周詩(shī)文 陳文欽 袁珍

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂模式應(yīng)用于大學(xué)物理教學(xué)，能促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)與內(nèi)化，將物理學(xué)習(xí)引向深入。文章探析翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)習(xí)風(fēng)格、問(wèn)題引導(dǎo)、高階思維等因素對(duì)深度學(xué)習(xí)的影響，提出利用學(xué)習(xí)風(fēng)格組建學(xué)習(xí)小組、利用問(wèn)題導(dǎo)向促進(jìn)深度學(xué)習(xí)、利用經(jīng)典案例訓(xùn)練高階思維等對(duì)策，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；翻轉(zhuǎn)課堂；深度學(xué)習(xí)；對(duì)策；教學(xué)效率；教學(xué)質(zhì)量；核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2022）12-0111-03

一、引言

相關(guān)研究和教學(xué)實(shí)踐表明，翻轉(zhuǎn)課堂模式在提高學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)與內(nèi)化、進(jìn)行深層學(xué)習(xí)等方面具有顯著的作用。要發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的作用，教師可以從提高學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)建深度學(xué)習(xí)共同體、立足核心問(wèn)題的課程資源設(shè)計(jì)，以及深度引導(dǎo)功能等方面入手。只有這樣，才能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化，讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂時(shí)序倒置的目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生由淺層學(xué)習(xí)進(jìn)入深度學(xué)習(xí)。本文探析翻轉(zhuǎn)課堂模式下影響大學(xué)物理深度學(xué)習(xí)的因素與對(duì)策。

二、大學(xué)物理深度學(xué)習(xí)的影響因素與對(duì)策

研究表明，影響深度學(xué)習(xí)能力和效果的因素有：學(xué)習(xí)風(fēng)格、溝通交流能力、知識(shí)加工水平、反思評(píng)價(jià)水平、學(xué)習(xí)興趣與態(tài)度、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、問(wèn)題解決能力、批判性思維能力、合作能力。結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐和深入調(diào)研，我們認(rèn)為，影響深度學(xué)習(xí)順利開(kāi)展的因素有以下幾點(diǎn)：一是學(xué)生是否具有較強(qiáng)的高階思維能力；二是學(xué)生能否在教師的提示下依據(jù)學(xué)習(xí)材料自主發(fā)現(xiàn)核心問(wèn)題，并形成一系列開(kāi)放性的問(wèn)題串，以及學(xué)生是否具有解決問(wèn)題的強(qiáng)烈動(dòng)機(jī)和持續(xù)動(dòng)力；三是課堂學(xué)習(xí)中能否充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，在課前學(xué)習(xí)與課后探索中各學(xué)習(xí)小組是否具有良好的學(xué)習(xí)執(zhí)行力。為此，筆者從學(xué)習(xí)風(fēng)格、問(wèn)題引導(dǎo)、高階思維三方面對(duì)深度學(xué)習(xí)的影響因素和應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行分析和探討。

1.利用學(xué)習(xí)風(fēng)格組建學(xué)習(xí)小組

學(xué)習(xí)風(fēng)格是學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的比較穩(wěn)定的感知、處理、提取信息的方式和經(jīng)驗(yàn)特征以及解決學(xué)習(xí)問(wèn)題的策略傾向。按照所羅門(mén)（Solomon）模型，學(xué)習(xí)風(fēng)格可分成4組8種類型：活躍型和沉思型、感悟型和直覺(jué)型、視覺(jué)型和言語(yǔ)型、序列型和綜合型。在大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生在學(xué)習(xí)中的交流與溝通表現(xiàn)、學(xué)習(xí)材料的選取與喜好、信息處理的效率、提問(wèn)的能力、綜合分析的能力等方面的表現(xiàn)均對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的進(jìn)程和深度教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成有著不同程度的影響。

具體地講，在小組學(xué)習(xí)和課堂討論中有的學(xué)生樂(lè)于分享自己對(duì)物理知識(shí)的理解，積極回應(yīng)其他同學(xué)提出的問(wèn)題，并且可以進(jìn)行良好的溝通和交流，這類學(xué)生發(fā)言踴躍，善于通過(guò)合作的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們將其學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為活躍型；有的學(xué)生則在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出喜歡獨(dú)立學(xué)習(xí)，碰到學(xué)習(xí)問(wèn)題也不急著和同學(xué)進(jìn)行討論，而是先進(jìn)行單獨(dú)思考和查找相關(guān)學(xué)習(xí)資料，獨(dú)立地把存在的問(wèn)題解決，我們將其學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為沉思型。在物理概念的內(nèi)化和物理規(guī)律的應(yīng)用學(xué)習(xí)階段，大部分學(xué)生喜歡通過(guò)觀察物理現(xiàn)象、例題學(xué)習(xí)、加強(qiáng)訓(xùn)練的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們將此類學(xué)生的物理學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為感悟型；少數(shù)學(xué)生在此階段善于發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，并且在分析物理現(xiàn)象和解答物理習(xí)題的過(guò)程中能夠采用極其巧妙的思維方式洞察到物理的本質(zhì)和相關(guān)結(jié)論，我們將此類學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為直覺(jué)型。在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中，有的學(xué)生喜歡選用視頻、PPT、圖片等直觀學(xué)習(xí)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們將此類學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為視覺(jué)型；有的學(xué)生則在視頻、音頻資料學(xué)習(xí)過(guò)程，很少表現(xiàn)出用眼觀看的學(xué)習(xí)姿態(tài)，而是表現(xiàn)出用心在聆聽(tīng)，我們將其學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為言語(yǔ)型。在學(xué)習(xí)進(jìn)度上，大部分學(xué)生采取按部就班的方式，按照正常的邏輯體系進(jìn)行學(xué)習(xí)，我們將其學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為序列型；少數(shù)學(xué)生采取章節(jié)整體學(xué)習(xí)法，進(jìn)行跳躍式學(xué)習(xí)，略過(guò)部分學(xué)習(xí)內(nèi)容，直接進(jìn)入后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，表現(xiàn)出較強(qiáng)的整體思維能力，我們將其學(xué)習(xí)風(fēng)格歸為綜合型。

顯然，不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生在面對(duì)相同的學(xué)習(xí)資源時(shí)，其學(xué)習(xí)適應(yīng)性和學(xué)習(xí)風(fēng)格是不同的。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，提供不同的學(xué)習(xí)資源，設(shè)計(jì)形式多樣的教學(xué)活動(dòng)，可以使不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生最大限度地運(yùn)用其學(xué)習(xí)風(fēng)格，取得最佳的學(xué)習(xí)效果。從深度學(xué)習(xí)的角度，利用學(xué)習(xí)風(fēng)格組建學(xué)習(xí)小組可以增加不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)生的交流和溝通頻次，使學(xué)生在物理概念、原理和規(guī)律上進(jìn)行更深層次的理解，有益于深度學(xué)習(xí)的開(kāi)展。

筆者在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中對(duì)物理學(xué)習(xí)風(fēng)格做了前期探索。首先，采用所羅門(mén)學(xué)習(xí)風(fēng)格量表問(wèn)卷對(duì)所施教班級(jí)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。其次，結(jié)合教師的平時(shí)觀察，按照有熱心、會(huì)協(xié)調(diào)、執(zhí)行力強(qiáng)的要求從活躍型得分指數(shù)高的學(xué)生中遴選出小組學(xué)習(xí)組長(zhǎng)，同時(shí)從綜合型得分指數(shù)高的學(xué)生中遴選出小組學(xué)習(xí)監(jiān)督員。第三，根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果，按照異質(zhì)分組的原則，以每6人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組。分組過(guò)程中，盡量保證每個(gè)小組成員的學(xué)習(xí)風(fēng)格分布均衡，從而保證各種學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)并承擔(dān)相應(yīng)學(xué)習(xí)角色。教學(xué)實(shí)踐表明，在自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)過(guò)程中小組成員和各組間相互交流的頻率大大增加，達(dá)到了深度學(xué)習(xí)所要求的“高投入”的預(yù)期。從課堂小組學(xué)習(xí)成果匯報(bào)來(lái)看，歸納出來(lái)的物理概念、物理規(guī)律的要點(diǎn)更明確?？梢?jiàn)，利用學(xué)習(xí)風(fēng)格建構(gòu)學(xué)習(xí)小組有益于推動(dòng)學(xué)生在知識(shí)的理解方面從淺層學(xué)習(xí)進(jìn)入深度學(xué)習(xí)。從小組學(xué)習(xí)提出的疑點(diǎn)問(wèn)題來(lái)看，大部分學(xué)習(xí)小組能夠把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心、重點(diǎn)和難點(diǎn)，所提出的問(wèn)題具有綜合性和開(kāi)放性。在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可通過(guò)小組學(xué)習(xí)成果匯報(bào)復(fù)習(xí)課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，利用學(xué)生提出的疑點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析和討論，使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解達(dá)到“高認(rèn)知”和“高產(chǎn)出”的要求，推動(dòng)課堂教學(xué)朝著深度學(xué)習(xí)的方向發(fā)展。

2.利用問(wèn)題導(dǎo)向促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)若學(xué)習(xí)資源缺乏問(wèn)題引導(dǎo)，大部分學(xué)生在利用此類資源時(shí)，一般停留在淺層學(xué)習(xí)階段。例如，面對(duì)視頻學(xué)習(xí)，許多學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)僅限于完成刷屏任務(wù)，很少對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行反思。學(xué)生的學(xué)習(xí)之所以沒(méi)有進(jìn)入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，其中一個(gè)重要原因是視頻資源在設(shè)計(jì)上缺乏問(wèn)題驅(qū)動(dòng)或者問(wèn)題設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)單。又如，在小組學(xué)習(xí)交流和互動(dòng)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)成果主要是對(duì)一些知識(shí)的簡(jiǎn)單理解和簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)的歸納，很少有學(xué)生提出較為綜合性的學(xué)習(xí)疑問(wèn)。顯然，這樣的小組合作學(xué)習(xí)距離知識(shí)的應(yīng)用、綜合和拓展等深度學(xué)習(xí)的要求還有很大差距。究其原因是多方面的，其中教師是否對(duì)小組學(xué)習(xí)討論提出明確的要求，是否按照一定的需求組織學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，在很大程度上影響深度學(xué)習(xí)能否發(fā)生。因此，無(wú)論是在課程資源的設(shè)計(jì)上，還是在課堂教學(xué)和小組學(xué)習(xí)的組織上，問(wèn)題導(dǎo)向能否成功啟用是影響翻轉(zhuǎn)課堂能否走向深度學(xué)習(xí)的重要因素。

如何利用問(wèn)題導(dǎo)向促進(jìn)深度學(xué)習(xí)呢？在自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可利用視頻資源展現(xiàn)一些有趣的物理現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生思考，從而開(kāi)啟深度學(xué)習(xí)之旅。例如，在渦旋電流的應(yīng)用學(xué)習(xí)中，教師可先展示如下實(shí)驗(yàn)視頻：實(shí)驗(yàn)員先開(kāi)啟通電螺絲管，然后在其上放置一圓形鋁片，接著將一裝有三盞燈的燈具放在鋁片上，然后往鋁片上倒適量水。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生依次觀察到鋁片懸浮在空中、燈在空中亮起來(lái)、熱氣騰騰等現(xiàn)象，很自然地會(huì)提出以下一系列問(wèn)題：鋁片為什么會(huì)懸浮起來(lái)？燈為什么會(huì)亮起來(lái)？水為什么會(huì)變成熱氣？學(xué)生帶著這些問(wèn)題進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，其學(xué)習(xí)目標(biāo)更明確，更容易調(diào)動(dòng)思維。在小組討論環(huán)節(jié)，教師可引導(dǎo)學(xué)生從諸如“是什么，為什么，怎么樣”等角度，對(duì)物理概念、物理規(guī)律提出設(shè)問(wèn)、假定、質(zhì)疑和預(yù)測(cè)。例如，在“楊氏雙縫干涉”的小組學(xué)習(xí)中，教師可提出如下問(wèn)題：明暗條紋的寬度、亮點(diǎn)取決于哪些因素？影響條紋分布的核心問(wèn)題是什么？學(xué)生很容易從光源、縫的寬度和間距、光屏的位置等角度進(jìn)行討論和思考，最終發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)楊氏雙縫干涉的核心知識(shí)在于分析光程差。接著，教師可提出一些問(wèn)題串供學(xué)生討論：分別橫向和縱向移動(dòng)光源，條紋分布是否會(huì)發(fā)生變化？在其中一個(gè)縫附近放置一云母片，條紋如何移動(dòng)？將實(shí)驗(yàn)裝置放入水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，條紋會(huì)發(fā)生變化嗎？顯然，以上核心問(wèn)題和問(wèn)題串的理解和分析，并沒(méi)有多大難度，但小組合作學(xué)習(xí)和討論可以基于這些問(wèn)題的分析，達(dá)到對(duì)楊氏雙縫干涉條紋分布規(guī)律的真正理解。

3.利用經(jīng)典案例訓(xùn)練高階思維

深度學(xué)習(xí)致力于從廣度和深度對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行全方位的解讀和深層次的理解。在翻轉(zhuǎn)課堂模式下要達(dá)到深度學(xué)習(xí)這一目標(biāo)，教師就要培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力、決策能力、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)造性思維能力等高階思維能力。學(xué)生只有具有良好的高階思維習(xí)慣和高階思維能力，才能在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)探求物理概念和規(guī)律的形成過(guò)程，從而準(zhǔn)確地理解物理知識(shí)的內(nèi)涵和外延。

在教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)利用案例教學(xué)對(duì)訓(xùn)練學(xué)生的高階思維能力十分有效。案例情境信息的呈現(xiàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用批判性思維、類比思維、聯(lián)想思維等思維方法主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的習(xí)慣；可以讓學(xué)生對(duì)案例情境中的物理現(xiàn)象進(jìn)行抽象、分析，自主構(gòu)建特定的物理模型，并利用相關(guān)物理規(guī)律，從對(duì)稱、等效、整體、局部等角度進(jìn)行分析，從而形成解決問(wèn)題的策略和方案。這種案例分析的各個(gè)環(huán)節(jié)，都充滿了高階思維的運(yùn)用和訓(xùn)練。例如，在教學(xué)“斯托克斯公式”之后，教師可布置以下經(jīng)典案例，供學(xué)生進(jìn)行分析和討論：比薩斜塔兩鐵球同時(shí)落地，是真的嗎？通過(guò)該案例的分析和討論，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)鐵球在空氣中的運(yùn)動(dòng)存在粘滯阻力，對(duì)“兩鐵球同時(shí)落地”這一結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑、反思和修正。在解決這一問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生的各種高階思維能力得到有效鍛煉和培養(yǎng)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，在物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，教師利用核心問(wèn)題和問(wèn)題串開(kāi)展教學(xué)，既有助于學(xué)生高效完成學(xué)習(xí)任務(wù)，又為合作學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的進(jìn)一步發(fā)生奠定了基礎(chǔ)。利用學(xué)習(xí)風(fēng)格組建學(xué)習(xí)小組可極大提高學(xué)生間和師生間思維碰撞的頻次，使小組學(xué)習(xí)沿著“高投入、高認(rèn)知、高產(chǎn)出”的深度學(xué)習(xí)目標(biāo)推進(jìn)，利用問(wèn)題導(dǎo)向能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的真正發(fā)生，利用案例教學(xué)可全面訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。

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Analysis on the Factors and Countermeasures Affecting the Deep Learning of College Physics under the Flipped Classroom Mode

Zhou Shiwen， Chen Wenqin， Yuan Zhen

（School of Science， Hainan University， Haikou 570228， China）

Abstract： The application of flipped classroom model in college physics teaching can promote the construction and internalization of knowledge and deepen physics learning. This paper analyzes the influence of learning style， problem guidance， high-order thinking and other factors on deep learning under the flipped classroom mode， and puts forward some countermeasures， such as using learning style to form learning groups， using problem guidance to promote deep learning， and using classic cases to train high-order thinking， so as to stimulate students interest in learning and mobilize students enthusiasm and initiative in learning， improve teaching efficiency and quality， and improve students physical core competence.

Key words： college physics； flipped classroom； deep learning； countermeasures； teaching efficiency； teaching quality； core competence