大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

　　大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

　　蔡廷棟1，高光珍1 ，賈天俊2

　�。�1.江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院，江蘇徐州221116；2.濱州學(xué)院光電工程系，山東濱州256603）

　　摘要：翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型的教學(xué)組織形式，是將課內(nèi)與課外的學(xué)習(xí)活動顛倒的教學(xué)模式，其實質(zhì)是顛倒了知識傳授與知識內(nèi)化的順序。本文介紹了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的特點以及在大學(xué)物理課堂中實施翻轉(zhuǎn)課堂的環(huán)節(jié)，包括課前、課中、課后各環(huán)節(jié)的教學(xué)活動。這種教學(xué)模式改革必將對提高大學(xué)物理教學(xué)水平、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才起到重要作用。

　　關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式

　　*基金項目：江蘇師范大學(xué)博士學(xué)位教師科研支持項目（14XLR027）；徐州市科技計劃項目（XZZD1062）；濱州學(xué)院教學(xué)研究項目（BYJYYB201227）；校級精品課程（BZXYJPKC201104）

　　作者簡介：蔡廷棟（1982-），男，山東平邑人，江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授，博士，主要從事高等教育、課程與教學(xué)論等方面的研究；高光珍（1980-），女，山東濟南人，江蘇師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院講師，博士，主要從事物理課程與教學(xué)研究。

　　大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科專業(yè)的一門重要的必修基礎(chǔ)課程。大學(xué)物理在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和綜合能力等方面發(fā)揮著重要作用。但傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式，大半是單向傳輸，學(xué)生接受知識成為學(xué)習(xí)活動的中心，師生互動較為不足，學(xué)生積極性、參與性不高，學(xué)習(xí)效果欠佳。因此為了適應(yīng)高等教育的要求，結(jié)合我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)，探索新的教學(xué)模式勢在必行。筆者作為大學(xué)物理任課教師，在大學(xué)物理教學(xué)中，進行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的探索與研究，取得了顯著的教學(xué)效果。

　　一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式概述

　　翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）起源于美國科羅拉多州落基山林地公園高中的Jon Bergmann和AaronSam這兩位化學(xué)老師，他們將帶有實時講解的視頻傳到網(wǎng)絡(luò)上引起眾人關(guān)注[1]。兩位教師以學(xué)生在家看視頻、聽講解為基礎(chǔ)，課上時間用來為完成作業(yè)或?qū)嶒炦^程中有困難的學(xué)生提供幫助。國內(nèi)外眾多學(xué)者對翻轉(zhuǎn)課堂進行了研究和定義。鐘曉流認為[2]，翻轉(zhuǎn)課堂是在課堂信息化環(huán)境中，教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動交流等互動的一種新型的教學(xué)模式。

　　翻轉(zhuǎn)課堂的特點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1 ）在教學(xué)目標(biāo)方面，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生的全面素質(zhì)，不但注重知識的傳授更注重知識的建構(gòu)和內(nèi)化。課外通過學(xué)生觀看視頻預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力；課內(nèi)通過課堂討論、小組交流、教師答疑等方式提升學(xué)生的語言表達能力、創(chuàng)新思維、交流與合作能力等。（2）在課堂時間分配方面，在傳統(tǒng)課堂里，課堂時間由教師掌控，并且大部分用來進行知識講解，滿堂灌，學(xué)生沒有時間思考、內(nèi)化知識。在翻轉(zhuǎn)課堂里，學(xué)習(xí)不再受時間限制，課前學(xué)生按自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)，直至掌握所安排的內(nèi)容。課內(nèi)大部分時間用來進行師生、生生互動探究。（3）學(xué)習(xí)流程方面，傳統(tǒng)課堂中“知識傳授”階段是通過教師和學(xué)生之間的互動來實現(xiàn)的；“知識內(nèi)化”階段往往由學(xué)生課后通過作業(yè)、復(fù)習(xí)等活動自己來完成。由于缺少教師的指導(dǎo)和同伴的幫助，“知識內(nèi)化”階段常常效果不佳�！胺�轉(zhuǎn)課堂”打破了原有的學(xué)習(xí)流程，對學(xué)習(xí)過程進行了重構(gòu)�！爸�識傳授”是學(xué)生在課前通過觀看視頻、PPT，進行測試等活動完成；“知識內(nèi)化”是在課堂上通過師生、生生互動來完成。教師能夠在課堂上給予學(xué)生有效的指導(dǎo)，同學(xué)之間的相互交流有助于學(xué)生知識內(nèi)化和吸收。

　　二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐

　　美國富蘭克林學(xué)院的Robert Talbert經(jīng)過多年翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實踐，總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂實施的結(jié)構(gòu)模型[3]，如圖1所示。翻轉(zhuǎn)課堂不管是學(xué)生在家觀看教學(xué)視頻，還是在課堂上師生面對面地互動交流，都是圍繞著“學(xué)生為中心”展開[4]。依據(jù)Robert Talbert的翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)構(gòu)，我們在2013級通信工程專業(yè)1、2班進行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實踐。

　　1.設(shè)計、制作教學(xué)視頻。課前教師為學(xué)生準備豐富的學(xué)習(xí)資源，包括課堂教學(xué)視頻、授課教案（PPT）、趣味實驗視頻等，資源上線供學(xué)生課前自學(xué)。制作教學(xué)視頻時，應(yīng)明確學(xué)生必須掌握的目標(biāo)，考慮教師和班級的差異[5]，還要兼顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣。筆者結(jié)合大學(xué)物理精品課程制作了“質(zhì)點運動學(xué)”、“動量”、“簡諧運動”、“剛體角動量守恒定律”、“高斯定理”等30多集教學(xué)錄像。教師要給出自學(xué)提綱，提出一些在學(xué)習(xí)過程中可以討論的問題，包括自學(xué)過程的自測題、可以相互討論的問題以及能力拓展的問題等。

　　2.針對性的課前練習(xí)。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，教師課堂講得少，學(xué)生在課堂上討論和練習(xí)多，這樣的模式使得學(xué)生必須進行課前預(yù)習(xí)。教師要制定課前針對性聯(lián)系，合理設(shè)計練習(xí)題的數(shù)量和難度，讓學(xué)生帶著問題有目的地進行課前預(yù)習(xí)[5]。為了幫助學(xué)生預(yù)習(xí)掌握，在視頻后面設(shè)計三四個小問題，幫助學(xué)生及時進行檢測，并對自己的學(xué)習(xí)情況做出判斷。如果發(fā)現(xiàn)幾個問題回答得不好，學(xué)生可以反復(fù)觀看視頻，仔細思考找出問題答案。如：在剛體角動量守恒定律一節(jié)中提出問題“運動員的身體變化和轉(zhuǎn)速變化之間有什么樣的關(guān)系”、“運動員為什么能高速轉(zhuǎn)動，為什么伸開四肢，轉(zhuǎn)速加快，收攏四肢，轉(zhuǎn)速減慢”。

　　3.快速少量的測評。在課堂活動中，教師準備少量的測評，測試學(xué)生，了解學(xué)生對知識的理解和掌握程度以及難點和存在的疑惑。學(xué)生的對問題的回答情況，能夠及時地進行匯總處理，幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。在剛體角動量守恒定律一節(jié)中，提出如下測評問題：人與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動慣量J0，伸臂時臂長為l1，收臂時臂長為l2 。人站在不計摩擦的自由轉(zhuǎn)動的圓盤中心上，每只手抓有質(zhì)量為m的啞鈴。伸臂時轉(zhuǎn)動角速度為ω1，求：收臂時的角速度ω2 。

　　4.解決問題，促進知識內(nèi)化。課內(nèi)則以討論式學(xué)習(xí)為主，教師根據(jù)實際情況和教學(xué)內(nèi)容的重難點提出問題，學(xué)生根據(jù)課前觀看教學(xué)視頻、課前針對性練習(xí)時發(fā)現(xiàn)的疑問提出問題，進行課堂探究。教師根據(jù)學(xué)生的不同特點進行分組探究，學(xué)生主動參與課堂學(xué)習(xí)。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生通過獨立思考、小組討論交流，解決問題，有效地將知識內(nèi)化，構(gòu)建自己的知識體系[6]。學(xué)生通過演講、成果展示、小型競賽等形式及時進行交流與展示，分享自己的學(xué)習(xí)收獲。為激勵學(xué)生參與課堂自主學(xué)習(xí)，可以將課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)計入平時成績。還要注意，針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的討論題、思考題和練習(xí)題應(yīng)具有梯度性，學(xué)生可以輕松跨越相鄰問題梯度的高度，能讓大部分學(xué)生達到自主學(xué)習(xí)、自我總結(jié)規(guī)律的目的。例如，在剛體的角動量守恒定律這節(jié)課中，設(shè)置了10道討論題和練習(xí)題，題目難度逐步加大，最終讓學(xué)生自己總結(jié)出角動量守恒定律。

　　5.總結(jié)反饋。知識總結(jié)和課后任務(wù)布置。經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)后，用幾分鐘時間進行知識總結(jié)，這樣有利于學(xué)生將知識整合并凝華，最后布置下一次翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生的預(yù)習(xí)任務(wù)、作業(yè)等。教師根據(jù)這些反饋的評價結(jié)果制定下一步的教學(xué)計劃和確定下節(jié)課的探究問題。再如讓學(xué)生利用剛體角動量守恒定律來解釋下落的貓尾巴的作用、飛機的螺旋槳的原理。

　　三、結(jié)論

　　在大學(xué)物理課中進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，教師要付出很多的時間和精力為學(xué)生準備課前預(yù)習(xí)資源（特別是視頻資源），要精心準備課堂用的討論題、思考題和課堂練習(xí)題。課堂所使用的問題最好呈臺階型。為了激勵學(xué)生參與課前和課堂學(xué)習(xí)，要對課堂學(xué)習(xí)進行量化并計入總成績。翻轉(zhuǎn)課堂中充分利用了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)，如個人主頁、精品課程網(wǎng)站、江蘇師范大學(xué)物理課程中心等。

　　大學(xué)階段學(xué)習(xí)具有自主性和探索性，大學(xué)教學(xué)應(yīng)以自學(xué)為主，讓學(xué)生在研討式教學(xué)、自主課外學(xué)習(xí)中得到自由全面的發(fā)展。翻轉(zhuǎn)課堂完全符合這種理念，在大學(xué)教學(xué)中具有良好的應(yīng)用前景。與此同時，結(jié)合不同的學(xué)科特點，其他形式的教學(xué)手段可以作為有益的輔助和補充。以翻轉(zhuǎn)課堂為主體，微課、多媒體、雙語教學(xué)、演示實驗等手段為輔的大學(xué)物理綜合教學(xué)改革任重道遠，在實踐過程中還要進一步探索如何揚長避短，為促進素質(zhì)教育，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮更大的推動作用。

　　參考文獻：

　　[1]張躍國，張渝江。透視“翻轉(zhuǎn)課堂”[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2012，（3 ）：3-5.

　　[2]鐘曉流，宋述強，焦麗珍。信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)設(shè)計研究[J].開放教育研究，2013，（1 ）：58-65.

　　[3]The flipped classroom [OL]

　　[4]何克抗。從“翻轉(zhuǎn)課堂”的本質(zhì)，看“翻轉(zhuǎn)課堂”在我國的未來發(fā)展[J].電化教育研究，2014，（7 ）：5-16.

　　[5]董黎明，焦寶聰�；�于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學(xué)應(yīng)用模型研究[J].電化教育研究，2014，（7 ）：108-113.

　　[6]王紅，趙蔚，孫立會，劉紅霞。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型的設(shè)計[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013，23（8）：5-10.

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