基于微課的“翻轉課堂”模式在大學物理教學中的應用與研究

萬巍　馮明庫　陳湛旭

摘 要 本文通過對“微課”和“翻轉課堂”概念、特點的研究，將基于微課的“翻轉課堂”模式引入到大學物理的教學當中，設計了大學物理微課教學視頻、翻轉課堂教學流程，并在大學物理課堂進行實踐應用，從而提高理工科大學生學習大學物理的積極性，并培養(yǎng)學生的自主學習能力。

關鍵詞 大學物理 微課 翻轉課堂 教學設計

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.07.062

Application and Research of "Flipped Classroom" Model in

College Physics Teaching Based on Micro Learning Resource

WAN Wei， FENG Mingku， CHEN Zhanxu

（School of Optoelectronic Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou， Guangdong 510665）

Abstract This paper studies the concept and characteristics of "micro learning resource" and "flipped classroom"， the "flipped classroom" model based on micro learning resource is introduced to college physics teaching. This paper designs the micro teaching videos of college physics， the teaching processes of flip classroom， and these micro teaching videos are applied in the college physics class， so as to improve students' positivity of learning college physics， and cultivate students autonomous learning ability.

Keywords college physics； micro learning resource； flipped classroom； teaching design

大學物理是高等學校理工科各專業(yè)學生的一門必修基礎課，為學生進一步學習專業(yè)課程打下必要的物理基礎。[1]大學物理教學質量的高低和學生學習效果的好壞直接影響著其他相關學科的教學開展，因此，改革大學物理教學方法，拓寬大學物理教學思路勢在必行。

目前，國內(nèi)大學物理課程的教學大多數(shù)以傳統(tǒng)教學方法為主，即教師占據(jù)教學的主導地位，學生被動接受式學習，這種教學方法導致學生學習積極性不高，自主學習能力薄弱。

為改善大學物理教學現(xiàn)狀，提高教學效果，我們將基于微課的“翻轉課堂”模式引入到大學物理的教學當中，設計了大學物理微課教學視頻、翻轉課堂教學流程，并在大學物理課堂進行實踐應用，期望通過這種創(chuàng)新型的教學模式，有效突破當前大學物理教學發(fā)展的困境，真正提高學生的自主學習能力。

1 什么是微課

“微型視頻網(wǎng)絡課程”簡稱為“微課”，它是以微型教學視頻為主要載體，針對某個學科的知識點或教學環(huán)節(jié)而設計開發(fā)的一種支持多種學習方式的在線視頻課程資源。[2]

微課的網(wǎng)絡化共享特性可以讓學生在課外根據(jù)自身基礎水平，自主選擇學習內(nèi)容，并可以進行反復學習，不受課堂上教師的統(tǒng)一規(guī)劃限制；微課的教學時間較短，一個微課教學視頻時長一般在5～10分鐘，學習內(nèi)容簡單明了，短小精悍，針對性強，學生在短時間內(nèi)可以保持注意力的高度集中，對課程相關知識進行“片段式”的學習，學習效率較高。課外微課輔助教學可以促使學生自主制定學習計劃，安排自己的學習時間，從而有效培養(yǎng)學生的自主學習能力。

2 什么是翻轉課堂

翻轉課堂也被稱為“顛倒課堂”，目前已成為全球教育界備受關注的教學模式。翻轉課堂是利用現(xiàn)代化技術手段，比如網(wǎng)絡平臺、微信公眾號等，構建信息化教學環(huán)境，重新規(guī)劃課程知識內(nèi)容的順序，通過知識傳遞、知識內(nèi)化、知識鞏固的顛倒安排，反轉傳統(tǒng)教學中的師生角色，實現(xiàn)以學生為中心的教學方式，從而達到革新傳統(tǒng)教學模式的目的。[3]

翻轉課堂教學模式巧妙地將教師為主的“教”轉變?yōu)閷W生為主的“學”。在教師上課前，學生已通過微課視頻對本節(jié)課內(nèi)容進行了基礎學習，在課堂上，學生對需要學習的內(nèi)容可以進行更為深入的探討與研究，學生還可以通過小組合作、問題討論等多種方式來解決問題，教師給予適當?shù)闹笇c幫助，從而促使學生產(chǎn)生創(chuàng)造性學習。[4]

3 “翻轉課堂”中的微課設計，以大學物理課程為例

在“翻轉課堂”實踐操作前，需要根據(jù)課程的內(nèi)容，設計一套完整的微課體系，讓學生可以在課前先學習相應的微課視頻內(nèi)容，因此，微課內(nèi)容的設計非常重要。首先，設計微課之前，要認真分析授課對象的學習基礎、專業(yè)背景，要根據(jù)授課對象的不同，合理調整授課內(nèi)容的重點、難點。比如大學物理課程，由于面向的是全校理工科學生，專業(yè)各不相同，所需要的物理基礎知識層次也不同，我們所選擇的教材分為物理1、物理2、物理3，課時分別為112學時、96學時、54學時，因此，課程所對應的微課內(nèi)容也要有針對性的變化。

其次，大學物理的理論課程有很多公式、定理，比較枯燥乏味，設計微課的時候要盡量做到短小精悍，最好有趣味性。微課的時長一般在10分鐘以內(nèi)，以保證學生的注意力在短時間內(nèi)高度集中，我們把大學物理每一章節(jié)的公式、定理做成一系列的微課視頻，并設置難度關卡，讓學生可以循序漸進地學習相關知識、理論。

此外，大學物理的習題、作業(yè)也分章節(jié)做成微課視頻，并根據(jù)教學進度分批次開放給學生學習，同時，在教學網(wǎng)站上設置在線答疑、學生問題留言板等師生互動活動，學生遇到問題可以及時在網(wǎng)絡上咨詢老師或者同學，老師也可以在網(wǎng)絡上及時了解到學生的學習進度以及部分學生遇到的困難，從而給予學生更有針對性的、重點性的輔導。

4 基于微課的翻轉課堂教學模式設計，以大學物理課程為例

4.1 翻轉課堂的教學模式應該分為三階段：課前、課中、課后

教師在這三階段的工作是：課前制作微課視頻、給學生布置課前學習任務；課中集中學生進行討論，解答學生在學習微課程中遇到的問題，并進行適當講解、總結；課后給學生提供在線指導和幫助。學生在這三階段的工作是：課前自主學習教師布置的微課程，遇到不懂的知識點，同學們之間相互討論解決，或是記錄下來課上咨詢教師；課中和其他同學一起討論所學內(nèi)容，認真聽教師的講解和總結；課后學生之間進行討論交流。

4.2 翻轉課堂實施過程

我們以“帶電粒子在電場和磁場中的運動”教學內(nèi)容為例，開展基于微課的“翻轉課堂”研究。本文選取光信息班對“帶電粒子在電場和磁場中的運動”開展教學實踐，課堂學時為兩學時。光信息班由35人構成，該班級已經(jīng)完成了“磁感強度”，“畢奧薩伐爾定律”，“安培環(huán)路定理”等恒定磁場前續(xù)內(nèi)容的學習，課程配套有大學物理精品課程網(wǎng)站，網(wǎng)站上有相應的微課視頻集，學生具備進行網(wǎng)絡學習的條件，并且，學生前期已經(jīng)在網(wǎng)絡課程上進行了輔助教學的嘗試，也初步具備了網(wǎng)絡自主學習的能力。

（1）教學內(nèi)容分析：在“帶電粒子在電場和磁場中的運動”教學中，我們把帶電粒子在電場和磁場中所受的力的定義、公式、回旋半徑和回旋頻率；磁聚焦；質譜儀；回旋加速器；霍爾效應等知識要點通過制作微課的方式完成。

（2）微課設計和制作：錄制微視頻，主要講解 “帶電粒子在電場和磁場中所受的力的定義、公式、回旋半徑和回旋頻率；磁聚焦；質譜儀；回旋加速器；霍爾效應”等內(nèi)容，因為內(nèi)容是由基本公式過渡到應用，所以給視頻設置了難度遞增關卡，要學生按照順序來循序漸進學習。學生可以利用U盤、電子郵件、QQ、課程網(wǎng)站等工具獲取視頻及其他教學資源。

（3）課內(nèi)活動的開展：老師用五分鐘時間簡單講解基本知識點，就學生提前學習微課碰到的共性問題展開自由討論，自愿發(fā)言，針對討論的結果一起進行總結，歸納，課堂提問要能引導學生更好地理解帶電粒子在電場和磁場中運動的原理、規(guī)律。

學生以小組為單位分工制作質譜儀、回旋加速器、霍爾效應原理圖的海報，每組選一名代表上臺講解自己小組的作品，結合學生課外學習微課的反饋情況，進一步討論質譜儀、回旋加速器、霍爾效應的基本原理與應用。

（4）課后活動的設計：我們選取優(yōu)秀的海報作品在課程網(wǎng)站上進行展示，布置“磁流體發(fā)電”的拓展任務，并上傳任務所需要的相關資料到網(wǎng)站上供學生進行自主學習。[5]

5 翻轉課堂教學模式的優(yōu)勢

翻轉課堂教學模式有利于實現(xiàn)分層教學。傳統(tǒng)課堂上，一個班的教學內(nèi)容都是統(tǒng)一的，進度也完全一致，基礎好的學生會認為進度較慢，內(nèi)容簡單，造成學習時間的浪費，而基礎差的學生則認為進度較快，跟不上節(jié)奏，學習比較吃力。在翻轉課堂教學模式中，教師課前為學生準備了一套完整的微課視頻以及相關的學習資源，學生可以根據(jù)自身的學習基礎，合理安排自己的學習時間，恰當選擇網(wǎng)絡學習資源，不必配合其他學生的學習進度。另外，微課視頻可以供學生反復觀看，不用擔心遺漏知識點；而且，學習微課程不限制時間和地點，學生可以充分利用自己的碎片化時間，學習方式更為靈活。翻轉課堂教學模式更為強調學生的學習自覺性，能夠培養(yǎng)學生具備較強的自主學習能力。

基金項目：1、2015年廣東省高等教育教學改革項目：基于“行動導向式教學”和“網(wǎng)絡微課輔助教學”的學生自主學習與創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究（項目主持：萬?。豁椖烤幪枺?7/572020328）；2、2017年廣東省本科高校高等教育教學改革項目：“項目模塊式教學”和“網(wǎng)絡微課翻轉課堂”在學生實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的聯(lián)合應用與研究（項目主持：陳湛旭）；3、2018年廣州市高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育項目：廣州高校光電創(chuàng)客聯(lián)盟活動（項目主持：陳湛旭；項目編號：201709T34）

參考文獻

[1] 萬淼，魏剛，彭媛.基于激發(fā)學生學習興趣的大學物理教學改革研究[J].高等函授學報（自然科學版），2012.25（6）：8-9.

[2] 盧海燕.基于微課的“翻轉課堂”模式在大學英語教學中應用的可行性分析[J].外語電化教學，2014.7（158）：33-36.

[3] 劉銳，王海燕.基于微課的“翻轉課堂”教學模式設計和實踐[J].現(xiàn)代教育技術，2014.24（5）：26-32.

[4] 黃陽，劉見陽，印培培，陳琳.翻轉課堂”教學模式設計的幾點思考[J].現(xiàn)代教育技術，2014.24（12）：100-106.

[5] 葉青，李明.高校傳統(tǒng)教學與翻轉課堂對比的實證分析[J].現(xiàn)代教育技術，2015.25（1）：60-65.