翻转课堂在大学物理实验教学中的应用研究

李敬然

摘 要：文章着重分析了大学物理实验教学中翻转课堂教学模式的内涵、优势和存在的问题，指出学生课前通过观看教学视频，自主学习教学内容，课堂上边操作实验，边相互讨论，寻找解决问题的途径，可以培养学生学习的主动性，提高学生分析和解决问题的能力，形成开放性知识体系。

关键词：高等学校；物理实验；翻转课堂

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）10-0054-02

Abstract： This paper focuses on the analysis of the connotation， advantages and existing problems of the classroom teaching mode in the teaching of college physics experiment. It points out that the students can find the way to solve the problem by watching the teaching video， learning the teaching content independently， the classroom operation experiment； besides， it can help cultivate students learning initiative， improve students' ability to analyze and solve problems， and helps with the formation of an open knowledge system.

Keywords： colleges and universities； physical experiment； flipping classroom

翻转课堂颠覆了传统教学模式，利用网络把教师的授课部分以视频的方式展示给学生，让他们在课外自主学习，而把学生练习和分析讨论部分放到课堂上[1]。它是学与教的革命[2]。

一、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式内涵及其优势

（一）大学物理实验教学中的翻转课堂含义

大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式，是让学生在课前自主学习教学视频，通过查找相关材料，补充相关知识，课堂上操作实验，提出并讨论问题，师生相互交流，共同寻找解决方案。此种教学模式可以培养学生学习的主动性，提高学生分析和解决问题的能力，使物理实验教学不再是学生完全被动的、机械的操作仪器的过程，而是让学生像科学家一样边思考边实验，相互讨论交流，最终得出科学结论的过程。

（二）大学物理实验教学中翻转课堂优势

第一，增加了学生主动学习的时间。传统教学模式中，学生被动接受知识后，机械的操作实验，以获得学分为目的，即便提问，也只是针对操作中遇到的问题，是完全被动的学习。而在翻转课堂教学模式中，教师只是教学活动的设计者和组织者，课堂时间全部用来引导学生思考，发现和提出问题，分析讨论和相互交流，寻求解决问题的途径，充分调动了学生的学习主动性。整个课堂教学过程不再是知识的传递过程，而是知识的生成过程。学生从知识的接受者转变为知识的探索者。

第二，重视知识的内化过程。与传统教学相比，翻转课堂教学模式把教师讲授部分放到课外，而把原本放在课外的发现和提出问题，分析讨论，总结和练习等学生个人的知识消化和理解过程放在课堂上进行。教师主要通过营造自由探究氛围，组织学生讨论交流，边讨论边实验，把理论和实验结合起来，帮助学生顺利完成知识内化的过程。

第三，尊重学生个体之间的差异，满足学生个性化发展的需要。传统大学物理实验教学模式是教师先讲解实验原理，实验仪器的使用方法和注意事项，然后由学生独立操作。这种教学模式的弊端在于，它是在有限的、相同的时间内，向所有学生灌输大量的“陌生”信息，忽视了学生之间的个性差异。由于有的学生缺乏相应的知识基础，无法在短时间内完全消化这些信息，导致教学效果不好。而在翻转课堂教学模式中，学生可以根据自身的情况，自主选择学习时间，管理学习进度，可以反复听课，随时查阅资料，补充相关基础知识，在线与教师互动，答疑解惑，实现个性化学习。课堂上，教師不再是知识的传递者，而是教学活动的组织者和引导者，甚至是参与者。教师积极参与到探究活动中，与学生一起探索解决问题的方法，对学生提出的方案给予及时的、有针对性的评价和个性化的指导，促进学生个性化的发展。

第四，更注重学生学习能力的培养。与知识相比，翻转课堂教学模式更注重对学生获得知识能力的培养。课堂上学生在教师的引导下，通过参与问题讨论、协作交流和实验操作等探索活动，亲自体验知识的获得过程，提高学习能力和实验操作技能，而且学生的语言表达能力和合作交流能力也得到培养。翻转课堂教学模式下，师生交流互动变得更频繁，课堂外线上交流，课堂上面对面的交流，学生学会了知识获得的新方式-合作与交流。有了这些技能，学生的知识体系不再是闭合的、僵化的，只局限课本上的结论，而是开放和活化的，通过与周围信息交流，能随时得到补充和发展，应用到现实生活中，解决实际问题的。

二、大学物理实验教学中的翻转课堂教学模式设计

大学物理实验教学中翻转课堂教学模式主要分为课前知识传递，课堂上实验探究，课后综合性评价三个阶段。

（一）课前知识传递教学设计

该阶段教师要明确教学目标，设计教学方案，录制教学视频，布置学习任务。教学视频可以录制成三个，分别为讲解实验原理，介绍实验设备与仪器的使用方法，讲解实验数据处理方法。视频中，教师要提出思考问题和学习任务，用来激发学生学习兴趣，促进小组交流与合作，使学生带着问题进入课堂。根据具体的实验内容，通常教师提出的学习任务可以是设计性的，例如让学生设计某物理量的测量方法；可以是操作性的，例如让学生利用日常生活中常用物品，自制仪器；还可以是书面性质的，例如让学生通过查阅资料了解实验的历史背景和相关人物。

（二）课堂实验探究教学设计

1. 学生自主学习情况信息反馈

课堂上，要求各小组组长汇报学习情况。主要包括课前进行了哪些活动，如何分工的，取得了哪些成果，存在哪些问题，有哪些体会等，便于教师及时了解和掌握学生的自学情况，同时对学生的课前学习活动起到一定的监管作用。

2. 探究性实验

项目驱动教学法是20世纪80年代在德国推行的教学方法。教学中，以项目为载体，以小组为学习单位，推动学生通过运用已有知识，在分析和解决实际问题过程中，理解抽象的理论知识，激发学习兴趣，培养学习的主动性和团队合作精神[3]。大学物理实验翻转课堂教学模式，可以仿照德国的项目驱动教学法，教师将整个实验任务融入到一个现实性问题中，按探究阶段把整个实验任务分成几个小任务，围绕着这些小探究任务，结合各小组课前遇到的问题，师生团结合作，讨论与交流，实验操作，共同探究，利用实验来验证自己的想法，或通过对实验现象和过程的观察，发现"新"的理论和方法。随着课堂教学活动的深入，通过一个个小目标的实现，逐步完成整个实验。

课堂上，教师不要直接给出实验操作的具体步骤，而是让学生在探究中，通过不断的尝试，自己探索出正确的操作流程，得出实验结果。实验结束后，教师要组织学生进行误差分析，找出误差产生的原因，并鼓励学生提出减小误差的方法，改进实验方案。

3. 鼓励性的点评

教师的点评贯彻在整个课堂教学活动中。教师要善于发现学生的闪光点，对他们的有效行为表现给予及时的、鼓励性的点评，不但能对学生的活动提供信息反馈，强化有效行为，还能激发探究动机，促进探究活动的顺利进行。

（三）课后对学生进行全面的评价

与传统教学模式相比，翻转课堂不但注重学生获得知识的数量，更重视学生获得知识的"质量"，即知识建构能力和创新能力的培养。因此，对翻转课堂教学模式中学生的评价，不能单一的只进行单一性的评价，考察学生获得多少知识，成绩提高多少，还要对学生获得能力和在活动中的情感表现等进行多元性评价，使翻转课堂教学目标在教学评价体系中充分得到体现。

三、翻转课堂在大学物理实验教学中应用遇到的问题

（一）资金投入问题

翻转课堂教学模式的顺利实施离不开网络信息技术的支持。为了保证视频质量，微课视频的录制，需要配备专业的摄影和录音设备，专业的录制和剪辑人员，还要建立专门网络平台等，这些需要大量的资金投入。

大学物理实验翻转课堂需要建设具有多种功能的综合性的网络平台，能流畅和清晰的播放教学视频，方便学生自主学习教学内容；还要提供开放性的学习资源，方便学生随时查阅相关文献，补充和扩展自己的知识结构；更要能在线交流，方便学生解决疑难问题；要有在线测试，方便学生检查自己的学习成果；还要能在线提交作业，虚拟实验等功能，为学生打造个性化的自主学习环境。

（二）课堂教学活动的设计问题

翻转课堂的教学成效主要取决于课堂上学习活动的设计。教师在课堂上设计的教学活动，要能充分的调动学生的主动性，让学生相互交流，积极主动的发现，提出问题，并努力的寻找解决的方案，避免教学活动形式化。而这对于习惯以讲授为主的教师是个不小的挑战。需要有专门的翻转课堂研究人员对教师进行培训，讲解相应的教学理论和方法，对教师设计的课堂活动进行指导。

（三）学生的自主学习能力

翻转课堂中教师的教授部分是以视频的方式，放到课外进行的，这就涉及到学生的自主学习能力问题。学生能否在没有人监督的情况下，自觉利用课外时间有效的观看视频，查阅相关资料，独立自主的学习新知识。要知道，如果学生课前没有观看视频，或者只是敷衍的学习视频内容，那么接下来的课堂上的学习活动，无法顺利的进行。可以说，学生课前的学习效果，直接决定了翻转课堂的成败。

（四）师生转变教育理念

翻轉课堂的顺利实施，需要师生共同转变教育观念。教师不再是单纯的知识的传递者，而是课堂教学活动的组织者和引导者，把课堂时间完全留给学生，通过组织学生讨论和交流，引导学生实验探究，顺利实现知识内化。学生也不再是完全被动的知识接收者，实验仪器的机械操作者，而是知识的主动建构者。学生要积极的参与课堂讨论，大胆的表达自己的观点，与他人交流，要有良好的交流和表达能力。而受传统教育影响多年的师生，能否适应和接受自己的新角色，成为翻转课堂能否成功的关键。

翻转课堂教学模式在我国高校的贯彻实施，只靠专家学者的努力，是远远不够的。它需要建立网络化的教学环境，建设优秀的教师队伍，提高学生的自主学习能力等。总之，翻转课堂教学模式在高校教学中的贯彻实施任重而道远。

参考文献

[1]HAMDAN N，MCKNIGHT P，MCKNIGHT K，et al.A Review of.Flipped Learning[R/OL].[2013-06-05].http：//www.flippedlearning.org/cms/lib07/VA01923112/Centricity/Domain/41/LitReview_ FlippedLearning.pdf.

[2]刘荣.翻转课堂：学与教的革命[J].基础教育课程，2012（12）：28.

[3]刘长青，孔丽丹.以项目驱动的双主体教育模式在本科生 导师制中的实施[J].黑龙江高教研究，2013（7）：70-71.