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翻轉(zhuǎn)課堂中大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究論文
摘要：教學(xué)質(zhì)量的提高是學(xué)校改革的重中之重，是提升人才培養(yǎng)目標(biāo)的必要途徑。目前，多媒體、電腦、互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)都發(fā)生了翻天覆地的變化。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋到全球的每一個角落的同時，教育的教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)過程、教學(xué)角色等許多方面都有了巨大的創(chuàng)新。翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法引入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，分析應(yīng)用并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。PBL教學(xué)要求學(xué)生先掌握一定的知識，再進(jìn)行項(xiàng)目推進(jìn)。PBL教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合，因材施教，提高人才培養(yǎng)目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；PBL；大學(xué)物理
實(shí)驗(yàn)在課程改革的今天，教學(xué)改革的成敗與否，決定著課堂教學(xué)效率的高低，物理學(xué)科是一門實(shí)踐科學(xué)，因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用。隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，尤其是多媒體技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革呈現(xiàn)多樣化趨勢[1-3]。利用視頻實(shí)施教學(xué)，在多年以前人們就進(jìn)行過探索。翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色，通過重新規(guī)劃課堂教學(xué)時間，改變傳統(tǒng)“填鴨式”的教學(xué)模式�；ヂ�(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為教學(xué)模式的改革創(chuàng)造了條件，形成新改革模式下的學(xué)習(xí)氛圍[4-6]。翻轉(zhuǎn)課堂的本質(zhì)不是視頻教學(xué)，而是對教學(xué)流程的重組，其關(guān)鍵在于學(xué)生在課前進(jìn)行了有效的自主學(xué)習(xí)，且充分利用課堂教學(xué)時間進(jìn)行了深入的互動交流和學(xué)習(xí)。本文以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法實(shí)施的教學(xué)研究，旨在培養(yǎng)獨(dú)立的創(chuàng)新型人才。以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-basedlearning，PBL）強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。它著重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力，因此，PBL教學(xué)通過設(shè)計實(shí)際任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究和分析解決問題的能力，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對科學(xué)知識的掌握[7-10]。本文通過分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法的優(yōu)勢和實(shí)施方法，并以熱電偶的定標(biāo)和測量為例，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。最后指出翻轉(zhuǎn)課堂與PBL教學(xué)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行因材施教。
一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)越性
翻轉(zhuǎn)課堂是教師制作教學(xué)視頻，學(xué)生根據(jù)個人情況安排和控制自己的學(xué)習(xí)。學(xué)生在家看教師的視頻講解，而不必把對基本知識的掌握限制在課堂上，學(xué)生完全可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和時間進(jìn)行有效控制，能重復(fù)學(xué)習(xí)沒有及時掌握的內(nèi)容。這樣教師可以充分利用課堂時間，開展討論課和舉辦小型講座，有助于提高教師與學(xué)生的互動。翻轉(zhuǎn)課堂加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動、學(xué)生與學(xué)生的互動。傳統(tǒng)教學(xué)模式側(cè)重教師的教，而翻轉(zhuǎn)課堂側(cè)重學(xué)生的學(xué)，同時也強(qiáng)調(diào)教師如何來引導(dǎo)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。如果學(xué)生不樂意學(xué)習(xí)，教師和家長怎樣創(chuàng)造條件激勵學(xué)生學(xué)習(xí)。
二、翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施
1.視頻的制作。教學(xué)視頻要具有針對性，一個問題對應(yīng)一個視頻，每個視頻只有幾分鐘的時間，長的也不超過十幾分鐘。這樣視頻教學(xué)有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生對自我進(jìn)行有效控制，便于學(xué)生學(xué)習(xí)時集中注意力。視頻還要具有暫�；胤殴δ�，方便學(xué)生遇到不會的問題時進(jìn)行回放或者查閱資料。2.調(diào)整課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)課堂教學(xué)偏重“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生被動接受，而吸收內(nèi)化由學(xué)生課后獨(dú)立完成。這樣很容易讓學(xué)生變得遲鈍而有挫敗感，失去學(xué)習(xí)的信心和動力。事實(shí)上，學(xué)生要真正全身心地投入到學(xué)習(xí)中去，重點(diǎn)是他必須有學(xué)習(xí)的興趣和信心。探究型行為是吸收內(nèi)化的重要表現(xiàn)，而探究是以問題為前提的。課堂以學(xué)生為本，以自學(xué)、質(zhì)疑、探究為手段。因疑而去解疑，解疑而成內(nèi)化。一切皆由疑生悟，真正成為了學(xué)生內(nèi)化的動力。教師在學(xué)生將知識內(nèi)化的過程中發(fā)揮導(dǎo)師的作用。3.檢測學(xué)生學(xué)習(xí)效果。為了掌握學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度，學(xué)生學(xué)習(xí)完教學(xué)視頻后設(shè)置了小測驗(yàn)，每個小測驗(yàn)給學(xué)生三次做題機(jī)會，以最高分計入平時成績。這樣不僅有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時也有助于學(xué)生進(jìn)行自我檢查，了解自己對知識的掌握程度，沒有掌握的學(xué)生可以重復(fù)觀看，找出解決問題的突破點(diǎn)。教學(xué)視頻也便于學(xué)生以后查找、學(xué)習(xí)和鞏固。評價手段的提升為教師了解學(xué)生提供了方便。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用
本文以熱電偶的定標(biāo)和測量為例，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和指導(dǎo)。熱電偶的重要作用是制作溫度傳感器，是用電壓來表示溫度，這樣便于我們應(yīng)用示波器或電壓表來測量。1.課前任務(wù)設(shè)計。認(rèn)真復(fù)習(xí)電動勢的基礎(chǔ)內(nèi)容，深入了解熱電偶的溫差電動勢。認(rèn)真預(yù)習(xí)本節(jié)課要講授的內(nèi)容，認(rèn)真觀看提供的視頻，完成思考題，設(shè)計實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，拓展對實(shí)驗(yàn)的理解程度，構(gòu)想設(shè)計實(shí)驗(yàn)。
2.問題設(shè)計。熱電偶為什么要選用不同材質(zhì)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體？同種材質(zhì)的是否可以？熱電偶為什么要標(biāo)定？實(shí)驗(yàn)中怎樣判定熱電偶兩根引線的正、負(fù)極性？如果在實(shí)驗(yàn)中熱電偶“冷端”不放在冰水混合物中，而直接處于室溫中，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有些什么影響？
3.課上任務(wù)設(shè)計。課前教師總結(jié)課前教學(xué)平臺上學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情況，做出點(diǎn)評，解決學(xué)生的疑難問題。課堂上讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，要求在規(guī)定時間內(nèi)完成。然后小組發(fā)言，談一談對這堂課的學(xué)習(xí)體會，學(xué)到了什么，還有什么疑惑。最后教師總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容，評價小組表現(xiàn)，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。如果學(xué)生課前學(xué)習(xí)狀況不理想，可以增加教師講授這一環(huán)節(jié)，講授主要知識點(diǎn)。
4.學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計。使學(xué)生處于注意力集中的狀態(tài)，小組間友好互助，教師先做一個引導(dǎo)，從制作溫度傳感器來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念、學(xué)習(xí)動機(jī)、情感、意志，使學(xué)生學(xué)習(xí)時間維持良好的狀態(tài)以促進(jìn)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)效果。
5.評價設(shè)計。評價設(shè)計的主要目的是讓學(xué)生參與討論活動，教師引導(dǎo)來達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。通過分組活動培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作精神，也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在動手實(shí)踐及分組討論的過程中觀察學(xué)生課堂上的參與程度.在練習(xí)過程中，教師當(dāng)堂察看學(xué)生完成練習(xí)的情況。課后作業(yè)批改能夠反饋學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度及存在的問題.對于言談舉止大方得體的學(xué)生以及邏輯清晰的學(xué)生要加以表揚(yáng)，以增加其信心.對于思維不是很清晰的學(xué)生要給予引導(dǎo)和鼓勵。
四、存在問題
翻轉(zhuǎn)課堂首先要求老師創(chuàng)建教學(xué)視頻，這對老師借用科技手段進(jìn)行教學(xué)的能力是一大考驗(yàn)。做視頻對老師來說是很費(fèi)精力的一件事。在課堂上把握教學(xué)時間讓學(xué)生自主探索、合作交流，不僅要注意組織好學(xué)生，還要在教學(xué)上有所改變，老師也要在教學(xué)實(shí)踐中不斷提高組織、引導(dǎo)學(xué)生開展有效學(xué)習(xí)活動的能力。學(xué)生自主探索空間的大小，關(guān)鍵在于老師設(shè)計問題的難易程度。在設(shè)定問題的時候老師要給學(xué)生足夠的自由，讓學(xué)生有空間去解決問題。
五、PBL教學(xué)
PBL教學(xué)不僅要求教師熟練掌握專業(yè)知識，還要具備與專業(yè)相關(guān)的科學(xué)知識。PBL作為新型的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)知識的應(yīng)用，因此，教師要設(shè)置能啟發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的問題情境，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決問題的技能，從而達(dá)到對基本知識的掌握和應(yīng)用，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，適應(yīng)當(dāng)今社會科學(xué)發(fā)展的需要[11，12]。
六、結(jié)語
基于以上分析，我們已經(jīng)知道翻轉(zhuǎn)課堂是通過創(chuàng)建教學(xué)視頻，讓學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，課堂上教師與學(xué)生交流互動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的吸收內(nèi)化。在學(xué)生儲備了一定的知識結(jié)構(gòu)后，我們就可以利用PBL（problem-basedlearning）教學(xué)法，基于問題和興趣激發(fā)學(xué)生探索世界，創(chuàng)造未來，培養(yǎng)出當(dāng)今世界需要的人才。
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