《新能源材料》的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)證研究

張霞　溫永春　陶澤天

摘要：本論文根據(jù)《新能源材料》課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程，驗(yàn)證了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)在普通全日制大學(xué)課堂上實(shí)施的可行性。給出了更適合的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，并根據(jù)教學(xué)實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進(jìn)行了教學(xué)反思，提出了改善措施。研究證實(shí)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式能有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將成為未來大學(xué)教室暢行的一種教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)設(shè)計(jì)；學(xué)習(xí)任務(wù)單；教學(xué)反思

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0219-02

一、簡介

翻轉(zhuǎn)課堂（Inverted Classroom）是一種將課內(nèi)與課外教學(xué)活動顛倒的教學(xué)模式[1]。在其教學(xué)過程中，教師將視頻講解和PPT演示上傳到網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生在課外時間觀看，然后把課堂的時間節(jié)省出來進(jìn)行討論和作業(yè)，強(qiáng)化學(xué)生對知識的消化吸收。翻轉(zhuǎn)課堂又稱Flipped Classroom，2012年翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的驅(qū)動者喬納森·伯格曼和亞倫·薩姆斯認(rèn)為“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的四個關(guān)鍵支柱是靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境、變革后的學(xué)習(xí)文化、定制的內(nèi)容和專業(yè)的教育者，它們是翻轉(zhuǎn)課堂必備的四個特征元素[2]。

國內(nèi)眾多學(xué)校都在采用翻轉(zhuǎn)課堂模式[3，4]，期望翻轉(zhuǎn)課堂成為教學(xué)改革的一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)，但一般要選擇特殊班級進(jìn)行授課，并未取得可推行性的效果。因?yàn)檫@種教學(xué)模式很大程度上依賴于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，并受到教師課堂掌控能力的影響，這正是這種教學(xué)模式目前在我國普通本科院校尚未推行的原因。

基于此，筆者利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，進(jìn)行了一門專業(yè)課程——《新能源材料》的教學(xué)，在教學(xué)過程中對教學(xué)方法、學(xué)生心理和教學(xué)效果等方面進(jìn)行了分析，并總結(jié)出一套“改良版”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，以期為我國推行翻轉(zhuǎn)課堂提供一定的幫助。

二、“新能源材料”課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

本學(xué)期“新能源材料”課程的教學(xué)采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，教學(xué)過程設(shè)計(jì)為三個步驟。第一步，認(rèn)真?zhèn)湔n，包括備學(xué)生、備教材、備教法和備教學(xué)資料。第二步，教學(xué)的實(shí)施。首先，提出“學(xué)習(xí)任務(wù)單”，同時為學(xué)生提供一定的學(xué)習(xí)資源，比如參考書、網(wǎng)絡(luò)課程和視頻錄像等；然后，學(xué)生根據(jù)任務(wù)單自主學(xué)習(xí)，并分組制作教學(xué)PPT，將所學(xué)內(nèi)容在課堂上呈現(xiàn)給大家；最后，組織討論課，就前面提出的問題進(jìn)行討論。第三步，教學(xué)成果檢查。

三、“新能源材料”課程教學(xué)的實(shí)施

1.課前準(zhǔn)備。首先制訂教學(xué)大綱、教材、參考書和網(wǎng)絡(luò)資源，并據(jù)此明確課程的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)。又根據(jù)每一章節(jié)內(nèi)容的不同指定了相應(yīng)的參考書。

網(wǎng)絡(luò)資源主要是自建的“新能源材料”課程網(wǎng)站，網(wǎng)址http：//kcjs.ycit.cn/cb/49826409。同時參考普林斯頓大學(xué)公開課：能源和環(huán)境；浙江大學(xué)公開課：新材料與社會進(jìn)步。

其次，為了更好的分析教學(xué)效果，以便進(jìn)行有效的反思，找尋合理的改進(jìn)措施，本次授課講還進(jìn)行了全程錄像。

2.學(xué)習(xí)任務(wù)發(fā)布。首先設(shè)置任務(wù)單，盡量包含教材所涉獵的所有核心內(nèi)容。比如有關(guān)教學(xué)要點(diǎn)“鋰離子電池負(fù)極材料”，可以設(shè)置一下學(xué)習(xí)任務(wù)：（1）鋰離子電池負(fù)極材料的演變過程有哪些，每一類負(fù)極材料所具有的特點(diǎn)？（2）鋰離子電池負(fù)極材料所應(yīng)具備的條件有哪些？為什么？（3）金屬鋰作為負(fù)極材料存在的問題是什么？（4）鋰合金負(fù)極材料有哪些？仍存在什么問題？（5）表征負(fù)極材料的電化學(xué)性能的參數(shù)有哪些？（6）鋰離子電池負(fù)極材料的研發(fā)方向有哪些？

當(dāng)堂布置本章節(jié)任務(wù)書。布置任務(wù)書題目的過程，包括題目的分析、題目對應(yīng)知識的范疇、題目答案的要求等。還包括，明確學(xué)生分組及每小組承擔(dān)任務(wù)書的內(nèi)容。

3.學(xué)生完成任務(wù)單。學(xué)生完成任務(wù)單的過程主要包括以下幾個部分：小組合作學(xué)習(xí)，并根據(jù)任務(wù)單整理學(xué)習(xí)資料，同時制作課堂講解用PPT。課堂講授，由學(xué)習(xí)小組的代表進(jìn)行課堂講授，將本小組的學(xué)習(xí)成果講給全班同學(xué)。參與討論，針對老師和同學(xué)們提出的問題，給予回答。

4.討論課的組織。在同學(xué)們完成任務(wù)單后，由老師組織討論課。首先要確定討論課的內(nèi)容。這需要任課老師在學(xué)生講解的過程中，留意以下內(nèi)容：（1）哪些問題沒有回答正確；（2）哪些問題沒有回答完整；（3）在講解過程又提出了哪些學(xué)生還不是很清楚的新問題；（4）哪些問題比較具有代表性。將這些內(nèi)容反饋給全體同學(xué)，盡量當(dāng)堂解決，如果問題過于復(fù)雜，或者綜合性較強(qiáng)，或者比較重要，則設(shè)為討論課話題。

5.教學(xué)成果檢查和成績評定。與常規(guī)課堂教學(xué)不同，翻轉(zhuǎn)課堂更注重教學(xué)過程，不能簡單靠最終的考試來評定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，因此需要制定較為詳細(xì)的成績評價方法。我們將總成績分為兩個部分，分別為平時成績和小論文成績，各自占總成績的50%。

另外，在課程結(jié)束后布置小論文，進(jìn)行考核。為了更好地反應(yīng)同學(xué)們對已學(xué)的掌握和對新能源材料領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的了解，本次小論文考核在給出題目的同時，對撰寫內(nèi)容也提出了一定的要求。例如，論文“鋰離子電池負(fù)極材料的研究進(jìn)展”的寫作要求為“各類負(fù)極材料的研究進(jìn)展（近5年），至少包括四類負(fù)極材料（如碳基、錫基、鋰合金、納米材料等）”。

四、教學(xué)反思

從學(xué)生課堂表現(xiàn)來看，大部分同學(xué)能夠積極參與到課程講述和討論中來，通過不斷的互動、討論甚至辯論，同學(xué)們掌握了主要學(xué)習(xí)內(nèi)容。從小論文的質(zhì)量來看，能體現(xiàn)出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，大部分同學(xué)通過認(rèn)真查閱文獻(xiàn)資料，總結(jié)規(guī)律，并提出自己的認(rèn)知和想法。

但是，也出現(xiàn)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，在課堂交流中選擇退縮，小論文質(zhì)量也較差等問題。針對這些問題我們做了一些反思，提出一點(diǎn)改進(jìn)的措施。

1.更精準(zhǔn)地備課。根據(jù)知識點(diǎn)的重要性和難度，制訂更合理的“學(xué)習(xí)任務(wù)書”，刪去一些較為簡單的知識內(nèi)容，節(jié)省課堂時間。根據(jù)教學(xué)班級的實(shí)際情況劃分學(xué)習(xí)小組，爭取每個小組的成員學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)意識比較均衡。在現(xiàn)有“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，改革教學(xué)方法，能夠更有效的控制課堂上的進(jìn)度、節(jié)奏。

2.考試考察方法改革。同時采用兩種考核方式：小論文和答辯。增加答辯環(huán)節(jié)，答辯是由同學(xué)們對本次課程進(jìn)行小結(jié)，可以總結(jié)全部內(nèi)容，也可以選擇其中部分章節(jié)。答辯成績包括：論述部分，占總分50%；回答問題部分，占總分50%。

3.繼續(xù)進(jìn)行課程建設(shè)。將本課程建設(shè)成為“在線開放課程”。除提供現(xiàn)有資料外，提高微課質(zhì)量，將部分重點(diǎn)、難點(diǎn)掰開揉碎，細(xì)致講解；同時豐富網(wǎng)絡(luò)課程討論話題，加強(qiáng)學(xué)生的參與度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。學(xué)生僅從課堂上了解和掌握這些理論知識特別容易忘記，而且若無法與實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)習(xí)總浮于表面。因此增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)十分必要。

五、小結(jié)

詳細(xì)介紹了《新能源材料》翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)情況，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施到教學(xué)反思，給出了一整套可行的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)計(jì)劃。在教學(xué)實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂在常規(guī)全日制大學(xué)課堂上可能遇到的一系列問題，并給出了相應(yīng)的解決措施。總體教學(xué)效果較為理想，學(xué)生不僅學(xué)到了新能源材料的相關(guān)專業(yè)知識，也掌握另一種自主學(xué)習(xí)的方法。因此，證實(shí)了翻轉(zhuǎn)課堂的可行性，也可以預(yù)言翻轉(zhuǎn)課堂將在大學(xué)校園中成為主要的教學(xué)模式之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]Maureen J. Lage，Glenn J. Platt，Michael Treglia .Inverting the classroom：A gateway to creating an inclusive learning environment[J].The Journal of Economic Education，2000，（1）：30-43.

[2]Hamdan N，Mcknight P，McknightK，etal. A Review of Flipped Learning[EB/OL].（2013-07-01）.

http：//www.flippedlearning.org/cms/lib07/VA01923112/Centricity/Domain/41/LitReview_FlippedLearning.pdf.

[3]于歆杰，等.“電路原理”課程教學(xué)改革的理念與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2012，34（1）：1-8.