翻轉(zhuǎn)課堂對大學物理教學的啟發(fā)

于海濤

【摘要】作為理工科各專業(yè)大學生必修基礎(chǔ)課的大學物理，面臨課時被壓縮、日益被邊緣化的困境。本文分析了“翻轉(zhuǎn)課堂”的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)，以及其對大學物理教學改革的啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】大學物理 翻轉(zhuǎn)課堂 教學改革

【基金項目】上海理工大學教師教學發(fā)展研究項目“基于問題解決的大學物理翻轉(zhuǎn)課堂教學改革研究”（CFTD17063Y）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）03-0154-02

一、大學物理教學的現(xiàn)狀

大學物理是理工科各專業(yè)大學生必修的一門基礎(chǔ)課程，它在培養(yǎng)學生樹立科學的世界觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的科學探索精神和創(chuàng)新意識，以及提高學生綜合素質(zhì)等方面具有其它學科無法替代的作用。但是，近年來大學物理課程的課時被不斷壓縮，處于日益被邊緣化的地位[1-2]，大學物理實驗課也面臨同樣的問題。以筆者所在的上海理工大學為例，大學物理課程被分為：128課時的《大學物理A》和64課時的《大學物理B》，過去大部分學生都選修前者，只有少數(shù)的學生選修后者。然而，現(xiàn)在越來越多的學生放棄《大學物理A》，而選擇《大學物理B》，因為后者的內(nèi)容少、課時少。

大學物理課程出現(xiàn)這種不容樂觀現(xiàn)象的原因復雜，主要包括以下幾方面[1]：（1）教學內(nèi)容陳舊，大多數(shù)院校選用的物理學教材只注重講授經(jīng)典的物理學基本理論、概念，很少與學生的專業(yè)方向和實際問題相聯(lián)系，顯得過于理論、實用性不夠強。（2）教學手段單調(diào)，教學模式基本上是傳統(tǒng)的板書授課、多媒體授課、或者兩者相結(jié)合授課，課堂上教師作為知識的傳播者處于主導地位，而學生處于被動接受者的地位，部分學生對學習的主動性不夠。（3）評價方式有待改進，目前的成績評定基本是以期末考試成績?yōu)橹?，結(jié)合平時上課出勤率和作業(yè)情況，作業(yè)題目占了考試試卷的相當一部分，考試過于注重考察學生記憶公式的能力，而不能夠充分考察學生分析問題、解決問題的能力。（4）學生主觀因素，新的高考改革后，部分學生在高中階段沒有選修物理，沒有相應的物理基礎(chǔ)，大學一年級學生學習確實吃力，從而產(chǎn)生厭學，甚至放棄，因而大學物理的不及格率較高。“國家精品課程”、 “微課”、“慕課”和 “翻轉(zhuǎn)課堂”等為大學物理教學改革提供了契機，本文將分析了“翻轉(zhuǎn)課堂”的現(xiàn)狀、面臨的挑戰(zhàn)，以及對大學物理教學改革的啟發(fā)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學

1.翻轉(zhuǎn)課堂的起源和內(nèi)涵

翻轉(zhuǎn)課堂（Flipping Classroom）于2007年興起于美國[3]，為了幫助因離學校較遠而導致缺課的學生趕上教學進度，科羅拉多州落基山林地公園高中化學老師亞倫·薩姆斯和喬納森·伯爾曼想出來的教學方法，他們使用錄屏軟件錄制上課的課件和實時講解音頻，將錄制的內(nèi)容和音頻傳到網(wǎng)上，供缺課的學生下載學習。后來，他們發(fā)現(xiàn)這種方法也適用于其他的學生，于是，兩位老師轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學方法，采用這種方法讓學生在家觀看視頻學習新內(nèi)容，他們在課堂上指導學生做作業(yè)。近年來，翻轉(zhuǎn)課堂成為全球教育界關(guān)注的熱點，2011年被加拿大《環(huán)球郵報》評為“影響課堂教學的重大技術(shù)變革”。

翻轉(zhuǎn)課堂教學實現(xiàn)了知識傳授和知識內(nèi)化過程的翻轉(zhuǎn)。在課堂外，學生借助于教師制作的教學視頻或開放網(wǎng)絡資源自主完成知識的建構(gòu)，實現(xiàn)知識傳遞；在課堂上，學生分享學習心得，并與其他學生以及老師探討問題，而完成知識內(nèi)化。因此，在翻轉(zhuǎn)課堂中，學生轉(zhuǎn)變了被動接受知識的角色，成為教學過程的主體；學生之間、學生和老師之間互動性增強。有利于促進個性化教學的實現(xiàn)，有利于提高學生自主學習和研究型學習的能力，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)[1]。

2.翻轉(zhuǎn)課堂的現(xiàn)狀

目前，翻轉(zhuǎn)課堂教學在美國很多學校受到歡迎，文獻[4]分析研究了美國艾爾蒙湖小學、克林頓戴爾高中、河畔聯(lián)合學區(qū)的翻轉(zhuǎn)課堂實施辦法和學生的學習效果。國內(nèi)學者對翻轉(zhuǎn)課堂的研究始于2012 年，南京大學的張寶輝教授與兩名研究生張金磊、王穎合作撰寫了《翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究》，開啟了國內(nèi)學者對翻轉(zhuǎn)課堂的研究，通過中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫（CNKI）的統(tǒng)計結(jié)果來看，2015 年內(nèi)就有1390篇有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂的文章[5]。但是大多數(shù)研究集中在翻轉(zhuǎn)課堂的理論探討，真正的教學實踐相對較少。其中重慶市江津聚奎中學和廣州市海珠區(qū)第五中學等相繼開展了翻轉(zhuǎn)課堂教學的實驗[4]；部分高校老師也在自己擔任大學物理理論課程或?qū)嶒灥氖谡n班級展開了翻轉(zhuǎn)課堂教學的實踐[6-7]，然而，還未見全校范圍內(nèi)進行大學物理翻轉(zhuǎn)課堂教學改革的相關(guān)報道。

3.翻轉(zhuǎn)課堂實施的挑戰(zhàn)

雖然，翻轉(zhuǎn)課堂在理念上具有許多優(yōu)越性，在實踐中也確實取得一定的成績，但是它的全面實施還面臨諸多挑戰(zhàn)[3， 6-7]：（1）學生方面，學生課前的學習效果直接決定了翻轉(zhuǎn)課堂的成敗，這就要求學生必須擁有獨立自主的學習能力。因為，知識的傳授部分是以視頻的方式、放到課外進行的，所以學生必須能夠在沒有人監(jiān)督的情況下，自覺利用課外時間有效的觀看視頻、查閱相關(guān)資料，獨立自主的學習新知識。如果學生課前沒有認真觀看視頻，那么接下來的課堂上的討論、學習活動，是無法順利的進行。另外，在課堂上，學生需要與其他同學、以及老師進行問題探討，因此學生必須具備良好的交流溝通的能力。（2）教師方面，翻轉(zhuǎn)課堂教學要求老師具有制作高質(zhì)量視頻課件的能力，而且視頻課件必須符合本班級大多數(shù)學生的實際情況的，不是僅僅拷貝其他老師的課件，或者網(wǎng)上的課件。課堂上教師需要與學生進行問題討論、點評學生的學習情況，學生也會提出許多相關(guān)或不太相關(guān)的問題，需要教師必須擁有寬廣的知識面，以及討論式課堂的掌控能力。（3）學校方面，必須能夠提供網(wǎng)絡課堂等學習平臺，為學生提供豐富而有選擇性的視頻等資料，以及學習交流平臺；另外，學校還需要安排好課程，目前學生很多課余時間被文化類選修課和思政課占用，如何保證學生擁有充足的時間進行課前視頻課件的學習，是實施翻轉(zhuǎn)課堂教學改革的重要方面。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學的嘗試

“太陽能光伏電池實驗”是專業(yè)物理實驗課，我們擁有自己編著的實驗教材。在2017年夏季短學期開設這門實驗課，班級有33名學生，分為5組，我們進行了“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學嘗試：（1）實驗課前，我們要求學生預先學習實驗內(nèi)容，觀看相關(guān)的實驗視頻，并完成預習實驗報告的撰寫。（2）實驗課中，我們先進行實驗理論分析和討論，解答學生學習過程中遇到的問題。然后學生分組開展實驗，2到3名學生分為一個實驗組，在此過程對學生獲得的實驗數(shù)據(jù)和圖像進行提問、討論，讓學生理解實驗現(xiàn)象背后的物理原理。由于實驗包括了三種太陽能電池暗特性、光照特性、溫度特性和光譜特性，一次實驗課為4個半小時。（3）實驗課后，實驗操作完成后，再進行實驗報告的數(shù)據(jù)整理和分析，最后完成實驗報告。通過分析學生的實驗操作和實驗報告，我們發(fā)現(xiàn)教學效果比較好。

筆者在擔任中德班大學物理理論課教學過程中，也汲取了翻轉(zhuǎn)課堂教學優(yōu)點，嘗試問題導入式學習，例如曲線運動部分，提出高鐵軌道設計和摩托車時空之旅的例子，提高學習興趣，讓學生課堂外查找資料和觀看視頻，然后通過課上討論完成知識的內(nèi)化。

四、總結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂教學為大學物理改革提供了新思路、新方法，但是它不是唯一出路，我們需要認識它的優(yōu)點和缺點，在實踐中不斷探索和總結(jié)，尋找滿足國家需求、專業(yè)需求，并適合新時代大學生的物理教學方法。

參考文獻：

[1]張茹，吳高建.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的工科大學物理教學改革實踐與探索[J].時代教育，2014（21）：200-201.

[2]姚青榮，楊鵬程，李華兵.翻轉(zhuǎn)課堂在工科大學物理教學模式中的探索與實踐[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2016（7）：153-155.

[3]何克抗.從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014（7）：5-16.

[4]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.

[5]劉虹.基于翻轉(zhuǎn)課堂的國內(nèi)研究綜述[J].科教導刊，2016（10）：33-35.

[6]李曉梅，吳萍.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式在大學物理教學中的應用研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2015（9）：116-117.

[7]李敬然.翻轉(zhuǎn)課堂在大學物理實驗教學中的應用研究[J].高教學刊，2017，（10）：54-55.