翻转课堂在初中物理实验教学中应用
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【摘要】将翻转课堂应用到初中物理实验教学中，需要明晰翻转课堂的应用原则，优化翻转课堂的应用策略，促进“教”与“学”的结构优化与流程再造，实现课堂教学指导与学生课外学习的翻转，保障学生有更多时间、更多机会在课堂中探究问题、互动交流、突破难点、消化新知，促进学生对物理知识的深层次探索和高水平掌握。
【关键词】翻转课堂；初中物理；实验教学；应用策略
在初中物理实验教学中积极开展翻转课堂的应用实践，可以充分保障学生自主学习、合作学习的时间，给予学生更多的猜想、分析、实验、论证等实践机会，提高学生的思维效率和动手能力，为顺利完成物理教学目标提供保障。
一、物理实验教学中应用翻转课堂的基本原则
对初中物理实验教学而言，要想充分发挥翻转课堂教学的价值和作用，需要明确应用翻转课堂教学模式的三个基本原则，为初中生动手参与物理实验提供针对性的教学指导。
（一）教学设计的系统性
应用翻转课堂教学模式对初中物理实验教学进行改革创新，需要注意教学设计的连贯性和系统性，保证课前预习指导、课堂互动探究教学、课后巩固训练的过程闭环，形成教学信息传递、学生消化吸收两个方面的有机统一。通过课内与课外两个时空的“颠倒”，形成学生自主学习、同学合作学习、教师指导学习的互补互促，将选题、练习、记笔记、问答、检测、批改等环节串联起来[1]。翻转课堂教学模式的应用，有助于建立起完善的“教”与“学”的教学系统，引导学生针对物理知识与技能多角度开展实验探究，从而掌握物理知识与技能中的要点难点，提高物理实验教学活动的整体效果。
（二）教学资源的适应性
翻转课堂教学模式下的物理实验教学，其教学资源的使用空间更多是在课外、在学生家庭，包括微视频、小课件等主要形式；也可以开展网络教育，由教师或其他物理学科培训从业人员提供在线辅导。教学资源的主题高度集中于物质与属性、能量与转化、运动形式与相互作用三大方面的内容，涵盖滑动变阻器的使用、能的转化、电荷相互作用规律、液体压强与深度的关系、力学轨道小车、凸透镜成倒立缩小实像、三棱镜对光的折射作用、摩擦起电现象等诸多实验活动。微视频、小课件等教学资源具有暂停、回放、点播、答题等多种功能，如果辅以SPOC、MOOC等在线平台，还可以增加视频直播、交流互动、总结反馈、资料下载等功能，能够有效帮助学生开展高质量的自主学习，保障学生在物理学习全过程中的主体地位。
（三）学习环境的开放性
以翻转课堂教学模式为基础对初中物理实验教学活动进行改革创新，可以突破传统课堂教学的时空束缚，引入开放式学习的教育思想。在教学活动的设计方面，应从学生的自主学习需求入手，尽量创设开放的学习环境。教师应把握光学、力学、声学、电学等不同领域的物理知识，对实验方法进行差异化指导，培养学生独立制订实验计划、选用实验装置、观察实验现象、记录实验进展、分析实验结果的能力。尤其要针对课前预习与课中探究、师生互动与当堂检测等学习环节，在计划开放、资源开放、时空开放、目标开放等方面打破常规，少一些限制，多留一些弹性的发挥空间，为学生自主完成物理实验、自主获得实验结论提供必要的辅助。
二、物理实验教学中应用翻转课堂的优化策略
物理实验教学中翻转课堂的应用策略，可实行课前预习、课中探究、课后巩固的全过程管理和优化，帮助学生明确各个单元的学习要点和各个章节的主攻方向，将探究实验作为物理教学的基本方式，做到能够动手操作的实验尽量创造条件动手操作，不能实现动手操作的组织学生观看有关实验视频。
（一）课前预习
课前预习是翻转课堂教学中至关重要的环节。教师在应用翻转课堂教学模式进行物理实验教学时，一般会综合分析物理实验教学的具体需求和主要目标，在课前录制翻转课堂微视频，并完成导学案的制作，确保能在课前为学生参与实验探究活动提供相应的指导，提高学生课前预习的效率。教师可以引导学生独立进行物理实验操作，让学生在实验过程中对涉及的物理知识进行反复验证，记录下实验中遇到的困惑和难点，留待课堂中向教师请教，或与同学讨论解决。如此就可以节省课堂时间，帮助学生在自主预习的基础上形成对物理实验知识的系统认知。例如，在预习苏科版初中《物理》九年级上册第十三章《电路初探》的第二小节《电路连接的基本方式》时，教师可以通过微视频的方式，组织学生观看“连接串联电路和并联电路”的实验过程，了解基础电路实验系统的连接和设置，并为学生提供有关实验报告类型的导学案。在实验报告中应明确实验名称、实验目的、实验器材、实验电路等，对实验操作的具体步骤和各项操作要求进行详细介绍以及直观展示，并在实验报告中为学生提供实验数据或者实验现象的记录表，向学生提出实验现象分析总结方面的引导性问题等。在翻转课堂教学模式下，学生在预习环节结合教师的微视频指导和实验报告信息，尝试独立应用实验器材完成实验装置的安装，然后结合具体实验步骤开展实验活动，并针对不同开关位置、开关通断情况等，对小灯泡发光的情况进行准确的记录。
（二）课中探究
在翻转课堂教学模式下，初中物理实验教学从传统的知识传授、单向吸收转变为学生自主探究、互动交流、解决疑难、接受检测。学生在完成对物理实验知识的预习后，会对自己在独立探索和实验操作中遇到的问题进行整理，然后在课堂学习过程中寻求问题的解决办法。教师在课堂上集中解决学生个性和全班共性的问题，从而提高物理实验教学效率。
1.学习小组的合作探究
教师在物理实验教学的起始阶段，组织学生以小组为单位进行讨论，共享独立预习的成果，并针对遇到的问题在小组内交流[2]。如此可以对学生的独立学习能力和实验探索能力进行有效的锻炼，让学生在互帮互助的基础上解决物理实验探究中遇到的问题。例如，在学习苏科版初中《物理》九年级上册第十一章《简单机械和功》的第二小节《滑轮》时，教师放手让学生自主开展“研究定滑轮和动滑轮的特点”的实验，并提醒学生课前预习实验操作过程和注意事项。在小组合作学习阶段，学生在小组内对自己在课前预习环节中遇到的问题进行讨论和探究。比如，一个小组成员提出：“我在滑轮组实验中没有按照老师提供的实验操作步骤绕线，但是我发现同样能省力。这是为什么呢？你们也遇到了这样的情况吗？”在提出问题后，小组成员在小组内分别演示自己的绕线方法，其他成员针对绳子的起点、拉力的方向、拉力的大小以及移动的距离等实验数据共同进行对比分析，尝试解决问题。在经过反复实验论证之后，发现在设计滑轮组的过程中有很多不同的绕线方法，对应的实验效果也不尽相同。
2.教师的必要指导
放手让学生自主操作并不等于完全放任不管。物理实验教学的高效完成，仍然离不开教师的必要指导。学生在小组实验探究的基础上初步解决了独立实验环节遇到的问题，但并没有从根本上解决问题。在后期教学指导环节，教师可以通过与学生的互动交流，重点帮助学生解决个性化的问题，有意识地发展学生的物理理论学习能力和实践操作能力。教师的必要指导能帮助学生总结物理实验的规律性特征，促使学生养成良好的物理学习习惯。在翻转课堂教学模式下，教师的指导可以全面提高学生物理实验探究的整体效果。例如，结合学生在苏科版初中《物理》九年级上册《滑轮组》章节的物理实验中遇到的问题，教师可以在课堂教学中组织学生补充开展“滑轮组绕线方式”的演示实验，通过多组实验论证分析滑轮组不同绕线方式的效果，从而得出最省力的绕线原则和方法，如“从轮子数量最少的钩子开始”“坚持定动交替的原则”“坚持就近原则”“坚持奇数动、偶数定”等。在教师的针对性指导下，学生不仅能解决自己在自主实验时遇到的问题，还能从深层次学习物理知识，总结物理规律，提高物理实验的综合学习效果。在翻转课堂的教学模式下，教师与学生进行有效的互动交流，能帮助学生解决实验学习中的困惑，激发学生的实验探究兴趣，养成对于物理实验进行深入探究的良好习惯[3]。
（三）课后巩固
缺乏检测、缺乏巩固的教学，是不完整的教学。翻转课堂模式下的物理实验教学，一样需要通过作业检测、实验操作等办法，实现课后巩固和总结提高的目标。借助微课、在线练习、限时测评等资源和工具，教师在课后巩固训练方面可为学生提供一定的拓展探究任务，引导学生在物理实验中摆脱一章一节的局限，进行举一反三的系统探索，帮助学生巩固科学化、规范化开展物理实验的认知，加深学生对于物理实验结论的理解和应用[4]。例如，在课后巩固苏科版初中《物理》九年级上册第十二章《机械能和内能》的第三小节《物质的比热容》实验成果时，教师可以设置探究性实验教学活动，为学生布置相应的实验任务，如：“结合实验原理，你能对实验器材进行调整和修改吗？你能尝试使用生活中的素材重新设置实验吗？”按照教师的引导，学生在课后巩固阶段会尝试结合实验原理以及课堂所学实验知识，提出改进和优化实验装置的设想，借助自制或购买的简易实验工具箱完成实验操作，从而对自己的物理实验设想进行验证分析。如此，将能进一步放大翻转课堂教学活动的价值，帮助初中生更加深入、系统地探索物理知识，形成一定的科学探究能力，以及较强的创新思维能力。
三、结语
综上所述，在物理实验教学中有意识地探索翻转课堂的实践应用，能突出学生在物理实验学习中的主体地位，真正将课堂还给学生，让学生与物理亲密接触，实现对学习流程的重新建构，以及对学习效果的简便检测[5]。同时，也能充分体现物理学科的实践性特点，帮助学生体验提出问题、假设结论、动手实验、求证分析、合作探究、评估收获等学习过程，全面培养学生的探究能力、创新意识和科学精神，从而顺利完成初中物理有关物质与属性、能量与转化、运动形式与相互作用三大方面的课程目标。
作者:李银存 单位:江苏省兴化市昭阳湖初级中学
