“互聯網＋”環境下大學物理翻轉課堂的探索與實踐*

梁春恬，劉艷玲，仝 樂，王 娜，古金霞，李昊桐，張書睿，鐘清藝，佘昌勇，馮 巖，洪志鵬，趙云鳳，鄒信民，王雨卿，付鎧瑜，趙現洲

(1.天津城建大學理學院，天津 300384；2.天津城建大學計算機與信息工程學院，天津 300384；3.天津城建大學控制與機械工程學院，天津 300384)

0 引言

隨著信息時代的到來，知識更新換代速度加快，如何培養學生的自主學習能力以應對復雜問題情境成為各大高校面臨的挑戰[1]。翻轉課堂的教學理念由“以教師為中心”向“以學生為中心”翻轉，教學角色由“演員型教師、觀眾型學生”向“導演型教師、演員型學生”翻轉[2]，這種教學模式強調學習的靈活性與自主性，注重知識探索、應用與實踐，正好適應了高校目前的教學需求。

另一方面，“互聯網＋”時代的到來使得智能手機、平板、電腦等成為教學的有效輔助手段，微信、qq、抖音、快手以及各種微課制作軟件已成為一種潮流，“互聯網＋”環境可以極大滿足不同學生對知識的個性化需求，將“互聯網＋”與翻轉課堂教學模式的有效整合對推進教學改革意義重大。

2013年以來的全國高等學校物理基礎課程教育學術研討會[3-7]，以及2015年的物理教育國際會議報告顯示，各大高校教學正在不斷適應“互聯網+”環境新形勢，并結合國內高校教學改革的特點，產生出新的教學模式與教改思路[8]。范文翔等[9]在在“大學基礎英語”課程中開展了微信支持的翻轉課堂教學實踐。謝代欣[10]結合網絡信息時代大背景,在高職院校體育教學中嘗試了“翻轉課堂”模式。姜勵卿[11]基于兩期"微觀經濟學"翻轉課堂教學改革的對比實驗,研究了大學翻轉課堂對學生成績的影響及作用機制，提出加大線下的考核力度和考核權重可以有效引導學生在線上的學習行為，同時采用個人考核和團隊考核并重的考核體系能夠較為有效避免學生的“搭便車”行為。肖鄭穎等[12]探索了翻轉課堂與現場實踐結合的大學物理實驗教學模式。包秀麗等[13]在大學物理課程教學中嘗試了啟發式、探究式教學。

我們利用“互聯網＋”環境，基于“大學物理”課程，進行了翻轉課堂教學模式的探索與實踐。首先結合課程特點和學生特點，進行可行性分析，將翻轉課堂環節融入考核機制，激發學生參與積極性。其次考慮學生對現代化手段的駕馭性，讓學生可以根據自身特長自由選擇參與翻轉課堂的形式，以提高學生參與興趣。最后，挑選優秀學生作品指導其參與學生競賽或發表論文，讓學生體驗收獲的成就感。在整個環節中教師作為學生的引導者，把學生引導到與所學知識相對應的環境中，讓學生進行有效率、有質量、有深度的自主思考，充分搜索背景知識，深挖知識原理，從而給出自己的獨到見解。這樣，無論結果如何，學生都已深入探索過，探索過程不僅加深了學生對知識的熟悉和掌握程度，也提高了學生自主學習和獨立思考的能力。

1 可行性分析

1.1 自媒體時代教育對象學習習慣和思維方式的改變需要授課模式相應調整

自媒體時代的大學生具有較強的現代意識和接受新鮮事物的能力，速途研究院發布的《2014年第一季度自媒體調查報告》顯示大學生已成為使用微信和微博的主要群體。當代大學生一方面樂于接受短而精、圖文并茂的快餐式信息，另一方面更樂于通過自媒體平臺根據自己的需要主動獲取知識、發表評價、享受來自外界的支持和肯定，獲得內心的滿足[14]。自媒體時代的到來不僅增加了他們獲取知識和信息的途徑，而且使他們的學習習慣和思維方式有了很大改變[15]。這種環境下，只有在傳統的授課模式注入新鮮元素，讓他們走上“舞臺”才可以激發其學習興趣。

2.2 大量學時被壓縮的課程現狀需要調動學生自主學習的積極性

近年來，畢業生就業壓力增大，各大高校紛紛增加專業課課時，壓縮大學物理課時。以本校為例，大學物理課時從2007年的128學時逐漸被壓縮至現在的64-112學時，該次進行試點專業的學時則是最少的64學時。在這樣少學時的情況下，僅依靠傳統授課方式無法讓學生對知識點達到深入透徹的理解，因此必須引入新的模式通過調動學生自主學習積極性來達到深入學習的目的。

2 翻轉課堂實施

2.1 利用線上資源進行課前預習

為方便學生進行課前預習，教師需要首先建設線上資源庫，我們利用超星平臺建設了大學物理C課程（根據專業不同，大學物理分大學物理A、大學物理B和大學物理C，本次基于大學物理C進行試點改革），線上課程網址為：http://mooc1-1.chaoxing.com/course/214376525.html。課前，學生可以通過線上資源進行預習（圖1）。而且教師可以通過線上課程設置任務點，學生預習任務完成情況教師可以通過后臺查看。

圖1 線上課程首頁

2.2 鼓勵學生結合自身特點和優勢，以多樣化、多元化形式參與翻轉課堂

2.2.1 針對課后習題，鼓勵學生錄制講解視頻

講解是將所學知識融于自身理解最有效的方式之一，我們希望學習不再只是一個被老師引導著接受知識的單一過程，而是一個從被引導到自主挖掘的遞進過程。

我們把原來教師講解習題的環節進行了角色轉換，鼓勵學生變成“老師”進行習題講解，并以錄制講解視頻的形式進行展現。該過程需要學生梳理題目考查的知識點并講解自己的解題思路。考慮到視頻內容的科學性問題，教師必須嚴格進行把關，經教師“檢查-指導-修改”后，提供給全體學生參考學習。通過習題講解，學生通過梳理思路、比較方法，復查自身知識框架，能夠加深對知識原理的理解，從而鞏固所學，實現知識點活學活用。

由于講解視頻制作對某些同學可能會壓力比較大，所以我們靈活對待，任務下發采取自愿原則，同學根據自身情況認領題目。同時，技能全面的同學可以選擇自己獨立完成所有過程，有部分技能缺陷的同學也可以選擇團隊作戰，大家共同努力來完成，比如有的同學負責制作PPT，有的負責講解，有的負責視頻剪輯等，這樣，同學不只學習到了知識，還學會了團隊合作。

2.2.2 鼓勵學生以多樣化、多元化形式參與翻轉課堂

除課后習題外，學生還可以通過其他內容其他形式參與翻轉課堂，比如學生對某些知識點的獨特理解，比如在生活中發現的一些物理現象解密，比如自己開發一些物理實驗等，任何跟物理相關的內容均鼓勵學生去探索、去自主學習。參與形式可以多樣化，視頻、PPT、文章等形式均可，學生自由選擇即可。

這樣，學生可以根據自己的興趣點進行探索學習，學習想學習的內容，采取自己喜歡的形式，學習效率更高。由于學習內容多元化，不僅限于課本知識，而是課本知識外的拓展延伸，所以學生的理解也更全面化。教師通過學生作品進行針對性指導，更能實現以學生為本，因材施教。

2.3 制定合理機制激發學生參與積極性

2.3.1 建設公眾號展示學生作品

為提高學生參與積極性，我們建設了公眾號“麥克思維科學站”（圖2），把學生作品通過公眾號傳遞給其他同學進行同學間交流式學習。公眾號為同學們提供了移動學習平臺，實現了現代化的移動翻轉課堂，在智能手機普及的時代，通過公眾號交流學習既能與學生的使用傾向相吻合，又便于教師實現即時的資料上傳和更新。

圖2 “麥克思維科學站”公眾號

公眾號中，我們針對性地設計了三個專欄，分別為“學霸營”、“探索館”和“風采墻”，每個專欄內設有每一期的子欄目。“學霸營”定期更新學生的課后作業講解視頻，用于輔助課堂教學（圖3）；“探索營”是課內知識的拓展延伸，不限形式，不限內容，以學生自身興趣為引導（圖4）；風采墻是對師生的優秀成果展示（圖5）。

圖3 “學霸營”示圖

圖4 “探索館”示圖

圖5 “風采墻”示圖

通過公眾號建設輔助翻轉課堂，一來符合當代大學生的使用習慣，二來學生自己的作品通過公眾號公布出去，可以滿足同學的成就感，從而刺激學生參與翻轉課堂的積極性。

2.3.2 將翻轉課堂表現體現于考核機制

科學合理的教學考核機制對學生的學習發展具有積極的促進作用。進行翻轉課堂前我們的考核機制為期末考試成績占比80%，平時成績占比20%，平時成績由平時作業和考勤組成。進行翻轉課堂后我們將平時成績占比提高至30%，其中翻轉課堂參與表現占比20%，平時作業和考勤占比10%。將學生參與翻轉課堂的表現納入考核機制使學生對翻轉課堂的重視度增加，有效促進了學生的參與性，激發了學生的自主學習熱情。

3 翻轉課堂成效

通過課程改革，我們在課程成績、資源庫建設、論文發表、學生參賽等方面獲得了一些成效。

3.1 課程成績

我們將實施翻轉課堂前后同一教師大學物理課程的學生成績進行了統計分析（圖6）。前13個數據點為未實施翻轉課堂學期，第14個點為實施翻轉課堂改革后的學期。可以看出，不及格率整體呈下降趨勢。第12個數據點對應的為19-20-2學期，該學期因為疫情剛開始實施線上授課和線上考試，評價標準有所不同。

圖6 翻轉課堂實施前后不及格率比較圖

3.2 資源庫建設

我們鼓勵學生進行作品創作。通過教師為指導，學生為主體，作品為目標的翻轉課堂實踐，我們建設了學習資源庫，其中包括習題講解視頻47個，其余作品5個（表1）。

表1 學生建設資源庫內容

3.3 投稿文章

我們鼓勵學生將課程學習與自身專業相結合。通過波動光學部分的學習，學生結合自身專業，編寫了牛頓環實驗自動評價程序，相關文章“牛頓環曲率半徑測量實驗自動評閱程序開發”已被期刊接收。

3.4 參賽情況

我們注重學生創新，鼓勵學生參與各種大學生競賽（表2），拓展所學知識，進行自主學習，發掘自身潛力，以賽促學，以賽促教。以競賽為載體，激發學生內動力，為學生創新創業提供知識儲備，通過校企合作、校園合作發現實際問題，提出解決方案，研發相關產品，激發學生熱情和積極性，培養學生的創新精神與創業素質。

表2 學生參賽獲獎情況

4 翻轉課堂的思考

翻轉課堂由“以教師為中心”向“以學生為中心”翻轉，強調學習的靈活性與自主性，有助于培養學生創新思維，激發學生學習興趣。但是，翻轉課堂的有效開展也對教師提出了更高要求和挑戰。

第一，教師需擴充專業知識儲備。翻轉課堂以學生自主學習為主，學習渠道多元，學習形式靈活，學習內容廣泛，這就要求教師必須擴充知識儲備，提高專業素養，才可以勝任教師的指導角色。

第二，教師需提高駕馭信息技術的能力。信息化技術為教師和學生創造了現代化的教學環境，學生作為新新一族，能迅速接受適應這樣的環境并將其為己所用，而肩負指導作用的教師也必須跟上時代的步伐，熟練駕馭現代教育技術，為學生提供多元化資源，掌握跨空間交流技巧、資源傳輸共享方法，與學生共鳴，調動學生學習和探究的積極性，保障翻轉課堂的順利開展。

第三，需加強教研團隊的建設。翻轉課堂需要教師擴充專業知識，掌握信息化技術，此外翻轉課堂的開展不應該僅僅局限于課上，更多時候需要課下對學生的過程指導，因此，從專業、技術、時間三方面來看，都說明僅靠一位老師單兵作戰遠遠不夠，優勢互補的專業化教師團隊是開展翻轉課堂實踐不可或缺的力量。