翻转课堂在实验教学中的应用

王玉兰 赵卫军 陈默祺 房娜

【摘要】网络信息技术在教育行业中日益广泛的应用，为教育提供了创新教育模式的基础，翻转课堂是课堂教学方式的反转，更是教育观念的翻转。将翻转课堂与实验教学结合，探索翻转课堂教学模式在实验教学中的应用，为高校实验教学改革提供一种新的理念和思路。

【关键词】微课 翻转课堂 实验教学 教学模式

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）52-0133-02

随着信息技术的不断发展，网络信息技术在教育行业中的应用日益广泛，为教育提供了广阔的学习环境和多样的学习模式。教育行业正在尝试利用网络及信息技术，创新教育模式，促使学生提高学习效率。慕课、微课、翻转课堂的出现和应用是网络信息技术在教育领域的延伸，是对教育的探索与改进。

一、翻转课堂释意

翻转课堂译自英语“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”。关于翻转课堂的定义，是指重新调整课堂内外的时间，将学生的学习决定权从教师转移给学生。学生在课前通过观看教学视频等进行自主学习，课中在老师引导和同伴互助下探究、解决疑难问题的一种教学模式。

翻转课堂改变传统的教学模式，确实体现以学生为主体，教师为主导，将先教后学转变为先学后教。即教师将教学内容提前告知学生，提前布置好作业或问题，让学生利用课前时间自主学习、精心准备材料，利用网络、媒体等现代教育技术，根据教学内容，学生预先通过慕课、微课教学视频和阅读电子书等等教学资源在课外先行自学完成自主学习。课堂上教师不再进行传统的讲授，而是更加注重于引导，注重解决学生问题，上课时学生带着问题来到课堂，课堂以学生为主，让学生上讲台讲解作业或问题，畅谈学习感受，展示学习效果。对知识难点和疑点，学生之间可以进行讨论、交流、互动来解决问题。教师需要对学生的讲解进行总结。对学生自主学习中存在的问题，有针对性地通过师生互动交流、答疑解惑，讲解相关知识点扩展知识，从而达到良好的教学效果，提高教学质量和教学效率。完成课程内容的学习领会。

翻转课堂教学模式，对老师、学生都提出了更高要求，首先是教师角色的转变：由传统的知识传授者向学习活动的参与者转变，由教学支配者向指导者转变，由教学控制者向学生的促进者转变；对于学生来说，学习由被动变为主动，更加强调其学习的自主性、能动性，思考变得更加积极，思维更加活跃，学习效果和其自身的学习能力息息相关。对于教师和学生来说，课堂教学方式的反转，实际更是教育观念的翻转。

二、实验教学翻转课堂应用

1.应用的可行性

（1）特别适合翻转课堂教学模式：实验教学项目主要包括实验目的、实验原理、实验操作、仪器使用、计算公式、数据分析、注意事项等固定模块，学科特点便于翻转课堂的实施。实验教学中，很多大型仪器教师在课堂实地示范演示和讲解仪器使用的规范操作和注意事项时，如学生接受过多的信息，会觉得眼花缭乱而显得力不从心，对于操作步骤复杂的实验项目亦是如此，学生只是机械地看一步做一步实验，随看随忘，做完即忘，未能熟悉和理解，存疑的问题课堂上也很难深入探究，更不能奢望提出新问题了。因此，对于采用复杂的实验设计、实验步骤多的实验项目，以及操作步骤多、界面多以及功能键多的大型仪器，尤其是只有一台大型仪器，为了减少授课时间，特别需要专门录制微课程。（2）符合以人为本的教育理念：首先，实验教学翻转课堂可兼顾不同区域学生间的差异、学生个体差异。地区间教学水平的差距导致来自不同区域的学生实验操作技能等方面存在较大的差异；学生的个性化、差异化需求：使有人认为教学内容过于简单，希望接触更多、更新的知识和实验技术；有人会感觉内容过多，课堂期间学习起来很吃力。翻转课堂能够因材施教，满足不同认知风格、不同知识水平、不同兴趣爱好学生的学习需求。课前教师上传的资源包括微课程和微课程的主要构成素材的PPT等学习资源。可以立体化地展示仪器原理，实验原理操作过程等。学生提前观看微课程，通过媒体播放器，实现暂停、回放等多种功能，在学习过程中做笔记和进行思考，随时学习、复习和巩固，缩小了学生间实验技术、知识点掌握的差距，更重要的是缩小了心理上的差距。再者，实验教学翻转课堂有助于培养学生独立学习的能力。大学生具有较多的课外学习时间和更灵活的时间安排。在技术支持下的個性化学习中，学生可以根据学习能力、需求、精力自定步调，控制学习时间、学习地点、学习内容和学习量。随着无线网络的普及、视频压缩与传输技术的成熟、移动智能终端的流行，为学生独立学习提供了信息技术支持，如智能手机、平板电脑等新型移动学习工具的出现，使得学生的学习日益呈现学习工具微型化、学生可利用碎片化的时间进行个性化独立学习，如在等候、休息、走路、坐车等利用手中的移动设备随时随地聆听或观看，学生还可借助微信、QQ群交流平台进行师生、生生的学习探讨、交流。

2.应用教学模式设置

翻转课堂教学模式的应用，使学生的学习过程由课堂授课听讲、做实验、师生和生生交流、课后写实验报告。转变为：课前看微课程及相关学习资料等资源自主学习、写实验报告、师生和生生交流、接受小测验+课堂回答问题、做实验、师生和生生交流、完成实验报告。

（1）课前看微课程等资源：课前观看微课程，学生处在自由的状态，学习氛围轻松，遇到问题时可以随时随地上网查询并通过互联网进行师生、生生交流学习。（2）写实验报告：课前在自主学习对实验项目理解的基础上写出实验报告，实验数据位置暂时空出位置。（3）师生和生生交流：独立学习和协作学习是翻转课堂的关键环节。在翻转课堂中，学生并非完全独立地进行学习。在协作学习环境中，对于无法解决的问题，学生可利用网络与课堂时间与教师和同学进行交流、寻求帮助。教师的角色从“传道、授业”转变为“解惑”。教师是教学设计、教学资源的开发者、教学的帮助者，是知识的组织者、引导者和促进者。教师需要随时捕捉学生的学习动态并及时加以指导使学生便捷地获取信息。教师在交流中将有针对性的问题提取出来，在课堂中详细讲解。（4）接受小测验：教师课前将教学内容的重点、难点、疑点设置成问题，注重问题的层次性、递进性，使学生带着问题观看学习微课程等学习资源并在其中寻找答案，以任务驱动方式引导学生独立学习，让学生感觉到一定的挑战性， 以便激发学生的学习兴致。（5）课堂回答问题：在课堂前10～15min集中回答问题，有助于提升学习气氛。实现了学生学习程度的公开化，对学习中发现和提出的问题通过师生、生生交流探讨和教师总结指正解决。此外，实验中化学反应出现的异常现象也适时地进行提问交流。（6）做实验：课堂实验活动是理论知识的延伸、深化，有利于启发学生的发散思维，锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的团结协作精神。翻转课堂把知识传授的过程放在课下，减少教师的实验课堂讲授时间，把知识内化的过程放在课上，增加学生做实验、生生以及师生之间的深入交流和获得教师指导的时间，学思结合，行知结合。学生不再盲目而是知识内化后有条不紊地做实验，通过完成真实的实验任务建构知识，在反复的实验操作中熟能生巧。（7）完成实验报告：主要包括填写实验数据和进行数据分析。

三、应用时要注意的问题

1.微课程资源

一是选取网上的开放教育资源，可节省人力、物力。但通常与教学目标、教学内容、教学思路不一致，或者由于实验仪器型号不匹配以及实验方法进行了改进等而需自行创建微课程。录制水平决定微课程的效果。

微课程的时长既要确保问题讲解的完整性，又要控制在学生注意力集中的时间范围内，一般10min之内最佳。因为学生的视觉驻留时间一般在5～8min注意力更集中。

2.考核方式的改变

考核方式从出勤率（20%）+课后实验报告（80%）改变为出勤率（10%）+课前实验报告（30%）+讨论交流回答问题（30%）+课后实验报告（20%）+微信、QQ交流中或实验中与教师交流问问题的数量和深度（10%）。翻转课堂教学模式在实验教学中的应用增加了独立学习、协作学习和探究学习在成绩中的比重。

3.合理安排时间

安排好实验课的课堂时间，利用课堂时间成功实现知识的内化，真正提高学生的问题解决能力，是翻转课堂的最终目的。

4.适用性问题

适合的才是最好的。翻转课堂教学模式要视学生 特点、实验内容难易程度等而定。翻转课堂是需要学生独立学习和高度参与的课堂。当学生善于独立学习、协作学习和探究学习时才会收到理想的效果。主动学习性不强、不善交流的同学，效果就会差强人意。翻转课堂更加适用于内容较多、难度较大的实验项目。

四、应用的意义

翻转课堂是一个构建深度知识的课堂，教师搭台，学生唱戏，学生是课堂的主角，通过对学习时间的重新分配，给予学生更多自主支配的时间，使学生能够根据自己步调控制各自的学习，真正做到了学习向学生的回归，体现了学生学习的主体性，解决了学生动手实验机会少、实验时间不足的问题。转变教学模式后的学生课前学习目的更明确效率更高。课堂交流更注重实际应用和答疑解惑，教学不再是单纯的知识输灌，更多的是一种智慧的启迪。

五、结语

翻转课堂的创始人乔纳森·贝格曼和亚伦·萨姆斯的问答能让我们更加准确地厘清翻转课堂的含义。他们认为不能把翻转课堂和在线视频、在线课程相等同，翻转课堂没有企图用视频取代教师，让学生处于无组织的无序学习，翻转课堂更不会让整个班的学生都盯着电脑屏幕，使之处于孤立学习的状态。翻转课堂是直接讲解与建构主义学习相互混合，把课堂内容永久存档使得学生就算课堂缺席也不会被耽误学习，营造一种让学生对自己学习负责的环境，使得所有的学生都在课堂积极学习，让个性化教育在所有学生身上得以实现的一种手段。因此，翻转课堂翻转的只是上课的模式、学生的学习方式。

参考文献：

[1] 焦建利. 慕课、微课与翻转课堂[J].广 东 培 正 学 院 论 丛，2016，16（2）：98-100.

[2] 陈玉琨，田爱丽.慕课与翻转课堂导论[M].上海：华东师范大学出版社，2014：30-33.

[3] 陈怡，赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究[J].现代教育技术，2014，24（2）：49-54.

作者简介：王玉兰（1960.10-），女，河南省開封市人、本科、学士，研究方向：医学高等教育，高级实验师。