微課和翻轉課堂在大學物理實驗教學中的應用研究

高銀浩，梁明超，曹永華

(河南科技學院 機電學院，河南 新鄉 453003)

大學物理實驗是一門實踐性較強的課程，且是理工科各專業必修的一門課程，是學生在大學里受到系統實驗技能訓練的開端，它在培養學生運用實驗手段去分析、觀察、發現乃至研究解決問題的能力方面，在提高學生科學實驗素質方面，都起著重要的作用。因此，大學物理實驗的教學一直受到各大高校師生的高度關注。隨著信息技術和互聯網技術的發展，慕課、微課、翻轉課堂等新型教學模式開始在高校開展[1-9]。怎樣將這些教學模式的優點與傳統教學模式相結合，達到優化的課堂效果，也成為每個教師關注的焦點，特別是對于側重于實際操作的實驗課程來說，也不斷面臨著新的問題。本研究將微課、翻轉課堂教學模式引入到大學物理實驗中，通過發揮教師積極引導作用，提高學生學習的主動性和積極性，進而達到培養學生科學實驗素質，提高大學物理實驗教學效果的目的。

1 微課、翻轉課堂的內涵和特點

微課，是就某一知識點為教學內容，以簡短的視頻來呈現的一種教學方式，它目的性針對性強，視頻簡短，可以有圖片、動畫、文字形式輔助，趣味性、專業性、直觀性更強，更容易引起學生的興趣。

翻轉課堂則是調整課堂內外的時間，讓學生課下觀看視頻，課上減少教師講授時間，把課堂變成師生互動的場所。

2 微課、翻轉課堂在大學物理實驗中的應用

2.1 課前預習

課前預習是進行物理實驗非常重要的環節之一，學生是否預習，預習效果如何直接影響物理實驗的教學效果。當前學生的預習方式是對著教材把實驗目的、儀器、原理、步驟和注意事項簡單了解一下，沒有實驗儀器的具象模式，學生只能憑想象去理解實驗。

如果課前預習以微課為主，微課通過豐富的圖片和視頻來展示儀器，教師邊操作邊講解，實驗過程及實驗現象都能清楚地展示在學生眼前，使學生能很快了解實驗目的，熟悉實驗儀器及操作，激發學生的學習興趣，讓學生有繼續探究思考的動力。因此，在大學物理實驗教學中，學生要在課前觀看教師制作的相關實驗的視頻，并通過回答視頻后面的四五個小問題，檢驗學生對實驗的理解程度，讓學生對自己的學習情況有基本的了解，對實驗原理、實驗方案及需要記錄什么實驗數據才會有更深的思考。學生可以反復觀看視頻，還可以通過教師建立的實驗微信群、QQ群與教師、同學進行交流、討論。

實踐證明，通過微課進行課前預習的方式，讓學生在預習時易于將原理與操作對應起來，達到了預習的目的，也使學生對實驗有所期待，提高了實驗教學的效果。

2.2 課堂實驗過程

大學物理實驗這種實踐性較強的課程，要求以學生自主學習為主，教師指導為輔，傳統的實驗課堂教學模式教師上課把實驗有關的細節一點不漏地講給學生，占用了大部分課堂時間，扼殺了學生的實驗主動性，學生不太理解實驗原理，不明白為什么出現這樣的實驗結果，不清楚記錄哪些有用的數據。學生在實驗過程中完全按教師所說的正確步驟去操作，沒有機會動腦思考，對于實驗課程要求的培養學生的動手能力、創新能力、科學素養等起到了非常大的阻礙作用。

而翻轉課堂的教學模式，已經把介紹性的信息放在微視頻中讓學生在課前預習，學生已基本了解相關的實驗知識，課堂上教師就不用再詳細講解實驗目的、原理、步驟、儀器使用方法等，進而更好地開展以學生為主體，以教師為主導的教學模式。如何在課堂上有效引導學生自主學習和探究，讓學生成為課堂的主人成為教師首要考慮的問題。為了達到這一目的，教師在課堂上可以花較短的時間通過提問來檢查學生的預習情況，引導學生回顧視頻中的教學內容，對有問題的同學進行答疑輔導，留出更多時間給學生自己動手操作。在操作過程中，遇到問題，首先讓他們觀看教學視頻，看能不能理解，自主分析并解決相關問題，如果實在存在理解死角，鼓勵學生和教師進行課堂交流、討論所遇到的問題，實現對問題地深入理解。教師還要及時關注學生的實驗進程，發現問題及時指出，引導其理解并能正確操作實驗儀器。對于學生得到的實驗數據，也要及時反饋，發現學生對哪一個問題理解有誤，對于明顯錯誤的數據要引導學生認真思考，找出錯誤的原因。

實踐證明，通過這種方式進行課堂實驗教學，學生和教師有了更多的時間進行交流，學生不但能自己進行實驗測量，還能對實驗現象及其原因進行分析、驗證和總結，培養了學生分析問題和解決問題的能力。

2.3 實驗后反思

做完實驗后引導學生分組討論，例如實驗方案是否完善，還有沒有其他的方案可以達到實驗目的；操作時儀器使用是否正確，操作時實驗順序是否可以調換；分析實驗數據產生誤差的原因，應該怎樣做才能減小誤差；數據處理方法是否合適，能否選擇其他的數據處理方法；所選的實驗方案是否可以測量其他的物理量，怎樣改進。通過討論可以激發學生的思考，提高參與的主動性，加深對實驗相關問題的理解，促進學生質疑和創新能力的培養。同時對實驗中出現的問題給教師及時的反饋，促進教師修改教學資料、調整課堂的引導方式。

3 結語

通過在大學物理實驗教學中實行微課、翻轉課堂教學模式，取得了一些成效。首先，錄制了多個教師的實驗教學視頻，每位教師的講課內容體現在視頻中，通過網絡共享發布在大學物理實驗的微信、QQ及學習通平臺上，學生在預習時，可以接觸到多種風格的教學，實現真正意義上的資源共享。其次，翻轉課堂模式也促使教師不斷加強學習，提高教師調動學生參與互動、對課堂進行把控及細致的觀察能力，大大提升了自身的業務能力。最后，翻轉課堂教學模式把學習的自主權交還給學生，使學生成為課堂的主人，學習的主人，激發了學生的興趣，培養了學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力、質疑和創新能力，提高了學生的科學素養，提高了實驗教學質量。要使微課、翻轉課堂教學模式能夠更好地在實踐中應用，還需要不斷地探索、總結并逐步完善教學各環節，更加高效地促進學習者的學習。