模式下教学资源由传统的教科书、PPT，变成了教师精心制作的视频，视频一般时长20分钟，不会增加学生的负担，还可以保存、反复观看，提高了教学资源的利用率。
1.3改变传统的学习流程
传统课堂的学习流程是课前预习―课堂讲解―课后巩固。而翻转课堂的学习流程则是课前学习、课堂巩固，学生根据个人情况选择适合自己的学习方式，把知识内化的过程集中在课堂中，真正实现授人以渔。
1.4对学生的学习自主性要求高
翻转课堂教学模式下，学生对知识的学习在课余时间进行，教师不便于监督学生的学习，学生的学习效果也得不到及时的反馈。这对学生学习的自主性要求较高。
2翻转课堂的教学设计原则
在翻转课堂教学模型下，教师与学生都有新的任务安排。教师课前要根据本班学生的具体情况进行学情分析，设计适合学生学习的教学视频，根据学生反馈的线上作业情况进行针对性的指导。学生根据自己的兴趣选择适合自己的学习方法。主要包括以下几个原则。
2.1保证教学流程的完整性
教学设计万变不离其宗，教学目标、教学内容、学情分析、教学方法、教学评价一样都不能少，要保证各个流程顺利完成。学情分析和教学内容的选择尤其重要，必须进行及时的反馈，保证整个教学流程的高效性和完整性。
2.2明确各个环节的教学目标
物理学是人类在社会实践活动中对物体的运动、结构以及相互作用的本质认识，用事实、模型、概念、规律、原理、理论构建的一个健全的系统。物理学本身就是一门以自然科学为基础、以数学为学习手段的学科，在学习基础概念时自然也要注重科学性和目的性，因此教师在制作视频时措辞要更加准确，目标要更为明确，知识框架要更加通透。
2.3注重物理知识的重难点
翻转课堂的突出特点就是高效，需要调动学生的积极性，因此教师下达的学习目标一定要突出，可以分阶段地指出学习目标，确保学生在课前预习阶段更有效率，明确重难点。翻转课堂突破了教学时空的限制，一些重难点知识可以通过不同的课程资源加以阐释，进而解决了传统课堂在内化知识与提高效率之间的矛盾。
2.4强调对于学习的反馈
由于翻转课堂要求学生自主学习课程，所以在进行教学设计的时候必须强调每一个学习环节的反馈，及时检测学生对所学知识的掌握程度，教师可以根据反馈情况进行有针对性的指导，更好地帮助学生内化知识。
3翻转课堂关键环节的设计
美国富兰克林学院的RobertTalbert教授经过多年研究，发现翻转课堂教学模式的教学流程包括：（1）观看教学视频；（2）具有针对性的课堂练习；（3）快速少量的测评：（4）解决问题，促使知识的内化；（5）总结和反馈。基本可以分为两个部分：课前与课上。因此，基于RobertTalbert教授的结构模型和物理学科的学科特点，教学设计的关键环节应包括课前预习单元的设计、课堂学习活动的设计以及多媒体信息植入课堂。
3.1课前预习单元的设计
课前活动是翻转课堂的重要环节，也是新知识、新概念首次输入学生大脑的时间，关系着翻转课堂的教学成效。因此，教师要重视此环节。此环节的重点是微课的设计、学习反馈的设计、学习台阶的设计。（1）微课的设计。微课是指按照新课程标准及实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程或教学环节开展教与学活动的各种教学资源的有机组合。教师根据教学目标以及教学内容，通过计算机将讲解的知识制作成可以播放的PPT，将难以理解的实验制作成动画，以微课的形式将教学内容呈现出来，并上传至网络供学生学习。（2）学习反馈的设计。翻转课堂与传统课堂的评价机制是不一样的，翻转课堂的评价主体应该是多方面的，包括教师、家长、同学以及自己，不可一概而论。教学评价包括定性以及定量评价、总结性评价、过程性评价。评价的内容有问题选择、学习表现、学习计划、小组学习分工以及学习成果。（3）学习台阶的设计。根据最近发展区理论，教师应该引导学生穿过最近发展区而到达潜在的发展区，以获得更好的学习提升，而在搭建学习台阶时要注重学习目标的创设。
3.2课堂学习活动的设计
翻转课堂的核心就是通过学生课前预习课程知识，极大地提升课堂效率，帮助学生最大化地内化知识，从而掌握知识。根据建构主义学习理论，知识从来都不是教师教授的，而是学生通过搜寻学习资料、借助他人的指导而获得的。建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。因此，教师在设计课堂学习活动时，应利用情境、协作、会话等要素，充分发挥学生的主体作用，使学生资源完成对当前所学知识的内化。
3.3多媒体信息植入课堂
翻转课堂实现的前提是具备互联网和计算机。无论是教师制作视频，还是学生在家里预习知识，都需要计算机软硬件资源的支持。因此，学校在推广翻转课堂教学模式时，要配齐计算机的软硬件设备，如此才能确保多媒体信息植入课堂。
4结语
翻转课堂是一次教育的革命，改变了师生在教学中的角色关系，改变了课堂的教学形式，以及知识的建构过程。基于信息技术的翻转课堂基本不受空间和时间的限制，突出了个性化学习需求。翻转课堂既满足了物理作为自然学科的实际教学需求，又满足了信息化时代背景下学生对于信息的整合应用需求，同时也迎合了国家对于提升中学生综合素质的要求。
作者：林纯行 张勇 单位：吉林师范大学四平校区
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