譚周玲 劉德華 程光均

摘要：文章介紹了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的概念、系統(tǒng)化設(shè)計思想以及設(shè)計依據(jù)，設(shè)計了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實施方案，并將之應(yīng)用于理論力學(xué)教學(xué)。理論力學(xué)課程采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，既有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績，也有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其自學(xué)能力、交流能力以及團隊協(xié)作能力等。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)；教學(xué)改革；翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式；教學(xué)成效

中圖分類號：G642.0；TU13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2018）03-0047-04

一、理論力學(xué)課程教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

理論力學(xué)是土木工程專業(yè)的主干課程，其特點是理論性強、解題思路靈活，其教學(xué)效果會影響后續(xù)力學(xué)課程和相關(guān)專業(yè)課。新時期卓越工程師培養(yǎng)和強調(diào)拓寬知識面、增加交叉學(xué)科的教學(xué)改革，均要求理論力學(xué)課程改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，解決課時大幅縮減下如何保證教學(xué)質(zhì)量這個難題。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，為理論力學(xué)課程教學(xué)提供了新思路[1]。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式簡介

“翻轉(zhuǎn)課堂模式”是全球教育界關(guān)注與探究的熱點之一，是指將傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師在課堂中傳授知識，由學(xué)生課后通過練習(xí)、作業(yè)或?qū)嵺`完成知識內(nèi)化的過程進(jìn)行顛倒，變?yōu)橛蓪W(xué)生在課前完成知識的學(xué)習(xí)，課堂上在教師的協(xié)助下實現(xiàn)知識的內(nèi)化[2]。這種教學(xué)流程的逆序，其本質(zhì)是幫助學(xué)生實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)高階思維能力[3]。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的理論依據(jù)是布魯姆掌握學(xué)習(xí)理論。布魯姆認(rèn)為，只要提供最佳的教學(xué)條件、足夠的學(xué)習(xí)時間，學(xué)生的成績將不再是正態(tài)分布，絕大多數(shù)學(xué)生會掌握學(xué)習(xí)任務(wù)，獲得好成績。

應(yīng)用掌握學(xué)習(xí)理論，90%以上的學(xué)生能學(xué)會課程內(nèi)容。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想及依據(jù)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，應(yīng)遵循系統(tǒng)化的設(shè)計思想。教師在備課時不僅要考慮知識怎么傳遞最有效，還要了解學(xué)生，并考慮學(xué)生怎么學(xué)最有效。此外，還要為實際教學(xué)中可能發(fā)生的狀況準(zhǔn)備應(yīng)對策略。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，必須考慮布魯姆掌握學(xué)習(xí)理論的要素，建立有效的“反饋—矯正系統(tǒng)”，并提供足夠的學(xué)習(xí)時間，創(chuàng)建良好教學(xué)條件讓學(xué)生更有效地學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計時還可考慮一些有利教學(xué)的理論或模型：（1）布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類法。讓學(xué)生課前自學(xué)（教師提供指導(dǎo)）需要記憶、理解的教學(xué)內(nèi)容，而在課堂上學(xué)習(xí)屬于應(yīng)用與分析等高層次的內(nèi)容，使學(xué)習(xí)更加深入[4]；（2） ARCS動機激勵模型。關(guān)注的是如何通過教學(xué)設(shè)計來調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教師在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實踐中靈活應(yīng)用該模型，取得了較好的教學(xué)效果。

四、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計及實施

基于翻轉(zhuǎn)課堂的理念，筆者進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，并制定了實施方案（圖1）?，F(xiàn)以翻轉(zhuǎn)理論力學(xué)課程為例來介紹該實施方案。

（一）教學(xué)開始前的準(zhǔn)備工作

1.了解學(xué)情

教師有必要了解學(xué)生特點以及學(xué)生的學(xué)習(xí)感受。為此，筆者對已結(jié)課的2014級學(xué)生作問卷調(diào)查，并將其結(jié)果作為翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計的依據(jù)之一。

2.選擇翻轉(zhuǎn)內(nèi)容并作教學(xué)規(guī)劃

理論力學(xué)教學(xué)內(nèi)容有14章[5]，基于課程基本要求和學(xué)生接受能力等方面的考慮，只選取匯交力系、力偶理論、一般力系的簡化及平衡、剛體的平面運動、動能定理和動靜法6章作翻轉(zhuǎn)教學(xué)內(nèi)容。剛體的平面運動、動能定理這兩章，難度主要在于運動學(xué)知識和動力學(xué)三大定理的綜合應(yīng)用。實施傳統(tǒng)教學(xué)的其余各章，也可酌情采取翻轉(zhuǎn)教學(xué)法，適當(dāng)增加課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生在課外采取小組合作的學(xué)習(xí)模式。

3.準(zhǔn)備翻轉(zhuǎn)教學(xué)資源

教師要制定各章翻轉(zhuǎn)教學(xué)目標(biāo)，并準(zhǔn)備相應(yīng)的學(xué)習(xí)資料，如課前學(xué)習(xí)任務(wù)單、課前自學(xué)測試題、微課視頻、課堂練習(xí)題等。只對學(xué)生不易理解的某些知識點制作微課。結(jié)合生活或工程實際的短小微課較受歡迎。

4.創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍、制定學(xué)習(xí)評價規(guī)則、設(shè)計激勵措施

（1）創(chuàng)建有利學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境與氛圍，為合作學(xué)習(xí)而分組、建立QQ學(xué)習(xí)群。學(xué)情調(diào)查表明，遇到學(xué)習(xí)困難時，高達(dá)50%的學(xué)生選擇向同學(xué)求助。又考慮到合作學(xué)習(xí)本身有助于增加學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，提高學(xué)習(xí)能力和人際交往能力[6]，因而，決定采取學(xué)生獨立學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的策略開展翻轉(zhuǎn)教學(xué)。在開課前做了以下工作：將2015級土木卓越班（以下簡稱實驗班）28人均分為7組，每組兼顧成績好、中、差的學(xué)生；組員角色分工，每組設(shè)匯報員、協(xié)調(diào)員、聯(lián)絡(luò)員、記錄員各1名，各有其職責(zé)（如聯(lián)絡(luò)員負(fù)責(zé)安排小組學(xué)習(xí)時間、地點等），以保證小組活動順利開展；建立QQ學(xué)習(xí)群，方便聯(lián)系和學(xué)習(xí)討論。

（2）制定學(xué)習(xí)評價規(guī)則。評價包括形成性評價與總結(jié)性評價，翻轉(zhuǎn)教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)更注重形成性評價。例如，實驗班理論力學(xué)課程總成績（百分制）由平時成績（滿分50）和期末考試成績（占50%）構(gòu)成，其中平時成績由作業(yè)與考勤（10分）、個人表現(xiàn)（15分）與合作學(xué)習(xí)成績（25分）構(gòu)成。合作學(xué)習(xí)成績根據(jù)小組課前自學(xué)測試和小組學(xué)習(xí)展示活動計算。若小組總體表現(xiàn)較好，其組員會獲得較好的合作學(xué)習(xí)成績。個人表現(xiàn)依據(jù)靜力學(xué)、運動學(xué)階段測試成績和學(xué)習(xí)態(tài)度等進(jìn)行評價。

（3）選擇激勵措施。為讓學(xué)生更好投入學(xué)習(xí)，教師要關(guān)注學(xué)生，并采取適當(dāng)?shù)募畲胧?/p>

（二）翻轉(zhuǎn)課堂的課前教學(xué)活動

課程以章為翻轉(zhuǎn)單元。每章的翻轉(zhuǎn)教學(xué)活動，主要分為課前教學(xué)活動與課堂教學(xué)活動。

課前教學(xué)活動設(shè)計為4個環(huán)節(jié)：（1）布置課前學(xué)習(xí)任務(wù)。教師至少提前3天通過QQ學(xué)習(xí)群給學(xué)生發(fā)放該章課前學(xué)習(xí)任務(wù)單（其內(nèi)容包括課前自學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)資料，以及提交自學(xué)反饋的時間等），對于較難的章節(jié)，還可發(fā)放自學(xué)引導(dǎo)單；（2）學(xué)生課前自學(xué)。以獨立學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式自學(xué)；（3）自學(xué)反饋。學(xué)生在截止時間前提交自學(xué)反饋信息，以便教師了解學(xué)生自學(xué)情況；（4）具體的課堂活動設(shè)計。教師依據(jù)學(xué)生的自學(xué)情況，設(shè)計第二天的翻轉(zhuǎn)課堂活動，并準(zhǔn)備相應(yīng)的教學(xué)資料。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)活動

課堂教學(xué)活動也設(shè)計為4個環(huán)節(jié)，依次為（以總共90分鐘的翻轉(zhuǎn)教學(xué)為例）：（1）自學(xué)成果展示或自學(xué)測試（10分鐘）。教師可隨機抽查學(xué)生，讓其展示自學(xué)成果，也可對學(xué)生作自學(xué)測試。該測試難度不大，目的是激勵學(xué)生自學(xué)興趣，同時又給以適當(dāng)?shù)淖詫W(xué)壓力；（2）課堂授課（15～30分鐘）。精講本章重難點，評講學(xué)生反饋的問題；（3）知識的鞏固與提升（35～55分鐘）。發(fā)放有難度梯級的練習(xí)題試卷，要求學(xué)生先獨立思考，遇到問題時小組討論，教師在學(xué)生學(xué)習(xí)、討論的過程中隨時指導(dǎo)，該環(huán)節(jié)最后10分鐘用于點評練習(xí)題以及評價學(xué)生表現(xiàn)；（4）學(xué)后反思或測試（10～15分鐘）。小測試的目的是檢查學(xué)生的掌握情況，對不合格者要給以適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)輔導(dǎo)，或要求學(xué)生寫學(xué)后反思，并在組員間相互傳看，以便相互學(xué)習(xí)。課堂氛圍友好、積極向上。

（四）教學(xué)后的總結(jié)工作

每章翻轉(zhuǎn)教學(xué)結(jié)束后要做兩項工作：（1）綜合評價和反饋。教師要對學(xué)生和小組在翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)及成果進(jìn)行評價。學(xué)生向教師反饋學(xué)習(xí)感受，教師也向?qū)W生反饋教學(xué)感受并提期望；（2）教學(xué)總結(jié)與反思。依據(jù)學(xué)生反饋的學(xué)習(xí)感受和自己的教學(xué)感受，教師作教學(xué)總結(jié)和反思，對翻轉(zhuǎn)課堂實施方案中的不完善之處，酌情做出修改。

五、實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)后的成效

（一）實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)后學(xué)生的學(xué)習(xí)成績

翻轉(zhuǎn)教學(xué)對照班采取傳統(tǒng)教學(xué)。實驗班與對照班均實行小班教學(xué)，且兩班學(xué)生人數(shù)與性別構(gòu)成相差不大，學(xué)習(xí)理論力學(xué)的基礎(chǔ)相近（兩班高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理平均分都在76分左右）。雖然兩班任課教師不同，但他們教學(xué)經(jīng)驗豐富，且教學(xué)水平差距不大。這兩個班的差別主要在于教學(xué)模式不同。

實驗班與對照班的階段測試和期末考試均為閉卷，其卷面成績情況如表1所示。

結(jié)果顯示，翻轉(zhuǎn)教學(xué)實驗班的學(xué)習(xí)成績明顯優(yōu)于實施傳統(tǒng)教學(xué)的對照班。

（二）實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)后學(xué)生的學(xué)習(xí)感受與收獲

教學(xué)結(jié)束后，對實驗班發(fā)放不記名問卷28份，回收27份有效問卷。有關(guān)翻轉(zhuǎn)教學(xué)的調(diào)查結(jié)果如下所示。

（1）18.5%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的收獲比傳統(tǒng)教學(xué)顯著增多，63.0%的學(xué)生認(rèn)為其收獲比傳統(tǒng)教學(xué)增多，11.1%的學(xué)生認(rèn)為其收獲和傳統(tǒng)教學(xué)差不多，只有7.4%的學(xué)生認(rèn)為其收獲比傳統(tǒng)教學(xué)少，即高達(dá)81.5%的學(xué)生認(rèn)為實施翻轉(zhuǎn)后的收獲比傳統(tǒng)教學(xué)多。

（2）實驗班學(xué)生自學(xué)能力、同他人交流能力、團隊協(xié)作能力大幅度提高。

（3）33.3%的學(xué)生認(rèn)為參與學(xué)習(xí)的機會顯著增多，學(xué)習(xí)積極性、主動性明顯提升，55.6%的學(xué)生認(rèn)為參與學(xué)習(xí)的機會多了一些，學(xué)習(xí)積極性、主動性得到一定提升。只有3.7%的學(xué)生認(rèn)為參與學(xué)習(xí)的機會與學(xué)習(xí)積極性、主動性都沒明顯改變，7.4%的學(xué)生感覺翻轉(zhuǎn)方式下的學(xué)習(xí)效果不如傳統(tǒng)教學(xué)。也就是說，高達(dá)88.9%的學(xué)生認(rèn)為實施翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式會使參與學(xué)習(xí)的機會增多，學(xué)習(xí)積極性和主動性得到提升。

六、結(jié)語

教學(xué)實踐結(jié)果表明，理論力學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式既有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績，也有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其自學(xué)能力、交流能力以及團隊協(xié)作能力等。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

雖然依據(jù)所設(shè)計的翻轉(zhuǎn)課堂實施方案，理論力學(xué)課程較成功地實施了翻轉(zhuǎn)教學(xué)，但在實踐中也暴露出一些問題。這說明該方案的某些細(xì)節(jié)還需完善，今后將進(jìn)一步對此進(jìn)行探討。

翻轉(zhuǎn)課堂更多的是一種思維方式，即將課堂注意力從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生及其學(xué)習(xí)上[7]，因此，教師最關(guān)注的應(yīng)該是如何使教學(xué)效果最大化，而不能陷于教條主義。另外，教師要注意角色轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)課堂管理者、知識傳播者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、促進(jìn)者以及課堂活動的組織者。翻轉(zhuǎn)教學(xué)對教師的教學(xué)水平、課堂掌控能力等提出了更高的要求，教師需要投入更多時間和精力。

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