翻轉(zhuǎn)課堂在《無機(jī)材料物理與化學(xué)》教學(xué)中的實施策略

王莉 常鷹

摘要：在無機(jī)材料類的專業(yè)基礎(chǔ)課《無機(jī)材料物理與化學(xué)》的講授中，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，課前強(qiáng)調(diào)和細(xì)化預(yù)習(xí)任務(wù)，課堂上有效地組織學(xué)生思考、發(fā)言、討論，以及老師答疑解惑，不僅可以在很大程度上避免傳統(tǒng)課堂存在的諸多問題，還能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，同時激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，提高課堂教學(xué)效果和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;無機(jī)材料物理與化學(xué);教學(xué)

中圖分類號：G807? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）11-0191-02

一、引言

翻轉(zhuǎn)課堂（“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”）最初是美國科羅拉多州一所中學(xué)的化學(xué)老師嘗試進(jìn)行的，開始是老師錄制課程視頻為缺席的學(xué)生補(bǔ)課，后來逐漸發(fā)展到讓學(xué)生課前自行在家看視頻自學(xué)，課堂上由老師給學(xué)生進(jìn)行答疑輔導(dǎo)等幫助。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這一模式不僅在美國學(xué)校教育中得到了廣泛使用，在其他很多國家的基礎(chǔ)教育和高等教育中也很快推廣開來。

翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)的“老師講，學(xué)生聽”的“灌輸型”、“填鴨型”被動式課堂教學(xué)方式，利用豐富的、日益完善的網(wǎng)絡(luò)信息資源，通過課前自學(xué)，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，成為學(xué)習(xí)的主角。這種以學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)的課堂模式有利于充分調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、探究問題的能力和創(chuàng)新能力，從而全面提升其綜合素質(zhì)。

二、新的教學(xué)方法面臨的挑戰(zhàn)

隨著教育信息技術(shù)的日新月異和全新教學(xué)理念的引進(jìn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式越來越多地受到質(zhì)疑和沖擊。以《無機(jī)材料物理與化學(xué)》為例，本課程是無機(jī)材料類的主要專業(yè)基礎(chǔ)課。適用于無機(jī)非金屬材料中的新型陶瓷、傳統(tǒng)陶瓷、玻璃、晶體、半導(dǎo)體、石墨、薄膜、復(fù)合材料以及耐火材料專業(yè)。其他像硅酸鹽工程，包括水泥與混凝土材料、建筑材料及裝飾材料等專業(yè)也可參考。課程內(nèi)容極為豐富，涵蓋面廣，如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生課前不預(yù)習(xí)，只單純依靠老師的課堂講授，一學(xué)期32個學(xué)時的時間會非常緊張，而且學(xué)生在課堂上會感覺學(xué)習(xí)吃力，大大降低了學(xué)習(xí)興趣和熱情，導(dǎo)致學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果差。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)方法無疑存在很大的弊端。

翻轉(zhuǎn)課堂把學(xué)習(xí)主動權(quán)交到學(xué)生手里，但同時對學(xué)生和老師也是一種新的挑戰(zhàn)。首先，學(xué)生必須有很強(qiáng)的自律自覺性，這樣才能夠完成翻轉(zhuǎn)課堂第一步驟的要求。如果第一個環(huán)節(jié)不能很好完成，學(xué)生對基本的客觀內(nèi)容都沒有掌握，課堂上的討論將無法進(jìn)行，老師不得不對學(xué)生不會的、沒有學(xué)過的部分加以講解。那么，翻轉(zhuǎn)課堂又會在實質(zhì)上變成傳統(tǒng)課堂的形式。其次，翻轉(zhuǎn)課堂對老師也有更高的要求，老師不僅在專業(yè)方面必須能夠非常熟練地駕馭教材，還要成為多面手，學(xué)會制作前期學(xué)生的學(xué)習(xí)素材。

三、翻轉(zhuǎn)課堂在《無機(jī)材料物理與化學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用

首先，選擇合適的教材以及參考資料。在《無機(jī)材料物理與化學(xué)》教學(xué)中，我們選擇武漢理工大學(xué)出版社出版的《無機(jī)材料物理化學(xué)》和化學(xué)工業(yè)出版社出版的《材料物理化學(xué)》作為主要教材，加上牛津大學(xué)出版社出版的英文版Atkins' Physical Chemistry作為參考教材。中文教材為主，輔助的英文教材可以讓學(xué)生根據(jù)自己的實際情況拿來做參考。對于英語水平比較高的學(xué)生，鼓勵他們嘗試閱讀全英文的教材，從而對所學(xué)的知識有更加全面深入的了解和掌握。

其次，落實學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，通過布置學(xué)習(xí)計劃和作業(yè)來引導(dǎo)學(xué)生實施。在翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備是非常重要的一個環(huán)節(jié)，絕對不能流于形式，否則課堂討論和答疑等后續(xù)工作就會沒法進(jìn)行，原定的任務(wù)無法完成，課堂任務(wù)還是會回到傳統(tǒng)的由老師講解教授課本知識為主上面，翻轉(zhuǎn)課堂也就只是流于概念。因此，老師應(yīng)該根據(jù)每次課的具體內(nèi)容，將要求學(xué)生掌握的知識點詳細(xì)地列出來，包括重點和難點，以及需要解答的問題。有的問題可以直接從課本上找答案，比如定義類，什么是無機(jī)材料的熱熔、形變等，有的則需要拐個彎思考一下，如果學(xué)生仔細(xì)看資料、聽講解，找到這些問題的答案并不難。還有的難點和問題不一定要求學(xué)生能夠找到答案，但是讓他們對于相關(guān)問題有所思考和探索，同時也為課堂討論打下基礎(chǔ)。根據(jù)授課內(nèi)容制作的視頻和PPT，也要短小精悍，既要有細(xì)致的講解，也要能夠吸引學(xué)生注意力。

比如在無機(jī)材料的光學(xué)性能這一部分的學(xué)習(xí)包含很多方面，比如介質(zhì)的折射率及相對折射率、影響折射率的因素、介質(zhì)對光的吸收規(guī)律、光吸收與光波長的關(guān)系、無機(jī)材料的不透明性（乳濁性）和半透明性、乳濁機(jī)理等。對于基礎(chǔ)概念的了解主要是盡量讓學(xué)生在課前弄懂，給學(xué)生布置的課前預(yù)習(xí)也詳細(xì)闡述了這些知識點。學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況自主規(guī)劃學(xué)習(xí)，包括學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)時間等。課堂上采取讓學(xué)生綜述、課堂報告以及回答問題等形式檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而對于后面涉及提高無機(jī)材料的透光性的措施、改善乳濁性能的工藝措施等部分，則是上課重點要檢查和探討的內(nèi)容，課前預(yù)習(xí)的布置則盡量設(shè)置相關(guān)問題，讓學(xué)生自己聯(lián)想到相關(guān)方法。由于學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力和努力程度不同，完成的情況差異性很強(qiáng)，就需要課上通過小組學(xué)習(xí)和老師的點評答疑去補(bǔ)充完善。

再次，有效組織課堂教學(xué)活動。如果前面一個階段，學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作能夠順利預(yù)期完成，課堂教學(xué)在花少量時間檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況之余，更多的時間在于討論和解答學(xué)生在預(yù)習(xí)階段出現(xiàn)的疑問。課堂環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生以小組形式作報告，鼓勵學(xué)生獨(dú)立思考的同時也加強(qiáng)團(tuán)隊合作。在這個過程中，如果下面的學(xué)生認(rèn)真聆聽并加以思考，會對自己先前的疑問有所啟發(fā)，這個時候能力強(qiáng)的學(xué)生或許可以找到問題的答案，所以報告結(jié)束可以讓學(xué)生就報告內(nèi)容互相探討。但是在整個過程中，老師也應(yīng)該思考學(xué)生的思路，看看他們解不開問題的原因在哪里，以及找到問題答案的方法又是怎么樣的，這樣才能在關(guān)鍵的時候拉學(xué)生一把，通過具體的實例分析，或者相關(guān)的科學(xué)實驗以及隨堂練習(xí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析以及利用本章所學(xué)的知識，比如乳濁機(jī)理、常用乳濁劑等找到改善乳濁性能的工藝措施，讓他們最終真正掌握應(yīng)該學(xué)會的內(nèi)容。

《無機(jī)材料物理化學(xué)》課程設(shè)定為每次兩節(jié)課90分鐘的時間，一般首先安排學(xué)生做綜述報告20—30分鐘，學(xué)生分組討論交流10—20分鐘，老師點評講解40分鐘左右。在學(xué)生做綜述報告以及討論期間，老師應(yīng)該注意時刻掌握課堂動態(tài)，維持課堂秩序，保證學(xué)生認(rèn)真聆聽其他同學(xué)的發(fā)言，而討論也絕對不能流于形式，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋積極思考，鼓勵他們大膽發(fā)言和質(zhì)疑，尤其要關(guān)注思維不活躍、學(xué)習(xí)比較被動、不愿意回答問題的學(xué)生，讓學(xué)生在團(tuán)結(jié)協(xié)作中開展有效的交流活動，從而培養(yǎng)他們解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

和以往采用傳統(tǒng)“填鴨式”的方式講授《無機(jī)材料物理化學(xué)》相比，采用翻轉(zhuǎn)課堂方式的好處在于學(xué)生能夠把握學(xué)習(xí)的主動權(quán)，而且由于課前預(yù)習(xí)無與倫比的重要性，預(yù)習(xí)內(nèi)容布置的細(xì)化和精確性讓學(xué)生在自己學(xué)習(xí)的過程中有明確的方向，而不是像傳統(tǒng)課堂那樣流于形式和表面，導(dǎo)致學(xué)生對課堂任務(wù)和目的不明確，最終使課堂教學(xué)效果大打折扣。掌握了學(xué)習(xí)主動權(quán)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性也大大提高，因此效果也顯而易見。

翻轉(zhuǎn)課堂不僅培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力，還能培養(yǎng)他們解決問題的能力，這對學(xué)生來講無疑是極好的鍛煉。但翻轉(zhuǎn)課堂同時也要求學(xué)生具有高度的自覺性。對于老師也要求他們在本專業(yè)方面投入更多的時間和精力，包括制作和教材相關(guān)的視頻和PPT。以學(xué)生為主體，并不是老師放任不管，恰恰相反，老師應(yīng)該緊跟學(xué)生的思路，時時刻刻把握和預(yù)測他們有可能出現(xiàn)的錯誤，以及錯誤的原因，然后調(diào)整講課的內(nèi)容和方式，把學(xué)生拉到正確的軌道上來。因此，老師看似退居幕后，實際的工作量卻大大增加。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳玉琨，田愛麗.“慕課”與翻轉(zhuǎn)課堂導(dǎo)論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2014.

[2][美]格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰.理解力培養(yǎng)與課程設(shè)計：一種教學(xué)和評價的新實踐[M].么加利，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2003：56-61.

[3]李赟，林祝亮.高等教育翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果分析與思考[J].電化教育研究，2016，（2）.

[4]楊春梅.高等教育翻轉(zhuǎn)課堂研究綜述[J].江蘇高教，2016，（1）.

The Implementation Strategy in Flipped Classroom of Physics and Chemistry of Inorganic Materials

WANG Li1，CHANG Ying2

（1.School of Foreign Studies，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China;

2.School of Materials Science and Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）

Abstract：The method of the flipped classroom has been adopted in the teaching of Physics and Chemistry of Inorganic，which emphasizes and refines the preview of tasks before classes，and requires students' active participation and teacher's effective organization and guidance in the classroom.This method can avoid many shortcomings in the traditional classroom，cultivate students' ability of self-study and stimulate their creativity as well.

Key words：flipped classroom;physics and chemistry of inorganic materials;teaching