張薇薇

摘要：隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，線上與線下相結(jié)合的教學(xué)模式為高校物理實驗教學(xué)改革提供了新的思路。通過研究翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗課堂中的運用，旨在借助于這種混合式教學(xué)方法的優(yōu)勢來提高實踐課堂教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)生自主能力、團隊協(xié)作能力、實踐能力的提升和教師教學(xué)水平的提高，對于院校培養(yǎng)新型應(yīng)用型人才意義重大。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂 大學(xué)物理實驗 自主學(xué)習(xí)

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 文章編號：1009-5349（2020）09-0039-02

隨著科技的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與教育教學(xué)的不斷融合是教學(xué)系統(tǒng)未來發(fā)展的趨勢?，F(xiàn)階段，超星、智慧樹、慕課等多種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的出現(xiàn)，將線下和線上教學(xué)有機結(jié)合在一起，這必然會加速傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革。

針對我校開設(shè)的大學(xué)物理實驗這一門課程，課時少，實驗內(nèi)容多，而且選課學(xué)生的能力參差不齊，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，利用網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù)，將實驗相關(guān)資源上傳到物理實驗教學(xué)平臺，實現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂在《大學(xué)物理實驗》教學(xué)中的應(yīng)用實踐，它可以很好地解決傳統(tǒng)實驗教學(xué)所遇到的困難，學(xué)生的學(xué)習(xí)目標更明確，課堂教學(xué)效果顯著。

一、翻轉(zhuǎn)課堂簡介

翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，輔以教師指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新科研能力的一種新型教學(xué)模式[1]。這一概念最早是由美國提出的，主要是將課堂教學(xué)內(nèi)容制作成PPT，以視頻的形式發(fā)布在網(wǎng)上，讓學(xué)生在家完成課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，再回到課堂上進行交流學(xué)習(xí)[2]。這與傳統(tǒng)的“教師在課堂上講，學(xué)生模仿操作”的教學(xué)模式恰好相反。因此，教師和學(xué)生的自主性是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式順利開展的基礎(chǔ)保障，穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)平臺是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式順利開展的前提要素[3]。

二、翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建模式

傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)模式存在教學(xué)方法單一、課程內(nèi)容陳舊、學(xué)生興趣不強等問題，嚴重影響了實驗教學(xué)的整體水平和質(zhì)量。結(jié)合線上教學(xué)的優(yōu)勢和特點，實驗室采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開展實驗教學(xué)，主要以課前視頻資源的錄制、課中實驗操作、課后能力提升的形式進行。

（一）課前視頻資源的錄制

課前視頻資源的錄制工作是對教師能力的最大考驗：教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，既要求教師有精湛的教學(xué)技術(shù)，又要掌握更廣更前沿的專業(yè)知識[4]。其中，前期素材的準備是翻轉(zhuǎn)課堂最重要的內(nèi)容。短視頻的錄制、時間的控制、后期加工處理等都是對教師信息技術(shù)能力的考驗。例如光柵衍射、邁克爾干涉儀等光學(xué)實驗，視頻制作的難點就在于如何將眼睛所看到的實驗現(xiàn)象盡量放大，更為直觀和具體，這些都需要教師花費大量時間和心血去設(shè)計、思考并改進。

視頻資源的錄制內(nèi)容包括對實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器的使用方法、實驗的注意事項和應(yīng)用的講解。每個知識點對應(yīng)一個短視頻，考慮到課程內(nèi)容應(yīng)足以吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，要求視頻錄制時間控制在5分鐘左右，內(nèi)容短而精練，學(xué)生可以自主選擇知識點反復(fù)溫習(xí)。因此，對教師的基本教學(xué)技能、語言技能和知識能力提出了更高的要求[5]。

1.實驗?zāi)康摹嶒炘?/p>

實驗原理是做好整個實驗的基礎(chǔ)，這部分的講解教師一定要做到因材施教，充分考慮各個專業(yè)學(xué)生的知識儲備，也要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中有所啟迪。例如雙棱鏡干涉測光波波長，這個實驗的設(shè)計巧妙之處在于：一是拋開了狹縫，同樣得到了明暗相間的干涉條紋;二是利用毫米量級的測量獲到了納米量級的精度。學(xué)生在整個實驗過程中體驗這種創(chuàng)新手段，有助于培養(yǎng)其科研創(chuàng)新能力和分析解決問題的能力。

2.實驗儀器

實驗儀器的正確使用是做好整個實驗的關(guān)鍵，在錄制視頻時教師要對儀器的制作原理和每個元件的使用方法進行詳細講解。例如示波器的使用，面板上有很多功能旋鈕，這對于視頻錄制帶來了很大的困難，如何讓學(xué)生深刻理解、掌握是視頻錄制的關(guān)鍵問題。

3.注意事項及應(yīng)用

由于大學(xué)物理實驗操作過程中都會用到電，有些實驗還會有激光器的參與，在實驗操作過程中為避免操作不當引發(fā)事故，實驗的注意事項部分必須單獨做一個視頻模塊，著重強調(diào)。視頻錄制的最后可以適當講解一下本實驗的相關(guān)實際應(yīng)用，啟發(fā)學(xué)生思考，達到學(xué)以致用的學(xué)習(xí)效果。例如霍爾式傳感器的特性研究，在講授時可以啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系實際，思考生活中有哪些地方也用到了傳感器的原理。

（二）課中實踐操作環(huán)節(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂的實施是對學(xué)生綜合能力的測試，要求學(xué)生具有一定的自控能力，對學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的發(fā)揮具有重要意義[6]。實驗操作主要是以學(xué)生小組合作為基礎(chǔ)，教師巡查指導(dǎo)、答疑解惑。在課堂上，教師回答學(xué)生在課前觀看視頻中所遇到的問題，學(xué)生主要完成實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，并測量數(shù)據(jù)。這種教學(xué)模式比傳統(tǒng)“師生對話”的課堂教學(xué)模式更為靈活。課程結(jié)束后學(xué)生可以著手準備完成實驗報告及實驗思考題。由此可見，實施翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵是充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，改變他們的學(xué)習(xí)方式，即從“被動學(xué)習(xí)”向“喜歡學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變。

（三）課后能力提升

課后能力提升環(huán)節(jié)分兩部分：

1.完成實驗報告

實驗室引進電子實驗報告網(wǎng)上評定系統(tǒng)，這樣實驗報告的提交和批閱就可以在物理實驗教學(xué)平臺上完成，較傳統(tǒng)紙質(zhì)版的實驗報告更為整潔、直觀，既可以為實驗教師省下大量的時間進行科學(xué)研究，又可以節(jié)省實驗室的存儲空間，學(xué)生操作起來也更為方便。

2.開放實驗室

實驗室在沒有課的時間實行對外開放管理，對物理實驗感興趣的同學(xué)可以利用課余時間來做一些小實驗、發(fā)明制作等，為學(xué)生參加物理實驗競賽提供了準備依據(jù)[7]。

三、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式運用的意義

（一）促進師生角色轉(zhuǎn)變

翻轉(zhuǎn)課堂是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要模式之一，也是現(xiàn)代教育的發(fā)展趨勢，它徹底顛覆了人們對傳統(tǒng)意義上教與學(xué)的理解，實現(xiàn)了教師和學(xué)生在教學(xué)活動中角色的轉(zhuǎn)變。教師不再是理論知識的傳遞者，而是作為學(xué)習(xí)進程中的助推劑，在實踐環(huán)節(jié)對學(xué)生提出的疑惑進行點撥。而學(xué)生成為課堂上的主角，他們能自由地展示、積極地思考和發(fā)言，最大限度地激發(fā)自身的學(xué)習(xí)積極性和主動性[8]。這種“教”與“學(xué)”的轉(zhuǎn)變有利于促進師生感情，師生交流更暢通愉快，課堂氛圍更融洽，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

（二）提高實驗教師教學(xué)能力

翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用，弱化了教師在課堂上的知識傳授環(huán)節(jié)，注重學(xué)生自主能力的培養(yǎng)，同時又對實驗教師的能力提出了更高的要求。教師必須有過硬的知識儲備和對信息技術(shù)的足夠了解，教師要重組教學(xué)設(shè)計，尤其是前期短視頻的制作和后期的加工處理，從知識的傳授者變?yōu)閷W(xué)習(xí)的設(shè)計者和指導(dǎo)者，這對教師提出了新的挑戰(zhàn)。在這一過程中，教師可以進行反思和總結(jié)，進一步提高專業(yè)能力和教學(xué)能力[9]。

（三）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和綜合能力

翻轉(zhuǎn)課堂采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，課前短視頻的成功錄制，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)從被動向主動轉(zhuǎn)變，提高學(xué)習(xí)效率[10]。課上實驗操作環(huán)節(jié)學(xué)生可以隨時觀看短視頻，參與討論，加深對實驗內(nèi)容的理解，提高運用能力;也可以分組合作，提高團隊協(xié)作能力;學(xué)生在動手實踐過程中掌握實驗技能，提高了思維能力和創(chuàng)新能力。

四、結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的運用，改變了傳統(tǒng)的“教”與“學(xué)”的教學(xué)模式，極大地促進了教師和學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變。事實上，它為學(xué)生提供了一種自助式的學(xué)習(xí)模式，有利于學(xué)生自主能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣的提高，更有助于學(xué)生思維能力和分析與解決問題能力的提高。同時又對實驗教師的業(yè)務(wù)能力提出了巨大挑戰(zhàn)，教師要不斷加強學(xué)習(xí)交流，提高自己的業(yè)務(wù)水平，以此保證“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的有效實施。

參考文獻：

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責(zé)任編輯：張蕊