翻轉課堂在電路課程教學中的實踐研究

石砦 李春蘭 李雪蓮 張燕

摘 要 針對高校工科教學現有教學模式的優點與弊端以及運用翻轉課堂教學模式的優點，從翻轉課堂的內涵出發，以電路課程實施翻轉教學為例，完成翻轉課堂課前的任務設計、課堂活動設計，并對實施翻轉課堂與傳統課堂的班級完成教學效果進行比較，結果表明，實施翻轉課堂的教學效果要優于傳統課堂，為翻轉課堂的進一步研究及學科教學應用提供借鑒。

關鍵詞 翻轉課堂；電路課程；教學設計；工科教學

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）14-0125-03

Practical Research of Flipped Classroom in Course Teaching of Circuit//SHI Zhai， LI Chunlan， LI Xuelian， ZHANG Yan

Abstract For existing teaching mode of engineering in colleges and

universities teaching the advantages and disadvantages and advan-tages of the flipped classroom teaching mode， in this paper， starting

from the connotation of flipped classroom， circuit flip teaching curri-culum implementation， for example， completed the flip classroom task before class， classroom activity design， and implementation to flip the class of class and the traditional classroom teaching effect comparison， results show that the implementation of reverse the effect

of classroom teaching is superior to traditional classroom. It provides

a basis for the further study of flipped classroom and the application of subject teaching.

Key words flipped classroom； circuit course； teaching design； engi-neering teaching

1 前言

隨著信息技術和教學理念的發展，課堂教學模式也在發展，被動的學習方法不能再滿足當今的信息化教學模式，傳統的課堂教學還能否適應當今信息化教學的發展呢？很多學生對所學的知識不能有效應用，走向社會后感覺到在學校學習的知識與社會實踐嚴重脫節。

2011年，“傳統教育的顛覆者”薩爾曼·可汗創辦可汗學院，指出現代教學模式正處于巨大的變革之中[1]。他認為，運用現代信息技術使課堂“翻轉”成為可能，學生可以在課外靈活選擇適合自己的聽課方式，不會的問題可以在課堂中與教師共同解決。

翻轉課堂（flipped classroom）作為一種全新的教學模式，可以滿足現代教育的需求。有學者認為：“所謂翻轉課堂，就是教師創建視頻，學生通過登錄互聯網在線觀看網絡視頻中教師的講解，完成任務清單中的學習任務，課堂上師生面對面交流、答疑和完成作業的一種教學模式。”[2]教師應將先進的教學模式融于教學之中，讓學生能夠更加方便、靈活地獲取知識。基于此，在工科電路課程教學中進行嘗試，探索電路課程的翻轉教學改革。

2 高校工科教學現有教學模式的優點與弊端，以及運用翻轉課堂教學模式的優點

高校工科現有教學模式的優點與弊端 我國的高校在教學過程中普遍采用多媒體教學。此種模式是教師在課前將自己所要教授的課程內容以多媒體的形式制作好，在課堂中播放講解。其優點是課程中將多種媒體資源有效地融為一體，容易吸引學生的注意力。但是，這種教學模式也存在一些弊端：每堂課容量較大，有時播放課件速度比較快，學生容易忘記知識點，記憶不深刻；尤其是工科教學中會出現公式推導，一張PPT不能完全呈現，學生會出現記憶模糊，前后不能連貫，理解存在偏差，學習效果不佳。工科教學中很多學生不能很好地將知識內化，不能夠利用所學知識到實踐中；而且大部分學生所學知識只限于課本，只做學校規定的實驗或課程設計，自主實踐機會較少。

翻轉課堂教學模式在高校工科專業應用的優點

1）翻轉課堂能發揮學生學習的主動性，培養學生的自學能力，激發學生學習的興趣。在翻轉課堂模式下，教師提供教學視頻，學生在觀看視頻的過程中可以按照課前預習要求掌握的知識點觀看視頻，遇到自己沒有理解的地方可以反復觀看，并可以與同學在課上或課下進行交流與討論，還可以通過網絡與教師進行交流。這樣學生就能合理利用時間，很自如地掌控自己的學習進度，提高學習的主動性。

2）互動是翻轉教學中不可缺少的環節。翻轉課堂最大的優點就是增加了課堂中教師與學生以及學生與學生溝通的機會，提高了課堂互動的有效性。在課堂中，教師可以根據學生掌握知識的實際情況，針對每一位學生進行輔導，能及時了解每一位學生的學習動態及存在的問題。翻轉課堂教學模式下，巧妙地完成了翻轉，體現了學生為主體的“學”的地位。學生在本堂課前通過課前學習任務，已對本堂課有一定的基礎性“學”，在課上需要對所學的內容進行更為深入的探討與研究，由教師在此過程中給予幫助。相比傳統的教學模式，學生在翻轉課堂教學模式下學習更為有效，對知識理解更深入。

3）翻轉課堂增加了工科學生動手的機會。在翻轉課堂中引入探究性學習，教師為學生創造了動腦與動手的機會，要求學生將理論與實踐緊密結合，能用所學的知識解決實際問題，提高學生理論分析能力、動手能力和解決問題的能力。

在翻轉課堂中教學活動如何設計與安排呢？如何轉換傳統教學中教師與學生的角色呢？教學策略如何設計？教學知識如何深化？教師帶著這些問題出發，合理安排教學活動與設計。

3 電路翻轉課堂教學實施——教學設計

課前教學活動設計 翻轉課堂的課前任務學習與傳統的課前預習存在本質區別，課前教師公布教學視頻，并圍繞教學重點與難點給學生安排學習任務。此外，翻轉課堂的課前任務與教師的課堂講授緊密相關，這兩部分環環相扣，課前沒有學生的有效學習，課中教學難度會很大，教師利用課堂時間幫助學生領會、吸收、應用、提升[3]。

以電路課程為例，在翻轉課堂課前教學活動中，教師提供視頻，視頻中包括本節知識的難點和重點，會對相關概念、定義進行解釋，并根據不同學生的實際情況提供相應的例題分析；學生觀看完視頻，根據學習主題對學習內容和學習目標進行分析，提交學習反饋信息；教師根據學生提交的反饋信息合理安排課堂教學內容。結合電路課程的特點，課前教學設計結構如圖1所示。

課中教學活動設計 教師根據學生的課前學習情況，合理組織課中教學活動，主要任務是解決問題，促進知識內化和能力拓展。在課堂教學中，學生的學習方式發生改變，從原來的被動接受轉變為主動學習，在討論與深化中學習知識，在小組討論與合作中體會學習的成就感[4]。這樣的教學活動激發了學生的興趣，提高了自主學習的意識，培養了其自主學習的能力。以電路課程為例，教學設計結構如圖2所示。

1）知識點的內化。此部分為了突出難點和重點，以討論的形式展開。

環節一，課前教師將難點和重點及典型和有針對性的問題在視頻中提出，讓學生思考，在課中進行個人回答或小組討論。課前對學生做基礎知識檢測，教師可以了解學生對知識點的掌握情況，以便對環節二進行設計。

環節二，根據環節一執行的結果，以問題為中心開展討論。此部分注意處理好學生獨立思考與教師主導的關系，對問題較大的學生進行單獨輔導。

環節三，歸納總結，知識內化。教師將學生在環節一和環節二存在的問題進行歸納總結，進一步強調重點和難點問題，對學生存在的共性問題進行講解。教師在整個課堂教學活動中引導、答疑解惑，不斷挖掘學生潛在的能力，激發學生學習的興趣，使學生在課中受益更多。

2）知識的深化。學生在進行完階段學習后，要對之前所學的知識點、方法進行總結。以邱關源所編《電路》（第五版）為例[5]，學完第四章后，教師要求學生將之前所學電路的一般分析方法進行歸納總結，總結各種方法的特點及適用的場合等等。

3）引入實踐問題，促進探究性學習。引入實踐問題設計課堂教學活動，促進深入探究性學習，對工科學生來講是將理論與實踐相結合，要求學生能用所學知識解決實際問題，提高學生理論分析能力和動手能力。激勵學生深入探究的教學設計是提高學生積極性的主要因素。深入探究式學習是一種基于理解的學習，教師給學生布置任務，學生以小組的形式進行討論，設計方案，通過電路仿真、制電路板，最終形成作品。學生在這一過程將所學知識應用到實際中，進一步體驗學習的成就感。這一階段體現課堂翻轉后帶來能力提升的效果。

4 電路翻轉課堂教學效果分析

成績是衡量教學效果的一個非常重要的指標。為了全面了解翻轉課堂對學生學習的影響，本研究對學生兩年課程通過率及成績進行詳細研究和分析。

翻轉課堂全面提升學生成績

1）不同學年電路成績比較。在2015—2016學年的電路課程中選取兩章中的三節內容進行翻轉，2016—2017學年的電路課程中選取六章中的11節內容進行翻轉，對同一專業兩學年電路課程的成績進行比較，各分數段比例見表1。2015—2016學年，參照班級是電氣工程及其自動化142，該班共41人，卷面成績未及格人數共19人，占到46.3%，人數較多；平均分55.76分，最高分80分，最低分29分。

2016—2017學年，參照班級是電氣工程及其自動化152，該班共34人，卷面不及格人數共9人，所占比例為26.47%；

平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。

2）同一學年未進行翻轉教學與進行翻轉教學班級電路成績比較。針對2016—2017學年電路課程兩個教學班級成績進行比較，各分數段比例見表2。其中電氣工程及其自動化152班采用翻轉教學方式，新能源科學與工程152班采用常規教學方式。翻轉教學班級電氣152班共34人，卷面不及格人數共9人，所占比例為26.47%；平均分68.88分，最高分97分，最低分47分。常規教學班級新能源152班共40人，卷面不及格人數25人，所占比例為62.5%；平均分52.48分，最高分82分，最低分22分。

通過以上比較得到以下結論。

1）實施翻轉教學后，課程通過率出現大幅度提升。通過比較可以看出，翻轉教學模式下電路課程通過率明顯提升，可以提高學生的學習能力。

2）進行翻轉課堂教學的班級的平均分明顯高于未進行翻轉課堂教學的班級。在翻轉教學中，大部分學生的學習主動性明顯增強，這是成績提高的主要因素。由于翻轉教學的環境較寬松，部分學生的自我約束能力較差，不能嚴格按照翻轉教學要求去做，導致有不及格現象。

翻轉課堂教學模式下高分學生人數增加，低分人數減少 為進一步剖析翻轉課堂對學生成績的影響，通過表1和表2可以看出，在翻轉教學模式下教學班級的電路成績優秀率和良好率明顯提高，不及格分數段人數減少。翻轉教學模式下高分人數增加，低分人數減少的主要原因在于，在翻轉教學模式中，學生可以根據自己的環境完成個性化學習，教師與學生的溝通途徑增多，學生在學習中獲得成就感，學習積極性提高。翻轉課堂為學生自主發展提供了途徑，有針對性的視頻和種類豐富的教學活動，與其能力和學習層次相適應。

5 總結

綜上所述，翻轉課堂能發揮學生的主觀能動性，加強學生之間以及學生與教師之間的交流，激發學生學習的興趣，課堂教學氣氛活躍。翻轉課堂教學可以讓教師很好地將課堂加以“翻轉”，根據學生的特點及教學內容合理安排，靈活創設教學活動，形成特色的課堂創新，為工科教學提供有效的支撐。

參考文獻

[1]可汗.翻轉課堂的可汗學院[M].杭州：浙江人民出版社，2014：21-30.

[2]蔡寶來，張詩雅，楊伊.慕課與翻轉課堂：概念、基本特征及設計策略[J].教育研究，2015（11）：82-90.

[3]金陵.用“學習任務單”翻轉課堂教學[J].中國信息技術教育，2013（3）：20.

[4]劉健智，王丹.國內外關于翻轉課堂的研究與實踐評述[J].當代教育理論與實踐，2014（2）：68-71.

[5]邱關源.電路[M].5版.北京：高等教育出版社，2004.