关于“学练翻转”的物理教学探讨

学生的学习过程总体可分为两个阶段：一是知识的传递，其核心是“学”，传统的形式是讲授，往往被安排在课内；二是知识的内化，其核心是“练”，传统的形式是作业，往往被安排在课外.而“学练翻转”是以物理教学为载体，把传统的“课上学、课后练”转变为“课外学、课内练”.

本文以苏科版初中物理《摩擦力》的教学实践为例，对“学练翻转”课堂教学实践进行探讨.

一、课外自“学”

（一）视频导学

视频1 （摩擦力概念的建立）

【看一看】 一长方体木块平放在一块可以绕支点转动的长木板上，发现木块在倾角逐渐增大的长木板上先静止后滑动.再让一节干电池平放在同样的长木板上，发现干电池在倾角逐渐增大的长木板上加速向下滚动至水平桌面后，慢慢地停下来.（实验法）

【想一想】 视频提供师生互动的方式，帮助学生建立摩擦力的概念.视频中师生对上述实验中的现象进行讨论，核心内容归纳成如表1所示.（归纳法）

表1

由表1中的信息，可得出摩擦力的定义：两个相互接触的物体，受到接触面阻碍其相对运动的力叫摩擦力.根据摩擦力产生的原因不同，可分为静摩擦、滑动摩擦、滚动摩擦三类，在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多.（分类法）

由摩擦力的定义归纳出其产生的条件：一是两个物体相互接触并挤压；二是接触面必须粗糙；三是物体间要有相对运动或相对运动的趋势.

视频2 （摩擦力大小的测量）

【看一看】 视频中的测量方法是：将长木板放在水平桌面上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，读出此时弹簧测力计的示数.匀速拉动木块的目的是为了使木块处于平衡状态，保证弹簧测力计的示数刚好等于所测滑动摩擦力的大小.（等效法）

【想一想】 用这样的方法测量摩擦力的大小有困难吗？如何克服？

视频中的相对运动是拉动木块而使长木板保持静止，但要确保木块匀速有困难，而且弹簧测力计在运动过程中读数也有困难.

可拉动长木板让木块静止的方法使木块相对运动，如图1所示.无论怎样拉动长木板（加速、减速还是匀速），木块和弹簧测力计都处于静止状态.这样既解决了匀速拉动的困难，又克服了弹簧测力计的读数困难.相比之下，图1操作方便，而且容易读准示数.（对比法）

视频3 （摩擦力方向的判断）

【探一探】 视频设计了牙刷与手面的相对运动，其方向或相对运动趋势方向用箭头的指向表示，如图2所示.当牙刷相对于手向右运动时，产生的摩擦就是滑动摩擦，牙刷毛发生形变的方向向左.当牙刷相对于手有向右运动的趋势时，产生的摩擦就是静摩擦，牙刷毛发生形变的方向也向左.而牙刷毛发生形变的方向就是牙刷所受摩擦力的方向.由此可以得出：摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动的趋势方向相反.（类比法）

视频4 （摩擦力影响因素的探究）

视频创设了手抓泥鳅的学生实验，几个学生都抓不住玻璃缸中的泥鳅，因为泥鳅太滑了，手与泥鳅之间的摩擦力太小了.（体验法）

【提出问题】 影响滑动摩擦力大小的因素有哪些？

【猜想假设】 可能与接触面的粗糙程度、接触面积、压力的大小等因素有关.（假设法）

【设计实验】 提供的实验器材有：①弹簧测力计；②平面和侧面有能放置钩码的圆孔的长方体木块（图3），可方便地改变接触面积和压力的大小；③木块的底面用双面胶作为调换材料的中介物，可方便地将质量可忽略的镜面纸、硬板纸、塑料纸等材料与木块连接，能方便地改变接触面的粗糙程度.（控制变量法）

【收集数据】 实验装置如图4所示.向右拉动木板，读出弹簧测力计的示数f，记录在表2中.（表格法）

【分析论证】

分析比较2、3行中的数据可知：摩擦力的大小与压力的大小有关并成正比关系.

分析比较3、4、5行中的数据可知：摩擦力的大小与接触面积的大小无关.

分析比较6、7、8行中的数据可知：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越光滑，摩擦力就越小.泥鳅的表面很滑，手与泥鳅间的摩擦力很小，所以很难抓住泥鳅.

【得出结论】

滑动摩擦力的大小与物体间压力的大小有关，与接触面的粗糙程度有关.压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大.（归纳法）

视频5 （摩擦力在生活中的应用）（略）

（二）热身训练（其中的两道选择题和两道填空题略）

表3是某实验小组同学做“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验记录.（考查实验探究摩擦力的影响因素）

表3

（1）分析比较序号1与2的实验数据，可知：接触面相同时，压力越大，摩擦力越大.

（2）分析比较序号2与3的实验数据，可知：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.

（三）知识梳理

视频中有引导学生梳理知识和方法的设计，帮助学生形成知识明线和方法暗线.

知识明线：自学内容由摩擦力的概念类型条件大小方向影响因素应用.

方法暗线：感悟方法由实验归纳分类等效对比类比体验控制变量表格等方法.

二、课内导“练”

课内导练包括“问题诊断、合作探究、自主练习和反馈评价”这四个环节，它是对课外自学成果的检测和深化.

（一）问题诊断

问题一：为什么只有匀速拉动物体时，弹簧测力计的示数才是所测摩擦力的大小？

因为只有匀速拉动物体，该物体受到的摩擦力和弹簧测力计对它的拉力才相同，才可以用弹簧测力计示数来替代摩擦力的大小，这就是典型的等效替代法.具体的要到下一章学了“二力平衡”后才会真正理解.

问题二：怎样判断自行车运动过程中前、后轮所受到摩擦力的方向？

要弄清楚该问题，先观看图5所示的演示实验.

将电动玩具小车A前后对应（图中浅色轮子为主动轮，设置在后轮，与自行车一致），并居中放在二个能前后运动的长板B和C上.闭合小车开关，使其向右（前）运动的同时，发现长板C也在向右（前），长板B却向左（后），说明长板B受到一个向左（后）的作用力，由于力的作用是相互的，主动轮受到一个向右（前）的力的作用，这个力就是摩擦力，力的方向与该小车的运动方向相同，同理可知：小车A的前（从动）轮受到的摩擦力的方向向左（后）.即自行车的后轮受到摩擦力（静摩擦）的方向向前，与自行车运动的方向一致，这个摩擦力才是使自行车前进的动力.前轮受到摩擦力（滚动摩擦）的方向向后，与自行车运动的方向相反，是阻力.（实验法、类比法）

（二）合作探究

教师：现有一个葡萄酒瓶，利用此瓶，请同学们提出一个探究影响摩擦力大小因素的问题，并以小组为单位，制订方案，合作探究.

学生：做个拔瓶游戏，一手抓瓶口，一手抓瓶底，向外使劲拔，如图6所示，看哪只手胜.也可以两个人进行拔瓶比赛，看哪个人胜.

猜想1：可能是抓瓶口的那只手或那个人胜.

理由：瓶口有螺纹，手与瓶口处的接触面比手与瓶底处的接触面要粗糙，在两只手对瓶口处或瓶底处的握力（即压力）相同的情况下，瓶口处所受到的摩擦力要大于瓶底处所受到的摩擦力，所以抓瓶口的那只手或那个人胜.（控制变量法）

猜想2：可能是抓瓶底的那只手或那个人胜.

理由：手与瓶口处的接触面积小于手与瓶底处的接触面积，手与瓶口处的摩擦力就小于手与瓶底处摩擦力，所以抓瓶底的那只手或那个人胜.

学生：该理由不成立.摩擦力与接触面积无关.

实验：按图6所示方法拔瓶，结果是抓瓶口的那只手胜，说明猜想1正确.（实验法）

结论：压力相同时，接触面越粗糙，摩擦力越大.

交流：该实验还间接地证明了摩擦力与接触面积无关；由不分胜负到分出胜负，说明摩擦力的大小与压力大小有关.胜方的摩擦力属静摩擦力，败方的摩擦力属滑动摩擦力.

（三）自主练习

包括8道选择题（每题4分，共32分），4道填空题（16空，共32分），3道实验探究题（每题12分，共36分）.（具体内容略）

（四）反馈评价

对学生练习中的失分点进行反馈和矫正，并对课堂中的学生行为进行适度评价.（略）

三、实践反思

我校物理教研组实践的“学练翻转”，源自于美国的两位化学教师开创的“翻转课堂”，尤其是萨尔曼・可罕在TED的演讲中提出“让我们用视频重新创造教育”，才使“翻转课堂”迅速成为全球教育的一个热点[1].

“学练翻转”物理课堂的实践虽然才刚刚起步，但所取得的成绩确实是鼓舞人心的.我们主要有以下体会.

（一）学生成了课堂真正的主人

如果说传统课堂中只有课外作业是学生自主完成的话，那么在“学练翻转”中，无论是课外还是课内，都是学生自主构建、协作完成的.因为学生在课外自学的过程中，无论是视频导学、热身训练还是知识梳理，都是学生的个体行为，具有高度的自主性.但是也不否认，部分学生由于缺乏自主学习的习惯，所以在实施翻转学习的开始阶段，教师对这部分学生要格外关注，要为其提供辅助式学习工具，如导学案等.要有针对性地培养这部分学生自主学习的能力，使这部分学生逐步养成良好的自主学习的习惯，才能跟上翻转学习的步伐.这样，所有学生就都可以根据自身的需要和进度，自主选择学习时间、地点和内容.难点问题可以多看几次视频，难理解的问题可以留在上课时与教师探讨.就是在课内，至少有30分钟的自主练习是学生的个体行为，而问题诊断、合作探究和反馈评价等环节，学生的参与度都非常高.较之传统课堂，“学练翻转”课堂有更多的时间去发展学生的高阶能力[2].

（二）教师成了学练翻转的关键

“学练翻转”的核心问题是“视频导学”和“自主练习”等内容的精心设计与创建.这对习惯于传统教育的教师而言，是一种自我挑战.学练翻转能否成功，有赖于老师思想和行为上的改变，不但体现在从主导到引导的转变，而且体现在对学生的服务意识的建立，教师就成了学练翻转的关键.这就有必要对教师群体，围绕教学理念、教学手段、教学流程、角色转换等方面进行普适培训、集体充电.更要对视频的制作技术进行专题培训，才会确保视频设计和制作的科学性、针对性和趣味性，才能在有效运用“数字化校园”平台的基础上，成功实现课堂的翻转，才会使学生易学、爱学、乐学，学练翻转的课堂实践才能事半功倍.

（三）高效课堂才真正落到实处

高效课堂是有效课堂的最高境界，其主要特征就是轻负担，低消耗，全维度，高质量.在我国的基础教育界曾受追捧的洋思模式和杜口模式，被誉为高效课堂的典范，“学练翻转”与“先学后教”极为相似.不同的是洋思、杜郎口模式中的“先学”是通过导学案的方式实施的.令人质疑的是学生在课前通过导学案上的自学提示和阅读教材，课堂上学生通过展示汇报来实现师生和生生的互动就能真正实现高效课堂了吗？

而“学练翻转”的“先学”是在课外通过“数字化校园”平台下载的互动视频实现的，其自学的情景、效果、质量比导学案优越得多，而且课内的“问题诊断”与“合作探究”实现了师生和生生的互动，尤其是30分钟左右课内的“自主练习”（包括量化评价、反馈矫正），学生是全身心、高投入、高质量的，那才是真正意义上的高效课堂.

“学练翻转”课堂教学实践才刚刚起步，存在的问题还很多，尤其是“视频导学”的设计与制作，还是十分稚嫩的.其中视频中的互动成分还不够，“数字化校园”平台的创设与“学练翻转”课堂的要求还有待于进一步的磨合，物理教研组的全员参与度还不够.令人欣慰的是，“学练翻转”的课堂实践已经被不少家长所接受，被不少学生所喜欢，已经迈开了成功的一步.我愿为之继续努力，使之早日开花结果。

参考文献：

[1] 唐晓勇. “翻转课堂”：数字技术引发的学习变革[J].中小学教育，2013（12）：16-18.

[2] 秦炜炜. 翻转课堂：课堂教学改革的新范式[J].中小学教育，2013（12）：3-8.