《新能源材料》的翻轉課堂教學的實證研究

張霞　溫永春　陶澤天

摘要：本論文根據《新能源材料》課程的翻轉課堂教學過程，驗證了翻轉課堂教學在普通全日制大學課堂上實施的可行性。給出了更適合的翻轉課堂教學設計，并根據教學實施過程中發現的問題，進行了教學反思，提出了改善措施。研究證實“翻轉課堂”教學模式能有效地提高學生學習的積極性，將成為未來大學教室暢行的一種教學模式。

關鍵詞：翻轉課堂；教學設計；學習任務單；教學反思

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0219-02

一、簡介

翻轉課堂（Inverted Classroom）是一種將課內與課外教學活動顛倒的教學模式[1]。在其教學過程中，教師將視頻講解和PPT演示上傳到網絡，學生在課外時間觀看，然后把課堂的時間節省出來進行討論和作業，強化學生對知識的消化吸收。翻轉課堂又稱Flipped Classroom，2012年翻轉課堂教學模式的驅動者喬納森·伯格曼和亞倫·薩姆斯認為“翻轉教學”的四個關鍵支柱是靈活的學習環境、變革后的學習文化、定制的內容和專業的教育者，它們是翻轉課堂必備的四個特征元素[2]。

國內眾多學校都在采用翻轉課堂模式[3，4]，期望翻轉課堂成為教學改革的一個轉折點，但一般要選擇特殊班級進行授課，并未取得可推行性的效果。因為這種教學模式很大程度上依賴于學生的自主學習能力，并受到教師課堂掌控能力的影響，這正是這種教學模式目前在我國普通本科院校尚未推行的原因。

基于此，筆者利用翻轉課堂教學模式，進行了一門專業課程——《新能源材料》的教學，在教學過程中對教學方法、學生心理和教學效果等方面進行了分析，并總結出一套“改良版”翻轉課堂教學模式，以期為我國推行翻轉課堂提供一定的幫助。

二、“新能源材料”課程的翻轉課堂教學設計

本學期“新能源材料”課程的教學采用翻轉課堂的教學模式，教學過程設計為三個步驟。第一步，認真備課，包括備學生、備教材、備教法和備教學資料。第二步，教學的實施。首先，提出“學習任務單”，同時為學生提供一定的學習資源，比如參考書、網絡課程和視頻錄像等；然后，學生根據任務單自主學習，并分組制作教學PPT，將所學內容在課堂上呈現給大家；最后，組織討論課，就前面提出的問題進行討論。第三步，教學成果檢查。

三、“新能源材料”課程教學的實施

1.課前準備。首先制訂教學大綱、教材、參考書和網絡資源，并據此明確課程的教學重點、難點。又根據每一章節內容的不同指定了相應的參考書。

網絡資源主要是自建的“新能源材料”課程網站，網址http：//kcjs.ycit.cn/cb/49826409。同時參考普林斯頓大學公開課：能源和環境；浙江大學公開課：新材料與社會進步。

其次，為了更好的分析教學效果，以便進行有效的反思，找尋合理的改進措施，本次授課講還進行了全程錄像。

2.學習任務發布。首先設置任務單，盡量包含教材所涉獵的所有核心內容。比如有關教學要點“鋰離子電池負極材料”，可以設置一下學習任務：（1）鋰離子電池負極材料的演變過程有哪些，每一類負極材料所具有的特點？（2）鋰離子電池負極材料所應具備的條件有哪些？為什么？（3）金屬鋰作為負極材料存在的問題是什么？（4）鋰合金負極材料有哪些？仍存在什么問題？（5）表征負極材料的電化學性能的參數有哪些？（6）鋰離子電池負極材料的研發方向有哪些？

當堂布置本章節任務書。布置任務書題目的過程，包括題目的分析、題目對應知識的范疇、題目答案的要求等。還包括，明確學生分組及每小組承擔任務書的內容。

3.學生完成任務單。學生完成任務單的過程主要包括以下幾個部分：小組合作學習，并根據任務單整理學習資料，同時制作課堂講解用PPT。課堂講授，由學習小組的代表進行課堂講授，將本小組的學習成果講給全班同學。參與討論，針對老師和同學們提出的問題，給予回答。

4.討論課的組織。在同學們完成任務單后，由老師組織討論課。首先要確定討論課的內容。這需要任課老師在學生講解的過程中，留意以下內容：（1）哪些問題沒有回答正確；（2）哪些問題沒有回答完整；（3）在講解過程又提出了哪些學生還不是很清楚的新問題；（4）哪些問題比較具有代表性。將這些內容反饋給全體同學，盡量當堂解決，如果問題過于復雜，或者綜合性較強，或者比較重要，則設為討論課話題。

5.教學成果檢查和成績評定。與常規課堂教學不同，翻轉課堂更注重教學過程，不能簡單靠最終的考試來評定學生的學習成果，因此需要制定較為詳細的成績評價方法。我們將總成績分為兩個部分，分別為平時成績和小論文成績，各自占總成績的50%。

另外，在課程結束后布置小論文，進行考核。為了更好地反應同學們對已學的掌握和對新能源材料領域研究現狀的了解，本次小論文考核在給出題目的同時，對撰寫內容也提出了一定的要求。例如，論文“鋰離子電池負極材料的研究進展”的寫作要求為“各類負極材料的研究進展（近5年），至少包括四類負極材料（如碳基、錫基、鋰合金、納米材料等）”。

四、教學反思

從學生課堂表現來看，大部分同學能夠積極參與到課程講述和討論中來，通過不斷的互動、討論甚至辯論，同學們掌握了主要學習內容。從小論文的質量來看，能體現出學生的學習狀態，大部分同學通過認真查閱文獻資料，總結規律，并提出自己的認知和想法。

但是，也出現基礎較差的學生，在課堂交流中選擇退縮，小論文質量也較差等問題。針對這些問題我們做了一些反思，提出一點改進的措施。

1.更精準地備課。根據知識點的重要性和難度，制訂更合理的“學習任務書”，刪去一些較為簡單的知識內容，節省課堂時間。根據教學班級的實際情況劃分學習小組，爭取每個小組的成員學習能力和團隊意識比較均衡。在現有“翻轉課堂”教學模式的基礎上，改革教學方法，能夠更有效的控制課堂上的進度、節奏。

2.考試考察方法改革。同時采用兩種考核方式：小論文和答辯。增加答辯環節，答辯是由同學們對本次課程進行小結，可以總結全部內容，也可以選擇其中部分章節。答辯成績包括：論述部分，占總分50%；回答問題部分，占總分50%。

3.繼續進行課程建設。將本課程建設成為“在線開放課程”。除提供現有資料外，提高微課質量，將部分重點、難點掰開揉碎，細致講解；同時豐富網絡課程討論話題，加強學生的參與度，提高學生學習的積極性。

4.增加實驗環節。學生僅從課堂上了解和掌握這些理論知識特別容易忘記，而且若無法與實踐相結合，學習總浮于表面。因此增加實驗環節十分必要。

五、小結

詳細介紹了《新能源材料》翻轉課堂的教學情況，從教學設計、教學實施到教學反思，給出了一整套可行的翻轉課堂教學計劃。在教學實施過程中，發現翻轉課堂在常規全日制大學課堂上可能遇到的一系列問題，并給出了相應的解決措施。總體教學效果較為理想，學生不僅學到了新能源材料的相關專業知識，也掌握另一種自主學習的方法。因此，證實了翻轉課堂的可行性，也可以預言翻轉課堂將在大學校園中成為主要的教學模式之一。

參考文獻：

[1]Maureen J. Lage，Glenn J. Platt，Michael Treglia .Inverting the classroom：A gateway to creating an inclusive learning environment[J].The Journal of Economic Education，2000，（1）：30-43.

[2]Hamdan N，Mcknight P，McknightK，etal. A Review of Flipped Learning[EB/OL].（2013-07-01）.

http：//www.flippedlearning.org/cms/lib07/VA01923112/Centricity/Domain/41/LitReview_FlippedLearning.pdf.

[3]于歆杰，等.“電路原理”課程教學改革的理念與實踐[J].電氣電子教學學報，2012，34（1）：1-8.