翻转课堂中大学物理实验教学研究论文

翻转课堂中大学物理实验教学研究论文

　　摘要：教学质量的提高是学校改革的重中之重，是提升人才培养目标的必要途径。目前，多媒体、电脑、互联网、信息技术都发生了翻天覆地的变化。在网络覆盖到全球的每一个角落的同时，教育的教学方法、教学手段、教学目标、教学模式、教学过程、教学角色等许多方面都有了巨大的创新。翻转课堂的学习以网络为基础，是网络与信息技术不断发展的必然产物。通过把翻转课堂教学法引入大学物理实验教学中，分析应用并进行翻转课堂教学。PBL教学要求学生先掌握一定的知识，再进行项目推进。PBL教学与翻转课堂教学有机结合，因材施教，提高人才培养目标。

　　关键词：翻转课堂；实验教学；PBL；大学物理

　　实验在课程改革的今天，教学改革的成败与否，决定着课堂教学效率的高低，物理学科是一门实践科学，因此，大学物理实验在物理教学中起着至关重要的作用。随着科技的进步与发展，尤其是多媒体技术的发展，实验教学改革呈现多样化趋势[1-3]。利用视频实施教学，在多年以前人们就进行过探索。翻转课堂改变了传统教学中师生角色，通过重新规划课堂教学时间，改变传统“填鸭式”的教学模式。互联网技术与计算机技术的发展，为教学模式的改革创造了条件，形成新改革模式下的学习氛围[4-6]。翻转课堂的本质不是视频教学，而是对教学流程的重组，其关键在于学生在课前进行了有效的自主学习，且充分利用课堂教学时间进行了深入的互动交流和学习。本文以大学物理实验为基础，应用翻转课堂教学法实施的教学研究，旨在培养独立的创新型人才。以问题为导向的教学方法（problem-basedlearning，PBL）强调学生的主动学习。它着重培养学生自主学习和解决问题的能力，因此，PBL教学通过设计实际任务，引导学生自主探究和分析解决问题的能力，从而实现学生对科学知识的掌握[7-10]。本文通过分析翻转课堂教学法的优势和实施方法，并以热电偶的定标和测量为例，进行翻转课堂教学。最后指出翻转课堂与PBL教学有机结合，进行因材施教。

　　一、翻转课堂教学的优越性

　　翻转课堂是教师制作教学视频，学生根据个人情况安排和控制自己的学习。学生在家看教师的视频讲解，而不必把对基本知识的掌握限制在课堂上，学生完全可以根据自己的学习进度和时间进行有效控制，能重复学习没有及时掌握的内容。这样教师可以充分利用课堂时间，开展讨论课和举办小型讲座，有助于提高教师与学生的互动。翻转课堂加强了教师与学生的互动、学生与学生的互动。传统教学模式侧重教师的教，而翻转课堂侧重学生的学，同时也强调教师如何来引导学生更好的学习。如果学生不乐意学习，教师和家长怎样创造条件激励学生学习。

　　二、翻转课堂的实施

　　1.视频的制作。教学视频要具有针对性，一个问题对应一个视频，每个视频只有几分钟的时间，长的也不超过十几分钟。这样视频教学有利于学生自主学习，有助于学生对自我进行有效控制，便于学生学习时集中注意力。视频还要具有暂停回放功能，方便学生遇到不会的问题时进行回放或者查阅资料。2.调整课堂教学结构。兴趣是最好的老师，激发学生学习兴趣是教学成功的关键。传统课堂教学偏重“灌输式”教学，学生被动接受，而吸收内化由学生课后独立完成。这样很容易让学生变得迟钝而有挫败感，失去学习的信心和动力。事实上，学生要真正全身心地投入到学习中去，重点是他必须有学习的兴趣和信心。探究型行为是吸收内化的重要表现，而探究是以问题为前提的。课堂以学生为本，以自学、质疑、探究为手段。因疑而去解疑，解疑而成内化。一切皆由疑生悟，真正成为了学生内化的动力。教师在学生将知识内化的过程中发挥导师的作用。3.检测学生学习效果。为了掌握学生对学习内容的理解程度，学生学习完教学视频后设置了小测验，每个小测验给学生三次做题机会，以最高分计入平时成绩。这样不仅有助于教师了解学生的学习情况，同时也有助于学生进行自我检查，了解自己对知识的掌握程度，没有掌握的学生可以重复观看，找出解决问题的突破点。教学视频也便于学生以后查找、学习和巩固。评价手段的提升为教师了解学生提供了方便。

　　三、翻转课堂在大学物理实验中的应用

　　本文以热电偶的定标和测量为例，应用翻转课堂教学法进行实验教学和指导。热电偶的重要作用是制作温度传感器，是用电压来表示温度，这样便于我们应用示波器或电压表来测量。1.课前任务设计。认真复习电动势的基础内容，深入了解热电偶的温差电动势。认真预习本节课要讲授的内容，认真观看提供的视频，完成思考题，设计实验数据表格，拓展对实验的理解程度，构想设计实验。

　　2.问题设计。热电偶为什么要选用不同材质的导体或半导体？同种材质的是否可以？热电偶为什么要标定？实验中怎样判定热电偶两根引线的正、负极性？如果在实验中热电偶“冷端”不放在冰水混合物中，而直接处于室温中，对实验结果会有些什么影响？

　　3.课上任务设计。课前教师总结课前教学平台上学生自主学习的情况，做出点评，解决学生的疑难问题。课堂上让学生在掌握基础知识的前提下进行实验操作，要求在规定时间内完成。然后小组发言，谈一谈对这堂课的学习体会，学到了什么，还有什么疑惑。最后教师总结本节课的内容，评价小组表现，给出相应的分数。如果学生课前学习状况不理想，可以增加教师讲授这一环节，讲授主要知识点。

　　4.学习环境设计。使学生处于注意力集中的状态，小组间友好互助，教师先做一个引导，从制作温度传感器来激发学生的学习观念、学习动机、情感、意志，使学生学习时间维持良好的状态以促进学生良好的学习效果。

　　5.评价设计。评价设计的主要目的是让学生参与讨论活动，教师引导来达到教学目标。通过分组活动培养学生的相互协作精神，也激发学生的学习兴趣。在动手实践及分组讨论的过程中观察学生课堂上的参与程度.在练习过程中，教师当堂察看学生完成练习的情况。课后作业批改能够反馈学生对所学知识的掌握程度及存在的问题.对于言谈举止大方得体的学生以及逻辑清晰的学生要加以表扬，以增加其信心.对于思维不是很清晰的学生要给予引导和鼓励。

　　四、存在问题

　　翻转课堂首先要求老师创建教学视频，这对老师借用科技手段进行教学的能力是一大考验。做视频对老师来说是很费精力的一件事。在课堂上把握教学时间让学生自主探索、合作交流，不仅要注意组织好学生，还要在教学上有所改变，老师也要在教学实践中不断提高组织、引导学生开展有效学习活动的能力。学生自主探索空间的大小，关键在于老师设计问题的难易程度。在设定问题的时候老师要给学生足够的自由，让学生有空间去解决问题。

　　五、PBL教学

　　PBL教学不仅要求教师熟练掌握专业知识，还要具备与专业相关的科学知识。PBL作为新型的教学模式，强调知识的应用，因此，教师要设置能启发学生主动学习的问题情境，重点培养学生解决问题的技能，从而达到对基本知识的掌握和应用，这有助于培养学生的创新能力，适应当今社会科学发展的需要[11，12]。

　　六、结语

　　基于以上分析，我们已经知道翻转课堂是通过创建教学视频，让学生课前自主学习，课堂上教师与学生交流互动，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的吸收内化。在学生储备了一定的知识结构后，我们就可以利用PBL（problem-basedlearning）教学法，基于问题和兴趣激发学生探索世界，创造未来，培养出当今世界需要的人才。

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