劉雪華 王健瑩 馬俊剛

隨著社會及經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國教育現(xiàn)代化進程的加速，科技的廣泛應用為推進學習型社會、促進教育強國的建設注入了新的活力。特別是在高等教育的快速發(fā)展中，以往的授課模式已經(jīng)無法滿足學生的學習與發(fā)展所需。以大學物理實驗教學為例，“微課”翻轉課堂施教模式的應用，不僅有助于促進學生的個性化學習，讓教學更具靈活性，也將顯著提升課堂教學效率?；诖耍P者結合自身教學實踐，展開對“微課”翻轉課堂在大學物理實驗教學中的有效應用分析。

新時期對高等人才的培養(yǎng)也提出了新的更高要求。隨著慕課、SPOC、微課等創(chuàng)新教學方式走進大學校園，信息化教學打破了時間、空間對學習的局限性，讓學生擁有更多自主權。特別是針對大學物理實驗教學來說，其作為一門理工學科中的基礎課程，也是教學中的重要一環(huán)。只有促進實驗教學與理論理解的有機融合，才能讓學生具備良好的創(chuàng)新思維、實踐意識，使學生在邊觀察實驗過程、邊將實驗反應逐一分析、記錄中，掌握實驗學習的方法與步驟，具有良好的實驗精神及信息提取、處理的能力，才能形成物理核心素養(yǎng)。故此，教師應重視對教學理念、授課模式的創(chuàng)新。

1 簡析“微課”翻轉課堂及其主要應用特點

微課的應用，便是教師對某一物理知識點、學習專題、實驗內(nèi)容等為中心，進行教學內(nèi)容、素材選擇、短視屏制作，以實現(xiàn)教學激趣、引導，以滿足不同層次學生的學習、理解的需要，使其發(fā)散思維，展開深度學習與思考。微課依托于互聯(lián)網(wǎng)，將電腦、手機、iPad等為重要載體，讓學生通過觀看短視頻，展開預習、學習與復習。

同時，“微課”翻轉課堂還具有具有內(nèi)容完整、指向明確、短小精悍、便于理解等特點，其授課類型包括激趣型、講述型、解惑型、實驗型與活動型等多種形式。在大學物理實驗教學中，教師既可通過微課展開翻轉課堂，培養(yǎng)學生的物理學習、操作興趣，也可以用其提醒學生在實驗中應注意規(guī)范操作，避免產(chǎn)生結果誤差，更好的防患實驗事故，還將便于學生在課下的自主學習，使其匯總實驗問題，將課堂變?yōu)閹熒?、生生多邊互動、交流及解決問題的場所。這樣以來，將充分發(fā)揮微課的直觀教學、易于擴充、用途廣泛等優(yōu)勢與特點，使學生具有獨立思考、自主學習的意識與能力，培養(yǎng)學生良好的學習能力、提高其操作水平，使其形成規(guī)范嚴謹、求真務實、勇于創(chuàng)新的物理實驗精神。

2 淺議大學物理實驗教學中存在的幾點問題

大學物理實驗教學既是理工類學生進行科學探究，深入自然學科學習的基礎，使其在體系性知識學習中掌握實驗方法與操作技能，也將為后續(xù)深入學習奠基。在這一過程中，學生不僅將接受嚴格、系統(tǒng)的實驗訓練，逐漸構建自身的物理知識體系，更有助于培養(yǎng)學生良好的洞察力、細致的觀察能力、實踐意識與創(chuàng)新精神，讓學生講學科所學與新時期社會科技發(fā)展問題相結合。在實際教學中，大學物理實驗教學中還存在一定問題：

2.1 教學質(zhì)量不高

互聯(lián)網(wǎng)+時代下，大學生的物理實驗學習預習、學習與復習都與網(wǎng)絡具有密不可分的關系。有的學生會自行在網(wǎng)絡中下載學習資源，還有的教師會向?qū)W生推薦一些具有的代表性的實驗學習素材。但在互聯(lián)網(wǎng)這一海量“素材庫”中，物理實驗課堂的資源也呈現(xiàn)出良莠不齊、品質(zhì)差異較大的特點。讓學生自行搜集學習素材不僅浪費時間，有的短視頻中的操作儀器與教學實際應用差別較大;還有時候短視頻品質(zhì)不高，操作的不規(guī)范也會對學生形成誤導。因課程資源粗劣，影響物理實驗的學習效果，不僅對學生的思維發(fā)展形成阻礙影響，也會造成教學質(zhì)量欠佳。

2.2 教學模式單一

在以往的大學物理實驗教學中，多是以教師的實驗操作、講授為主，學生則相對較為被動，或是機械的進行實驗操作。且有的教師在實驗教學中習慣于對學生事無巨細的“叮囑”，在操作中也是一步步的指導。這便造成學生對教師存在較大的依賴性，使其一旦遇到問題便尋求教師的幫助，缺乏獨立思考、自主分析的意識。在單一的物理實驗教學中，學生一直處于認同教育、被動聆聽的學習狀態(tài)中。

2.3 互動交流有限

在大學物理教學中，師生間的交流多局限于課堂中、實驗室里，課余互動較少。同時，因缺少有效的渠道、外加教師日常工作排期緊湊，個人精力也不允許其可以隨時隨地的與學生進行溝通、指導與交流。這便導致大學物理實驗學習流于表面。且較為普遍的是師生互動在實驗室、課堂中也僅局限于提問、課后實踐報告點評里，其缺乏全面向、及時性，有的教師甚至認為自己將實驗重難點知識講授完畢、幫助學生調(diào)試好試驗設備及使學生形成規(guī)范操作的意識便完成了教學任務，無需對學生再加以關注或?qū)嶒炛笇?。這便導致在一概而論的教學中，不僅難以滿足學生的個性化學習發(fā)展所需，也讓學生對物理知識的理解與吸收難以邁向更高層次。

3 微課翻轉課堂在大學物理實驗教學的應用

針對以往物理實驗教學中存在的問題，教師可通過引入微課翻轉課堂，促進實驗教學的提質(zhì)增效，讓學生形成良好的自學能力，使教學更具針對性、可選擇性、靈活性、方向性與有效性：

3.1 將微課應用于課前預習中

為提升物理實驗的信息化教學水平，教師應為學生制作微課件，使其具有明晰的學習方向。針對班級中學生的學習、理解不同，還應注重預習內(nèi)容的梯進式講授，保證不同層次學生均能形成更好的理解，例如：教師制作的微課件的長度約在15分鐘以內(nèi)，需明確介紹——實驗目的，為了驗證怎樣的問題;實驗原理，說明了怎樣的問題。

在此，舉個筆者授課中的實例加以說明：在對土木工程專業(yè)學生的“靜態(tài)拉伸法測材料的楊氏模量”的物理實驗預習中，學生較易理解理論知識，但是對儀器的應用略有欠缺，為此教師便可在微課中加入實驗內(nèi)容，使其創(chuàng)新思路，探索更多測定材料楊氏模量的實驗方法，在分析、對比中總結靜態(tài)拉伸法的優(yōu)勢。此外，為了使學生養(yǎng)成勤于思考的習慣，教師還應避免在實驗中的全程演示或?qū)⒅R“傾倒”給學生的教學模式，給予學生自主思考的空間，使其學會主動地尋求解決問題的辦法。例如：在“邁克爾遜干涉儀測量激光波長”實驗的預習中，讓學生了解干涉儀的結構與其花樣的形成原理，在怎樣的條件下會產(chǎn)生等傾干涉條紋？有哪幾種方法能進行對光波波長的測量？可以進行哪些實驗設計與創(chuàng)新？讓學生在課堂中基于預習理解，進行結組探究，使其依據(jù)教師引導，自主進行探究。從而，通過微課翻轉課堂的應用，促進師生間的有效溝通，發(fā)揮預習學習的效果，將物理實驗學習引向更高階段。

3.2 將微課應用于授課過程里

課堂教學是大學物理實驗過程中較為重要的一環(huán)，在課前預習后，教師便可給給學生更多的課堂實驗空間。在此過程中，需要教師密切關注學生的操作，對其施以及時的點撥，在給與學生實踐訓練的同時，幫助他們掌握實驗的重點。例如：在“等厚干涉及應用”實驗的預習中，學生觀察了光的等厚干涉現(xiàn)象，形成了初步的原理學習印象。為促進其更好的掌握對讀書顯微鏡的應用，更好的吸收原理性知識，理解公式及各關系量——兩玻璃之間所形成的空氣薄層厚度e與薄層位置到中央接觸點距離r、凸透鏡曲率半徑R之間的關系e=。讓學生展開關系推導與實驗驗證，進一步的得出實驗數(shù)據(jù)公式。以促進學生探究意識發(fā)展的視角，使其在自主實驗中多角度思考，使實驗教學更具有效性與創(chuàng)新性。同時，教師則需扮演好自己在實驗教學中引導者的角色，讓學生成為實驗學習過程里的中心。

3.3 將微課應用在鞏固復習內(nèi)

大學物理實驗學習中，對微課翻轉課堂的應用還將體現(xiàn)在課后總結與復習中。以便學生需要完成實驗報告與多角度思考，更好的探尋實驗創(chuàng)新。其中，實驗報告需要大家在完成實驗后，依照自身在實驗過程中所采集的多項實驗數(shù)據(jù)、現(xiàn)象推導實驗結論，完成整體的實驗學習。并且，學生需盡可能的保持數(shù)據(jù)測量的精準性，將誤差值控制在合理范圍內(nèi)。而在創(chuàng)新思考方面，則是學生應對學習過程加以認真的回顧、分析與總結。思考這一過程中仍有哪些環(huán)節(jié)是可以優(yōu)化的、為了保證結果的準確性，哪些原料又是可以被替代的。以開放的視角看待學生的實驗創(chuàng)新問題，如果條件允許的話，還可以讓學生付諸實踐，教師為其準備充足的實驗設備與操作輔導，讓感興趣、具有深度探索欲的學生得到物理學習的滿足感，為其創(chuàng)造更加便利的實驗學習條件，為其未來的學習與職業(yè)發(fā)展夯實基礎。

此外，針對學生已掌握的物理實驗知識，微課翻轉課堂的應用還可以讓學生在“溫故知新”中“凝連結網(wǎng)”，使其形成系統(tǒng)性認識，培養(yǎng)學生良好的物理實驗核心素養(yǎng)。同時，通過師生的密切互動、實驗溝通，教師可將學生存在疑惑和問題較多的環(huán)節(jié)進行總結，以微課答疑的方式進行教學反饋，使學生更具針對性的學習和知識鞏固。

4 結語

總之，新時期不僅為大學物理教學的發(fā)展指明了新的方向，對教師的創(chuàng)新授課能力也提出了更高要求。作為大學物理教師，應意識到實驗教學的重要性，讓學生具有多渠道學習的意識，注重對其動手能力的培養(yǎng)，使學生的綜合能力得到全面發(fā)展;更需秉持以生為本的理念，將學生作為學習與發(fā)展的主體，通過微課資源的有效應用，促進大學物理實驗教學面向全體學生，并關注對學生的個性化發(fā)展的引導。進而，構建大學物理高效課堂，促進學生核心素養(yǎng)的形成，為社會輸送更多具有創(chuàng)新意識、探索能力的高素質(zhì)復合型人才。

基金項目：（1）河北省高等教育教學改革研究與實踐項目，批準號：2018GJJG649;（2）河北省實驗教學示范中心建設項目;（3）北京交通大學海濱學院教學研究與改革項目;（4）北京交通大學海濱學院優(yōu)秀教學團隊建設項目。

（作者單位：北京交通大學海濱學院）