翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

李敬然

摘 要：文章著重分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵、優(yōu)勢(shì)和存在的問題，指出學(xué)生課前通過觀看教學(xué)視頻，自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，課堂上邊操作實(shí)驗(yàn)，邊相互討論，尋找解決問題的途徑，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，形成開放性知識(shí)體系。

關(guān)鍵詞：高等學(xué)校；物理實(shí)驗(yàn)；翻轉(zhuǎn)課堂

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）10-0054-02

Abstract： This paper focuses on the analysis of the connotation， advantages and existing problems of the classroom teaching mode in the teaching of college physics experiment. It points out that the students can find the way to solve the problem by watching the teaching video， learning the teaching content independently， the classroom operation experiment； besides， it can help cultivate students learning initiative， improve students' ability to analyze and solve problems， and helps with the formation of an open knowledge system.

Keywords： colleges and universities； physical experiment； flipping classroom

翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式，利用網(wǎng)絡(luò)把教師的授課部分以視頻的方式展示給學(xué)生，讓他們?cè)谡n外自主學(xué)習(xí)，而把學(xué)生練習(xí)和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學(xué)與教的革命[2]。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式內(nèi)涵及其優(yōu)勢(shì)

（一）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂含義

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，是讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)教學(xué)視頻，通過查找相關(guān)材料，補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，課堂上操作實(shí)驗(yàn)，提出并討論問題，師生相互交流，共同尋找解決方案。此種教學(xué)模式可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再是學(xué)生完全被動(dòng)的、機(jī)械的操作儀器的過程，而是讓學(xué)生像科學(xué)家一樣邊思考邊實(shí)驗(yàn)，相互討論交流，最終得出科學(xué)結(jié)論的過程。

（二）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢(shì)

第一，增加了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的時(shí)間。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)后，機(jī)械的操作實(shí)驗(yàn)，以獲得學(xué)分為目的，即便提問，也只是針對(duì)操作中遇到的問題，是完全被動(dòng)的學(xué)習(xí)。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，教師只是教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和組織者，課堂時(shí)間全部用來引導(dǎo)學(xué)生思考，發(fā)現(xiàn)和提出問題，分析討論和相互交流，尋求解決問題的途徑，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。整個(gè)課堂教學(xué)過程不再是知識(shí)的傳遞過程，而是知識(shí)的生成過程。學(xué)生從知識(shí)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的探索者。

第二，重視知識(shí)的內(nèi)化過程。與傳統(tǒng)教學(xué)相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式把教師講授部分放到課外，而把原本放在課外的發(fā)現(xiàn)和提出問題，分析討論，總結(jié)和練習(xí)等學(xué)生個(gè)人的知識(shí)消化和理解過程放在課堂上進(jìn)行。教師主要通過營(yíng)造自由探究氛圍，組織學(xué)生討論交流，邊討論邊實(shí)驗(yàn)，把理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，幫助學(xué)生順利完成知識(shí)內(nèi)化的過程。

第三，尊重學(xué)生個(gè)體之間的差異，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要。傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是教師先講解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法和注意事項(xiàng)，然后由學(xué)生獨(dú)立操作。這種教學(xué)模式的弊端在于，它是在有限的、相同的時(shí)間內(nèi)，向所有學(xué)生灌輸大量的“陌生”信息，忽視了學(xué)生之間的個(gè)性差異。由于有的學(xué)生缺乏相應(yīng)的知識(shí)基礎(chǔ)，無法在短時(shí)間內(nèi)完全消化這些信息，導(dǎo)致教學(xué)效果不好。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，學(xué)生可以根據(jù)自身的情況，自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間，管理學(xué)習(xí)進(jìn)度，可以反復(fù)聽課，隨時(shí)查閱資料，補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，在線與教師互動(dòng)，答疑解惑，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。課堂上，教師不再是知識(shí)的傳遞者，而是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者，甚至是參與者。教師積極參與到探究活動(dòng)中，與學(xué)生一起探索解決問題的方法，對(duì)學(xué)生提出的方案給予及時(shí)的、有針對(duì)性的評(píng)價(jià)和個(gè)性化的指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。

第四，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。與知識(shí)相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更注重對(duì)學(xué)生獲得知識(shí)能力的培養(yǎng)。課堂上學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過參與問題討論、協(xié)作交流和實(shí)驗(yàn)操作等探索活動(dòng)，親自體驗(yàn)知識(shí)的獲得過程，提高學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)操作技能，而且學(xué)生的語言表達(dá)能力和合作交流能力也得到培養(yǎng)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，師生交流互動(dòng)變得更頻繁，課堂外線上交流，課堂上面對(duì)面的交流，學(xué)生學(xué)會(huì)了知識(shí)獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能，學(xué)生的知識(shí)體系不再是閉合的、僵化的，只局限課本上的結(jié)論，而是開放和活化的，通過與周圍信息交流，能隨時(shí)得到補(bǔ)充和發(fā)展，應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，解決實(shí)際問題的。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式主要分為課前知識(shí)傳遞，課堂上實(shí)驗(yàn)探究，課后綜合性評(píng)價(jià)三個(gè)階段。

（一）課前知識(shí)傳遞教學(xué)設(shè)計(jì)

該階段教師要明確教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，錄制教學(xué)視頻，布置學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)視頻可以錄制成三個(gè)，分別為講解實(shí)驗(yàn)原理，介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器的使用方法，講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。視頻中，教師要提出思考問題和學(xué)習(xí)任務(wù)，用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)小組交流與合作，使學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂。根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通常教師提出的學(xué)習(xí)任務(wù)可以是設(shè)計(jì)性的，例如讓學(xué)生設(shè)計(jì)某物理量的測(cè)量方法；可以是操作性的，例如讓學(xué)生利用日常生活中常用物品，自制儀器；還可以是書面性質(zhì)的，例如讓學(xué)生通過查閱資料了解實(shí)驗(yàn)的歷史背景和相關(guān)人物。

（二）課堂實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)設(shè)計(jì)

1. 學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況信息反饋

課堂上，要求各小組組長(zhǎng)匯報(bào)學(xué)習(xí)情況。主要包括課前進(jìn)行了哪些活動(dòng)，如何分工的，取得了哪些成果，存在哪些問題，有哪些體會(huì)等，便于教師及時(shí)了解和掌握學(xué)生的自學(xué)情況，同時(shí)對(duì)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)活動(dòng)起到一定的監(jiān)管作用。

2. 探究性實(shí)驗(yàn)

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是20世紀(jì)80年代在德國(guó)推行的教學(xué)方法。教學(xué)中，以項(xiàng)目為載體，以小組為學(xué)習(xí)單位，推動(dòng)學(xué)生通過運(yùn)用已有知識(shí)，在分析和解決實(shí)際問題過程中，理解抽象的理論知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，可以仿照德國(guó)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，教師將整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)融入到一個(gè)現(xiàn)實(shí)性問題中，按探究階段把整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)分成幾個(gè)小任務(wù)，圍繞著這些小探究任務(wù)，結(jié)合各小組課前遇到的問題，師生團(tuán)結(jié)合作，討論與交流，實(shí)驗(yàn)操作，共同探究，利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法，或通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程的觀察，發(fā)現(xiàn)"新"的理論和方法。隨著課堂教學(xué)活動(dòng)的深入，通過一個(gè)個(gè)小目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，逐步完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。

課堂上，教師不要直接給出實(shí)驗(yàn)操作的具體步驟，而是讓學(xué)生在探究中，通過不斷的嘗試，自己探索出正確的操作流程，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要組織學(xué)生進(jìn)行誤差分析，找出誤差產(chǎn)生的原因，并鼓勵(lì)學(xué)生提出減小誤差的方法，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。

3. 鼓勵(lì)性的點(diǎn)評(píng)

教師的點(diǎn)評(píng)貫徹在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)，對(duì)他們的有效行為表現(xiàn)給予及時(shí)的、鼓勵(lì)性的點(diǎn)評(píng)，不但能對(duì)學(xué)生的活動(dòng)提供信息反饋，強(qiáng)化有效行為，還能激發(fā)探究動(dòng)機(jī)，促進(jìn)探究活動(dòng)的順利進(jìn)行。

（三）課后對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，翻轉(zhuǎn)課堂不但注重學(xué)生獲得知識(shí)的數(shù)量，更重視學(xué)生獲得知識(shí)的"質(zhì)量"，即知識(shí)建構(gòu)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中學(xué)生的評(píng)價(jià)，不能單一的只進(jìn)行單一性的評(píng)價(jià)，考察學(xué)生獲得多少知識(shí)，成績(jī)提高多少，還要對(duì)學(xué)生獲得能力和在活動(dòng)中的情感表現(xiàn)等進(jìn)行多元性評(píng)價(jià)，使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)評(píng)價(jià)體系中充分得到體現(xiàn)。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用遇到的問題

（一）資金投入問題

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的順利實(shí)施離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持。為了保證視頻質(zhì)量，微課視頻的錄制，需要配備專業(yè)的攝影和錄音設(shè)備，專業(yè)的錄制和剪輯人員，還要建立專門網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等，這些需要大量的資金投入。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂需要建設(shè)具有多種功能的綜合性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，能流暢和清晰的播放教學(xué)視頻，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容；還要提供開放性的學(xué)習(xí)資源，方便學(xué)生隨時(shí)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，補(bǔ)充和擴(kuò)展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)；更要能在線交流，方便學(xué)生解決疑難問題；要有在線測(cè)試，方便學(xué)生檢查自己的學(xué)習(xí)成果；還要能在線提交作業(yè)，虛擬實(shí)驗(yàn)等功能，為學(xué)生打造個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。

（二）課堂教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)問題

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)成效主要取決于課堂上學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。教師在課堂上設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，要能充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生相互交流，積極主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)，提出問題，并努力的尋找解決的方案，避免教學(xué)活動(dòng)形式化。而這對(duì)于習(xí)慣以講授為主的教師是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。需要有專門的翻轉(zhuǎn)課堂研究人員對(duì)教師進(jìn)行培訓(xùn)，講解相應(yīng)的教學(xué)理論和方法，對(duì)教師設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)。

（三）學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力

翻轉(zhuǎn)課堂中教師的教授部分是以視頻的方式，放到課外進(jìn)行的，這就涉及到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力問題。學(xué)生能否在沒有人監(jiān)督的情況下，自覺利用課外時(shí)間有效的觀看視頻，查閱相關(guān)資料，獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)新知識(shí)。要知道，如果學(xué)生課前沒有觀看視頻，或者只是敷衍的學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容，那么接下來的課堂上的學(xué)習(xí)活動(dòng)，無法順利的進(jìn)行?？梢哉f，學(xué)生課前的學(xué)習(xí)效果，直接決定了翻轉(zhuǎn)課堂的成敗。

（四）師生轉(zhuǎn)變教育理念

翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施，需要師生共同轉(zhuǎn)變教育觀念。教師不再是單純的知識(shí)的傳遞者，而是課堂教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者，把課堂時(shí)間完全留給學(xué)生，通過組織學(xué)生討論和交流，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究，順利實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。學(xué)生也不再是完全被動(dòng)的知識(shí)接收者，實(shí)驗(yàn)儀器的機(jī)械操作者，而是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者。學(xué)生要積極的參與課堂討論，大膽的表達(dá)自己的觀點(diǎn)，與他人交流，要有良好的交流和表達(dá)能力。而受傳統(tǒng)教育影響多年的師生，能否適應(yīng)和接受自己的新角色，成為翻轉(zhuǎn)課堂能否成功的關(guān)鍵。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國(guó)高校的貫徹實(shí)施，只靠專家學(xué)者的努力，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。它需要建立網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)環(huán)境，建設(shè)優(yōu)秀的教師隊(duì)伍，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等?？傊?，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校教學(xué)中的貫徹實(shí)施任重而道遠(yuǎn)。

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