線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究
——以《大學(xué)物理》課程為例

王聞琦

（宿州學(xué)院 機械與電子工程學(xué)院，安徽 宿州 234000）

隨著社會信息化建設(shè)的不斷推進，以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)日新月異，各種優(yōu)質(zhì)教育資源、新型教學(xué)媒體以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等迅速涌現(xiàn)，給傳統(tǒng)的面對面教學(xué)帶來了巨大的沖擊，人們開始慢慢接受并習(xí)慣利用互聯(lián)網(wǎng)開展學(xué)習(xí)。尤其是2020年春季新冠疫情爆發(fā)后，全國各所大、中、小學(xué)遵照教育部提出的“停課不停學(xué)”號召，統(tǒng)一開展了為期四個多月的線上教學(xué)活動，這一特殊歷史事件更是加速推動了“后疫情”時代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的全面實施。

相比較傳統(tǒng)教學(xué)而言，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有許多明顯的優(yōu)越性，比如：學(xué)習(xí)不受時空限制，教學(xué)效率更高，更利于因材施教等，但是作為一種新型教學(xué)模式，它同時又不可避免地存在一些弊端，比如：對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)能力和自律能力要求較高，不利于師生之間的情感交流等[1]。因此，為了追求最優(yōu)化的教學(xué)效果，理想的方式應(yīng)該是將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機結(jié)合，揚長避短，最大限度地發(fā)揮各自的優(yōu)勢。為此，筆者以《大學(xué)物理》課程為研究對象，開展了關(guān)于線上與線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革試驗，現(xiàn)將改革思路和研究經(jīng)驗予以分享。

1 線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式介紹

線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式就是在借鑒“先學(xué)后教”的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念基礎(chǔ)上，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)兩種方式進行結(jié)合形成的一種新型教學(xué)模式[2]。

由圖1所示的教學(xué)模型可以看出，線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將完整的教學(xué)過程分為線上和線下兩個環(huán)節(jié)，其中，線上環(huán)節(jié)是利用課外時間、圍繞基礎(chǔ)性知識（即學(xué)生容易理解的知識）開展教學(xué)，在此過程中，教師主要負責監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)并適時地予以指導(dǎo)，而學(xué)生則是依據(jù)教師布置的任務(wù)要求，通過觀看視頻、完成習(xí)題作業(yè)等形式自主進行學(xué)習(xí)，當遇到困難時，可以通過求助教師或者通過生生之間的交流討論加以解決；線下環(huán)節(jié)是利用課內(nèi)時間、圍繞具有一定難度的提高性知識（如重難點和應(yīng)用性知識等）開展教學(xué)，在此過程中，教師一方面依據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺記錄的線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果予以評價和反饋，另一方面則是通過搭建教學(xué)環(huán)境，組織實施面對面教學(xué)，而學(xué)生則是在教師的引導(dǎo)下，通過開展分組協(xié)作學(xué)習(xí)等形式，圍繞特定的問題進行提升訓(xùn)練，以增強對知識的理解和應(yīng)用。

圖1 線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

總體而言，線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不僅拓展了教學(xué)的空間，同時更加凸顯出“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”的教學(xué)思想，再加上全程貫穿師生間的交互，因此，無論是相較于單一的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)還是傳統(tǒng)教學(xué)，該模式都更利于增進學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度和靈活性，更利于提升整體教學(xué)的質(zhì)量和效果[3]。

2 大學(xué)物理采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的意義

眾所周知，大學(xué)物理是理、工科各專業(yè)必修的一門公共基礎(chǔ)課程，它對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)分析、邏輯推理以及實踐應(yīng)用等能力方面具有重要的作用。然而大量研究顯示：大學(xué)物理課程教學(xué)正在遭遇瓶頸，嚴重影響了其在人才培養(yǎng)體系中的重要性發(fā)揮[4]。造成這一結(jié)果的主要原因在于①教學(xué)模式僵化，仍以傳統(tǒng)的面對面教學(xué)為主；②學(xué)生質(zhì)量下降，對于抽象復(fù)雜的物理知識理解困難；③課程學(xué)時壓縮，師生的教學(xué)負荷加重；④教材更新滯后，新的知識內(nèi)容很少融入課堂；⑤考核方式陳舊，不注重過程性評價。

面對上述現(xiàn)狀筆者認為：大學(xué)物理課程教學(xué)亟需進行改革，而改革的關(guān)鍵恰恰在于創(chuàng)新教學(xué)模式。實踐證明，采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不僅能夠有效地解決當前大學(xué)物理課程教學(xué)存在的諸多問題，同時對于推動大學(xué)物理課程的發(fā)展具有積極的意義。

2.1 有利于彌補課時的不足

數(shù)據(jù)顯示：當前大學(xué)物理課程的學(xué)時數(shù)僅為十年前的1/2～1/3，而教學(xué)內(nèi)容基本未變。在學(xué)生質(zhì)量下降且教學(xué)方式不變的情況下，無疑加大了師生教學(xué)的強度，其結(jié)果必然導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的下降[5]。由于線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式將基礎(chǔ)性知識內(nèi)容的教學(xué)安排在課堂之外，由學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺自主完成，而線上教學(xué)不必受到時長的限制，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點、風(fēng)格喜好、能力水平以及知識的掌握程度等安排學(xué)習(xí)的節(jié)奏和進程，這樣不僅能夠降低學(xué)生單位時間內(nèi)的學(xué)習(xí)負荷，同時在教師的監(jiān)督指導(dǎo)下更容易確保教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果的最優(yōu)化。另一方面，由于線上教學(xué)極大地減少課內(nèi)教學(xué)的任務(wù)，這就使得教師在課內(nèi)教學(xué)環(huán)節(jié)不必因為擔心完不成課程大綱規(guī)定的目標而加快教學(xué)的進度、減少必要的互動與交流，從而影響教學(xué)的質(zhì)量和效果；或者反過來為了追求教學(xué)效果而刪減、弱化部分知識內(nèi)容，從而破壞知識結(jié)構(gòu)的完整性和系統(tǒng)性。因此，線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以有效解決大學(xué)物理課時不足帶來的諸多負面問題。

2.2 有利于降低知識的難度

大學(xué)物理課程中包含大量抽象、復(fù)雜的理論知識，對學(xué)習(xí)者的抽象思維能力以及科學(xué)分析能力等要求較高，而學(xué)生質(zhì)量的下降以及個體差異的加大無疑增加了教學(xué)的難度，往往就會導(dǎo)致部分學(xué)生因聽不懂或不理解而失去學(xué)習(xí)的興趣，甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理。而采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，教師可以借助多種媒體手段將抽象、復(fù)雜的知識形象化、簡單化，從而降低知識的難度，幫助學(xué)生更好地進行理解。比如：在講授電磁感應(yīng)定律時，教師可以結(jié)合動畫演示并分析電動勢產(chǎn)生的原理，同時也可以引導(dǎo)學(xué)生通過虛擬試驗觀察并感受電動勢變化的整個過程。另外，由于線上教學(xué)環(huán)節(jié)不受時長的限制，對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)偏弱、理解能力不強的學(xué)生還可以通過反復(fù)觀看動畫或者反復(fù)進行試驗演練等彌補自身認知的缺陷，從而增強知識的掌握程度。再者，由于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)教師的任務(wù)不再是簡單地傳授知識，而是變成了答疑解惑以及通過搭建教學(xué)環(huán)境組織學(xué)生開展提高性訓(xùn)練，因此，教師可以將現(xiàn)實生活中存在的某個現(xiàn)象或事件呈現(xiàn)給學(xué)生，然后引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識分析現(xiàn)象或事件產(chǎn)生的起因、原理等，這樣不僅可以最大限度地提升學(xué)生利用理論知識分析并解決實際問題的能力，同時也容易促使學(xué)生在參與分析探索的過程中產(chǎn)生成就感，進而激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和積極性。而這份熱情和積極性往往又會這反過來激發(fā)學(xué)生進一步探究新知識的欲望，如此一來，學(xué)習(xí)自然就將進入一個良性的循環(huán)。

2.3 有利于擴展知識的深廣度

受到教材內(nèi)容、學(xué)生質(zhì)量以及授課學(xué)時等因素的制約，傳統(tǒng)大學(xué)物理課程教學(xué)往往只注重基礎(chǔ)性和普適性知識內(nèi)容的傳授，而輕視難點知識的講解，對于許多前沿的知識以及先進的教育理念等更是很少涉及，這不僅有違課程開設(shè)的初衷，同時也嚴重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。而采用線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，由于擺脫了學(xué)時數(shù)的限制，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容整理、制作一些相關(guān)的輔助資源（如人物介紹及其歷史典故、國內(nèi)外最新科研成果等）并發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)平臺供學(xué)生選學(xué)，同時也可以在錄制教學(xué)視頻時融入大思政以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面的教育內(nèi)容，這樣可以有效幫助學(xué)生增長知識面、擴充眼界并提升發(fā)散思維能力，而對于喜愛物理的同學(xué)，則可以最大限度地提升其發(fā)展空間，促使其更快更好地成長。另一方面，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以通過精講一些提升性習(xí)題（如考研或全國物理競賽真題等）擴展知識應(yīng)用的深度，強化知識掌握的程度，同時進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

3 大學(xué)物理實施線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的實踐

自2020年9月，筆者以宿州學(xué)院機械自動化與生物工程兩個專業(yè)的4個班級（合計265名學(xué)生）為研究對象，利用自制的《大學(xué)物理MOOC》省級課程資源（課程網(wǎng)址http://www.ehuixue.cn/index/detail/index.html.cid=31802），同時借助e會學(xué)和教學(xué)立方兩個主流網(wǎng)絡(luò)平臺，開展了一輪大學(xué)物理線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革試驗，具體實施過程參見圖2所示的教學(xué)模型?，F(xiàn)結(jié)合“§9-2簡諧振動旋轉(zhuǎn)矢量法”一講的教學(xué)將教學(xué)思路總結(jié)如下。

圖2 大學(xué)物理線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

3.1 開學(xué)第一課

正所謂好的開始是成功的一半，因此，在課程開始的第一次課，教師有必要專注做好以下三項關(guān)鍵工作。首先，教師應(yīng)該依據(jù)教學(xué)大綱向?qū)W生系統(tǒng)地介紹大學(xué)物理課程的知識體系、在人才培養(yǎng)中的作用以及教學(xué)目標等，從而使其對課程的重要性以及后續(xù)學(xué)習(xí)的方向等產(chǎn)生清醒的認識。此項工作的目的在于：引導(dǎo)學(xué)生從思想上重視大學(xué)物理課程，為后續(xù)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。其次，教師應(yīng)向?qū)W生詳細介紹課程教學(xué)的方法（即線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式）、考核的方式（包括線上和線下兩個環(huán)節(jié)，強調(diào)學(xué)習(xí)過程評價）以及師生交互的方法等，并指導(dǎo)他們利用手機正確下載、安裝教學(xué)APP，申請加入課程平臺、熟悉平臺的功能及其操作方法等。此項工作的目的在于：促使學(xué)生后續(xù)能夠自覺、靈活的利用網(wǎng)絡(luò)平臺開展學(xué)習(xí)。再者，通過“教學(xué)立方”平臺發(fā)布一份電子問卷并要求學(xué)生認真填寫，內(nèi)容可以包括對物理課程的興趣程度、高中階段物理知識的掌握程度、是否有過線上學(xué)習(xí)經(jīng)歷等。此項工作的目的在于：全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀，為后續(xù)開展教學(xué)設(shè)計以及組織實施教學(xué)提供依據(jù)。

3.2 課前自學(xué)階段

首先，教師針對教學(xué)內(nèi)容制定詳細的教學(xué)設(shè)計，其中需重點做好以下幾項工作：將現(xiàn)有的MOOC資源（包括視頻、課件、習(xí)題、作業(yè)等）分別依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和專業(yè)需求進行分類，如基礎(chǔ)性和提高性、必學(xué)和選學(xué)等；分階段撰寫詳細的線上學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊（第一階段僅圍繞基礎(chǔ)性知識，第二階段主要圍繞提高性知識），內(nèi)容包括學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)要求和注意事項等，比如學(xué)習(xí)§9-2節(jié)，要求必須在某個時間節(jié)點前觀看視頻2講、完成隨堂練習(xí)8題、課后作業(yè)1份、參與交流討論2次以上，強調(diào)視頻觀看率以及習(xí)題、作業(yè)的正確率會影響課程考核成績。接下來，教師利用教學(xué)立方的公告功能發(fā)布學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊，學(xué)生則利用e會學(xué)平臺開展自主學(xué)習(xí)、參與交流討論。在此過程中，教師一方面需要密切關(guān)注學(xué)生交流討論的內(nèi)容并適時地給予必要的幫助和指導(dǎo)，以解決學(xué)生的困惑；另一方面則需要每天定時地查閱平臺數(shù)據(jù)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動向，并將相關(guān)結(jié)果（如已完成學(xué)習(xí)任務(wù)和暫未參與學(xué)習(xí)人員的名單）發(fā)布到教學(xué)立方平臺，其中，公布已完成學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生名單主要是為了進一步激發(fā)其學(xué)習(xí)積極性，而公布未參與學(xué)習(xí)的學(xué)生名單則主要是為了督促其盡快安排學(xué)習(xí)計劃，對于時間節(jié)點到達時仍未完成學(xué)習(xí)任務(wù)的個別學(xué)生，教師可以通過教學(xué)立方的小紙條功能了解原因，并對其提出進一步要求。最后，教師對隨堂練習(xí)和課后作業(yè)得分情況進行梳理，記錄正確率較低的所有問題并分析出錯原因，在此基礎(chǔ)上，繼續(xù)設(shè)計或搜集整理部分類似題目，從而為實施下一步教學(xué)做好準備。

3.3 課中提升階段

首先，在正式授課之前，教師利用教學(xué)立方發(fā)布教學(xué)課件并要求學(xué)生快速閱讀全文，完成后利用數(shù)字碼簽到功能組織學(xué)生簽到并對結(jié)果進行反饋。接下來，教師結(jié)合教學(xué)課件帶領(lǐng)學(xué)生簡要回顧線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，利用電腦或手機投屏功能展示e會學(xué)平臺記錄的線上學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)據(jù)并對其進行總結(jié)評價（如任務(wù)完成率、隨堂練習(xí)和作業(yè)的答題成績、交流討論參與的頻次等），此時需對答題成績較好或者交流討論參與較多的部分同學(xué)提出表揚，以此促使學(xué)生樹立競爭意識、激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。緊接著，教師針對線上學(xué)習(xí)過程中學(xué)生提出的典型問題以及隨堂練習(xí)和作業(yè)中錯誤率較高的題目，逐個進行詳細地分析解答，利用教學(xué)立方發(fā)布課堂小測（即課前環(huán)節(jié)整理制作的習(xí)題）并組織學(xué)生眾答或搶答，根據(jù)答題結(jié)果適當?shù)赜枰苑治稣f明，此舉主要為了進一步強化線上學(xué)習(xí)的效果。最后，教師借助多媒體精講提高性內(nèi)容、呈現(xiàn)某個問題（案例），隨后對學(xué)生進行分組并要求通過合作學(xué)習(xí)解決相關(guān)問題（案例），而當學(xué)習(xí)結(jié)束時，先由小組選派成員進行作答或者對其他小組的答案進行補充，再由教師進行總結(jié)、評價和補充。

3.4 課后強化階段

首先，教師利用教學(xué)立方發(fā)布作業(yè)（主要針對提升性知識內(nèi)容并附詳細的評分標準）和第二階段的線上學(xué)習(xí)指導(dǎo)手冊，要求學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)情況補缺補差、繼續(xù)通過e會學(xué)平臺學(xué)習(xí)§9-2節(jié)的剩余內(nèi)容、完成作業(yè)并參與互評兩份作業(yè)。接下來，學(xué)生根據(jù)指導(dǎo)手冊繼續(xù)在規(guī)定的時間內(nèi)開展學(xué)習(xí)，完成相關(guān)任務(wù)，而在此環(huán)節(jié)，教師依然需要充分發(fā)揮督導(dǎo)作用，一方面確保學(xué)生順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高教學(xué)的效果；另一方面及時處理個別學(xué)生對作業(yè)互評結(jié)果的申訴，保證互評成績的公正性。

4 結(jié)語

雖然線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式從理論上講具有較強的優(yōu)越性和可操作性，并且被應(yīng)用于大學(xué)物理課程中也確實取得了良好的效果，但是作為一種新型產(chǎn)物，對師生能力的要求變得更高，這在一定程度上阻礙了其發(fā)展速度，同時也嚴重制約了教學(xué)質(zhì)量和效果的提升，因此，如何科學(xué)地將線上線下相結(jié)合的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式運用于實際課程教學(xué)之中，并且實現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化，仍需要一個漫長的研究探索過程，更需要眾多學(xué)者、教師的積極參與和不懈努力。