劉成剛

青海省海東市平安區(qū)第一高級中學(810600)

1 翻轉課堂的內(nèi)涵與結構模式

翻轉課堂的本質，不是簡單的教學過程的倒置，是借助建構學習理論，深度學習理論，進階學習理論發(fā)展而成的內(nèi)涵式課堂模式，課前凸顯“以學為中心”的教育理念，把學習的主動權交給學生，使學生真正成為會學習的人。在課堂上，學生可以就自己在課前知識建構的過程中產(chǎn)生的疑惑向教師請教，通過互動、探究和解答，從而內(nèi)化知識。它改變了傳統(tǒng)的教師在課堂上完成知識的講授后，學生在課后的練習、實踐、反思時，由于缺少教師和同伴的幫助，難以達到所學知識內(nèi)化的弊端。

美國富蘭克林學院的Robert Talbert教授在很多課程中實踐了翻轉課堂的模式，經(jīng)過多年的研究，總結出翻轉課堂的結構模型，如圖1所示。該模型簡要描述了課程進行的流程。主要分為兩部分：課前與課中。課前主要完成一定基礎概念的理解以及導向性的針對練習。課堂上教師不再大篇幅的講解，而是先進行小測驗，然后解決學生的疑難問題，促進知識的內(nèi)化。

圖1 翻轉課堂結構模型

2 翻轉課堂的現(xiàn)狀

翻轉課堂問世以來，其各種過程教學結構模型接踵而至，但不少理論研究者并未考慮到“課前”與“課中”時間懸殊，致使設計的“結構模型”很難在實際中開展。如有的教師在翻轉課堂的“課前”設計中，涵蓋了幾乎所有的學習內(nèi)容，甚至在形式上也類似于“課中”學習，既要求學生在線自主學習，自主檢測，又要求學生在線互動，合作探究，甚至與教師互動，反饋問題。如果學生僅僅學習這一科，那應該是沒有困難的，學習的效果也應該是不錯的。但殊不知學生每天不可能為了這一科，把其他科目都犧牲了。試想，如果該天的每個學科都這樣的“翻轉”，一整天的所謂課堂“內(nèi)化”，又如何和這僅僅“幾個小時”課前(課外)自主學習匹配呢？其教學效果，自然可想而知。這里不難看出翻轉課堂的局限性和針對性。因此，不是所有的課或一節(jié)課中所有的內(nèi)容都適合“翻轉”。翻轉課堂的結構中，考慮到課外學生時間的有限性、課外各科學習的均衡性、教師的課余時間的非正常工作性，決定了翻轉的課堂課前內(nèi)容的精選性(簡稱“精”)。精選的內(nèi)容一定是比在課堂上進行更為方便和有效、更有利突破重難點知識點或教學環(huán)節(jié)，教學設計一定是能引發(fā)認知沖突，激發(fā)學生思維的(簡稱“思”)，并以微課(簡稱“微”)形式呈現(xiàn)。為此，我們還需認真審視翻轉課堂的內(nèi)涵，理清翻轉課堂的適應性，體會美國Robert Talbert教授的翻轉課堂結構模型，而不是一味添加內(nèi)容而謂之豐富翻轉課堂的內(nèi)涵。

3 翻轉課堂的教學設計

基于Robert Talbert的翻轉課堂結構模型，物理翻轉課堂主要包括：課前設計、課堂設計和信息技術支持環(huán)境設計。

課前設計：由于課前(課外)學習時間的有限性，課前設計著重于選擇適合學生在課外學習(比課內(nèi)更有效)的某個重點或難點的知識點或教學環(huán)節(jié)，進行微視頻設計和學習支架設計。學習支架設計，即創(chuàng)設適當條件，以支持和幫助學生順利的穿過“最近的發(fā)展區(qū)”達到學生的潛在發(fā)展水平。

課堂設計：針對課前學生學習的不全面性和課前學習中可能的疑惑，進行具有系統(tǒng)全面的課程內(nèi)容學習設計，并對學生課前學習中可能的疑惑，進行進一步的學習環(huán)境設計、協(xié)作學習設計。學習環(huán)境包括寬松和諧的學習氣氛和進一步探究活動所用的材料、器材等。協(xié)作學習是個體之間采用對話、商討、爭論等形式充分論證所研究問題，提升學生的批判性思維與創(chuàng)新性思維。以獲取達到學習目標的途徑。

信息化支持環(huán)境設計：是指根據(jù)課前、課中的設計，如何利用信息技術制作信息明確的教學視頻，供學生在課前完成知識的獲取和課中知識的內(nèi)化，并將課前學習的疑問通過信息技術反饋于教師。

4 “庫侖定律”翻轉課堂教學實踐

4.1 “翻轉”內(nèi)容適宜性分析

在庫侖定律的學習中，以往的教學是通過定性的實驗研究影響電荷間相互作用力的關系，但學生好奇的是，靜電力究竟與它們的電荷量和它們之間的距離有著怎樣的定量關系？因此設計好定量實驗，讓學生去探究或驗證，將是學生接受本節(jié)課的關鍵，但定量實驗需要在箱體內(nèi)通過毛玻璃投影來讀數(shù)，而且讀數(shù)時在光線不強的情況下最好。因此實驗不宜在課堂上進行，為此把這一環(huán)節(jié)通過微視頻翻轉到課前讓學生學習，比在課堂上更為有效。

4.2 教學設計要點

4.2.1 課前設計要點

制作以問題為導向的支架式簡潔導學單和微視頻。

導學單1：聯(lián)想萬有引力，猜想電荷間的靜電力F可能與哪些因素有關以及它們可能的定性定量關系？

在企業(yè)管理中，為了應對如今變幻莫測的市場環(huán)境以及企業(yè)內(nèi)部的動態(tài)變化，需要對信息進行全面的采集以及整理，這樣可以讓生產(chǎn)經(jīng)營的實際狀況得到明確，便于企業(yè)管理者進行科學決策，提升企業(yè)的管理水平，讓企業(yè)的經(jīng)營目標順利實現(xiàn)。這就需要借助數(shù)字技術讓數(shù)據(jù)采集以及提取效果更高，分析更加有效，因此數(shù)字技術在工業(yè)企業(yè)的管理工作中也是得到廣泛運用。在設備方面，如今的工業(yè)發(fā)展中，數(shù)字技術在各類電氣設備中實現(xiàn)運用已經(jīng)是一種必然的趨勢，尤其是傳感器以及執(zhí)行器與數(shù)字技術的融合，以及光纖技術的普遍運用，在網(wǎng)絡技術的支持以及平臺的搭建基礎上，可以讓企業(yè)的生產(chǎn)效率得到明顯提升。

導學單2：圖2是定量探究實驗原理示意圖，將一個帶電小球A用細線懸掛，并將另一與小球A帶同種電荷的帶電球B與它靠近，A受B的靜電斥力作用而發(fā)生偏移。設懸點到A球球心的長度為l，兩球之間的距離為r時，A球的偏離豎直位置的水平距離為d，小球質量為m，A、B的電荷量分別為q1、q2，請自主解決下列問題：

圖2 實驗原理示意圖

(a)庫侖時代尚不能測量電荷量，試試看，你能用什么巧妙的辦法解決？

(b)推證：當偏角θ很小時，兩導體球A、B間的靜電力F與d、l之間的關系(提示：當偏角很小時，θ≈sinθ≈tanθ)。

導學單3：自制的“庫侖定律”定量演示儀簡介。如圖3所示，其中用細線懸掛的小球A是用5B鉛筆在直徑約2 cm硬泡沫塑料球的表面均勻涂黑制成的，另一放在軌道小車上的與小球A帶同種電荷的小球B是用5B鉛筆將乒乓球表面均勻涂黑制成的，等分電荷量的導體球制作與B相同。

圖3 演示儀

導學單4：播放實驗過程微視頻。

導學5：針對公式使用的條件以及庫侖力的矢量疊加，布置少量的基礎練習，以便發(fā)現(xiàn)問題(具體內(nèi)容略)。

說明：考慮到不影響學生對其他科目的學習，課前學習時間設計控制在半個小時以內(nèi)，學習時段也由學生自己定，為充分突出學生的自主學習，教師一般不參與群組討論。

4.2.2 課中設計要點

(1)展示學生的作圖和結論;

(2)反饋學生自學中遇到的困惑或疑問，通過生生與師生討論，內(nèi)化知識;

(3)介紹庫侖定律建立的歷史背景，體會科學家以廣博的知識和深刻的洞察力為基礎進行的猜想和庫侖扭秤實驗;

(4)設計拓展性習題，如微元法求庫侖力，以及庫侖力的綜合應用，從而深化知識(具體內(nèi)容略)。

4.2.3 信息化技術支持設計要點

(1)根據(jù)自己自制的儀器，在晚上錄制庫侖定律的定量實驗探究微視頻，微視頻包括自制儀器介紹，實驗操作方法，實驗過程;

(2)將微視頻和導學單拷貝到教室的電腦上，供住校生學習，走讀學生課前學習資料可通過班級qq群上傳，并把學習中存在的疑問反饋于平臺，使教師有目的、更精準地組織課堂教學。

4.3 實踐效果

課前學生利用微視頻，準確的記錄了視頻中的數(shù)據(jù)，大部分學生能夠以1/r2為橫坐標，d為縱坐標比較好的得出了線性圖線，但也有少數(shù)學生做的是d-r圖像。課堂的反饋的主要問題是：部分學生沒有理解為什么能用d和r的關系去間接反應F和r的關系？主要糾結于2個問題：①為什么偏角很小時，θ≈sinθ≈tanθ；②推導中是把導體球A、B的球心連線看做是水平的，但隨著偏角θ的增大，水平程度會越來越被破壞，不符合公式推導的前提。但通過在課堂上對學生科學方法引導和激烈辯論，最終促進了學生對實驗設計的理解和知識的內(nèi)化，掌握了處理量與量之間關系的科學技巧。學生普遍認為：該翻轉課堂選擇的課題適宜，導學單切中要害，自制儀器有真實感，視頻時間合理，前置的內(nèi)容突出了學生學習中存在的問題，能夠引起學生認知的沖突和思維的激發(fā)，能夠針對某一核心知識環(huán)節(jié)，有效突破教學的重難點，符合學生認知需要。課堂討論的是學生真實的困惑，習題的拓展恰當，強化了數(shù)學知識在解題中的應用，真正達到內(nèi)化知識的目的。

5 結語

翻轉課堂一定程度的實現(xiàn)了“個性化學習”和“深度學習”，一定程度地填補了“程序教學”和“掌握學習”的不足，具有一定的時代性和創(chuàng)新性，但也不可任意放大它的“課外”學習的功能。課前任務的“質”與“量”是成功實施翻轉課堂的基礎。課前任務過重，會造成學習者的心理負擔并使學習者產(chǎn)生焦慮情緒。在課前設計任務時，要考慮學習對象，考慮對其他學科學習的影響，內(nèi)容要突出解決疑難問題，目標不易過多，資源要少而精，要重點突出“質”。微課設計要能引人思考，這是“核心”所在。課前學習遵循更多的“自主”，把疑惑反饋給教師，以便教師在課堂上調(diào)整教學，不可在課前過多的引發(fā)深度討論、測試，避免影響學生的自主學習。翻轉課堂的設計要兼顧不同學科的共性和個性，既要遵守課堂教學的一般規(guī)律，還要尊重學科特點，針對學科特點作個性化處理，只有這樣，翻轉課堂才能達到真實有效。