郭露芳 周群 楊欣
摘要:隨著教學(xué)理念和新技術(shù)的不斷發(fā)展,信息技術(shù)與課程的整合日漸深入。本文結(jié)合大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀,介紹了Web教學(xué)資源和翻轉(zhuǎn)課堂的特點,提出將Web技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合,形成基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式。本文介紹了該教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計,并就課前、課中及課后這一教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用進行分析與評價。該教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用效果良好,彌補了傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足。
關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課程;Web技術(shù);教學(xué)模式;大學(xué)物理實驗
0引言
大學(xué)物理實驗是一門實踐性和應(yīng)用型很強的課程,是理工科學(xué)生進入大學(xué)培養(yǎng)其動手能力、觀察能力、創(chuàng)新思維能力、理論聯(lián)系實際能力以及分析問題和解決問題的能力的有效途徑。當(dāng)前實驗教學(xué)過程中存在著一些問題:(1)學(xué)生缺乏實驗興趣,學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳。經(jīng)典物理實驗中大部分實驗重復(fù)和驗證教材上已有的定理和定律,內(nèi)容相對枯燥,與科學(xué)發(fā)展和生活實際脫節(jié),不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情;(2)教學(xué)方法單一,學(xué)生被動接受。在目前的實驗教學(xué)中,教師詳細地講解實驗原理、方法、步驟、數(shù)據(jù)處理等,學(xué)生往往進行的是美國人稱之為的“COOK”實驗,即照著菜譜煮飯,缺少想象力和創(chuàng)新性的鍛煉,學(xué)生對實驗背后的物理思想和意義理解不深,出現(xiàn)“知識片斷化”現(xiàn)象;(3)學(xué)生實驗基礎(chǔ)不一,容易造成基礎(chǔ)差的學(xué)生“吃不消”現(xiàn)象。物理專業(yè)學(xué)生和非物理專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)不一,一些學(xué)生在大學(xué)前接觸物理實驗機會很少,對基礎(chǔ)儀器儀表使用不了解,在課程進行過程中有一定困難。
針對以上問題,需對實驗教學(xué)模式進行改革。近幾年,國內(nèi)學(xué)者提出了多種實驗教學(xué)模式改革方法,本文工作將Web技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合,提出基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)。
1基于Web教學(xué)資源及翻轉(zhuǎn)課堂的特點
傳統(tǒng)類型的軟件平臺投資成本高,程序升級更新困難,而基于web的模式具有良好的跨平臺特性和廣泛的覆蓋性的優(yōu)點,可有效解決上述問題?;趙eb的模式本身以超鏈接作為組織形式,可提供高度的交互性,與其他應(yīng)用程序有著方便良好的接口;基于web的教學(xué)資源可以以網(wǎng)頁為單位在網(wǎng)絡(luò)中傳輸,傳輸速度快;基于web的程序?qū)\行的軟硬件平臺沒有特殊要求,因此需要的開發(fā)費用相對低廉。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)作為一種混合學(xué)習(xí)模式,成為傳統(tǒng)面對面學(xué)習(xí)和遠程教學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在課堂講解,學(xué)生課下完成作業(yè)。翻轉(zhuǎn)教學(xué),即教師創(chuàng)建視頻,學(xué)生在課外自行學(xué)習(xí),回到課堂師生面對面交流完成作業(yè)的教學(xué)模式。課堂成為教師與學(xué)生的互動平臺,可以解決學(xué)生被動接受的傳統(tǒng)模式,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),達到更好的學(xué)習(xí)效果。
2基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計
2.1建立基于web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源系統(tǒng)
基于web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源系統(tǒng)無須手動安裝軟件程序,使學(xué)生只需通過瀏覽器就可實現(xiàn)在線課程學(xué)習(xí)或下載到移動終端學(xué)習(xí),可廣泛地為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)平臺,視頻可及時暫停、重播,方便學(xué)生重復(fù)學(xué)習(xí),相當(dāng)于“一對一”的教學(xué)模式。
在傳統(tǒng)教學(xué)課程系統(tǒng)中增加教學(xué)視頻、對基礎(chǔ)物理實驗儀器如萬用表、電壓表等使用方法、實驗背景知識、實際應(yīng)用等內(nèi)容,可有效幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ),開闊視野,提高興趣。
2.2教學(xué)內(nèi)容收集
錄制教學(xué)視頻,視頻時長10min以內(nèi),控制在學(xué)生注意力比較集中的時間范圍,視頻中只顯示講解內(nèi)容的PPT,講解的語音,要求講解過程中滲透著趣味、學(xué)科思維方法。
增加基礎(chǔ)物理儀器儀表使用方法、實驗背景、實驗拓展等內(nèi)容。針對學(xué)生物理實驗?zāi)芰⒉畈积R,增加基礎(chǔ)物理儀器儀表介紹,對常用的萬用表的使用、螺旋測微器讀數(shù)方法等進行介紹,可以讓基礎(chǔ)不足的學(xué)生提前學(xué)習(xí);針對學(xué)生知識點分散的問題,增加實驗背景資料,對實驗的背景、科學(xué)家故事、實驗線索、時間節(jié)點等進行介紹,疏通學(xué)生的物理知識,將學(xué)生的知識點連成線,最后能形成知識網(wǎng);針對學(xué)生興趣不高,感覺實驗脫離實際的問題,增加實驗應(yīng)用內(nèi)容,將物理實驗與科技前沿聯(lián)系在一起,增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,感受物理實驗的魅力。
2.3翻轉(zhuǎn)教學(xué),并進行學(xué)習(xí)效果評價
采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)課堂實踐,讓學(xué)生講解學(xué)習(xí)內(nèi)容并提出問題,師生一起解決,增強學(xué)生的分析解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,很有可能延伸出很多小的創(chuàng)新課題;采用調(diào)查問卷的形式,及時了解學(xué)生對翻轉(zhuǎn)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果,根據(jù)效果反饋,調(diào)整課堂,最終形成適合大學(xué)物理實驗的翻轉(zhuǎn)教學(xué)。
3基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)應(yīng)用
根據(jù)對本校傳統(tǒng)實驗教學(xué)的分析,結(jié)合基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)資源建設(shè),我們在多個班級中進行了“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的實踐。
3.1課前自主學(xué)習(xí)階段
學(xué)生通過大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)系統(tǒng),用瀏覽器打開鏈接或掃描二維碼的方式就可實現(xiàn)在線課程學(xué)習(xí)或下載到移動終端學(xué)習(xí)。根據(jù)學(xué)校原有的課程中心平臺,將學(xué)生獲取知識最直接的內(nèi)容進行整合和匯總,實現(xiàn)以下四個模塊:實驗背景、基礎(chǔ)物理儀器儀表、實驗視頻、實驗拓展及應(yīng)用。
學(xué)生點擊實驗視頻,即可對大學(xué)物理實驗(1)、大學(xué)物理實驗(2)共16個基礎(chǔ)實驗進行學(xué)習(xí),視頻采用微課的形式進行,介紹實驗原理、操作等內(nèi)容,并可暫停、重播,讓學(xué)生有充分的時間吸收接納知識。同時可以了解實驗相關(guān)背景知識、實驗擴展及實驗應(yīng)用,讓學(xué)生將知識點同之前學(xué)習(xí)的內(nèi)容進行聯(lián)系,將知識點連成知識網(wǎng)。對于物理實驗基礎(chǔ)差的同學(xué),還可以相應(yīng)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)物理儀器儀表的使用方法等,提前鞏固實驗基礎(chǔ)知識,為實驗課程打下基礎(chǔ)。圖2所示為常用的幾個基礎(chǔ)物理儀器儀表。
學(xué)生需在上課時提交自己的預(yù)習(xí)報告,并將預(yù)習(xí)中的疑問反饋給教師,以便老師及時掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。
3.2課堂實驗階段
上課時,學(xué)生獨立自主地完成實驗,老師負責(zé)組織、維護課程秩序,監(jiān)督實驗儀器的使用情況,不再講授實驗內(nèi)容。在實驗過程中,教師鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并想辦法解決問題,在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力以及分析問題、解決問題的能力。教師將實驗過程中的問題以及預(yù)習(xí)報告中的問題進行結(jié)合,及時對學(xué)生實驗方案進行指導(dǎo),根據(jù)學(xué)生的問題進行引導(dǎo)。
3.3評價階段
教學(xué)方法的好壞需要通過良好的評價來實現(xiàn),而良好的評價能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)起到監(jiān)督和促進的作用。老師通過對課前預(yù)習(xí)、課堂實驗對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實施過程進行評價;而學(xué)生通過調(diào)查問卷的形式對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進行評價,讓老師對于課堂中存在的問題及時掌控。通過老師和學(xué)生的評價結(jié)果反饋,調(diào)整課堂,最終形成適合的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。
實際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這種教學(xué)模式興趣很高,課堂氣氛活躍,每節(jié)課都會有同學(xué)提出很多問題,如:光電效應(yīng)實驗中學(xué)生提出“為什么要選擇汞燈作為光源?”、“電流量程為什么要選擇10-13檔位?”等直接聯(lián)系到實驗的物理思想和實驗方法選擇等的問題,而這些問題都是傳統(tǒng)課堂上學(xué)生被動接受而不會思考提問的。學(xué)生調(diào)查問卷的結(jié)果也顯示,學(xué)生對這種教學(xué)模式的認可度很高,對知識的學(xué)習(xí)也更通透。
4結(jié)語
本文介紹了web教學(xué)資源與的大學(xué)物理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的特點,將Web技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合,提出基于Web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式。介紹了該模式的教學(xué)設(shè)計,并就教學(xué)應(yīng)用中的課前自主學(xué)習(xí)階段、課堂實驗階段以及課后評價階段進行了詳細的闡述。基于web的大學(xué)物理實驗翻轉(zhuǎn)教學(xué)資源系統(tǒng)的建設(shè)及翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)契合了“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念,該教學(xué)方法可有效豐富物理實驗教學(xué)手段,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題解決問題的能力,拓寬科學(xué)視角,有助于培養(yǎng)實驗基礎(chǔ)知識理解透徹、操作規(guī)范、善于創(chuàng)新的應(yīng)用型理工科人才。endprint