翻轉課堂教學模式對飛行學員科學素質的促進性研究*

佟悅 胥馨 汪瑜

(空軍航空大學 吉林 長春 130022)

現代戰爭都是高科技戰爭，軍人在作戰時使用的武器裝備都是高科技產物，如何才能在戰斗中處于優勢地位，就要求軍人的科學素質要有全面的提高．科學素質包括4個因素：科學精神、科學態度、科學知識、科學方法．在教學過程中采取傳統的講授式，效果不明顯，因此嘗試在教學中采取翻轉課堂教學的新模式．經過了3年的試點教學研究，積累了大量數據，得到以下結論．

1 翻轉式教學對科學素質養成的促進作用

1.1 翻轉課堂教學模式對科學精神和科學態度養成的促進作用

科學精神和科學態度在定義上不同，但對于這兩方面的培養途徑卻很類似．在翻轉式教學的過程中，為了能夠使學員養成良好的科學精神和科學態度，我們在微視頻中，講授每個重要定理定律時，都要講授定律的由來，科學家的研究設想和研究軌跡．而且還會在課前任務中引導學員自己去查閱關于物理學家和物理學史的內容，這就會使學員崇尚科學，用科學的態度去認識問題．這些在傳統的講授式課堂中是不能夠完成的，因為時間有限．

1.2 翻轉課堂教學模式對科學知識提高的促進作用

1.2.1 傳統課堂與翻轉課堂對學員掌握知識程度的對比分析

傳統課堂以講授為主，在課堂上最多也就講幾道例題，很少有機會讓學員自己動手做題，更不要說讓學員講題了．而翻轉式課堂主要是學員為主體，學員分組討論題目，選派組員進行講解，對知識相關實際問題進行研究等，可以深化對知識的掌握程度．

在沒有經過復習的情況下，從近3年的期中考試成績進行分析，如圖1所示，得到以下結論.

圖1 全期理科班與試點班成績統計

通過對理科飛行學員試點班與全期理科飛行學員進行對比，可以看出，無論學員的學習基礎差異多少，學員隊學習氛圍怎樣，在沒有及其不配合的情況下，學員考試成績總是比 全期平均成績略高．

2017年春季學期，試點班學習氛圍好，各科考試成績均中上等，期中考試第一，且分數比第二的班級高10分．

從這些數據的對比來看，翻轉式教學對于學員掌握知識具有很好的促進作用，并且學完及時討論，及時應用，對夯實知識基礎非常有幫助．

經過系統復習后，從近3年的期末考試成績進行分析，如圖2所示，得到以下結論.

圖2 經系統復習后，全期理科班與試點班成績統計

從成績對比看，無論題目難易程度如何，試點班期末考試成績均在70～80分之間非常穩定．這說明學員掌握知識牢固，而且應對沒見過的題目以及較難題目時解題思路也很清晰．

1.2.2 傳統課堂與翻轉課堂對學員接受知識效率的對比分析——高效能教學

心理學上的學習保持力原理指出——一般的學員能夠記住他們所閱讀的10%，所聽到的20%，所看到的30%，所看到和聽到的50%，與他人所討論的70%，在現實生活中所運用和實踐的80%，向別人所教授的95%，學習保持力如圖3所示．

圖3 學習保持力

由這個原理可見學習過程中有這樣的基本規律：多感官學習，效果高于單感官學習；參與式、行動式學習，效果高于旁觀式、靜觀式學習；伴隨思考、交流的學習，效果高于少思考、無交流的學習；主動積極的學習，效果高于被動消極的學習．從這個角度看，能夠實現學員深度參與的教學才是高效能教學，正如孔子所言“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”．

課堂效率：傳統教學課堂上講授基礎知識、公式推導和例題，對于理科教學，公式推導對于大多數飛行學員來說是枯燥乏味的，所以出現了很多睡覺或走神的現象，一旦出現這種狀況，就很難在將注意力集中回來．這樣就會非常影響教學效果此為低效教學．而翻轉式教學在課前，學員利用課余時間已經完成了基礎知識的學習，并且已經準備好了問題到課堂上解決．有了這樣的準備，在有限的課上時間里，在教員的指導和輔助下，解決知識疑問，做練習題，解釋實例等，同時伴隨著討論，課堂效率自然高效．

課外效率：傳統教學利用課外時間做作業，如果有不會的題目或者做錯的題目可能沒有機會或時間解決．而翻轉教學在課前存在的問題正好拿到課堂上來討論解決，這樣既提高了學習效率，又可以及時地解決問題，更可以深化對知識的理解．

1.3 翻轉課堂教學模式對科學方法養成的促進作用

翻轉式教學，要求學員課前自己規劃時間進行基礎知識學習，有不懂的知識和課前發布任務時，可以通過翻閱教材和參考書，或者上網查閱相關資料來完成．而且鼓勵學員互助學習，以團隊的形式完成課前學習任務．在這種訓練中，學員很容易養成團結協作和利用先進的技術手段完成學習任務的科學學習方法．這也是傳統教學中無法實現的．

2 翻轉課堂模式教學在軍校的具體形式

2.1 班級規模

通過對4個小班(人數在25～30之間)和1個大班(人數為51人)試點來看，小班翻轉更利于教員與學員之間進行一對一的交流和探討，對于每名學員來說，自我展示的機會也更多．這與很多翻轉式教學研究結論相同．因此學校將進行翻轉式教學的班級都設置成為少于30人的小班．

2.2 學習方式

軍校不能使用互聯網，查閱資料就受限制，因此教員要在校園網上放置大量的從互聯網上下載的學習資料．圖書館也購買了大量的參考書面，每一種都至少50冊．

體能訓練是飛行學員一項重要的任務，因此給學員進行自主學習的時間不僅少而且零散．對于這種情況，10 min以下的微視頻就非常適合我校學員進行學習．

為學員分組，每組都要有學習基礎好的學員，以其為核心，從對知識的學習和分析，對課前任務的完成中，培養了學員團結協作的能力．團結是軍人必須具備的素質，因此翻轉式教學培養的團結協作的意識和能力正是我校需要的．

3 翻轉式教學提高學員科學素質的具體表現

除了學習成績外，能夠顯現出學員科學素質提高的具體表現就是進行科技制作發明和參加科技創新競賽．

2014年之前，物理教研室從來沒有組織學員參加各類競賽，但從2015年實施翻轉課堂教學模式開始，2015年學員參加第二屆 “八一杯”軍隊院校大學生物理科技創新作品競賽獲得1項一等獎，5項二等獎，8項三等獎．2016年組織學員參加第十屆國際ICAN創新創業大賽，獲得7項最具潛力獎．2016年參加吉林省機器人大賽獲得1項二等獎，3項三等獎和9項優秀獎．2017年計劃參加競賽隊伍有20項左右．可見新教學模式對學員的創新能力培養作用凸顯，參加各類競賽獲獎情況如表4所示．

圖4 參加各類競賽得獎情況

4 結論

通過以上分析表明，翻轉式教學對飛行學員是適合的，而且對于飛行學員的科學素質提高有著很好的促進作用．但是無論哪種教學方法都有阻力，對于翻轉式教學來說，也有很多制約因素．對于飛行學員來說，主要的制約因素是大項任務比較多，學習時間有限；管理者不配合這種學習方法，不對學員的學習情況進行監督；學員學習毅力不夠，自我管理能力差，不完成課前學習任務，等等．這些都是在教學中總結出來的問題，而且還在不斷的探索和解決中．