鄭麗鳳 巫志龍 周成軍 林玥霏 胡寶森

（福建農(nóng)林大學(xué)交通與土木工程學(xué)院，福建 福州 350108）

近年來有關(guān)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的研究與實踐層出不窮，該模式通過“課前觀看視頻——完成知識傳遞、課上交流討論輔導(dǎo)探究——實現(xiàn)知識內(nèi)化”的方式實現(xiàn)了對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的革新，使信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合，順應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的評價上，有人認為翻轉(zhuǎn)課堂能夠有效提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)展學(xué)生思維能力，提高學(xué)習(xí)成績；[1][2]也有人認為形似而神不似的翻轉(zhuǎn)課堂并不能真正提高教學(xué)效果。[3]筆者結(jié)合“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程特點，嘗試在教學(xué)中運用翻轉(zhuǎn)課堂的理念，并以“思維導(dǎo)圖”導(dǎo)學(xué)助學(xué)，以期為力學(xué)課程有效進行“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐提供過程、方法參考，促進課堂教學(xué)變革。

1 學(xué)情分析和翻轉(zhuǎn)內(nèi)容選擇

筆者所在院校，生源基本踩著本一線，從調(diào)查情況看，大多數(shù)學(xué)生都能充分認識到力學(xué)課程的重要性，學(xué)習(xí)目標很明確，渴望開放的學(xué)習(xí)方式，但自控力差，學(xué)風(fēng)不夠深厚。課前，只有極少數(shù)同學(xué)能進行簡單的預(yù)習(xí)，但很少同學(xué)能深入地理解，缺少查閱文獻資料的習(xí)慣，缺乏自主學(xué)習(xí)的意識和能力。課堂上大多同學(xué)能跟上老師思路，但多為被動地聽講，缺少質(zhì)疑精神。課后，大部分學(xué)生能完成作業(yè)，但存在一定程度的抄襲現(xiàn)象，很多同學(xué)抱著“先抄后補，先參考后學(xué)習(xí)”的想法來做作業(yè)，影響了學(xué)習(xí)效果。

“結(jié)構(gòu)力學(xué)”是在已修的“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”的基礎(chǔ)上，進一步研究桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、計算原理和計算方法，了解各類構(gòu)件的受力性能，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課打下基礎(chǔ)，是一門理論性和實踐性都很強的課程。學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)，一般來說要多練多思，多練是為了掌握基本解題的方法步驟，多思是為了培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，只有練中多思，思中多練，善于分析對比總結(jié)，才能融會貫通，靈活運用理論和方法來分析實際問題。

由于大多數(shù)學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)的能力，加之“翻轉(zhuǎn)課堂”的效果有待驗證，因此選擇個別章節(jié)進行“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)實踐。靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析方法就是應(yīng)用平衡條件求反力和內(nèi)力，這部分的知識學(xué)生在“理論力學(xué)”和“材料力學(xué)”中已經(jīng)有基礎(chǔ)，相對而言，學(xué)生具備了自主學(xué)習(xí)這部分知識的能力，因此選擇這一篇章選擇內(nèi)容開展翻轉(zhuǎn)課堂實踐。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架構(gòu)建

結(jié)合課程特點，借鑒張金磊等人的翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)圖，[4]構(gòu)建了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架，如圖1：

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)框架

課前，教師備課，明確學(xué)習(xí)目標，為學(xué)生提供視頻、課件、學(xué)習(xí)網(wǎng)站等各種參考資料；學(xué)生通過觀看視頻資料，自主學(xué)習(xí)，并提出疑惑。教師要通過網(wǎng)絡(luò)平臺跟進學(xué)生學(xué)習(xí)進度，時時交流，為學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)提供支持和幫助，并整理學(xué)生提出的問題。

課中，教師首先根據(jù)學(xué)生提出的主要問題進行答疑解惑，明晰重點難點，接著組織引導(dǎo)課堂交流，合作探究，在此期間要對各小組同學(xué)個性化的指導(dǎo)，幫助他們解決問題。之后給學(xué)生充分的時間進行鞏固練習(xí)。最后教師進行總結(jié)，對課程知識進行系統(tǒng)化的梳理。

課后，學(xué)生復(fù)習(xí)，并完成課后作業(yè)，鞏固在課內(nèi)學(xué)到的知識。教師對作業(yè)進行批改點評，并提供學(xué)習(xí)拓展資源，供不同程度學(xué)生進一步探究。

3 翻轉(zhuǎn)課堂實踐

以靜定平面桁架這一章為例，說明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐。

3.1 課前

學(xué)生任務(wù)單設(shè)計：學(xué)習(xí)任務(wù)單是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的有效形式，采用思維導(dǎo)圖軟件Free-Mind制定了本章的學(xué)習(xí)任務(wù)單，從“學(xué)習(xí)指南、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)任務(wù)、問題設(shè)計”四個方面設(shè)計，其目標是要讓學(xué)生明白自主學(xué)習(xí)中要做什么，該怎么做，并知曉課堂將采取何種形式，見圖2，受篇幅所限，圖中一些結(jié)點未展開。

微視頻設(shè)計：微視頻是支持學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的“腳手架”。本章錄制了5個小視頻，時長在5～8min之間。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺同時配發(fā)該章課件、教案、習(xí)題及相關(guān)學(xué)習(xí)資源網(wǎng)絡(luò)鏈接，為學(xué)生提供主動學(xué)習(xí)的工具。

基礎(chǔ)練習(xí)以課后習(xí)題為主，采用手寫拍照，網(wǎng)絡(luò)提交，教師直接在網(wǎng)上批改，反饋。同時教師還要在網(wǎng)絡(luò)上督促學(xué)生自主學(xué)習(xí)，鼓勵同學(xué)提出問題，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)困惑，以清晰明了學(xué)習(xí)者的情況。

圖2 靜定平面桁架翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單

3.2 課中

上課時首先對學(xué)生提出的問題進行集中答疑。對于習(xí)慣應(yīng)試教育的學(xué)生，缺少提問的習(xí)慣，對自己不理解的問題不敢提出。因此在這個環(huán)節(jié)，教師要預(yù)設(shè)問題，如以結(jié)點為研究對象，是不是只能建立投影方程？是不是所有的靜定桁架都能用結(jié)點法求出？零桿既然不受力，在實際結(jié)構(gòu)中能不能去掉？結(jié)點法的局限性？在力矩方程中若力臂不好找，如何處理?如何根據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何組成，確定計算方法？簡單桁架、聯(lián)合桁架及復(fù)雜桁架如何求解？等等。通過對這些問題的解答，從中梳理本章的重點和難點。

之后給學(xué)生足夠的時間進行合作探究。本章合作探究預(yù)設(shè)的問題是“結(jié)點法、截面法、聯(lián)合法的比較”和“對稱性的利用”。采用小組合作的形式，學(xué)習(xí)小組是事先劃分好的，按照力學(xué)課程成績，結(jié)合性格特點、性別諸方面的差異，以“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”為原則確定，每組由5-6人組成。課上由組長組織討論，互相啟發(fā)，合作探究，教師此時巡回在各小組，聆聽各小組的討論，并給予各小組同學(xué)個性化的指導(dǎo)。之后由各小組反饋合作成果，教師點評。

鞏固練習(xí)也采用小組合作形式，學(xué)生互幫互學(xué)。成績好的同學(xué)完成練習(xí)的速度快，因此在這個階段，要特別強調(diào)成績好的同學(xué)對學(xué)困生的輔導(dǎo)與幫助。完成鞏固練習(xí)后，由各組代表在黑板上寫出自己的解題過程，或向全班的學(xué)生介紹自己的講題思路，其他組同學(xué)補充不同的解題思路，教師進行總評。

總結(jié)點撥階段采用思維導(dǎo)圖，現(xiàn)場師生共同完成本章的知識體系，從而將課程知識進行系統(tǒng)化的梳理，這樣可以有效地彌補微視頻知識碎片化的影響，不僅有助于學(xué)生的理解，而且增加了學(xué)生對知識之間的聯(lián)系。

3.3 課后

對于翻轉(zhuǎn)課堂，課后不再需要更多對應(yīng)的強化學(xué)習(xí)行為，因此僅要求學(xué)生將課堂上的練習(xí)加以整理完成作為課后作業(yè)。同時考慮不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要，給出一些拓展資源，見表1[5-7]。

表1 靜定平面桁架課后拓展學(xué)習(xí)資源

4 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)反思

4.1 引導(dǎo)課前自主學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂成功的前提

對學(xué)生而言，要真正地實現(xiàn)由被動聽講者向主動學(xué)習(xí)者角色轉(zhuǎn)變，需要轉(zhuǎn)變思想觀念，提升自己的學(xué)習(xí)主動性。翻轉(zhuǎn)課前學(xué)生需要花費大量的時間進行系統(tǒng)的自學(xué)，需要對知識有整體的理解與掌握，才能在課上進行交流探究，參與課堂討論并完成課堂練習(xí)，達到課上將知識進行內(nèi)化的目的。因此如何有效地引導(dǎo)并監(jiān)管學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，成為翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵點之一。從實踐的結(jié)果看，通過課前的動員與學(xué)習(xí)任務(wù)單，大多同學(xué)能夠完成課前自主學(xué)習(xí)，但也有少部分學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)走馬觀花，甚至只是在課前簡單預(yù)習(xí)，因此在課上就跟不上教師的節(jié)奏，翻轉(zhuǎn)的目的就很難達到。采取何種措施來培養(yǎng)學(xué)生的自律性和主動性，保證課堂外學(xué)習(xí)的動力，是值得在實踐中進一步探討的問題。

4.2 提高教師信息化教學(xué)能力和專業(yè)能力是翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵

與傳統(tǒng)課堂相比，翻轉(zhuǎn)課堂對教師提出了更高的要求。一方面要求教師會運用信息技術(shù)制作教學(xué)視頻和其他教學(xué)輔導(dǎo)材料，學(xué)會錄制、編輯視頻，并利用信息技術(shù)工具搜集、獲取、傳遞、加工、處理有價值的信息，提供課程框架，為學(xué)生制定學(xué)習(xí)計劃，提供各種的網(wǎng)絡(luò)資源、課程拓展材料等。另一方面，教師要對課堂教學(xué)中可能出現(xiàn)的情況做出更多的預(yù)設(shè)，要有觀察、統(tǒng)籌管理課堂，把握課堂進程的能力，要能及時對學(xué)生個人、小組及整個班級進行反饋與評估。此外在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)期間，教師還得盡可能地提供在線幫助，這些都增加了教師的工作量。因此，實現(xiàn)真正的翻轉(zhuǎn)不是一蹴而就的事情。[8]

4.3 翻轉(zhuǎn)內(nèi)容的恰當選擇是翻轉(zhuǎn)課堂必須考慮的問題

翻轉(zhuǎn)課堂不可避免地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔。對“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程來說，課上2學(xué)時，課前學(xué)生至少得有不少于3學(xué)時的自主學(xué)習(xí)時間，才能保證完成翻轉(zhuǎn)課堂課前的任務(wù)。如果整門課程進行翻轉(zhuǎn)，自律性強的同學(xué)學(xué)習(xí)效果必然增加，但對于自律性差的學(xué)生來說，日積月累，信息量和知識量會形成不良循環(huán)。若有多科目同時進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)時間就很難得以保障。因此在現(xiàn)階段將整門課程進行翻轉(zhuǎn)，條件并不成熟，而應(yīng)結(jié)合課程特點和學(xué)情，有選擇性地進行翻轉(zhuǎn)，從而與傳統(tǒng)課堂優(yōu)勢互補。“結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程，靜定部分內(nèi)力計算比較基礎(chǔ)，適合普通高校開展翻轉(zhuǎn)性學(xué)習(xí)，對其他章節(jié)可以選擇一些習(xí)題課或復(fù)習(xí)課開展翻轉(zhuǎn)課堂探究性學(xué)習(xí)。

4.4 學(xué)習(xí)任務(wù)單和知識體系圖能夠一定程度破解翻轉(zhuǎn)課堂難題

學(xué)習(xí)任務(wù)單是幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)的行動指南，通過任務(wù)單，要讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)任務(wù)是什么，有哪些學(xué)習(xí)資源，如何開展自主學(xué)習(xí)。在任務(wù)單上，要將教學(xué)重點、難點和其它知識點轉(zhuǎn)化為問題，幫助學(xué)生理解概念、原理和掌握方法。

知識體系圖是知識概括化、結(jié)構(gòu)化的知識樹。在翻轉(zhuǎn)課堂中，短小的視頻，分散的練習(xí)，造成知識點的分散、不連貫，因此非常有必要建立知識體系。教學(xué)中采用思維導(dǎo)圖，由師生共同完成知識體系圖，這種演示方式不僅有助于學(xué)生對本章的知識迅速建立起完整的框架，而且有助于加深學(xué)生對重點、難點知識的理解，有利于提高學(xué)習(xí)效果和效率，不失為提高翻轉(zhuǎn)課堂的效果的好方法。