邵明輝 陳新蓮 張海鹍 劉金祥

摘要：翻轉課堂式學習是學生以教材、教學視頻、網(wǎng)絡資料為基礎，將實驗活動提前至課前，完全掌握有限的課堂時間，在教師的引導下完成實驗技能的訓練以及科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。在大學物理實驗課程中實現(xiàn)了翻轉課堂教學模式的實踐。

關鍵詞：翻轉課堂；自主能力；大學物理實驗

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0269-02

“翻轉課堂”是近年來全球教育界諸多學者關注并研究的熱點之一。在基礎教育學校中已有很多教育者將翻轉課堂的教學模式付諸于行動，并取得了良好的效果。翻轉課堂教學模式完全顛覆了傳統(tǒng)教學，真正將學習主動權完全交給了學生，激發(fā)了學習動力，實現(xiàn)了學習的個性化，提高了教學效果。在高等教育中，也有部分高校成為了翻轉課堂的試點，高校教師也積極參與到翻轉課堂的觀摩、學習與討論中。但是，在諸多高校的翻轉教學實踐中，都是將翻轉課堂模式與理論課程教學相結合，而實驗課程由于其特殊性很難與翻轉課堂聯(lián)系起來。

然而，實驗課程對于培養(yǎng)學生科學素質、實際動手能力有著不可替代的作用。根據(jù)教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會2010年頒布的《理工科類大學物理課程教學基本要求》中說明了大學物理實驗課程的具體任務是培養(yǎng)學生的基本科學實驗技能、科學實驗基本素質，能夠使學生在知識、技能、思維等方面得到培養(yǎng)。和傳統(tǒng)課堂相比，“翻轉課堂”與大學物理實驗課程的結合具有很大的優(yōu)勢。

一、傳統(tǒng)教學的困難

目前，在全國高校中，由于實驗設備、教學環(huán)境、實驗教師等各方面客觀條件的限制，大學物理實驗的教學往往還是傳統(tǒng)的以教師講授為主的模式。學生在傳統(tǒng)的灌輸模式下，在基本實驗原理的掌握、實驗基本操作上具有扎實的訓練，但在培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科學研究能力上存在明顯的不足，也限制了學生的自主性學習、個性化學習。

（一）課程定位與教學過程的矛盾

大學物理實驗的課程定位通常是專業(yè)必修基礎課，教學目標是培養(yǎng)學生的科學思維能力、研究方法。但是，在各高校中，由于受到課程性質、課時、實驗設備等客觀因素的影響，大學物理實驗課程沒有受到各專業(yè)及學生的重視，各地方高校中大學物理實驗課程的實際教學情況與教育部或各高校的課程定位有較大的差距。在具體教學中，大學物理實驗教學內容陳舊、與專業(yè)方向脫節(jié)、教學方式傳統(tǒng)、手段單一，學生在實驗過程中體會不到發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的樂趣。長期以來，形成了學生機械地按照教師安排的步驟完成實驗的現(xiàn)象。

（二）教師與學生的矛盾

學生的直觀能動性不強。在競爭日益激烈的社會中，高校學生也受到社會較大的影響，部分學生的目的性非常強，對于不在考研范圍、課時學分少的大學物理實驗課程大多采取蒙混過關的態(tài)度，實驗的主動積極性不夠，缺乏學習興趣和熱情。另一方面，高校的實驗教師往往更注重實驗原理的講授，不注重教學方法。教師按照實驗教材，按部就班地進行實驗原理、實驗儀器、實驗內容的講授，將教材內容原原本本地講授一遍，無法激發(fā)學生的興趣。最終導致在大學物理實驗課中，教師完全起主導作用，使學生被迫成為實驗操作的被動接受者。

（三）教學資源與學生自學的矛盾

各地方高校實驗室設施參差不齊，實驗項目、實驗儀器更是千變萬化，即使是同一原理、同一實驗內容的儀器由于生產(chǎn)廠家的不同也有較大區(qū)別，所以實際教學中很難將教材上的實驗內容與實際儀器對應起來。所以，對于實驗課程，學生就不能在課前對實驗內容、實驗儀器進行很好的預習，即便是對實驗課程感興趣的同學也不能進行自學，這就造成了學生在課內需要占用大量的時間去熟悉實驗儀器，而對于實驗原理、實驗內容、實驗結果的思考較少。

二、“翻轉課堂”教學資源的建設

為了解決實驗課程實際教學中出現(xiàn)諸多問題，各高校的老師們都采用了很多辦法。在激發(fā)學生學習興趣的同時，完善、補充各種教學資源。

（一）專用教材的編寫出版

教材是學生學習的第一手資料。為了更好地配合翻轉課堂模式的實施，我們在分析了學生預習的習慣后，編寫了翻轉課堂專用教材，已由高等教育出版社出版，也為翻轉課堂的實施提供了必要的基礎。根據(jù)學生學習的特點，教材中首先設置了預習要點，提示學生在預習過程中需要掌握的知識。在教材中需要特別講解的地方設置了二維碼，學生預習時可以用手機掃描二維碼，鏈接到學校網(wǎng)站上，看到教師提前錄制好的教學視頻或其他教學資料。

（二）實驗視頻的拍攝編輯

對于實驗類課程，高質量的實驗視頻是實現(xiàn)翻轉課堂模式的關鍵。實驗課程與理論課程相比，有其自身的特點，我們將每個實驗的實驗原理、實驗內容、儀器操作等內容拆分為5～10個關鍵知識點，編寫腳本，用微課視頻的形式將關鍵問題說明。然后將實驗視頻上傳至學校的網(wǎng)絡課程中心，將視頻的網(wǎng)址轉換為二維碼，放置在教材中，學生在預習過程中，遇到關鍵知識點，用手機掃描二維碼即可打開視頻，進行學習，實現(xiàn)了按需學習、隨時學習。

（三）實驗項目的重組

在大學物理實驗課程中我們根據(jù)學生的專業(yè)，有針對性地設置了不同的實驗項目。將實驗方法或實驗內容接近的項目進行了分組。再如，給電氣專業(yè)、信息專業(yè)的學生設置了“二蹤示波器的使用”和“聲速的測定”這一組實驗操作相關的實驗，學生在學會使用示波器后，緊接著進行聲速測定實驗，復習鞏固了示波器的使用，又順利地完成了聲速在氣體、固體中的測量。

三、“翻轉課堂”教學模式的實踐

根據(jù)以上對高校中大學物理實驗傳統(tǒng)教學的分析，結合翻轉課堂以及前期教學資源的建設，充分發(fā)揮微課視頻的優(yōu)勢，我們在多個班級中進行了“翻轉課堂”教學模式的實踐。

（一）教學流程設計

針對大學物理實驗教學的要求與特點，我們按照充分發(fā)揮學生主觀能動性的原則，設計了“翻轉課堂”教學模式的流程，如圖所示。

（二）實踐過程

1.課前預習階段。學生通過教材、微課視頻、預習報告等多種學習資源進行實驗預習。學生根據(jù)我們設定的預習問題進行教材的閱讀、視頻微課的觀看、預習報告的填寫來完成預習。要做好學生的預習，教師必須根據(jù)學生學習認知的特點設計該實驗項目的預習問題、預習報告，然后教師對實驗項目的知識體系進行構建，完成微課視頻的拍攝與編輯。學生需要在上課時提交自己的預習報告，并將預習中的疑點反饋給教師，以便教師及時掌握學生的預習情況。

2.課堂實驗階段。在上課時，學生獨立自主地完成實驗，這是學生掌握知識的關鍵階段。教師不再講授內容，不占用課堂時間，但要負責組織、維護好實驗課堂的教學秩序，同時還要監(jiān)督好實驗儀器的使用情況，避免實驗儀器的損壞。在這個階段，教師鼓勵學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并引導學生自己解決問題，培養(yǎng)學生動腦思考的能力。教師在整個實驗課堂中，不間斷地了解學生的實驗情況，發(fā)現(xiàn)學生在預習或實驗操作中出現(xiàn)的問題，及時對學生的實驗方案進行修正，根據(jù)學生的問題進行個性化指導。

3.評價階段。教師對學生的評價貫穿于整個教學流程，是對學生學習情況的綜合評定，是一種形成性評價。良好的評價能夠對學生的學習起到監(jiān)督和強化作用。教師需要對學生的課前預習、課堂操作、課后報告進行多維度的分析評級，發(fā)現(xiàn)學生在實驗課程中的亮點并給予及時的肯定。正確、適當?shù)膶W生評價可以對學生的學習動機起到很大的激勵作用，也能最大限度地體現(xiàn)實驗課程的教育功能。大學物理實驗課程的評價也是多角度、多方位的。我們以完成實驗為基本要求，鼓勵學生展示個性。例如，對在實驗課程中，常問問題，又有很多想法的同學，應當積極給其建議，使其發(fā)揮喜歡動腦的優(yōu)勢，培養(yǎng)科學分析、研究問題的能力。

四、結束語

本文利用翻轉課堂的教學模式契合了“以學生為中心”的教學理念，體現(xiàn)了課堂上學生的主體地位、教師的主導地位，符合學生的認知規(guī)律，利于學生知識架構的有效形成。在教學過程中，教師借助信息化網(wǎng)絡發(fā)揮主導作用，貫徹“自主—探究—合作”的教與學的觀念。學生在教師的指導下，根據(jù)自己的個性需要，激發(fā)自身的控制和校正能力，建立實驗的知識框架，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，獨立或團隊協(xié)作完成實驗。

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