醫(yī)用物理學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)改革與實(shí)踐*

劉東華 韓 琳 于 勉 張艷菊

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院醫(yī)用物理學(xué)教研室 河南 新鄉(xiāng) 453003)

通常所說翻轉(zhuǎn)課堂譯自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可譯為“顛倒課堂”，是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，將課堂上講授的內(nèi)容移到課外，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生.翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)模式，是指教師創(chuàng)建視頻，學(xué)生在課前觀看視頻完成知識的學(xué)習(xí)，課堂時(shí)間用于啟發(fā)學(xué)生怎樣進(jìn)一步去深入思考，課堂變成了教師學(xué)生之間和學(xué)生與學(xué)生之間面對面交流、互動(dòng)的場所，包括答疑解惑、知識的運(yùn)用等，從而達(dá)到更好的教育效果.傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先教后學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是先學(xué)后教.傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教為中心，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是以學(xué)為中心[1].

互聯(lián)網(wǎng)的普及和計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使“翻轉(zhuǎn)課堂式”教學(xué)模式變得可行和現(xiàn)實(shí).學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)去使用優(yōu)質(zhì)的教育資源，不再單純地依賴授課教師去教授知識.而課堂和教師的角色則發(fā)生了變化.教師更多的責(zé)任是去理解學(xué)生的問題和引導(dǎo)學(xué)生去運(yùn)用知識.

2016年，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院教務(wù)處啟動(dòng)微課和微課程庫建設(shè)工作，醫(yī)用物理學(xué)微課團(tuán)隊(duì)率先按計(jì)劃完成制作任務(wù).醫(yī)用物理學(xué)微課按照教學(xué)計(jì)劃，根據(jù)醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)知識點(diǎn)，錄制微課視頻193個(gè)，微課視頻已通過學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)入學(xué)校教學(xué)資源庫[2].

利用學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用物理學(xué)課程數(shù)字教學(xué)、泛在學(xué)習(xí)和移動(dòng)學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，促進(jìn)教育教學(xué)質(zhì)量的不斷提高.

1 教學(xué)方案

經(jīng)學(xué)校教務(wù)處批準(zhǔn)，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院決定在2018級臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)醫(yī)用物理學(xué)課程中，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂試點(diǎn)教學(xué).試點(diǎn)班級為1～8班，17～24班.第4周的理論課為緒論和實(shí)驗(yàn)課緒論，通知學(xué)生在手機(jī)或其他移動(dòng)設(shè)備上安裝“學(xué)習(xí)通”APP，進(jìn)入課程.從第5周開始，1～8班、17～24班進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué).

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案是：變大班理論課教學(xué)為小班理論課教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂理論課學(xué)時(shí)與傳統(tǒng)理論課學(xué)時(shí)相比減半.學(xué)校理論課傳統(tǒng)授課為大班授課，一個(gè)大班由8個(gè)小班組成.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)將8個(gè)班的大班理論課教學(xué)改為4個(gè)班的小班理論課教學(xué)，其中1～4班授課教研室為醫(yī)用物理教研室，5～8班授課教研室為醫(yī)學(xué)電子學(xué)教研室，17～20班授課教研室為醫(yī)學(xué)圖像教研室，21～24班授課教研室為醫(yī)學(xué)儀器教研室.傳統(tǒng)授課班級醫(yī)用物理學(xué)理論授課時(shí)長為30學(xué)時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂授課班級理論授課時(shí)長為16學(xué)時(shí)，與傳統(tǒng)授課班級相比理論學(xué)時(shí)減半.傳統(tǒng)授課班級與翻轉(zhuǎn)課堂班級醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)授課時(shí)長均為24學(xué)時(shí).

2 翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施方式及步驟

翻轉(zhuǎn)課堂班級理論課教學(xué)是2周1次理論課，1次課1章的內(nèi)容.課前4個(gè)教研室教師在一起進(jìn)行集體備課，統(tǒng)一授課內(nèi)容，主要是本章學(xué)習(xí)任務(wù)單以及與學(xué)生互動(dòng)的問題及典型例題.學(xué)習(xí)任務(wù)單要精心制作，包括學(xué)生課前理論課預(yù)習(xí)內(nèi)容、要看的微課視頻、思考題及部分習(xí)題，任務(wù)單課前發(fā)給學(xué)生.

學(xué)習(xí)通平臺上，每個(gè)微課視頻知識點(diǎn)至少配置一個(gè)選擇類型的自測題.課前教師在學(xué)習(xí)通平臺上了解學(xué)生自測題做題情況，這樣教師在理論課教學(xué)中才能做到有的放矢，在串講學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，對學(xué)生未掌握的知識點(diǎn)重點(diǎn)講解，掌握的知識點(diǎn)一帶而過.然后解答學(xué)生所提問題，教師提出問題和例題，學(xué)生同伴之間探討，教師引導(dǎo)，學(xué)生回答，教師講解.最后布置作業(yè)，課后學(xué)生上交，教師批改反饋.

3 學(xué)習(xí)通使用情況

醫(yī)用物理學(xué)微課視頻193個(gè)，截止到2019年1月21日，通過平臺學(xué)習(xí)的學(xué)生超過1 566 192人次，2018級學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)課程的學(xué)生人數(shù)為2 501人，人均點(diǎn)擊次數(shù)為626次.進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級94%的學(xué)生通過學(xué)習(xí)通平臺觀看了微課視頻.

4 考試成績統(tǒng)計(jì)分析

醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)成績占總成績的30%，理論成績占總成績的70%.對2018級傳統(tǒng)教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)學(xué)生試卷理論成績進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表1所示.

表1 學(xué)生成績按教學(xué)方法統(tǒng)計(jì)

從表1可以看出，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級平均分及及格率略高于傳統(tǒng)教學(xué)班級的平均分及及格率.

進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)班級的考試成績直方圖及成績分布曲線如圖1和圖2所示，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級的考試成績直方圖及成績分布曲線如圖3和圖4所示，可以看出傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的考試成績都服從正態(tài)分布.

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)考試成績直方圖

圖2 傳統(tǒng)教學(xué)考試成績分布曲線

圖3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)考試成績直方圖

圖4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)考試成績分布曲線

進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的班級1～8班、17～24班，進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)的班級9～16班、兒科1～4班和精神1～4班，成績?nèi)绫?所示.

表2 考試成績按班統(tǒng)計(jì)

從表2可以看出，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班級1～8班、17～24班平均分略高于傳統(tǒng)教學(xué)班級9～16班、兒科1～4班、精神1～4班的平均分.從以上幾個(gè)班的成績可以看出，學(xué)生成績接近，教研室教師教學(xué)能力差別不大.

5 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)問卷調(diào)查

應(yīng)用問卷星軟件對實(shí)踐翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的351名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，問題是：你認(rèn)為自己能否適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)？調(diào)查結(jié)果如表3所示.

表3 翻轉(zhuǎn)課堂問卷調(diào)查

可見72.94%的學(xué)生還是適應(yīng)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的.

6 翻轉(zhuǎn)課堂討論

翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵是：以教學(xué)視頻為主，學(xué)生課前觀看視頻，課堂中作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流.

錄制微課視頻是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的關(guān)鍵，193個(gè)微課視頻的制作包含了錄制教師的大量心血，視頻的錄制提高了教師信息化教學(xué)能力，學(xué)生觀看視頻自己可以控制學(xué)習(xí)速度，實(shí)現(xiàn)了分層次教學(xué)、差異化教學(xué)，滿足了不同個(gè)體的需求.

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)以學(xué)生為主體，高效地提高了課堂交流互動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)探究能力.

“翻轉(zhuǎn)課堂”對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)，使教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變.學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由兩個(gè)階段組成：傳遞信息和內(nèi)化吸收.傳統(tǒng)教學(xué)情況下，傳遞信息，是通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的；內(nèi)化吸收，是在課后由學(xué)生自己來完成的.由于缺少教師的支持和同伴的幫助，內(nèi)化吸收階段常常會(huì)讓學(xué)生感到挫敗，喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和成就感.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是“課外傳授知識，課堂內(nèi)化知識”，傳遞信息是學(xué)生在課前進(jìn)行的，教師提供微課視頻，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自定進(jìn)度，教師還可以提供在線的輔導(dǎo)；內(nèi)化吸收是在課堂上通過互動(dòng)來完成的，教師能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，在課堂上給予有效的輔導(dǎo)，同學(xué)之間的相互交流更有助于促進(jìn)學(xué)生知識的內(nèi)化吸收過程[3].

20世紀(jì)50年代，美國教育心理學(xué)家布盧姆(Benjamin Samuel Bloom)教授提出一個(gè)教育目標(biāo)的分類框架，被人們稱做布盧姆的分類法(Bloom′s Taxonomy).依據(jù)難度，教育目標(biāo)由低到高分別是記憶、理解、應(yīng)用、分析、評價(jià)和創(chuàng)新.

傳統(tǒng)課堂教學(xué)在課堂上完成對知識的記憶、理解任務(wù)，而對知識的應(yīng)用、分析、評價(jià)、創(chuàng)新是在課外完成的.傳統(tǒng)教育在課堂上只完成了記憶和理解兩個(gè)教育目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)的是知識傳授，難度較低；而把難度較高的4個(gè)目標(biāo)——應(yīng)用、分析、評價(jià)和創(chuàng)新留給了學(xué)生.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對知識的記憶、理解是在課外完成的，對知識的應(yīng)用、分析、評價(jià)、創(chuàng)新是在課堂上完成的，翻轉(zhuǎn)課堂正好把傳統(tǒng)的教育模式顛倒了，記憶和理解在課外完成，剩下難度較高的4個(gè)目標(biāo)才是課堂教學(xué)的重點(diǎn).二者的對比如圖5所示.

圖5 翻轉(zhuǎn)課堂與傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)過程對比

翻轉(zhuǎn)課堂是通過教師的引導(dǎo)和答疑來檢查學(xué)生學(xué)習(xí)的效果.如何支配課堂時(shí)間、課堂對話和課堂討論，需要教師做出精心的準(zhǔn)備和細(xì)致的觀察，真正做到因材施教.在翻轉(zhuǎn)課堂中要求教師能夠通過設(shè)問，通過學(xué)生之間的討論和完成作業(yè)、項(xiàng)目的情況來分析和把握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生成為課堂的主體，教師從主動(dòng)變?yōu)楸粍?dòng)，從主導(dǎo)變?yōu)橐龑?dǎo)，這對教師專業(yè)技能有著更高的要求.

翻轉(zhuǎn)課堂雖然將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)、掌控權(quán)給了學(xué)生，但是目前國內(nèi)學(xué)生的情況是：習(xí)慣填鴨式教學(xué)，不擅長提問和主動(dòng)性不強(qiáng)，這直接影響了翻轉(zhuǎn)課堂的效果.

翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵是：每個(gè)學(xué)生都課前觀看視頻，完成學(xué)習(xí)任務(wù)單的任務(wù)，每個(gè)學(xué)生都能提出問題，與教師展開課堂互動(dòng).

醫(yī)用物理學(xué)課程進(jìn)行一年的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)表明：翻轉(zhuǎn)課堂是現(xiàn)代信息化時(shí)代的一種先進(jìn)的教學(xué)方法，主要培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的問題意識、創(chuàng)新意識以及科學(xué)素質(zhì)[4]，可以大面積推廣.