基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的大學物理實驗教學改革與實踐

王帥 杜安

【摘 要】本文梳理了目前大學物理實驗教學存在的問題，并將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式應用于大學物理實驗課程，分析相關教學流程并開展教學實踐，通過研究，提出將“翻轉(zhuǎn)課堂”應用于大學物理實驗課程的策略，并對實施結果進行總結和展望。

【關鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 ? ?大學物理實驗教學 ? ? 問題 ? ? 策略

一、“翻轉(zhuǎn)課堂”的含義

“翻轉(zhuǎn)課堂”的英文名稱為“flipped classroom”，它在2007年由美國一高中的兩名教師首先應用于課堂。這兩名教師錄制好相關教學視頻并要求學生課前在家觀看視頻進行預習，然后第二天在課堂中進行練習與討論。這種建立在多媒體和互聯(lián)網(wǎng)基礎上的新型教學模式是傳統(tǒng)課堂教學的進步，它首先激發(fā)了學生主動學習的興趣，讓學生的被動學習變?yōu)橹鲃忧笾?其次，學生的學習過程不僅僅是聽老師講解，同時增加了自我思考的過程，讓學生有充足的時間去發(fā)現(xiàn)問題;再次，“翻轉(zhuǎn)課堂”優(yōu)化了課堂教學時間，使其充分應用于討論和解決問題，并讓教師和學生的交流最大化，增加了師生互動、學生討論環(huán)節(jié)，從而提高了學生理解問題的能力，提升了課堂的教學效果。

二、大學物理實驗教學存在的問題

大學物理實驗課程作為理工科院校的一門必修課程，是檢驗學生知識掌握程度和提高學生實踐能力的重要課程。但目前大學物理實驗教學存在許多困難和瓶頸。

（一）教學方法單一

雖然大學物理實驗課程中包含學生親自動手操作練習，但在教學階段還是以老師“教”、學生“聽”為主。老師首先要告訴學生此次實驗的實驗內(nèi)容、實驗目的、實驗原理，并詳細闡述如何使用相關的實驗儀器及如何記錄和處理實驗數(shù)據(jù)。有些實驗的教學甚至需要老師親自示范全部實驗過程，并需要時間進行詳細的講解。學生只需要聽老師的講授，無須過多思考，按照老師示范的步驟依次完成實驗即可，甚至抄寫一些實驗數(shù)據(jù)就算完成了實驗操作。學生在這種“喂食”的授課條件下，沒有鍛煉到自身的學習能力和動手能力，更沒有啟發(fā)出學生的創(chuàng)新思維和解決問題的思維。

（二）重視程度低

大多數(shù)學生認為，實驗課即是完成實驗報告，因此在上課前不會去預習實驗的目的和相關原理;在做實驗的過程中態(tài)度不積極，思維模式單一，不去分析實驗現(xiàn)象，而是被動地依照步驟完成實驗而已。此外，實驗報告的填寫也存在抄襲的現(xiàn)象。

（三）缺少與時俱進、新穎的實驗

學生的學習興趣需要教學手段和內(nèi)容去激發(fā)。目前的大學物理實驗課程中，有許多實驗已經(jīng)延續(xù)了多年，且與現(xiàn)實聯(lián)系并不緊密，缺乏新穎的實驗，而現(xiàn)今的學生們思維比較活躍，接觸新知較快，這就更需要能夠吸引他們的實驗課程設置來提高學生們的學習積極性和學習熱情。

三、將“翻轉(zhuǎn)課堂”應用于大學物理實驗教學

（一） 課前預習階段

1.制作微課視頻?！胺D(zhuǎn)課堂”的一大特色就是制作微課視頻。這一方式應用于大學物理實驗教學，恰好可以將教師演示實驗的過程放置在微課視頻中，學生們可以通過網(wǎng)絡觀看視頻，自行控制播放進度，在遇到有問題的地方可以重復觀看，也可以查閱資料后再回看。學生不僅自主學習了實驗目的、實驗內(nèi)容，還可以記錄下有問題的地方，課上再向老師提問。

2.知識點預習。教師可以在視頻中提出相關知識點，也可以通過課件或文檔的形式羅列出本節(jié)實驗涉及的基礎知識，要求學生進行預習，在教材中尋求答案。

（二）課堂教學

1.快速測評。教師針對本節(jié)實驗內(nèi)容，準備一份卷子進行知識點和實驗操作基礎知識的快速測評。此過程旨在強化實驗的基礎和重點，學生答卷的過程即是知識強化的過程。預習效果較好的學生，可以進一步掌握本節(jié)實驗的重難點;預習效果不盡理想的學生，也可以查缺補漏，為下一步實驗做準備。

2.實驗操作。在實驗操作階段，教師無須再進行實驗展示，只強調(diào)重難點即可，學生按照實驗要求獨立完成實驗。做實驗是一個科學探索的過程，需要自由輕松的學習氛圍。經(jīng)過課前的預習和觀看視頻，學生們已經(jīng)對實驗內(nèi)容有了初步了解，在進行實際操作時也能有一定自信，這樣的心理狀態(tài)及準備條件有助于學生專注于實驗本身，專注于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

3.總結、反饋。教師要注意觀察學生在實驗過程中存在的問題，并將問題歸納總結，讓學生對實驗內(nèi)容進行討論并提出問題，教師集中解答。

（三）課后作業(yè)

理工科學生通常思維比較活躍，也更注重知識的應用性。在進行了課前預習、課堂測評、操作及討論過程后，學生們已經(jīng)完全能夠掌握實驗內(nèi)容和相關的知識點，課后作業(yè)的設置應以開放性、討論性、實用性為主，學生分小組進行分工合作，共同完成作業(yè)。

四、“翻轉(zhuǎn)課堂”的實施策略

（一） 教師需要掌握現(xiàn)代化教學手段

教師需要熟練掌握制作課件、視頻的方法，根據(jù)學生特點制作適合學生觀看的微課視頻。制作視頻的難點在于，不能把傳統(tǒng)的授課過程錄制在視頻中直接播放，而是要把微課設計得巧妙，深入淺出，有助于學生自學;同時在視頻中加入一些問題，可以讓學生暫停播放并進行思考。

（二）教師需要有效地組織課堂

微課視頻制作成功僅是“翻轉(zhuǎn)課堂”成功的一部分，由于學生已經(jīng)充分進行預習，教師更需要在課堂上有效地組織學生學習，不能讓學生覺得在課上無事可做。這就需要教師具備更加全面的知識面和精心準備，在課上認真觀察學生的表現(xiàn)，幫助、鼓勵學生完成實驗。在總結階段，教師要根據(jù)學生做實驗時出現(xiàn)的問題，提出建議和思考題。

（三）建立評價機制

根據(jù)“翻轉(zhuǎn)課堂”的特點，制定合理的評價機制，調(diào)動學生自主學習的積極性，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，發(fā)展學生相互交流討論的能力。

總而言之，“翻轉(zhuǎn)課堂”旨在轉(zhuǎn)換傳統(tǒng)的被動學習模式，讓學生主動地參與到教學活動中，并鼓勵學生積極思考，最終培養(yǎng)出基礎知識扎實、動手能力強，有思想、有主見、有創(chuàng)新能力的復合型人才。

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