基于OTPPPSE模式的大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例

摘 要：翻轉(zhuǎn)課堂由于課程屬性不同，往往有不同實現(xiàn)路徑，本文嘗試運用OTPPPSE模式規(guī)劃大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程，通過光的干涉課堂實踐，在課堂的可控性和有效性方面都得到充分體現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：OTPPPSE；翻轉(zhuǎn)課堂；大學(xué)物理；教學(xué)案例

翻轉(zhuǎn)課堂作為新時期經(jīng)典教學(xué)模式，得到廣大教師認(rèn)可和實踐。本文從翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理教學(xué)實踐中摸索OTPPPSE模式。

一、 基于OTPPPSE翻轉(zhuǎn)課堂模式構(gòu)建

為了實現(xiàn)對大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程可控、可反饋及更有效教學(xué)，根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，對教學(xué)環(huán)節(jié)全流程按照“OTPPPSE”順序固化。其教學(xué)過程包括目標(biāo)、任務(wù)、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測、總結(jié)及評價；其英文首字母恰好為“OTPPPSE”。

二、 基于OTPPPSE翻轉(zhuǎn)課堂模式實施

光的干涉是物理學(xué)重要理論分支，是波動光學(xué)重要節(jié)點。本文通過光的干涉為例，闡述基于OTPPPSE模式翻轉(zhuǎn)課堂的實現(xiàn)方式和方法。

1. 呈現(xiàn)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)（MOOC平臺）

依據(jù)物理學(xué)課程目標(biāo)，按照OTPPPSE模式目標(biāo)分類法，確定知識、能力以及情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)。

（1）知識：理解惠更斯原理及波的疊加原理；理解楊氏雙縫干涉光路、光程差、干涉條件及干涉條紋的特征。

（2）能力：運用干涉條件解決雙縫干涉條紋分布問題；運用薄膜干涉條件解決或設(shè)計光學(xué)鏡頭或介質(zhì)鍍膜問題；掌握增透膜和高反射膜的原理及其應(yīng)用；體驗“現(xiàn)象→理論推導(dǎo)和分析→實驗驗證→應(yīng)用”的物理學(xué)研究過程。

（3）情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度；通過小組分工和協(xié)作，提升交往和協(xié)同能力，分享情感體驗；體會知識力量，物理學(xué)的美感和生活的美好。

2. 布置學(xué)習(xí)任務(wù)（MOOC平臺或課堂結(jié)束）

學(xué)生課前的學(xué)習(xí)任務(wù)：

任務(wù)點1（個人）：MOOC平臺學(xué)習(xí)理解惠更斯原理及波的疊加原理、楊氏雙縫干涉、薄膜干涉等MOOC課程；

任務(wù)點2（小組為單位）：開放實驗室或仿真實驗平臺探索楊氏雙縫干涉、薄膜干涉、牛頓環(huán)、邁克爾遜干涉（選做）條紋特點及影響條紋分布因素，并拍攝視頻或制作相關(guān)PPT，上傳MOOC平臺分享；

任務(wù)點3（選學(xué)）：學(xué)習(xí)MOOC平臺教師提供的參考文獻(xiàn)。

3. 課前學(xué)習(xí)測試（前測）

（1）若黃色光在真空中波長為λ，入射到均勻透明介質(zhì)（折射率為n），光的相位變化3π，則其通過的路徑長度為（ ）

A. 6λB. 1.5λ/nC. 6λD.1.5nλ

（2）在楊氏雙縫實驗中，不改變其他條件，如果增加兩縫之間的距離，則干涉條紋將（ ）

A. 變稀B. 不變C. 變密D. 消失

學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況，羅列自己的聽課指南，以利于有針對性課堂聽課和學(xué)習(xí)。

4. 課堂參與式學(xué)習(xí)

（1）知識點和前側(cè)的調(diào)查：MOOC平臺分發(fā)知識點和前側(cè)的調(diào)查問卷，學(xué)習(xí)通APP實現(xiàn)調(diào)查反饋。

通過MOOC課程學(xué)習(xí)，你需要進(jìn)一步講解的知識點有下列哪些（多選題）？（ ）

A. 發(fā)光機理 B. 光程及光程差 C. 干涉條件 D. 楊氏雙縫干涉條紋規(guī)律及其計算 E. 楊氏雙縫干涉光程差變化導(dǎo)致條紋變化問題 F. 半波損失 G. 薄膜干涉的光程問題 H. 薄膜干涉的條件 I. 增透膜及高反射膜問題

前側(cè)調(diào)查為題號選擇。

（2）解惑和答疑：學(xué)習(xí)小組自主領(lǐng)取普遍疑難知識點和問題，現(xiàn)場講解，教師根據(jù)實際情況輔助性講解并對小組或個人給予評價和激勵。

難點1：楊氏干涉實驗；難點2：半波損失；難點3：增透膜及高反射膜。

（3）構(gòu)建知識樹：學(xué)習(xí)小組運用手寫繪圖或思維導(dǎo)圖軟件，構(gòu)建知識鏈接體系，學(xué)生選出最優(yōu)知識導(dǎo)圖；共同修訂形成最優(yōu)化知識導(dǎo)圖，形成系統(tǒng)性網(wǎng)絡(luò)化知識。

5. 課堂后測

針對光的干涉知識和能力目標(biāo)，在考慮學(xué)生知識薄弱點，以及難度梯度，設(shè)計以下測試題：在楊氏雙縫實驗中，若縫間距d=0.2mm，縫屏間距為D=20cm，當(dāng)波長為 550nm 單色光入射時，求出干涉條紋間距？

學(xué)生完成測試，小組交換修改答案；針對普遍存在的問題，教師根據(jù)實際情況輔助性講解。

6. 課堂總結(jié)與反思

（1）修訂知識樹：學(xué)生根據(jù)前面的學(xué)習(xí)，以小組為單位，依據(jù)原有的知識樹，結(jié)合參與式學(xué)習(xí)，以及后測等構(gòu)建更完備的知識樹。

（2）總結(jié)和歸納：評選最優(yōu)化的知識樹，并邀請該組學(xué)生展示并講解。教師對知識點體系和學(xué)生普遍存在的問題進(jìn)行歸納。

7. 學(xué)習(xí)評價

學(xué)生小組和個體在MOOC平臺自評、互評結(jié)合教師評價，按照一定量化指標(biāo)，確定并公布評價結(jié)果；激勵：對表現(xiàn)優(yōu)異的小組和個體進(jìn)行現(xiàn)場表揚并給予相應(yīng)學(xué)習(xí)激勵分，作為期末總成績重要組成部分。

三、 基于OTPPPSE翻轉(zhuǎn)課堂模式的實踐反思

將OTPPPSE模式和翻轉(zhuǎn)課堂模式整合到大學(xué)物理教學(xué)中，很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性，有利于教學(xué)過程和學(xué)習(xí)過程可留痕、可控制、可反饋，教學(xué)目標(biāo)可預(yù)見。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅山孩.基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式文獻(xiàn)分析[J].學(xué)周刊，2017，（35）：20-21.

[2]何克抗.建構(gòu)主義的教學(xué)模式、教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計[J].北京師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），1997，（05）：74-81.

作者簡介：

梅山孩，浙江省杭州市，浙江樹人大學(xué)。endprint