翻轉課堂在氣象學與氣候學課程建設中的應用研究

王軻道　王金華

摘 要：翻轉課堂是一種新的教學理念和教學模式，將其運用在《氣象學與氣候學》的課程建設上，既提高《氣象學與氣候學》課的吸引力，又提高學生的參與性。把以教師的教學為中心改變為以學生的學習為中心，實現教師與學生的互動，改革《氣象學與氣候學》考核方式，使學生從被動的接受者轉變為主動的學習者，從灌輸式教學方式轉變為互動式教學方式，這既提高本課程的教學效率，又改善本課程的教學效果。

關鍵詞：《氣象學與氣候學》；翻轉課堂；教學模式；應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2096-000X（2018）04-0112-03

Abstract： Flipped classroom， a new teaching concept and mode， can be applied to the course "Meteorology and Climatology"， which can enhance the attractiveness and participatory of it， turning teacher-centered into student-centered， making the teachers and students interact. Reforming the evaluation method of the course "Meteorology and Climatology". So the students change from the passively recipients to the initiative researchers， and the spoon-feeding teaching activities become more interactive too， which not only improves the teaching efficiency of this course but also improves teaching effect.

Keywords： Meteorology and Climatology； flipped classroom； teaching model； application

一、概述

長期以來，以《氣象學與氣候學》為代表的地理科學專業基礎課的教學，由于教學內容多、課時有限，為了完成繁重的教學任務，不得不采用傳統的教學模式，教學工作量大、效率不高，在有限的課時內，教師很難很好地完成教學任務，學生的學習熱情不高，教學效果不好。為提高教學效率，調動學生的學習積極性，急需對現有的教學模式進行改革。在“翻轉課堂模式”下的教學改革非常適用于以《氣象學與氣候學》為代表的地理科學專業基礎課教學。因此，研究翻轉課堂在《氣象學與氣候學》課程建設中的應用具有重要的現實意義。

二、翻轉課堂的內涵

翻轉課堂（也稱顛倒課堂或反轉課堂）是讓學生在完成課前自主學習的基礎上，在課堂上，老師與學生之間或學生與學生之間的互相交流，教師主要解決學生的疑難問題、指導學生對所學知識的運用[1]，從而提高學生的學習效率。教師提供給學生豐富的學習資源，包括教學微視頻、課外導讀等，學生利用課外時間，在課前完成課外學習資源的自主學習，在課堂上，老師與學生面對面解決疑難問題、開展協作研究和相互交流等活動，改變了知識傳授和知識內化過程，鍛煉了學生自主學習能力，提高了學生的協作溝通能力和創新能力。

翻轉課堂教學模式強調“以學生為主”，促進學生的各自發展，改變課堂內容安排和課內外的時間分配，改變了教學過程中師生的角色，教學過程中避免了學生學習內容和時間的強制性、思維過程的依賴性[2]。學生對知識的獲取主要是在課下通過自學來完成，每次課堂內是鞏固學生自學知識的時間，留了充足的課內時間，用于老師與學生互動交流、學生與學生協作學習，學生在課前自學提出疑惑、課上陳述自己觀點、課上互相辯論，既鍛煉了學生語言表達、合作能力，又增強了學生的成就感，激發學生學習興趣，提高學生的學習效果[3]。傳統課堂只是老師在課堂上講課，布置課下作業，讓學生課下練習鞏固所學內容。翻轉課堂教學模式的各種要素比傳統課堂教學模式的各種要素都有了明顯的改進（見表1）。

三、翻轉課堂在國內外的發展現狀

2000年，美國學者MaureenLage，Glenn Platt and Michael Treglia在其論文“Inverting the Classroom： A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment”中介紹了他們在美國邁阿密大學教授“經濟學入門”時，采用了“翻轉教學”的模式，并取得了很好的教學效果。他們是最早使用這種方法的，但沒有提出“翻轉課堂”或“翻轉教學”概念。2000年的第11屆大學教學國際會議上，J.Wesley Baker發表了論文“The classroom flip： using web course management tools to become the guide by the side”。美國科羅拉多州Wood land Park High School 的化學老師 Jonathan Bergmann and Aaron Sams，于2007年采用“翻轉課堂式”教學模式，并積極推廣“翻轉課堂式”模式到美國中小學教育中[4]。隨著互聯網在全世界的發展和普及，翻轉課堂的教學方法逐漸在美國和世界范圍內引起討論和關注，并逐步流行起來。

在國內，許多學者和高校對翻轉課堂的研究和實踐也在日漸深入和推廣。國內曾經有類似的教學方法，但被冠以高效課堂，與翻轉課堂不同，這些模式中，學生并不使用視頻和在線做題，而僅使用導學案、課本和習題冊[5]。而本研究則是進行《氣象學與氣候學》的翻轉課堂課程建設研究，運用教學視頻，重新構建教學過程，探尋適合于大學生自主學習的教學模式，充分調動學生的積極性，改善教學效果，改進《氣象學與氣候學》課堂教學，積極改善《氣象學與氣候學》的課程建設。

四、《氣象學與氣候學》翻轉課堂的建設方案

用翻轉課堂教學模式指導氣象學與氣候學課程建設，具體的課程建設方案設計如下：

（一）準備學習資源

為保證學生有效開展課外自主學習，充分利用現代信息網絡等多媒體技術，建設完整的《氣象學與氣候學》學習支持體系，具體包括制作教學微視頻和開發網絡學習支持平臺[6]。

在《氣象學與氣候學》的翻轉課堂建設中，教學視頻錄制的質量是吸引學生最大化利用課外時間、指導學生高效率自學的關鍵。用視頻制作軟件錄制質量好的教學視頻是實施翻轉課堂教學的關鍵和前提[7]。在錄制氣象學與氣候學的每部分教學內容的教學視頻時，充分考慮微視頻錄制的視覺效果、突出主題知識、師生互動技巧、視頻時間長度和學生的操控性等，保證學生被高質量的教學微視頻充分吸引，并積極參與到觀看教學微視頻的自主學習中。

搭建支持學生個性化學習和協作化學習的氣象學與氣候學課程網絡平臺，便于本課程微視頻的上傳和布置學習任務。老師與學生、學生與學生之間互動交流的程度決定了翻轉課堂建設的成功與否，在《氣象學與氣候學》翻轉課堂課程建設過程中，既保證學生進行自主學習，又能及時在老師與學生、學生與學生之間進行交流，有必要搭建學習支持系統（課程網站平臺），為學生提供良好的學習環境[8]。學習支持系統提供給學生自由交流的空間，教師正確引導和干預學生自學，組織和控制學生的個性化學習和探究性學習，通過此系統來記錄學生的學習過程和學習結果，跟蹤學生的學習情況。

（二）安排課前學生自主學習

在每次氣象學與氣候學課堂教學之前，教師在網絡學習平臺上發布新的學習任務和有關要求[1]。指導學生高效利用課余時間，開展課外的自主學習。

教師準備氣象學與氣候學新一講的學習素材和導讀內容。在課程平臺上為學生提供《氣象學與氣候學》新一講的授課微視頻、PPT或教案等材料，便于學生利用課余時間選用合適的材料進行自主學習；利用網絡學習平臺提供給學生每次新課的“內容導讀”，明確新一講中的知識要點、關鍵步驟，鞏固和深化理解所學知識，設計科學的課后練習題、作業題和綜合應用性的題目。讓學生通過觀看教學微視頻和自主探究問題等完成自主學習，激發學生的求知欲望，使學生產生疑問[9]。學生提出并記錄疑難問題，帶到課堂上與同學、老師討論交流，解決這些疑難問題。

（三）設計課堂活動

保證學生在課前完成自主學習的基礎上，科學設計課堂活動，高效利用課堂的時間，提高教學效果，促進知識的內化[1]。學生對知識的理解程度、在學生對知識遷移的運用能力決定著知識內化效果。

基礎知識部分（氣象與天氣知識）的教學活動，著重訓練學生基礎知識的理解能力，通過學生質疑、師生交流、教師個性化的分類指導等方法進行教學活動。學生課前觀看教學視頻和做課前練習，根據自學過程中存在的疑點提出問題，先學生在同學之間進行討論交流，盡量解決存在的疑難問題[10]，對確實不能解決的共性疑難問題，教師在課堂上進行集體解答；對于個別同學的疑難問題，教師則針對性地一對一地個別指導。

應用性知識部分的教學活動，是訓練學生的知識應用能力，教師指導下的學生協作研究。根據《氣象學與氣候學》課程內容和基礎知識學習中存在的問題，教師設計出與實際緊密聯系的應用性問題；學生根據自己的理解與興趣進行選擇應用性問題，教師有針對性地指導學生進行選題；教師對已選題的學生進行分組，選擇相同問題的學生組成同一小組；根據相同問題進行同組內部的協作分工；組內同學開展課外的協作研究，在課堂上進行研究匯報，匯報的學生把問題解決方案和實現方法詳細地說明，同時師生可以提出疑問進行討論，加強學生知識的內化[10]，課堂上對應用性問題的交互討論，加深了學生對知識的吸收內化，提高學生的學習效率。學生充分利用網絡學習平臺進行協作探究，教師及時指導，發現學生學習過程中存在的問題并及時解決；教師了解學生學習進度，有效控制對《氣象學與氣候學》課程教學的進度。

（四）完成課后測評

課程結束后，測試學生的學習情況，統計分析學生的成績，測評氣象學與氣候學翻轉課堂的教學效果[1]。定量與定性相結合地評價分析氣象學與氣候學的教學效果，通過階段性測試和期終考試對學生進行考核；通過調查問卷評價翻轉課堂影響學生的自習能力、協作創新能力；通過問卷調查學生對氣象學與氣候學翻轉課堂的看法。收集整理調查問卷、數據，進行統計分析。

《氣象學與氣候學》翻轉課堂建設中的學生考核，將“過程性”和“結果性”考核相結合，對學生進行考核，這種考核對學生的學習能起到很好的激勵和引導作用。從學生的學習能力、團隊合作能力及學習成效等方面對學習過程進行評價考核，根據學生自己評價、團隊相互評價等結果進行過程考核[11]，即由自我評價、團隊評價和教師評價相結合的綜合考核。

（五）教學總結與反思

課程完全結課后，認真反思氣象學與氣候學翻轉課堂課程改革，辯正地分析課程改革取得的成效和存在的問題，總結氣象學與氣候學翻轉課堂建設方案在實踐過程中面臨的挑戰、應注意事項和存在的不足[11]，在本課程的教學實踐中不斷改進教學方案，提高課堂效率，改善教學效果，為后續課程的課程改革與建設提供借鑒。

五、結束語

翻轉課堂應用與《氣象學與氣候學》課程建設中，改變傳統的學生被動學習為新型的學生主動學習，既提高了教師的教學效率，又調動了學生的積極性。學生的學習在課外，鞏固深化在課內，讓學生學會自主學習的方法，為學生的后續、終生學習打下堅實的基礎。豐富的學習視頻資料、完善的練習題與測驗題，有利于學生自學和自我檢驗學習效果。翻轉課堂在《氣象學與氣候學》中的成功應用，為在其他課程中的應用奠定了基礎，該教學模式可在更多相關、相近課程中推廣應用。

參考文獻：

[1]鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環境中基于翻轉理念的教學設計研究[J].開放教育研究，2013，3（1）：58-64.

[2]馬秀麟，趙國慶，鄔彤.大學信息技術公共課翻轉課堂教學的實證研究[J].遠程教育雜志，2013，5（1）：79-85.

[3]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，1（4）：46-51.

[4]劉震，曹澤熙.“翻轉課堂”教學模式在思想政治理論課上的實踐與思考[J].現代教育技術，2013，23（8）：17-20.

[5]曾明星，周清平，王曉波，等.軟件工程專業“翻轉課堂”云計算教學平臺探討[J].現代教育技術，2013，23（8）：26-31.

[6]汪曉東，張晨婧仔.“翻轉課堂”在大學教學中的應用研究-以教育技術學專業英語課程為例[J].現代教育技術，2013，23（8）：11-16.

[7]曾貞.反轉教學的特征、實踐及問題[J].中國電化教育，2012，6 （7）：114-117.

[8]鄒景平.翻轉課堂的起源與成功[J].中國遠程教育，2012，8（14）：81-82.

[9]陳怡，趙呈領.基于翻轉課堂模式的教學設計及應用研究[J].現代教育技術，2014，24（2）：49-54.

[10]劉小晶，張劍平.教學視頻微型化改造與應用的新探索[J].中國電化教育，2013，6（3）：101-105.

[11]張新民，何文濤.支持翻轉課堂的網絡教學系統模型探究[J].現代教育技術，2013，13（8）：21-25.