《熱力學與統計物理》翻轉課堂教學模式的應用研究

周靜

摘要：本文介紹了翻轉課堂教學的特點，《熱力學與統計物理》課程的教學現狀和翻轉課堂的教學設計，這種教學模式改革必將對提高《熱力學與統計物理》的教學水平，培養高素質創新型人才起到重要的作用。

關鍵詞：翻轉課堂;課堂教學;混合式教學

在信息化時代的教育行業中，教學方法、教學手段、教學目標、教學模式、教學過程和教學角色等許多方面都發生了翻天覆地的變化。傳統的教學模式是以老師為主體， 更加注重知識的傳輸過程，而新的教學模式是以學生為主體，更加注重知識的內化過程。翻轉課堂教學模式打破了傳統教學模式的局限，它能夠滿足學生個性化學習的需求，能夠體現“混合式學習”的優勢，有助于構建新型的師生關系，還能促進教學資源的有效利用與研發，而且更符合人類的認知規律。翻轉課堂教學模式近幾年來受到國內外教育研究者及教師的較多關注，成為目前傳統課堂教學改革的嘗試點之一。

翻轉課堂是以學習者為主體，以信息技術為支撐，以學生個性化認識為目標，以課前學習、課上討論的一種新型教學模式。2004 年孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗在為自己的侄女輔導功課時錄制了一小段教學視頻，并上傳到了 YouTube 網站上，引起了人們的廣泛關注。后來，薩爾曼·可汗錄制了越來越多的教學視頻并上傳至網站供各地的學生通過網絡來參與他的課程輔導和學習。從此，越來越多的教師開始了解這種新型的教育模式，同時也引發了教育界對該教學模式的廣泛關注。可以說薩爾曼·可汗掀起了一場翻轉課堂的研究熱潮，為翻轉課堂的深入研究和推廣起到了極大的推動作用。

一、《熱力學與統計物理》課程的教學現狀

《熱力學與統計物理》 是高等院校物理學專業本科學生必修的 一門基礎理論課，它是研究物質的熱現象和熱運動規律的物理課程， 是熱學的后續課程，同時對于《量子力學》和《固體物理》等后續課程的學習也是非常重要的。熱力學主要采用宏觀的研究方法， 以實驗事實為基礎總結出一些基本的規律。統計物理學主要采用微觀的研究方法，從對組成系統的基本組元的運動規律的分析出發，運用統計的方法得到描述系統的基本物理量的表示式及其相互之間的關系。這兩種方法著眼點不同， 但相輔相成， 是研究多體問題的兩種基本方法。在教學過程中，課程的知識內容較為抽象，尤其統計物理部分，學生不易理解，又涉及到大量的公式，推導過程較為復雜，學生不易掌握，同時又存在教學方法陳舊、理論和實踐相脫節、學時減少、生源質量又下降、學生學習興趣不高等問題。這些問題都嚴重阻礙了學生對于知識的理解，課堂氣氛沉悶。因此在教學過程有必要繼續深化《熱力學與統計物理》課程教學研究與改革，以此來改善目前的教學現狀。將翻轉課堂這一教育模式引入到《熱力學與統計物理》的課堂教學中勢必將改善目前的教學現狀，也勢必讓學生收獲到高標準和高質量的學習成果。

二、《熱力學與統計物理》翻轉課堂的教學設計

教師首先根據教學目標選擇知識點錄制成教學小視頻，并且合理地選擇試題建立題庫，共同上傳到自主學習平臺，完成自主學習平臺的基本建設，為學生定制個性化的學習環境。然后教師根據教學安排發布課前學習任務，教師錄制的教學小視頻和教材資料作為課前學習資源，學生根據自身的情況自主地進行課前學習。在這個過程中，學生如果遇到疑難問題或有心得體會，可以利用平臺的討論功能區與教師及時地交流，教師進行答疑解惑，同時詳細地了解學生的課前自主學習情況。然后在翻轉課堂的課中階段，教師應根據學生的課前自主學習情況，合理地設計課堂的教學活動，如小組討論、協作探究、互動交流等。學生通過課堂中的互動學習，解決課前遺留的問題，從而實現知識的內化。最后，教師根據學生的課堂學習情況布置一定的練習題或測試題，從而使學生完成知識的鞏固和拓展。

三、結論

翻轉課堂作為一種新型的教學模式，它改變了傳統教學模式中師生間的教學關系，讓學生變為了學習的主體，提升了學生的學習主動性，激發了學生的學習興趣。這種教學模式同時還加強了師生之間的交流，讓教師可以更直觀地了解學生的困惑，進而幫助學生更好地解決問題，從而提升學習成績。總之，翻轉課堂的教學模式為高等院校的課堂教學改革提供了新契機，為解決學生學習效率不高、缺乏創新意識和主動性等問題提供了新參考，也勢必將為信息時代的課程教學改革提供新思路。

參考文獻：

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

[2]王紅，趙蔚，孫立會，劉紅霞.翻轉課堂教學模型的設計——基于國內外典型案例分析[J].現代教育技術，2013（8）：5-10.

基金項目：

2019年高等學校熱力學與統計物理課程教學研究項目“翻轉課堂教學模式在《熱力學統計物理》中的探索與實踐”。