基于物理實(shí)驗(yàn)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探究

馮蒙麗 周嫻 張麗

摘要：物理及其實(shí)驗(yàn)課程是高等院校重要的公共基礎(chǔ)課程，如何使課程教學(xué)在充分利用現(xiàn)有資源的同時與士官職業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)，是當(dāng)前我校物理課程建設(shè)的關(guān)鍵。文章在分析教學(xué)對象特點(diǎn)的前提下，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對效果進(jìn)行了分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）30-0273-02

物理及其實(shí)驗(yàn)課程是高等院校重要的公共基礎(chǔ)課程，如何使課程教學(xué)在充分利用現(xiàn)有資源的同時與士官職業(yè)發(fā)展相協(xié)調(diào)，是當(dāng)前我校物理課程建設(shè)的關(guān)鍵。我校區(qū)士官物理采用了高等職業(yè)教育改革示范教材《應(yīng)用物理基礎(chǔ)》，作為士官職業(yè)教育的基礎(chǔ)課程。本課程包括理論知識與實(shí)踐教學(xué)兩大模塊，以素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育思想為指導(dǎo)，堅(jiān)持學(xué)為主體、教為主導(dǎo)的思想，著眼崗位任職能力培養(yǎng)需求，兼顧士官學(xué)員特點(diǎn)，堅(jiān)持學(xué)以致用的基本理念，以實(shí)際需求為牽引，為士官學(xué)員從事后續(xù)相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的物理理論基礎(chǔ)和方法論基礎(chǔ)。然而基于士官基礎(chǔ)參差不齊的特點(diǎn)，士官物理的教學(xué)陷入課時少、任務(wù)重、課程難的矛盾之中，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)員相對來說理論知識不扎實(shí)。在學(xué)員基礎(chǔ)相對薄弱的情況下，如何調(diào)動一切手段，提升學(xué)員興趣，激發(fā)學(xué)員潛能是高效率完成教學(xué)的關(guān)鍵。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）是指學(xué)生在課前的任選時段利用教師提供的課程材料（通常為視頻、音頻、多媒體課件等）進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，在課堂上通過做練習(xí)、討論等方式參與互動并鞏固所學(xué)內(nèi)容的一種學(xué)習(xí)方式。與傳統(tǒng)教學(xué)的課上講授、課下作業(yè)剛好相反，故得名“翻轉(zhuǎn)”。2011年，薩爾曼·可汗（Salmankhan）創(chuàng)立的可汗學(xué)院（Khan Academy）被加拿大《環(huán)球郵報》評為“2011年影響教學(xué)的重大技術(shù)變革”，對翻轉(zhuǎn)課堂有一個里程碑式的推動，為全球教育界所關(guān)注[1]。

如何充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，有效利用現(xiàn)有資源，提升物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果非常值得探討[2]。本文以“萬用表原理及簡易萬用表裝配”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，設(shè)計(jì)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對士官物理課程教學(xué)改革的方向進(jìn)行了初步探索。

一、物理實(shí)驗(yàn)中存在的問題

1.學(xué)員基礎(chǔ)參差不齊。士官學(xué)員學(xué)習(xí)背景差別較大，既有文科生也有理科生，既有高中生也有初中生，甚至還有個別大學(xué)生。如此大的基礎(chǔ)差距給教學(xué)定位帶來一定困難。而物理學(xué)科本身又具有較抽象的特點(diǎn)，這就不僅需要教員在課上盡量周全，還需要學(xué)員在課下做足預(yù)習(xí)工作。尤其是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K，課上時間有限，講解難以做到像理論課一樣精講細(xì)練。在學(xué)員基礎(chǔ)較差的前提下，課前預(yù)習(xí)如果不到位，課上很難跟上教員節(jié)奏及時完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

2.學(xué)員資源利用受限。作為軍隊(duì)院校學(xué)員，手機(jī)、電腦等通信設(shè)備使用有嚴(yán)格規(guī)定，對于互聯(lián)網(wǎng)資源的獲取受到一定限制，如何在制度允許范圍內(nèi)最大限度地發(fā)揮信息化資源的優(yōu)勢，讓學(xué)生在課堂外進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，而在課堂內(nèi)通過練習(xí)、討論等活動進(jìn)一步鞏固和深入地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，對學(xué)生提供個性化指導(dǎo)，使有限的課堂時間得到更為充分的利用一直以來是軍隊(duì)院校教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

二、翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)案例

士官物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K是教學(xué)矛盾展現(xiàn)非常突出的部分。以簡易萬用表的裝配為例，此實(shí)驗(yàn)需要學(xué)員課前預(yù)習(xí)原理，按照教材提供數(shù)據(jù)計(jì)算出萬用表所需電阻，課上根據(jù)教員簡單講解利用電烙鐵將適當(dāng)電阻等元件焊接到電路板上組裝成一個簡易萬用表[3]。實(shí)驗(yàn)原理不難，實(shí)用性強(qiáng)，操作配合度高。學(xué)員如果課前預(yù)習(xí)不充分，課上很難及時完成任務(wù)，根據(jù)內(nèi)容特點(diǎn)非常適合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)施。具體如下：

1.課前任務(wù)設(shè)定提升學(xué)員興趣。充分利用信息化資源引入了二維碼信息化資源，包括文字、圖片、動畫、視頻等資源，便于學(xué)員預(yù)習(xí)自學(xué)。也逐漸引導(dǎo)學(xué)員自己查找資源、錄制微視頻，從而實(shí)現(xiàn)資源的逐漸豐富和資源的共享。學(xué)員通過手機(jī)掃碼、下載校園網(wǎng)資源預(yù)習(xí)萬用表原理、應(yīng)用、電烙鐵使用視頻等，使得學(xué)員在理解萬用表基本原理基礎(chǔ)上，計(jì)算待裝配萬用表所需電阻，同時初步掌握電烙鐵使用的基本要領(lǐng)。

2.課中實(shí)踐操作激發(fā)學(xué)員潛能。（1）圖片展示激興趣。課上教員首先通過各類萬用表圖片，介紹萬用表在生活、工程中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)員對萬用表相關(guān)原理的興趣。（2）綜合探討破難題。電阻的選取是本次課的難點(diǎn)。教員重申本次課任務(wù)，檢查學(xué)員裝配萬用表所需電阻的計(jì)算情況，對于不同答案予以詢問探討。以一個實(shí)驗(yàn)組學(xué)員的計(jì)算電阻為例進(jìn)行分析，同時結(jié)合檢查情況請不同組學(xué)員闡述自己的計(jì)算過程和看法。通過探討活動的組織全面了解學(xué)員課下預(yù)習(xí)情況，并掌握學(xué)員學(xué)習(xí)的問題所在。在此基礎(chǔ)上，教員再講解常用電阻識別，使學(xué)員能夠在掌握相關(guān)理論的基礎(chǔ)上快速準(zhǔn)確地完成電阻挑選。（3）學(xué)員講解調(diào)熱情；教員演示重規(guī)范。作為本次實(shí)驗(yàn)課程的重要工具——電烙鐵，在前期預(yù)習(xí)任務(wù)布置時已經(jīng)請學(xué)員通過掃碼、校內(nèi)郵箱等方式進(jìn)行了預(yù)習(xí)。所以請學(xué)員根據(jù)預(yù)習(xí)闡述電烙鐵使用注意事項(xiàng)，教員予以補(bǔ)充完善并現(xiàn)場演示電烙鐵規(guī)范使用。（4）分組實(shí)踐同提升。最后學(xué)員分組組裝萬用表，教員指導(dǎo)并對學(xué)員操作情況進(jìn)行記錄。（5）教員總結(jié)闊思路。在總結(jié)本次課知識的同時，一方面，引導(dǎo)學(xué)員建立理論來源于實(shí)踐，實(shí)踐進(jìn)一步指導(dǎo)理論的科學(xué)認(rèn)知；另一方面，開闊學(xué)員思路，倡導(dǎo)學(xué)員課下積極地了解學(xué)習(xí)萬用表的發(fā)展，同時作為現(xiàn)代化軍事人才在今后學(xué)習(xí)中關(guān)注相關(guān)知識在裝備中的應(yīng)用。最后，讓學(xué)員在課下下載完成實(shí)驗(yàn)報告基礎(chǔ)上進(jìn)一步豐富自身知識。

3.課后內(nèi)容拓展延伸知識觸角。學(xué)員課后完成實(shí)驗(yàn)報告，教員結(jié)合課上實(shí)踐操作記錄給予綜合評價。同時引導(dǎo)學(xué)員查閱不同類型電阻識別，了解萬用表類型及各種用途。

4.綜合評價促進(jìn)學(xué)員潛力開發(fā)。在課程完成過程中評價包括三部分：電阻計(jì)算情況評價、焊接組裝情況評價、實(shí)驗(yàn)報告完成情況評價。分別占綜合評價的20%，40%，40%。體現(xiàn)了評價的多樣性、過程性和全面性。

三、總結(jié)

本次課構(gòu)建了“課前任務(wù)設(shè)定提升學(xué)員興趣；課前信息化資源打前鋒，課中實(shí)踐操作激發(fā)學(xué)員潛能；課后內(nèi)容拓展延伸知識觸角；綜合評價促進(jìn)學(xué)員潛力開發(fā)”的教學(xué)模式。充分貫徹了學(xué)員課下自主學(xué)習(xí)，課上為實(shí)踐主體的原則，體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂的核心理念。授課過程中采用圖片展示激發(fā)學(xué)員興趣，通過綜合探討破解難題，學(xué)員講解調(diào)動參與熱情，利用教員展示攻克重點(diǎn)，借助分組實(shí)踐共同提升，通過教員總結(jié)開闊思路，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)員綜合素質(zhì)的全面提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]Ash K.Educators 'Flipped Classroom' benefits and drawbacks seen in replacing lectures with on-demandvideo[J].Education Week，2012，（10）：6-8.

[2]魏平.在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[J].物理與工程，2017，27（Z1）：175-177，184.

[3]鮑正祥.應(yīng)用物理基礎(chǔ)[M].第2版.南京大學(xué)出版社，2016：205-212.