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摘 要：本文对石河子市一所中学高一年级学生关于“实验：探究加速度与力、质量的关系”实验课的学习现状进行了调查统计，分析总结了本地区探究式教学模式下现存的实验教学问题，并利用“翻转课堂”的特有优势提出解决问题的建议。希望能有效利用“翻转课堂”帮助学生提高自学效率，以期从不同维度实现学生全面发展，并对一线教师优化物理实验教学有借鉴作用。
关键词：物理实验教学；翻转课堂；调查研究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）9-0046-4
1 引 言
物理学科中实验是物理学研究的基础，也是物理教学的基础、手段和重要内容，更是实施科学教育的重要途径[1]。物理课程标准就对学生物理实验课程的学习提出了更高的要求，它要求学生在学习科学知识的同时还要通过参与实验探究过程和体验实验探究方法逐步形成解决实际问题的能力及科学态度和责任感。基于此，笔者主要对石河子市某中学“实验：探究加速度与力、质量的关系”的物理实验课堂中学生不同层次能力的发展情况进行调查研究。
2 基于实验课的现状调查
2.1 研究对象
本研究在石河子市一所中学进行，该中学在新疆兵团学校排名处于中游，因此调查结果具有一定的参考意义。此次调查共对高一年级92名学生抽样调查并发放调查问卷。为尽可能真实地了解学生的学习现状，此次调查问卷在学生完成知识巩固环节后及时发放，表明匿名调查，并对高一年级两位骨干物理教师和其他三位物理任课教师进行访谈。
2.2 研究方法
调查问卷是笔者自制，主要针对“实验：探究加速度与力、质量的关系”实验课程学生的理论知识、实验过程、实验态度进行调研。共10道题目，1～5、6～7、8～10分别从“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三个维度来了解学生不同层面的发展情况。本次调查共发放92份问卷，有效收回87份。
对教师的访谈共有两个问题：（1）在实验教学中对各个教学环节的时间分配及缘由。（2）是否了解“翻转课堂”？若对物理实验教学进行优化，是否愿意进行此种教学模式尝试？
3 研究结果分析
3.1 调查问卷的结果分析
3.1.1 对知识与技能的分析
知识技能调查如表1所示。根据调查问卷，针对学生对知识技能的五道题的回答情况进行了分析。
对图1中的数据进行对比分析可以得出：56%以上的学生对本节课程采用的“控制变量法”、实验仪器的选择以及实验数据采用的“化曲为直”的实验方法存在理解上的误区；40%的学生对于实验“平衡摩擦力”的次数没有准确的认识；最为突出的是学生对实验误差来源的分析并不充分和深入，错误率高达71%。
由此可见，学生对实验课理论知识的掌握还存在较大的问题。对于实验方法仅仅是表面记忆，并不能完成类比迁移；在选择测量力的实验仪器方面不能从原理上理解和分析认识；关于 “平衡摩擦力”的准备工作，不能准确认识其目的，同时难以运用理论分析指导实验具体操作。由此可见，即便学生完成课后巩固环节，依旧对理论知识掌握得不牢固。
3.1.2 对过程与方法的分析
在此维度下笔者分别对学生是否有时间与教师、小组成员讨论交流及实验过程中角色的担任两方面进行了调查。
对图2进行分析，83%的学生认为很少有时间进行合作学习，其中23%的学生认为课堂几乎没有时间与教师、同伴交流学习。可见，探究式实验课堂的教学模式下，很难实现对学生发现问题、解决问题、培养团队合作精神等非知识技能的训练，也难以充分发挥实验课程引导学生参与科学探究的实验目的。
对图3进行分析，小组成员都有自己明确的角色，任务也被均匀分配，学生都能积极地参与实验。在这种良好的角色分配下，教师应寻求新的教学模式为课堂互动和科学探究提供时间上的支持，围绕“立德树人”的根本任务，进一步提高学生物理学科的核心素养。
3.1.3 对情感、态度与价值观的分析（如表2）
通过分析数据，一半以上的学生认为操作过程中不需要控制砝码不掉落；47.1%的学生为保证数据的合理性会人为删添、改动实验数据；78.1%的学生都表现出喜欢并且愿意参与实验课堂。由此反映出，大部分学生爱护实验仪器、尊重实验数据的意识较为淡薄；同时，绝大多数学生对于实验课表现出极高的兴趣，基于此教學中教师应该充分利用学生对物理实验课的积极情感，引导学生树立正确的情感、态度与价值观[2]。
3.2 访谈的结果分析
对于访谈问题（1）：
两位骨干教师会为知识讲解环节分配30分钟，小组操作、合作讨论、处理问题等环节共分配15分钟。主要考虑到理论知识部分重难点较多，学生课前自主预习的效果不理想，因此重点强调学生对知识技能的掌握；其他三位任课教师分配课堂环节大致相同，知识讲解、小组操作、合作讨论、处理问题各环节所占用的时间比例为35%，20%，25%，20%。主要考虑到教学的各个环节对学生不同能力发展的必要性，因此会比较均匀地分配课堂时间。
对于访谈问题（2）：
部分教师对于“翻转课堂”不太了解，通过笔者对“翻转课堂”的介绍，所有的物理教师都对“翻转课堂”教学抱有积极的态度并且表示愿意在优化实验教学的过程中进行“翻转课堂”实验教学的尝试。
根据访谈问题可知，由于学生学习起点和教师教学经验的差异，教师对于课堂各个环节的时间分配不同，但所有的教师都会不同程度地压缩部分教学环节的时间，这也是影响学生掌握实验原理、方法、仪器等理论知识、参与科学探究、形成科学态度与价值观的主要因素；同时，教师也在积极寻求改进实验教学的方法，并愿意将“翻转课堂”教学模式作为优化实验教学的策略进行教学尝试。 4 调查结果反映的实验教学困境
依据调查结果和访谈问题，笔者归纳总结出物理实验教学存在以下三点问题：
1.由于高中物理知识难度的增加，学生课前难以内化理论知识，导致自主预习效果不理想。
2.课堂师生互动、生生互动不够，教师很难对学生存在的问题进行个性化的教学。
3.探究式实验教学主要强调对学生“知识技能”的培养，忽视了对“情感、态度与价值观”等过程性目标的渗透。
5 解决物理实验教学困境的对策
近些年，随着现代化信息技术的高速发展，以视频为载体的高效教学模式——“翻转课堂”在我国应运而生。它是运用现代信息技术手段，将课堂传输知识的环节放在课前完成，课堂上学生进行知识内化的新型教学模式[3]。根据实验教学困境及访谈（2），笔者结合“翻转课堂”特有的优势提出了解决物理实验课堂现存教学问题的三点建议。
5.1 应用“翻转课堂”辅助学生高效地进行课外学习
“翻转课堂”要求教师将视频课程共享在网络平台上，教师利用这一技术通过专业的讲解辅助学生解决课外自主学习过程遇到的知识上的障碍，并且改善学生在课外学习中突然有疑惑却抑制住大脑的冲动将问题放置的现状。例如，关于此次实验平衡摩擦力次数的问题，学生课前自主学习很难深入剖析其根本原因，教师可将该部分内容录制成视频课程，通过网络共享引导学生对斜面小车受力分析，得出Gsinθ=u·G·cosθ，进而辅助学生明确摩擦力的平衡次数只与夹角和摩擦因数有关，而与质量无关，因此实验前只需平衡一次摩擦力。及时解决学生存在的问题帮助学生在课外发生顿悟，进而解决传统教学模式下存在的问题1，使学生的课外学习高效化，同时为课堂合作学习提供时间支持。
5.2 应用“翻转课堂”辅助教师个性教学
学生高效的预习使得课内教师有时间和精力针对不同学生存在的问题提供Just-in-time个性教学，对不同学生存在的具体问题进行指导分析。例如，关于纸带上点分布不均匀的可能原因、判断平衡摩擦力是否到位等问题，更有效地实现了课内个性化、有针对性的教学，解决传统教学存在的问题2。为实验课堂增添了师生、生生间的互动，也为构建新型的师生关系、小组间交流观点和经验使不同的认知发生互相碰撞提供可能[3]。
5.3 应用“翻转课堂”辅助教学实现过程目标
“翻转课堂”模式下学生课外完成知识传输，这种教学环节的反转为课内教师培养学生的情感、态度、价值观提供了条件。例如，学习电学部分课堂上教师有更多的时间和空间组织学生探讨生活中关于安全用电和节约用电的相关物理知识，理解STSE四要素的相互关系并且形成可持续发展与保护环境的意识，真正实现从物理走向生活。在加强合作学习、培养发散思维的同时强化了对过程性目標的关注，把重点从对意义、概念的理解转移到探究过程学习的完善性方面。进而有效解决问题3。
6 总 结
中学物理教学中强化实验教学、克服实验教学现存的困难和提高物理实验教学效果格外重要[4]。“翻转课堂”特有的优势在一定程度上弥补了探究式物理实验教学的缺陷，为学生参与课堂和有效实验教学提供了可靠途径，也是一种全新的促进学生全面发展的教学模式。教师应在工作之余了解现代信息技术辅助下的课堂教学模式，在运用其解决现存问题的同时为课堂注入新的活力。
参考文献：
[1]徐益勇.高中物理教学现状与对策分析[J].中学物理教学参考，2016，45（11）：11.
[2]杨煦程.“引导”在中学物理翻转课堂中的应用[J].物理教学探讨，2017，35（2）：76-77.
关键词：物理实验教学；翻转课堂；调查研究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）9-0046-4
1 引 言
物理学科中实验是物理学研究的基础，也是物理教学的基础、手段和重要内容，更是实施科学教育的重要途径[1]。物理课程标准就对学生物理实验课程的学习提出了更高的要求，它要求学生在学习科学知识的同时还要通过参与实验探究过程和体验实验探究方法逐步形成解决实际问题的能力及科学态度和责任感。基于此，笔者主要对石河子市某中学“实验：探究加速度与力、质量的关系”的物理实验课堂中学生不同层次能力的发展情况进行调查研究。
2 基于实验课的现状调查
2.1 研究对象
本研究在石河子市一所中学进行，该中学在新疆兵团学校排名处于中游，因此调查结果具有一定的参考意义。此次调查共对高一年级92名学生抽样调查并发放调查问卷。为尽可能真实地了解学生的学习现状，此次调查问卷在学生完成知识巩固环节后及时发放，表明匿名调查，并对高一年级两位骨干物理教师和其他三位物理任课教师进行访谈。
2.2 研究方法
调查问卷是笔者自制，主要针对“实验：探究加速度与力、质量的关系”实验课程学生的理论知识、实验过程、实验态度进行调研。共10道题目，1～5、6～7、8～10分别从“知识与技能”“过程与方法”“情感、态度与价值观”三个维度来了解学生不同层面的发展情况。本次调查共发放92份问卷，有效收回87份。
对教师的访谈共有两个问题：（1）在实验教学中对各个教学环节的时间分配及缘由。（2）是否了解“翻转课堂”？若对物理实验教学进行优化，是否愿意进行此种教学模式尝试？
3 研究结果分析
3.1 调查问卷的结果分析
3.1.1 对知识与技能的分析
知识技能调查如表1所示。根据调查问卷，针对学生对知识技能的五道题的回答情况进行了分析。
对图1中的数据进行对比分析可以得出：56%以上的学生对本节课程采用的“控制变量法”、实验仪器的选择以及实验数据采用的“化曲为直”的实验方法存在理解上的误区；40%的学生对于实验“平衡摩擦力”的次数没有准确的认识；最为突出的是学生对实验误差来源的分析并不充分和深入，错误率高达71%。
由此可见，学生对实验课理论知识的掌握还存在较大的问题。对于实验方法仅仅是表面记忆，并不能完成类比迁移；在选择测量力的实验仪器方面不能从原理上理解和分析认识；关于 “平衡摩擦力”的准备工作，不能准确认识其目的，同时难以运用理论分析指导实验具体操作。由此可见，即便学生完成课后巩固环节，依旧对理论知识掌握得不牢固。
3.1.2 对过程与方法的分析
在此维度下笔者分别对学生是否有时间与教师、小组成员讨论交流及实验过程中角色的担任两方面进行了调查。
对图2进行分析，83%的学生认为很少有时间进行合作学习，其中23%的学生认为课堂几乎没有时间与教师、同伴交流学习。可见，探究式实验课堂的教学模式下，很难实现对学生发现问题、解决问题、培养团队合作精神等非知识技能的训练，也难以充分发挥实验课程引导学生参与科学探究的实验目的。
对图3进行分析，小组成员都有自己明确的角色，任务也被均匀分配，学生都能积极地参与实验。在这种良好的角色分配下，教师应寻求新的教学模式为课堂互动和科学探究提供时间上的支持，围绕“立德树人”的根本任务，进一步提高学生物理学科的核心素养。
3.1.3 对情感、态度与价值观的分析（如表2）
通过分析数据，一半以上的学生认为操作过程中不需要控制砝码不掉落；47.1%的学生为保证数据的合理性会人为删添、改动实验数据；78.1%的学生都表现出喜欢并且愿意参与实验课堂。由此反映出，大部分学生爱护实验仪器、尊重实验数据的意识较为淡薄；同时，绝大多数学生对于实验课表现出极高的兴趣，基于此教學中教师应该充分利用学生对物理实验课的积极情感，引导学生树立正确的情感、态度与价值观[2]。
3.2 访谈的结果分析
对于访谈问题（1）：
两位骨干教师会为知识讲解环节分配30分钟，小组操作、合作讨论、处理问题等环节共分配15分钟。主要考虑到理论知识部分重难点较多，学生课前自主预习的效果不理想，因此重点强调学生对知识技能的掌握；其他三位任课教师分配课堂环节大致相同，知识讲解、小组操作、合作讨论、处理问题各环节所占用的时间比例为35%，20%，25%，20%。主要考虑到教学的各个环节对学生不同能力发展的必要性，因此会比较均匀地分配课堂时间。
对于访谈问题（2）：
部分教师对于“翻转课堂”不太了解，通过笔者对“翻转课堂”的介绍，所有的物理教师都对“翻转课堂”教学抱有积极的态度并且表示愿意在优化实验教学的过程中进行“翻转课堂”实验教学的尝试。
根据访谈问题可知，由于学生学习起点和教师教学经验的差异，教师对于课堂各个环节的时间分配不同，但所有的教师都会不同程度地压缩部分教学环节的时间，这也是影响学生掌握实验原理、方法、仪器等理论知识、参与科学探究、形成科学态度与价值观的主要因素；同时，教师也在积极寻求改进实验教学的方法，并愿意将“翻转课堂”教学模式作为优化实验教学的策略进行教学尝试。 4 调查结果反映的实验教学困境
依据调查结果和访谈问题，笔者归纳总结出物理实验教学存在以下三点问题：
1.由于高中物理知识难度的增加，学生课前难以内化理论知识，导致自主预习效果不理想。
2.课堂师生互动、生生互动不够，教师很难对学生存在的问题进行个性化的教学。
3.探究式实验教学主要强调对学生“知识技能”的培养，忽视了对“情感、态度与价值观”等过程性目标的渗透。
5 解决物理实验教学困境的对策
近些年，随着现代化信息技术的高速发展，以视频为载体的高效教学模式——“翻转课堂”在我国应运而生。它是运用现代信息技术手段，将课堂传输知识的环节放在课前完成，课堂上学生进行知识内化的新型教学模式[3]。根据实验教学困境及访谈（2），笔者结合“翻转课堂”特有的优势提出了解决物理实验课堂现存教学问题的三点建议。
5.1 应用“翻转课堂”辅助学生高效地进行课外学习
“翻转课堂”要求教师将视频课程共享在网络平台上，教师利用这一技术通过专业的讲解辅助学生解决课外自主学习过程遇到的知识上的障碍，并且改善学生在课外学习中突然有疑惑却抑制住大脑的冲动将问题放置的现状。例如，关于此次实验平衡摩擦力次数的问题，学生课前自主学习很难深入剖析其根本原因，教师可将该部分内容录制成视频课程，通过网络共享引导学生对斜面小车受力分析，得出Gsinθ=u·G·cosθ，进而辅助学生明确摩擦力的平衡次数只与夹角和摩擦因数有关，而与质量无关，因此实验前只需平衡一次摩擦力。及时解决学生存在的问题帮助学生在课外发生顿悟，进而解决传统教学模式下存在的问题1，使学生的课外学习高效化，同时为课堂合作学习提供时间支持。
5.2 应用“翻转课堂”辅助教师个性教学
学生高效的预习使得课内教师有时间和精力针对不同学生存在的问题提供Just-in-time个性教学，对不同学生存在的具体问题进行指导分析。例如，关于纸带上点分布不均匀的可能原因、判断平衡摩擦力是否到位等问题，更有效地实现了课内个性化、有针对性的教学，解决传统教学存在的问题2。为实验课堂增添了师生、生生间的互动，也为构建新型的师生关系、小组间交流观点和经验使不同的认知发生互相碰撞提供可能[3]。
5.3 应用“翻转课堂”辅助教学实现过程目标
“翻转课堂”模式下学生课外完成知识传输，这种教学环节的反转为课内教师培养学生的情感、态度、价值观提供了条件。例如，学习电学部分课堂上教师有更多的时间和空间组织学生探讨生活中关于安全用电和节约用电的相关物理知识，理解STSE四要素的相互关系并且形成可持续发展与保护环境的意识，真正实现从物理走向生活。在加强合作学习、培养发散思维的同时强化了对过程性目標的关注，把重点从对意义、概念的理解转移到探究过程学习的完善性方面。进而有效解决问题3。
6 总 结
中学物理教学中强化实验教学、克服实验教学现存的困难和提高物理实验教学效果格外重要[4]。“翻转课堂”特有的优势在一定程度上弥补了探究式物理实验教学的缺陷，为学生参与课堂和有效实验教学提供了可靠途径，也是一种全新的促进学生全面发展的教学模式。教师应在工作之余了解现代信息技术辅助下的课堂教学模式，在运用其解决现存问题的同时为课堂注入新的活力。
参考文献：
[1]徐益勇.高中物理教学现状与对策分析[J].中学物理教学参考，2016，45（11）：11.
[2]杨煦程.“引导”在中学物理翻转课堂中的应用[J].物理教学探讨，2017，35（2）：76-77.