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翻轉課堂中大學(xué)物理實(shí)驗教學(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，是提升人才培養目標的必要途徑。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(gè)角落的同時(shí)，教育的教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標、教學(xué)模式、教學(xué)過(guò)程、教學(xué)角色等許多方面都有了巨大的創(chuàng )新。翻轉課堂的學(xué)習以網(wǎng)絡(luò )為基礎，是網(wǎng)絡(luò )與信息技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。通過(guò)把翻轉課堂教學(xué)法引入大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中，分析應用并進(jìn)行翻轉課堂教學(xué)。PBL教學(xué)要求學(xué)生先掌握一定的知識，再進(jìn)行項目推進(jìn)。PBL教學(xué)與翻轉課堂教學(xué)有機結合，因材施教，提高人才培養目標。
關(guān)鍵詞：翻轉課堂；實(shí)驗教學(xué)；PBL；大學(xué)物理
實(shí)驗在課程改革的今天，教學(xué)改革的成敗與否，決定著(zhù)課堂教學(xué)效率的高低，物理學(xué)科是一門(mén)實(shí)踐科學(xué)，因此，大學(xué)物理實(shí)驗在物理教學(xué)中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。隨著(zhù)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)驗教學(xué)改革呈現多樣化趨勢[1-3]。利用視頻實(shí)施教學(xué)，在多年以前人們就進(jìn)行過(guò)探索。翻轉課堂改變了傳統教學(xué)中師生角色，通過(guò)重新規劃課堂教學(xué)時(shí)間，改變傳統“填鴨式”的教學(xué)模式�；ヂ�(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機技術(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)習氛圍[4-6]。翻轉課堂的本質(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，且充分利用課堂教學(xué)時(shí)間進(jìn)行了深入的互動(dòng)交流和學(xué)習。本文以大學(xué)物理實(shí)驗為基礎，應用翻轉課堂教學(xué)法實(shí)施的教學(xué)研究，旨在培養獨立的創(chuàng )新型人才。以問(wèn)題為導向的教學(xué)方法（problem-basedlearning，PBL）強調學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習。它著(zhù)重培養學(xué)生自主學(xué)習和解決問(wèn)題的能力，因此，PBL教學(xué)通過(guò)設計實(shí)際任務(wù)，引導學(xué)生自主探究和分析解決問(wèn)題的能力，從而實(shí)現學(xué)生對科學(xué)知識的掌握[7-10]。本文通過(guò)分析翻轉課堂教學(xué)法的優(yōu)勢和實(shí)施方法，并以熱電偶的定標和測量為例，進(jìn)行翻轉課堂教學(xué)。最后指出翻轉課堂與PBL教學(xué)有機結合，進(jìn)行因材施教。
一、翻轉課堂教學(xué)的優(yōu)越性
翻轉課堂是教師制作教學(xué)視頻，學(xué)生根據個(gè)人情況安排和控制自己的學(xué)習。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)生完全可以根據自己的學(xué)習進(jìn)度和時(shí)間進(jìn)行有效控制，能重復學(xué)習沒(méi)有及時(shí)掌握的內容。這樣教師可以充分利用課堂時(shí)間，開(kāi)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(dòng)。翻轉課堂加強了教師與學(xué)生的互動(dòng)、學(xué)生與學(xué)生的互動(dòng)。傳統教學(xué)模式側重教師的教，而翻轉課堂側重學(xué)生的學(xué)，同時(shí)也強調教師如何來(lái)引導學(xué)生更好的學(xué)習。如果學(xué)生不樂(lè )意學(xué)習，教師和家長(cháng)怎樣創(chuàng )造條件激勵學(xué)生學(xué)習。
二、翻轉課堂的實(shí)施
1.視頻的制作。教學(xué)視頻要具有針對性，一個(gè)問(wèn)題對應一個(gè)視頻，每個(gè)視頻只有幾分鐘的時(shí)間，長(cháng)的也不超過(guò)十幾分鐘。這樣視頻教學(xué)有利于學(xué)生自主學(xué)習，有助于學(xué)生對自我進(jìn)行有效控制，便于學(xué)生學(xué)習時(shí)集中注意力。視頻還要具有暫�；胤殴δ�，方便學(xué)生遇到不會(huì )的問(wèn)題時(shí)進(jìn)行回放或者查閱資料。2.調整課堂教學(xué)結構。興趣是最好的老師，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣是教學(xué)成功的關(guān)鍵。傳統課堂教學(xué)偏重“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)接受，而吸收內化由學(xué)生課后獨立完成。這樣很容易讓學(xué)生變得遲鈍而有挫敗感，失去學(xué)習的信心和動(dòng)力。事實(shí)上，學(xué)生要真正全身心地投入到學(xué)習中去，重點(diǎn)是他必須有學(xué)習的興趣和信心。探究型行為是吸收內化的重要表現，而探究是以問(wèn)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，解疑而成內化。一切皆由疑生悟，真正成為了學(xué)生內化的動(dòng)力。教師在學(xué)生將知識內化的過(guò)程中發(fā)揮導師的作用。3.檢測學(xué)生學(xué)習效果。為了掌握學(xué)生對學(xué)習內容的理解程度，學(xué)生學(xué)習完教學(xué)視頻后設置了小測驗，每個(gè)小測驗給學(xué)生三次做題機會(huì )，以最高分計入平時(shí)成績(jì)。這樣不僅有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習情況，同時(shí)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(méi)有掌握的學(xué)生可以重復觀(guān)看，找出解決問(wèn)題的突破點(diǎn)。教學(xué)視頻也便于學(xué)生以后查找、學(xué)習和鞏固。評價(jià)手段的提升為教師了解學(xué)生提供了方便。
三、翻轉課堂在大學(xué)物理實(shí)驗中的應用
本文以熱電偶的定標和測量為例，應用翻轉課堂教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)和指導。熱電偶的重要作用是制作溫度傳感器，是用電壓來(lái)表示溫度，這樣便于我們應用示波器或電壓表來(lái)測量。1.課前任務(wù)設計。認真復習電動(dòng)勢的基礎內容，深入了解熱電偶的溫差電動(dòng)勢。認真預習本節課要講授的內容，認真觀(guān)看提供的視頻，完成思考題，設計實(shí)驗數據表格，拓展對實(shí)驗的理解程度，構想設計實(shí)驗。
2.問(wèn)題設計。熱電偶為什么要選用不同材質(zhì)的導體或半導體？同種材質(zhì)的是否可以？熱電偶為什么要標定？實(shí)驗中怎樣判定熱電偶兩根引線(xiàn)的正、負極性？如果在實(shí)驗中熱電偶“冷端”不放在冰水混合物中，而直接處于室溫中，對實(shí)驗結果會(huì )有些什么影響？
3.課上任務(wù)設計。課前教師總結課前教學(xué)平臺上學(xué)生自主學(xué)習的情況，做出點(diǎn)評，解決學(xué)生的疑難問(wèn)題。課堂上讓學(xué)生在掌握基礎知識的前提下進(jìn)行實(shí)驗操作，要求在規定時(shí)間內完成。然后小組發(fā)言，談一談對這堂課的學(xué)習體會(huì )，學(xué)到了什么，還有什么疑惑。最后教師總結本節課的內容，評價(jià)小組表現，給出相應的分數。如果學(xué)生課前學(xué)習狀況不理想，可以增加教師講授這一環(huán)節，講授主要知識點(diǎn)。
4.學(xué)習環(huán)境設計。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(gè)引導，從制作溫度傳感器來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習觀(guān)念、學(xué)習動(dòng)機、情感、意志，使學(xué)生學(xué)習時(shí)間維持良好的狀態(tài)以促進(jìn)學(xué)生良好的學(xué)習效果。
5.評價(jià)設計。評價(jià)設計的主要目的是讓學(xué)生參與討論活動(dòng)，教師引導來(lái)達到教學(xué)目標。通過(guò)分組活動(dòng)培養學(xué)生的相互協(xié)作精神，也激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。在動(dòng)手實(shí)踐及分組討論的過(guò)程中觀(guān)察學(xué)生課堂上的參與程度.在練習過(guò)程中，教師當堂察看學(xué)生完成練習的情況。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(wèn)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?yè)P，以增加其信心.對于思維不是很清晰的學(xué)生要給予引導和鼓勵。
四、存在問(wèn)題
翻轉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。做視頻對老師來(lái)說(shuō)是很費精力的一件事。在課堂上把握教學(xué)時(shí)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、引導學(xué)生開(kāi)展有效學(xué)習活動(dòng)的能力。學(xué)生自主探索空間的大小，關(guān)鍵在于老師設計問(wèn)題的難易程度。在設定問(wèn)題的時(shí)候老師要給學(xué)生足夠的自由，讓學(xué)生有空間去解決問(wèn)題。
五、PBL教學(xué)
PBL教學(xué)不僅要求教師熟練掌握專(zhuān)業(yè)知識，還要具備與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的科學(xué)知識。PBL作為新型的教學(xué)模式，強調知識的應用，因此，教師要設置能啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的問(wèn)題情境，重點(diǎn)培養學(xué)生解決問(wèn)題的技能，從而達到對基本知識的掌握和應用，這有助于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力，適應當今社會(huì )科學(xué)發(fā)展的需要[11，12]。
六、結語(yǔ)
基于以上分析，我們已經(jīng)知道翻轉課堂是通過(guò)創(chuàng )建教學(xué)視頻，讓學(xué)生課前自主學(xué)習，課堂上教師與學(xué)生交流互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，促進(jìn)學(xué)生對知識的吸收內化。在學(xué)生儲備了一定的知識結構后，我們就可以利用PBL（problem-basedlearning）教學(xué)法，基于問(wèn)題和興趣激發(fā)學(xué)生探索世界，創(chuàng )造未來(lái)，培養出當今世界需要的人才。
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