大學物理實驗翻轉課堂研究

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大學物理實驗翻轉課堂研究

摘要:

文章著重分析了大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式的內涵、優勢和存在的問題,指出學生課前通過觀看教學視頻,自主學習教學內容,課堂上邊操作實驗,邊相互討論,尋找解決問題的途徑,可以培養學生學習的主動性,提高學生分析和解決問題的能力,形成開放性知識體系。

關鍵詞:

高等學校;物理實驗;翻轉課堂

翻轉課堂顛覆了傳統教學模式,利用網絡把教師的授課部分以視頻的方式展示給學生,讓他們在課外自主學習,而把學生練習和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學與教的革命[2]。

一、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式內涵及其優勢

(一)大學物理實驗教學中的翻轉課堂含義

大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式,是讓學生在課前自主學習教學視頻,通過查找相關材料,補充相關知識,課堂上操作實驗,提出并討論問題,師生相互交流,共同尋找解決方案。此種教學模式可以培養學生學習的主動性,提高學生分析和解決問題的能力,使物理實驗教學不再是學生完全被動的、機械的操作儀器的過程,而是讓學生像科學家一樣邊思考邊實驗,相互討論交流,最終得出科學結論的過程。

(二)大學物理實驗教學中翻轉課堂優勢

第一,增加了學生主動學習的時間。傳統教學模式中,學生被動接受知識后,機械的操作實驗,以獲得學分為目的,即便提問,也只是針對操作中遇到的問題,是完全被動的學習。而在翻轉課堂教學模式中,教師只是教學活動的設計者和組織者,課堂時間全部用來引導學生思考,發現和提出問題,分析討論和相互交流,尋求解決問題的途徑,充分調動了學生的學習主動性。整個課堂教學過程不再是知識的傳遞過程,而是知識的生成過程。學生從知識的接受者轉變為知識的探索者。第二,重視知識的內化過程。與傳統教學相比,翻轉課堂教學模式把教師講授部分放到課外,而把原本放在課外的發現和提出問題,分析討論,總結和練習等學生個人的知識消化和理解過程放在課堂上進行。教師主要通過營造自由探究氛圍,組織學生討論交流,邊討論邊實驗,把理論和實驗結合起來,幫助學生順利完成知識內化的過程。第三,尊重學生個體之間的差異,滿足學生個性化發展的需要。傳統大學物理實驗教學模式是教師先講解實驗原理,實驗儀器的使用方法和注意事項,然后由學生獨立操作。這種教學模式的弊端在于,它是在有限的、相同的時間內,向所有學生灌輸大量的“陌生”信息,忽視了學生之間的個性差異。由于有的學生缺乏相應的知識基礎,無法在短時間內完全消化這些信息,導致教學效果不好。而在翻轉課堂教學模式中,學生可以根據自身的情況,自主選擇學習時間,管理學習進度,可以反復聽課,隨時查閱資料,補充相關基礎知識,在線與教師互動,答疑解惑,實現個性化學習。課堂上,教師不再是知識的傳遞者,而是教學活動的組織者和引導者,甚至是參與者。教師積極參與到探究活動中,與學生一起探索解決問題的方法,對學生提出的方案給予及時的、有針對性的評價和個性化的指導,促進學生個性化的發展。第四,更注重學生學習能力的培養。與知識相比,翻轉課堂教學模式更注重對學生獲得知識能力的培養。課堂上學生在教師的引導下,通過參與問題討論、協作交流和實驗操作等探索活動,親自體驗知識的獲得過程,提高學習能力和實驗操作技能,而且學生的語言表達能力和合作交流能力也得到培養。翻轉課堂教學模式下,師生交流互動變得更頻繁,課堂外線上交流,課堂上面對面的交流,學生學會了知識獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能,學生的知識體系不再是閉合的、僵化的,只局限課本上的結論,而是開放和活化的,通過與周圍信息交流,能隨時得到補充和發展,應用到現實生活中,解決實際問題的。

二、大學物理實驗教學中的翻轉課堂教學模式設計

大學物理實驗教學中翻轉課堂教學模式主要分為課前知識傳遞,課堂上實驗探究,課后綜合性評價三個階段。

(一)課前知識傳遞教學設計

該階段教師要明確教學目標,設計教學方案,錄制教學視頻,布置學習任務。教學視頻可以錄制成三個,分別為講解實驗原理,介紹實驗設備與儀器的使用方法,講解實驗數據處理方法。視頻中,教師要提出思考問題和學習任務,用來激發學生學習興趣,促進小組交流與合作,使學生帶著問題進入課堂。根據具體的實驗內容,通常教師提出的學習任務可以是設計性的,例如讓學生設計某物理量的測量方法;可以是操作性的,例如讓學生利用日常生活中常用物品,自制儀器;還可以是書面性質的,例如讓學生通過查閱資料了解實驗的歷史背景和相關人物。

(二)課堂實驗探究教學設計

1.學生自主學習情況信息反饋

課堂上,要求各小組組長匯報學習情況。主要包括課前進行了哪些活動,如何分工的,取得了哪些成果,存在哪些問題,有哪些體會等,便于教師及時了解和掌握學生的自學情況,同時對學生的課前學習活動起到一定的監管作用。

2.探究性實驗

項目驅動教學法是20世紀80年代在德國推行的教學方法。教學中,以項目為載體,以小組為學習單位,推動學生通過運用已有知識,在分析和解決實際問題過程中,理解抽象的理論知識,激發學習興趣,培養學習的主動性和團隊合作精神[3]。大學物理實驗翻轉課堂教學模式,可以仿照德國的項目驅動教學法,教師將整個實驗任務融入到一個現實性問題中,按探究階段把整個實驗任務分成幾個小任務,圍繞著這些小探究任務,結合各小組課前遇到的問題,師生團結合作,討論與交流,實驗操作,共同探究,利用實驗來驗證自己的想法,或通過對實驗現象和過程的觀察,發現"新"的理論和方法。隨著課堂教學活動的深入,通過一個個小目標的實現,逐步完成整個實驗。課堂上,教師不要直接給出實驗操作的具體步驟,而是讓學生在探究中,通過不斷的嘗試,自己探索出正確的操作流程,得出實驗結果。實驗結束后,教師要組織學生進行誤差分析,找出誤差產生的原因,并鼓勵學生提出減小誤差的方法,改進實驗方案。

3.鼓勵性的點評

教師的點評貫徹在整個課堂教學活動中。教師要善于發現學生的閃光點,對他們的有效行為表現給予及時的、鼓勵性的點評,不但能對學生的活動提供信息反饋,強化有效行為,還能激發探究動機,促進探究活動的順利進行。

(三)課后對學生進行全面的評價

與傳統教學模式相比,翻轉課堂不但注重學生獲得知識的數量,更重視學生獲得知識的"質量",即知識建構能力和創新能力的培養。因此,對翻轉課堂教學模式中學生的評價,不能單一的只進行單一性的評價,考察學生獲得多少知識,成績提高多少,還要對學生獲得能力和在活動中的情感表現等進行多元性評價,使翻轉課堂教學目標在教學評價體系中充分得到體現。

三、翻轉課堂在大學物理實驗教學中應用遇到的問題

(一)資金投入問題

翻轉課堂教學模式的順利實施離不開網絡信息技術的支持。為了保證視頻質量,微課視頻的錄制,需要配備專業的攝影和錄音設備,專業的錄制和剪輯人員,還要建立專門網絡平臺等,這些需要大量的資金投入。大學物理實驗翻轉課堂需要建設具有多種功能的綜合性的網絡平臺,能流暢和清晰的播放教學視頻,方便學生自主學習教學內容;還要提供開放性的學習資源,方便學生隨時查閱相關文獻,補充和擴展自己的知識結構;更要能在線交流,方便學生解決疑難問題;要有在線測試,方便學生檢查自己的學習成果;還要能在線提交作業,虛擬實驗等功能,為學生打造個性化的自主學習環境。

(二)課堂教學活動的設計問題

翻轉課堂的教學成效主要取決于課堂上學習活動的設計。教師在課堂上設計的教學活動,要能充分的調動學生的主動性,讓學生相互交流,積極主動的發現,提出問題,并努力的尋找解決的方案,避免教學活動形式化。而這對于習慣以講授為主的教師是個不小的挑戰。需要有專門的翻轉課堂研究人員對教師進行培訓,講解相應的教學理論和方法,對教師設計的課堂活動進行指導。

(三)學生的自主學習能力

翻轉課堂中教師的教授部分是以視頻的方式,放到課外進行的,這就涉及到學生的自主學習能力問題。學生能否在沒有人監督的情況下,自覺利用課外時間有效的觀看視頻,查閱相關資料,獨立自主的學習新知識。要知道,如果學生課前沒有觀看視頻,或者只是敷衍的學習視頻內容,那么接下來的課堂上的學習活動,無法順利的進行。可以說,學生課前的學習效果,直接決定了翻轉課堂的成敗。

(四)師生轉變教育理念

翻轉課堂的順利實施,需要師生共同轉變教育觀念。教師不再是單純的知識的傳遞者,而是課堂教學活動的組織者和引導者,把課堂時間完全留給學生,通過組織學生討論和交流,引導學生實驗探究,順利實現知識內化。學生也不再是完全被動的知識接收者,實驗儀器的機械操作者,而是知識的主動建構者。學生要積極的參與課堂討論,大膽的表達自己的觀點,與他人交流,要有良好的交流和表達能力。而受傳統教育影響多年的師生,能否適應和接受自己的新角色,成為翻轉課堂能否成功的關鍵。翻轉課堂教學模式在我國高校的貫徹實施,只靠專家學者的努力,是遠遠不夠的。它需要建立網絡化的教學環境,建設優秀的教師隊伍,提高學生的自主學習能力等。

總之,翻轉課堂教學模式在高校教學中的貫徹實施任重而道遠。

作者:李敬然 單位:哈爾濱理工大學應用科學學院

參考文獻

[2]劉榮.翻轉課堂:學與教的革命[J].基礎教育課程,2012(12):28.

[3]劉長青,孔麗丹.以項目驅動的雙主體教育模式在本科生導師制中的實施[J].黑龍江高教研究,2013(7):70-71.

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