基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的“大學物理實驗”師生角色轉(zhuǎn)變探究

李敬然

摘 ? ?要：文章針對當前理工科高?！按髮W物理實驗”教學中存在的問題，提出“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式。它是現(xiàn)代信息技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，是“以學生為中心”的教學模式，有利于提高教學質(zhì)量與學生的能力素質(zhì)，促進教與學的雙面發(fā)展?！胺D(zhuǎn)課堂”帶動了師生角色的雙轉(zhuǎn)變，學生成為了學習的主體，教師成為學生學習活動的設(shè)計者、組織者與引導者。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;大學物理實驗;師生角色

中圖分類號：G642.3 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2020）11-0045-02

“大學物理實驗”是理工科高校開設(shè)的一門必修課程。它可以為學生提供豐富、直觀、形象的素材，幫助學生理解抽象的物理知識;還能在實踐中培養(yǎng)學生動手操作技能、創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的有效途徑，具有其他理論課程無法取代的優(yōu)勢。要實現(xiàn)大學物理實驗教學目標，充分發(fā)揮其應(yīng)有的教育功能，就要探索與之匹配的教學模式。

一、“大學物理實驗”教學現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的“大學物理實驗”教學，通常采用教師講解—操作示范—學生動手操作—教師答疑的教學模式。此種教學模式雖然有利于學生深入理解物理知識，對培養(yǎng)學生的動手能力也起到了一定的作用，但這種“先講解，后操作”的教學流程，把理論和實驗操作割裂開來，導致學生完全被動地、按部就班地操作儀器，并以獲得數(shù)據(jù)為主要目的，缺乏主動思考的意識，“手”和“腦”沒有結(jié)合起來。另外，受到教學時間的限制，導致物理實驗類型單一，多為簡單的測量性和驗證性實驗，而更具挑戰(zhàn)性的設(shè)計性和綜合性實驗開設(shè)很少，實驗內(nèi)容和日常生活聯(lián)系很少[1]。這些因素使 “大學物理實驗”課程發(fā)揮不出其應(yīng)有的教育功能，限制了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展。因此，如何改革“大學物理實驗”教學模式，成為目前教育工作者要解決的當務(wù)之急。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)與高等教育結(jié)合日益緊密，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入課堂教學中，將會給“大學物理實驗”教學帶來新活力?！胺D(zhuǎn)課堂”作為一種以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的新型教學模式，它具有哪些特征，又會給“大學物理實驗”教學中師生角色帶來哪些轉(zhuǎn)變？上述問題是本文要研究的主要內(nèi)容。

二、“翻轉(zhuǎn)課堂”的內(nèi)涵與特征

“翻轉(zhuǎn)課堂”（Flipped Classroom）是指學生在課前主要通過觀看教師提供的視頻和相關(guān)材料，自主學習教學內(nèi)容，課堂上師生之間相互交流，完成知識內(nèi)化過程的教學模式。

“翻轉(zhuǎn)課堂”起源于美國林地公園高中，兩位化學教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯為了解決學生缺課跟不上進度的問題，就把事先錄制好的教學視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)，以供學生學習，而在課堂上主要解決學生遇到的困難。實踐結(jié)果表明“翻轉(zhuǎn)課堂”不僅能提高學生的學習成績，還能激發(fā)學生的學習興趣，

“翻轉(zhuǎn)課堂”顛覆了傳統(tǒng)教學流程。傳統(tǒng)教學是教師在課堂上講解知識，課后學生通過自主練習及復習，掌握知識。而“翻轉(zhuǎn)課堂”則是把知識的傳授過程放到課前，由學生自主學習知識，并將知識的內(nèi)化過程放到課堂上，學生在教師的引導下，相互討論交流和實驗論證，并在發(fā)現(xiàn)和探索知識過程中，提高認識能力和創(chuàng)新能力。這種教學模式，把學生的學習活動從教師權(quán)威中解放出來，讓學生獲得相對的獨立和自由，實現(xiàn)了由以“教”為中心向以“學”為中心的轉(zhuǎn)變，是“以學生為主體”的教學模式，教師所有“教”的活動都是圍繞學生的“學”而展開，著眼于學生的學習效果和未來的發(fā)展?？梢哉f“翻轉(zhuǎn)課堂”不僅僅是簡單的教學程序翻轉(zhuǎn)，還是教學觀念的顛覆，是從教學內(nèi)容、教學形式到教學評價的整個教學系統(tǒng)的變革，是師生角色的重塑。

三、“翻轉(zhuǎn)課堂”中學生角色的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)“大學物理實驗”教學中學生是知識的接受

者，是教師實驗操作的模仿者和重復者，處于被支配的狀態(tài)?！胺D(zhuǎn)課堂”教學模式的出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)了學生被動的地位，把知識的內(nèi)化過程放到課堂上，主張課堂是“學”，而不是“教”的場所;知識是學生“學”來的，而不是教師“教”出來的;學習的主體是學生，而不是教師?！胺D(zhuǎn)課堂”教學中，不論是課前學生觀看視頻學習新知識，還是課堂上與教師交流互動解決疑難，都是以學生為中心[2]，不但以各個學習者為中心，還以學習者的不同需求為中心，體現(xiàn)了“以學生為中心”的教學模式[3]。

“翻轉(zhuǎn)課堂”打破了傳統(tǒng)實驗教學中時間和空間的限制，賦予學生更多的學習自由和選擇。教師將錄好的視頻和相關(guān)教學資料上傳到網(wǎng)絡(luò)，學生可以自由選擇觀看的時間和地點;還可以根據(jù)需要，隨時選擇快進、回放和暫停，自主掌握學習進度和節(jié)奏。

“翻轉(zhuǎn)課堂”把知識的傳授過程放到課前，相當于變相延長了教學時間，一是給學生提供了充分的課前準備時間。學習完視頻和相關(guān)材料后，學生對教學內(nèi)容有大致的把握，基礎(chǔ)薄弱的學生可在原有認知的基礎(chǔ)上，通過查找資料和詢問教師等方式彌補相關(guān)知識的不足，為學習新知識奠定基礎(chǔ);而有學習能力的學生，還可以借助網(wǎng)絡(luò)資源進一步深化和擴展教學內(nèi)容。二是課堂上每個學生都有機會獲得教師的有針對性的指導和幫助，滿足了他們的個性化學習需求，激發(fā)了學生的學習欲望，解決了傳統(tǒng)課堂上由于受到教學時間的限制，教師無法顧及學生間的個性差異問題。

“翻轉(zhuǎn)課堂”把知識的內(nèi)化過程放到課堂上，為學生營造平等、民主的氛圍，便于教師和學生之間，以及學生之間的交流互動。課堂上學生不再只是被動地“聽課”和模仿教師進行實驗操作，而是帶著一種使命感來到課堂，并發(fā)表自己的見解，與教師以及其他學生之間相互交流，實驗探究，共同商討最佳方案，從而達到知識建構(gòu)的目的。在這一過程中，課堂上不再是只有教師的一種聲音，每個學生都是課堂活動的主動參與者、實驗方案的主動提出者和修正者、實驗研究的主動探索者、知識的主動發(fā)現(xiàn)者，是課堂的主人。

四、“翻轉(zhuǎn)課堂”中教師角色的轉(zhuǎn)變

“翻轉(zhuǎn)課堂”向教師角色提出了前所未有的挑戰(zhàn)。與知識的傳授相比，它更注重知識的內(nèi)化過程，要求教師合理地安排教學活動，充分調(diào)動學生的積極性，在課堂上與學生一起開啟探索和發(fā)現(xiàn)知識的旅程。在這一過程中，不但要讓學生身心愉悅，還要提升他們的知識和能力。為此，勢必要重塑教師角色，改變教師以往的“知識的傳遞者”和“課堂掌控者”的角色。

課前，教師是教學視頻的設(shè)計者和制作者[4]。課前學生主要通過觀看視頻來自主學習。因此，如何制作高質(zhì)量的精品視頻尤為重要。教師不但要熟悉教學大綱，明確教學目標;還要分析學生身心發(fā)展特點，篩選、整合教學資源，給學生提供自主學習的階梯;要深入掌握教材，提煉教學難點和重點，把教學內(nèi)容合理地呈現(xiàn)給學生;還要布置具有針對性的分層學習任務(wù)，便于學生根據(jù)自身的實際情況和需求合理選擇，驅(qū)使學生完成課前知識儲備。特別應(yīng)注意，與傳統(tǒng)實驗教學不同，教師在課前錄制的視頻中只是提出實驗研究的任務(wù)，指出研究的方向，根據(jù)實驗的教學目標和特點在某些地方適當留白，給學生留下思考和創(chuàng)新的空間，讓他們主動探索和建構(gòu)知識。

此外，除了扎實的專業(yè)知識和優(yōu)秀的教學能力外，實驗教師還要掌握現(xiàn)代化教學資源的操作技能，要掌握視頻的錄制和后期處理軟件的使用，確保物理現(xiàn)象呈現(xiàn)出完美的視覺和聽覺效果。

在課堂上，教師是教學活動的設(shè)計者、組織者和參與者;學生則通過相互交流、協(xié)作和實驗操作等一系列探究活動，碰撞出智慧的火花，分析和解決問題。因此，教師在課前要根據(jù)學生原有知識基礎(chǔ)、認識方式和操作能力等設(shè)計好一系列的實驗探究活動，以個人探究和小組協(xié)作相結(jié)合的方式，組織學生積極參與課堂討論，使學生在提出設(shè)想的同時，進行實驗驗證和改進方案，邊思考邊操作，通過完成各個實驗探究任務(wù)，最終實現(xiàn)教學目標。另外，教師還要具備良好的組織能力，引導學生進行深度交流，使整個教學活動圍繞教學目標展開。教師要對個別學生提出的問題和實驗方案，給予及時正確的反饋和指導，還要以活動參與者的平等身份參與到課堂討論中來，提出引導性問題促使學生深度而全面的思考。

課后，教師是學生鞏固和深化知識的促進者和幫助者。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，教材不再是學生獲得知識的唯一途徑，教室也不再是學生建構(gòu)知識的唯一場所，因此教師的教學工作不再局限于課堂和書本上的教學，不但要根據(jù)學生需求適當豐富和擴展教學內(nèi)容，還應(yīng)將學生的課外自主學習時間也納入教學工作范疇。教學的形式也不再局限于面對面的交流，教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，與學生線上交流互動，為學生自主學習提供幫助，幫助他們梳理課堂知識脈絡(luò)，答疑解惑。教師還可以通過布置任務(wù)的形式，促使他們進行深入思考。教師布置的任務(wù)可以是基礎(chǔ)性任務(wù)，比如，實驗中誤差產(chǎn)生的來源有哪些？采用什么方法可以減小誤差？實驗方法有什么缺陷等。對于一些有能力的學生，教師還可以提出擴展性任務(wù)，在原有實驗基礎(chǔ)上針對某一實驗環(huán)節(jié)對學生進行設(shè)計性實驗訓練，比如，除了實驗中運用的方法外，還可以采用哪些方法進行測量？對于實驗操作流程有什么改進措施等。教師要為學生課外學習創(chuàng)造條件，開放實驗室、提供儀器設(shè)備、引領(lǐng)探究的方向。

“翻轉(zhuǎn)課堂”不僅使教師、學生的角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，同時也對教師、學生提出了相應(yīng)的能力要求。教師必須緊跟時代發(fā)展的步伐，轉(zhuǎn)變教學理念，不斷提高教學技能和使用現(xiàn)代化信息技術(shù)的能力;學生應(yīng)具備良好的學習能力、自主學習意識和自我管理能力?！胺D(zhuǎn)課堂”的順利實施，離不開教師和學生的共同努力。

參考文獻：

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[3]梅國平，劉小強.“以學習者為中心”的高校教學轉(zhuǎn)型? ? 探析：信息技術(shù)發(fā)展的視角[J].江蘇高教，2018，（1）.

[4]黃金煜，鄭友訓.“翻轉(zhuǎn)課堂”與教師角色轉(zhuǎn)型[J].上海教育? ? 科研，2014，（6）.