翻轉課堂在大學物理實驗教學中的應用研究

李敬然

摘 要：文章著重分析了大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式的內涵、優勢和存在的問題，指出學生課前通過觀看教學視頻，自主學習教學內容，課堂上邊操作實驗，邊相互討論，尋找解決問題的途徑，可以培養學生學習的主動性，提高學生分析和解決問題的能力，形成開放性知識體系。

關鍵詞：高等學校；物理實驗；翻轉課堂

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）10-0054-02

Abstract： This paper focuses on the analysis of the connotation， advantages and existing problems of the classroom teaching mode in the teaching of college physics experiment. It points out that the students can find the way to solve the problem by watching the teaching video， learning the teaching content independently， the classroom operation experiment； besides， it can help cultivate students learning initiative， improve students' ability to analyze and solve problems， and helps with the formation of an open knowledge system.

Keywords： colleges and universities； physical experiment； flipping classroom

翻轉課堂顛覆了傳統教學模式，利用網絡把教師的授課部分以視頻的方式展示給學生，讓他們在課外自主學習，而把學生練習和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學與教的革命[2]。

一、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式內涵及其優勢

（一）大學物理實驗教學中的翻轉課堂含義

大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式，是讓學生在課前自主學習教學視頻，通過查找相關材料，補充相關知識，課堂上操作實驗，提出并討論問題，師生相互交流，共同尋找解決方案。此種教學模式可以培養學生學習的主動性，提高學生分析和解決問題的能力，使物理實驗教學不再是學生完全被動的、機械的操作儀器的過程，而是讓學生像科學家一樣邊思考邊實驗，相互討論交流，最終得出科學結論的過程。

（二）大學物理實驗教學中翻轉課堂優勢

第一，增加了學生主動學習的時間。傳統教學模式中，學生被動接受知識后，機械的操作實驗，以獲得學分為目的，即便提問，也只是針對操作中遇到的問題，是完全被動的學習。而在翻轉課堂教學模式中，教師只是教學活動的設計者和組織者，課堂時間全部用來引導學生思考，發現和提出問題，分析討論和相互交流，尋求解決問題的途徑，充分調動了學生的學習主動性。整個課堂教學過程不再是知識的傳遞過程，而是知識的生成過程。學生從知識的接受者轉變為知識的探索者。

第二，重視知識的內化過程。與傳統教學相比，翻轉課堂教學模式把教師講授部分放到課外，而把原本放在課外的發現和提出問題，分析討論，總結和練習等學生個人的知識消化和理解過程放在課堂上進行。教師主要通過營造自由探究氛圍，組織學生討論交流，邊討論邊實驗，把理論和實驗結合起來，幫助學生順利完成知識內化的過程。

第三，尊重學生個體之間的差異，滿足學生個性化發展的需要。傳統大學物理實驗教學模式是教師先講解實驗原理，實驗儀器的使用方法和注意事項，然后由學生獨立操作。這種教學模式的弊端在于，它是在有限的、相同的時間內，向所有學生灌輸大量的“陌生”信息，忽視了學生之間的個性差異。由于有的學生缺乏相應的知識基礎，無法在短時間內完全消化這些信息，導致教學效果不好。而在翻轉課堂教學模式中，學生可以根據自身的情況，自主選擇學習時間，管理學習進度，可以反復聽課，隨時查閱資料，補充相關基礎知識，在線與教師互動，答疑解惑，實現個性化學習。課堂上，教師不再是知識的傳遞者，而是教學活動的組織者和引導者，甚至是參與者。教師積極參與到探究活動中，與學生一起探索解決問題的方法，對學生提出的方案給予及時的、有針對性的評價和個性化的指導，促進學生個性化的發展。

第四，更注重學生學習能力的培養。與知識相比，翻轉課堂教學模式更注重對學生獲得知識能力的培養。課堂上學生在教師的引導下，通過參與問題討論、協作交流和實驗操作等探索活動，親自體驗知識的獲得過程，提高學習能力和實驗操作技能，而且學生的語言表達能力和合作交流能力也得到培養。翻轉課堂教學模式下，師生交流互動變得更頻繁，課堂外線上交流，課堂上面對面的交流，學生學會了知識獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能，學生的知識體系不再是閉合的、僵化的，只局限課本上的結論，而是開放和活化的，通過與周圍信息交流，能隨時得到補充和發展，應用到現實生活中，解決實際問題的。

二、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式設計

大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式主要分為課前知識傳遞，課堂上實驗探究，課后綜合性評價三個階段。

（一）課前知識傳遞教學設計

該階段教師要明確教學目標，設計教學方案，錄制教學視頻，布置學習任務。教學視頻可以錄制成三個，分別為講解實驗原理，介紹實驗設備與儀器的使用方法，講解實驗數據處理方法。視頻中，教師要提出思考問題和學習任務，用來激發學生學習興趣，促進小組交流與合作，使學生帶著問題進入課堂。根據具體的實驗內容，通常教師提出的學習任務可以是設計性的，例如讓學生設計某物理量的測量方法；可以是操作性的，例如讓學生利用日常生活中常用物品，自制儀器；還可以是書面性質的，例如讓學生通過查閱資料了解實驗的歷史背景和相關人物。

（二）課堂實驗探究教學設計

1. 學生自主學習情況信息反饋

課堂上，要求各小組組長匯報學習情況。主要包括課前進行了哪些活動，如何分工的，取得了哪些成果，存在哪些問題，有哪些體會等，便于教師及時了解和掌握學生的自學情況，同時對學生的課前學習活動起到一定的監管作用。

2. 探究性實驗

項目驅動教學法是20世紀80年代在德國推行的教學方法。教學中，以項目為載體，以小組為學習單位，推動學生通過運用已有知識，在分析和解決實際問題過程中，理解抽象的理論知識，激發學習興趣，培養學習的主動性和團隊合作精神[3]。大學物理實驗翻轉課堂教學模式，可以仿照德國的項目驅動教學法，教師將整個實驗任務融入到一個現實性問題中，按探究階段把整個實驗任務分成幾個小任務，圍繞著這些小探究任務，結合各小組課前遇到的問題，師生團結合作，討論與交流，實驗操作，共同探究，利用實驗來驗證自己的想法，或通過對實驗現象和過程的觀察，發現"新"的理論和方法。隨著課堂教學活動的深入，通過一個個小目標的實現，逐步完成整個實驗。

課堂上，教師不要直接給出實驗操作的具體步驟，而是讓學生在探究中，通過不斷的嘗試，自己探索出正確的操作流程，得出實驗結果。實驗結束后，教師要組織學生進行誤差分析，找出誤差產生的原因，并鼓勵學生提出減小誤差的方法，改進實驗方案。

3. 鼓勵性的點評

教師的點評貫徹在整個課堂教學活動中。教師要善于發現學生的閃光點，對他們的有效行為表現給予及時的、鼓勵性的點評，不但能對學生的活動提供信息反饋，強化有效行為，還能激發探究動機，促進探究活動的順利進行。

（三）課后對學生進行全面的評價

與傳統教學模式相比，翻轉課堂不但注重學生獲得知識的數量，更重視學生獲得知識的"質量"，即知識建構能力和創新能力的培養。因此，對翻轉課堂教學模式中學生的評價，不能單一的只進行單一性的評價，考察學生獲得多少知識，成績提高多少，還要對學生獲得能力和在活動中的情感表現等進行多元性評價，使翻轉課堂教學目標在教學評價體系中充分得到體現。

三、翻轉課堂在大學物理實驗教學中應用遇到的問題

（一）資金投入問題

翻轉課堂教學模式的順利實施離不開網絡信息技術的支持。為了保證視頻質量，微課視頻的錄制，需要配備專業的攝影和錄音設備，專業的錄制和剪輯人員，還要建立專門網絡平臺等，這些需要大量的資金投入。

大學物理實驗翻轉課堂需要建設具有多種功能的綜合性的網絡平臺，能流暢和清晰的播放教學視頻，方便學生自主學習教學內容；還要提供開放性的學習資源，方便學生隨時查閱相關文獻，補充和擴展自己的知識結構；更要能在線交流，方便學生解決疑難問題；要有在線測試，方便學生檢查自己的學習成果；還要能在線提交作業，虛擬實驗等功能，為學生打造個性化的自主學習環境。

（二）課堂教學活動的設計問題

翻轉課堂的教學成效主要取決于課堂上學習活動的設計。教師在課堂上設計的教學活動，要能充分的調動學生的主動性，讓學生相互交流，積極主動的發現，提出問題，并努力的尋找解決的方案，避免教學活動形式化。而這對于習慣以講授為主的教師是個不小的挑戰。需要有專門的翻轉課堂研究人員對教師進行培訓，講解相應的教學理論和方法，對教師設計的課堂活動進行指導。

（三）學生的自主學習能力

翻轉課堂中教師的教授部分是以視頻的方式，放到課外進行的，這就涉及到學生的自主學習能力問題。學生能否在沒有人監督的情況下，自覺利用課外時間有效的觀看視頻，查閱相關資料，獨立自主的學習新知識。要知道，如果學生課前沒有觀看視頻，或者只是敷衍的學習視頻內容，那么接下來的課堂上的學習活動，無法順利的進行。可以說，學生課前的學習效果，直接決定了翻轉課堂的成敗。

（四）師生轉變教育理念

翻轉課堂的順利實施，需要師生共同轉變教育觀念。教師不再是單純的知識的傳遞者，而是課堂教學活動的組織者和引導者，把課堂時間完全留給學生，通過組織學生討論和交流，引導學生實驗探究，順利實現知識內化。學生也不再是完全被動的知識接收者，實驗儀器的機械操作者，而是知識的主動建構者。學生要積極的參與課堂討論，大膽的表達自己的觀點，與他人交流，要有良好的交流和表達能力。而受傳統教育影響多年的師生，能否適應和接受自己的新角色，成為翻轉課堂能否成功的關鍵。

翻轉課堂教學模式在我國高校的貫徹實施，只靠專家學者的努力，是遠遠不夠的。它需要建立網絡化的教學環境，建設優秀的教師隊伍，提高學生的自主學習能力等。總之，翻轉課堂教學模式在高校教學中的貫徹實施任重而道遠。

參考文獻

[1]HAMDAN N，MCKNIGHT P，MCKNIGHT K，et al.A Review of.Flipped Learning[R/OL].[2013-06-05].http：//www.flippedlearning.org/cms/lib07/VA01923112/Centricity/Domain/41/LitReview_ FlippedLearning.pdf.

[2]劉榮.翻轉課堂：學與教的革命[J].基礎教育課程，2012（12）：28.

[3]劉長青，孔麗丹.以項目驅動的雙主體教育模式在本科生 導師制中的實施[J].黑龍江高教研究，2013（7）：70-71.