微課和翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究

高銀浩，梁明超，曹永華

(河南科技學(xué)院 機(jī)電學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

大學(xué)物理實驗是一門實踐性較強的課程，且是理工科各專業(yè)必修的一門課程，是學(xué)生在大學(xué)里受到系統(tǒng)實驗技能訓(xùn)練的開端，它在培養(yǎng)學(xué)生運用實驗手段去分析、觀察、發(fā)現(xiàn)乃至研究解決問題的能力方面，在提高學(xué)生科學(xué)實驗素質(zhì)方面，都起著重要的作用。因此，大學(xué)物理實驗的教學(xué)一直受到各大高校師生的高度關(guān)注。隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)模式開始在高校開展[1-9]。怎樣將這些教學(xué)模式的優(yōu)點與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，達(dá)到優(yōu)化的課堂效果，也成為每個教師關(guān)注的焦點，特別是對于側(cè)重于實際操作的實驗課程來說，也不斷面臨著新的問題。本研究將微課、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入到大學(xué)物理實驗中，通過發(fā)揮教師積極引導(dǎo)作用，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗素質(zhì)，提高大學(xué)物理實驗教學(xué)效果的目的。

1 微課、翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵和特點

微課，是就某一知識點為教學(xué)內(nèi)容，以簡短的視頻來呈現(xiàn)的一種教學(xué)方式，它目的性針對性強，視頻簡短，可以有圖片、動畫、文字形式輔助，趣味性、專業(yè)性、直觀性更強，更容易引起學(xué)生的興趣。

翻轉(zhuǎn)課堂則是調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，讓學(xué)生課下觀看視頻，課上減少教師講授時間，把課堂變成師生互動的場所。

2 微課、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用

2.1 課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)習(xí)是進(jìn)行物理實驗非常重要的環(huán)節(jié)之一，學(xué)生是否預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)效果如何直接影響物理實驗的教學(xué)效果。當(dāng)前學(xué)生的預(yù)習(xí)方式是對著教材把實驗?zāi)康?、儀器、原理、步驟和注意事項簡單了解一下，沒有實驗儀器的具象模式，學(xué)生只能憑想象去理解實驗。

如果課前預(yù)習(xí)以微課為主，微課通過豐富的圖片和視頻來展示儀器，教師邊操作邊講解，實驗過程及實驗現(xiàn)象都能清楚地展示在學(xué)生眼前，使學(xué)生能很快了解實驗?zāi)康?，熟悉實驗儀器及操作，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有繼續(xù)探究思考的動力。因此，在大學(xué)物理實驗教學(xué)中，學(xué)生要在課前觀看教師制作的相關(guān)實驗的視頻，并通過回答視頻后面的四五個小問題，檢驗學(xué)生對實驗的理解程度，讓學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)情況有基本的了解，對實驗原理、實驗方案及需要記錄什么實驗數(shù)據(jù)才會有更深的思考。學(xué)生可以反復(fù)觀看視頻，還可以通過教師建立的實驗微信群、QQ群與教師、同學(xué)進(jìn)行交流、討論。

實踐證明，通過微課進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的方式，讓學(xué)生在預(yù)習(xí)時易于將原理與操作對應(yīng)起來，達(dá)到了預(yù)習(xí)的目的，也使學(xué)生對實驗有所期待，提高了實驗教學(xué)的效果。

2.2 課堂實驗過程

大學(xué)物理實驗這種實踐性較強的課程，要求以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)為輔，傳統(tǒng)的實驗課堂教學(xué)模式教師上課把實驗有關(guān)的細(xì)節(jié)一點不漏地講給學(xué)生，占用了大部分課堂時間，扼殺了學(xué)生的實驗主動性，學(xué)生不太理解實驗原理，不明白為什么出現(xiàn)這樣的實驗結(jié)果，不清楚記錄哪些有用的數(shù)據(jù)。學(xué)生在實驗過程中完全按教師所說的正確步驟去操作，沒有機(jī)會動腦思考，對于實驗課程要求的培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)等起到了非常大的阻礙作用。

而翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，已經(jīng)把介紹性的信息放在微視頻中讓學(xué)生在課前預(yù)習(xí)，學(xué)生已基本了解相關(guān)的實驗知識，課堂上教師就不用再詳細(xì)講解實驗?zāi)康?、原理、步驟、儀器使用方法等，進(jìn)而更好地開展以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。如何在課堂上有效引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究，讓學(xué)生成為課堂的主人成為教師首要考慮的問題。為了達(dá)到這一目的，教師在課堂上可以花較短的時間通過提問來檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，引導(dǎo)學(xué)生回顧視頻中的教學(xué)內(nèi)容，對有問題的同學(xué)進(jìn)行答疑輔導(dǎo)，留出更多時間給學(xué)生自己動手操作。在操作過程中，遇到問題，首先讓他們觀看教學(xué)視頻，看能不能理解，自主分析并解決相關(guān)問題，如果實在存在理解死角，鼓勵學(xué)生和教師進(jìn)行課堂交流、討論所遇到的問題，實現(xiàn)對問題地深入理解。教師還要及時關(guān)注學(xué)生的實驗進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)問題及時指出，引導(dǎo)其理解并能正確操作實驗儀器。對于學(xué)生得到的實驗數(shù)據(jù)，也要及時反饋，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對哪一個問題理解有誤，對于明顯錯誤的數(shù)據(jù)要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考，找出錯誤的原因。

實踐證明，通過這種方式進(jìn)行課堂實驗教學(xué)，學(xué)生和教師有了更多的時間進(jìn)行交流，學(xué)生不但能自己進(jìn)行實驗測量，還能對實驗現(xiàn)象及其原因進(jìn)行分析、驗證和總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

2.3 實驗后反思

做完實驗后引導(dǎo)學(xué)生分組討論，例如實驗方案是否完善，還有沒有其他的方案可以達(dá)到實驗?zāi)康模徊僮鲿r儀器使用是否正確，操作時實驗順序是否可以調(diào)換；分析實驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差的原因，應(yīng)該怎樣做才能減小誤差；數(shù)據(jù)處理方法是否合適，能否選擇其他的數(shù)據(jù)處理方法；所選的實驗方案是否可以測量其他的物理量，怎樣改進(jìn)。通過討論可以激發(fā)學(xué)生的思考，提高參與的主動性，加深對實驗相關(guān)問題的理解，促進(jìn)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時對實驗中出現(xiàn)的問題給教師及時的反饋，促進(jìn)教師修改教學(xué)資料、調(diào)整課堂的引導(dǎo)方式。

3 結(jié)語

通過在大學(xué)物理實驗教學(xué)中實行微課、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，取得了一些成效。首先，錄制了多個教師的實驗教學(xué)視頻，每位教師的講課內(nèi)容體現(xiàn)在視頻中，通過網(wǎng)絡(luò)共享發(fā)布在大學(xué)物理實驗的微信、QQ及學(xué)習(xí)通平臺上，學(xué)生在預(yù)習(xí)時，可以接觸到多種風(fēng)格的教學(xué)，實現(xiàn)真正意義上的資源共享。其次，翻轉(zhuǎn)課堂模式也促使教師不斷加強學(xué)習(xí)，提高教師調(diào)動學(xué)生參與互動、對課堂進(jìn)行把控及細(xì)致的觀察能力，大大提升了自身的業(yè)務(wù)能力。最后，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式把學(xué)習(xí)的自主權(quán)交還給學(xué)生，使學(xué)生成為課堂的主人，學(xué)習(xí)的主人，激發(fā)了學(xué)生的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、分析問題和解決問題的能力、質(zhì)疑和創(chuàng)新能力，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量。要使微課、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能夠更好地在實踐中應(yīng)用，還需要不斷地探索、總結(jié)并逐步完善教學(xué)各環(huán)節(jié)，更加高效地促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。