翻轉課堂與大學物理教學

周朋霞++張源旺++仲崇貴++許田

【摘要】結合目前較為熱門的新型教學模式——翻轉課堂的優缺點、大學物理內容的特點以及學生的時間分配等，提出了在大學物理的教學過程中采用傳統教學方式教授具有鋪墊作用的知識，在此基礎上采用翻轉課堂的教學模式講解具有類比內容的部分，這樣可以加深前后知識的對比性，更好地使學生掌握所學的大學物理知識。

【關鍵詞】翻轉課堂 大學物理 教學模式

【基金項目】南通大學校內前期預研基金：13180046；南通大學博士啟動基金項目；南通大學教改項目：2013B121；2015B03。

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）02-0238-02

一、翻轉課堂的特點及其歷史

（一）翻轉課堂的簡介

近幾年來，翻轉課堂作為一種新型的教學模式正被全球不同學校的教師所探究和推崇。翻轉課堂的教學模式分為兩個過程：課前學生觀看教師事先準備好的視頻的自學過程和課中學生與教師的探討及鞏固過程，這兩個過程又被稱為知識傳授過程和知識內化過程[1]。而傳統的教學模式分為三個階段：課前學生預習知識、課中教師傳授知識、課后學生通過作業鞏固知識。與傳統教學模式相比較，可以看出翻轉課堂是把傳統教學模式中的前兩個階段變為其第一階段，把傳統教學的第三個階段轉換到課堂上來。從這種意義上來說，翻轉課堂是顛倒了“知識傳授”和“知識內化”的課中和課下的過程，在一定程度上增強了學生的自學能力，滿足了學生的個性化學習并增加了師生探討和交流的時間，增進了師生友誼。

（二）翻轉課堂的歷史

2007年，美國林地公園高中的喬納森·伯爾曼（Jonathan Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）兩位化學教師采用視頻進行教學，并把視頻放置在網絡上便于給缺課的學生進行補課，這種教學模式受到學生的普遍認可。翻轉課堂是2011年薩爾曼·可汗在TED大會上的演講報告《用視頻重新創造教育》中提出來的，此報告介紹了視頻學習的方式和效果，并引起廣大教育者的關注，使翻轉課堂教學模式成為全球關注的一種新型教學模式。目前，翻轉課堂也引起了國內許多中小學的注意，取得了一定的效果。而翻轉課堂在大學物理的教學模式中展開的工作并不多，這種新型模式的教學模式在大學教學中的成效并未得到充分的體現，本文結合大學物理這門理工科的公共基礎課與翻轉課堂模式的特點，分析得到翻轉課堂可以適當地在大學物理教學中進行展開，但不是全面展開。

二、大學物理的教學特點

（一）上課的學生特點

大學物理主要是針對在校的理工科本科生進行的一門課程，對各學科的專業的學習起到一定的輔助作用。上大學物理的學生既有專業不同的個性化特點又有人數較多教師無法全面顧及每個人的特點。且大學物理中需深入學習的內容會因不同專業而不同的。

（二）物理學的內容特點

物理學主要研究物質運動最基本、最普遍的形式，包括機械運動、分子熱運動、電磁運動、原子和原子核內部的運動等。大學物理涵蓋了物理學的所有內容，分為力學、熱學、電磁學、光學和量子力學部分。內容多而繁雜，但每個部分的內容前后都有類比性，有規可循。對于不同專業的學生要進行相應地突出一些相關的內容，例如，對于建工學院要突出力學部分，對于電子學院要突出電磁學部分，而對于化工學院應適當地突出熱學和光學部分等。當然，對于所有的專業，大學物理的教學過程中還要教會學生學習到解決問題的邏輯思維能力。

三、翻轉課堂在大學物理中的應用

（一）翻轉課堂在大學物理中實施的優點

翻轉課堂在大學物理的教學中有一定的作用。一方面，目前大學物理的課時在逐漸減少。在這種情況下，適當把部分內容分散在課前掌握會使得課堂上的時間能被更好地利用。而翻轉課堂的“課前自主學習+課堂深度互動”教學模式恰好能滿足大學物理課時缺少的需要。

另一方面，課堂中的探討可以真正實現因材施教。教師可以根據學生的專業對大學物理中不同內容提出不同深度的問題并根據學生觀看視頻所提出的問題，通過學生分組討論后，有針對性地幫助學生解決問題并提出指導方針。從而更有效地幫助學生鞏固知識。從上述的意義看，翻轉課堂在大學物理教學中的應用有一定的有益幫助。

（二）翻轉課堂實施過程中可能遇到的實際困難

翻轉課堂一個重要的環節是通過學生課前觀看視頻進行提前學習。這里涉及到兩個問題，第一是視頻的制作和質量問題，第二是學生課前的時間占用情況。教學視頻有兩種來源，可通過網絡獲取，經教師從中選擇較為精華的視頻傳到網絡平臺給學生觀看，這種獲取方法比較簡便，但是所獲取的視頻不一定與學生學習的內容嚴格地統一，這使得教師需進行二次制作從而形成適合所教學生的學習視頻。對于第二個問題，學生課前觀看視頻也會耗去學生大量的課余時間，長期翻轉課堂教學模式所占的時間恐怕會讓學生對看視頻產生抵觸情緒，這樣就無法在課中實現翻轉課堂的最佳效果。

（三）在傳統教學模式基礎上選擇性地對部分內容實施翻轉課堂學習

縱觀歷史，每種新的教學模式都無法完全替代傳統的教學模式，傳統的教學模式通過“課前預習+課中講解+課后作業鞏固+教師批改作業”形式達到傳授知識的目的。這可以相對節約學生和教師的時間。

綜合傳統教學模式的特點和翻轉課堂的優缺點，在大學物理的施教過程中，我們可以對部分內容采用翻轉課堂的模式進行教學。大學物理每個學科里面的內容都有一定的聯系，如，力學中質點的運動（平動）與剛體的轉動所滿足的運動方程和動力學方程有相類似的形式；光學中干涉和衍射之間有很密切的聯系，光波衍射的光強分布是利用干涉的思想進行分析的，同時光波中的干涉機制與機械波的干涉機制相同；電磁學中對電場的描述與磁場的描述，以及電場強度和磁感強度之間所滿足的規律都有極大的類比之處。大學物理中學科內部的聯系以及學科間的聯系都給教師提供了很好的機會去結合傳統教學模式和翻轉課堂教學模式進行教學。實際教學過程中，我們可以先把力學中的質點運動部分采用傳統的教學模式進行講授，在此基礎上對剛體轉動部分進行翻轉課堂式講授；在光學部分對干涉部分采用傳統教學模式，而對衍射部分采用翻轉課堂模式講授；對于電磁學部分可分別對電學部分和磁學部分采用傳統教學模式和翻轉課堂教學模式。傳統教學模式和翻轉課堂教學模式的這種結合方式可讓學生對比性理解和掌握大學物理知識。

（四）實現翻轉課堂舉例

表Ⅰ：大學物理中電磁場內容

對于不同的專業可以選擇不同的內容進行翻轉課堂教學模式，從而突出其在相應方面的創新能力。下面以電磁學部分的內容為例，簡要介紹大學物理翻轉課堂的流程。

靜電場部分的內容與靜磁場部分的內容有一一對應關系。

在靜電場的基礎上，對靜磁場部分進行翻轉課堂模式學習。讓學生通過課前觀看靜磁場的視頻，得到表I的對比內容，并比較靜電場的規律和靜磁場所滿足的規律間關系。

通過課前提出問題，并讓學生比較靜電場和靜磁場的內容，已知表格中靜電場部分的內容，讓學生寫出相應的靜磁場部分內容，可以加深學生對兩者異同點的認識，并達到不容易混淆的目的。在課堂上，教師可以指出兩者所滿足的規律的不同點主要是源于電場和磁場分別是有源場和有旋場的本質區別，并通過一系列的題目達到鞏固知識的目的。同時，還可以指出一些相關的應用來提高學生學習大學物理的興趣。

總之，結合翻轉課堂和大學物理的特點，可在傳統教學的基礎上，對大學物理的部分內容實施翻轉課堂的教學模式，從而使得學生更易掌握所學的內容。

參考文獻：

[1]楊剛，楊文正，陳立. 十大“翻轉課堂”精彩案例[J].中小學信息技術教育， 2012（3） 12-15.

[2]李慧娟，楊彥偉，劉合群. 基于創新教育的“翻轉課堂”教學模式探究[J]. 教育與職業（教法研究）， 2015（2） 160-161.

[3]于天貞. 從“主演”到“導演”：基礎教育翻轉課堂中教師角色轉換及其路徑[J].上海教育科研（教師教育）， 2014（5） 49-52.endprint