基于微课的“翻转课堂”模式在大学物理教学中的应用与研究

万巍　冯明库　陈湛旭

摘 要 本文通过对“微课”和“翻转课堂”概念、特点的研究，将基于微课的“翻转课堂”模式引入到大学物理的教学当中，设计了大学物理微课教学视频、翻转课堂教学流程，并在大学物理课堂进行实践应用，从而提高理工科大学生学习大学物理的积极性，并培养学生的自主学习能力。

关键词 大学物理 微课 翻转课堂 教学设计

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.07.062

Application and Research of "Flipped Classroom" Model in

College Physics Teaching Based on Micro Learning Resource

WAN Wei， FENG Mingku， CHEN Zhanxu

（School of Optoelectronic Engineering， Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou， Guangdong 510665）

Abstract This paper studies the concept and characteristics of "micro learning resource" and "flipped classroom"， the "flipped classroom" model based on micro learning resource is introduced to college physics teaching. This paper designs the micro teaching videos of college physics， the teaching processes of flip classroom， and these micro teaching videos are applied in the college physics class， so as to improve students' positivity of learning college physics， and cultivate students autonomous learning ability.

Keywords college physics； micro learning resource； flipped classroom； teaching design

大学物理是高等学校理工科各专业学生的一门必修基础课，为学生进一步学习专业课程打下必要的物理基础。[1]大学物理教学质量的高低和学生学习效果的好坏直接影响着其他相关学科的教学开展，因此，改革大学物理教学方法，拓宽大学物理教学思路势在必行。

目前，国内大学物理课程的教学大多数以传统教学方法为主，即教师占据教学的主导地位，学生被动接受式学习，这种教学方法导致学生学习积极性不高，自主学习能力薄弱。

为改善大学物理教学现状，提高教学效果，我们将基于微课的“翻转课堂”模式引入到大学物理的教学当中，设计了大学物理微课教学视频、翻转课堂教学流程，并在大学物理课堂进行实践应用，期望通过这种创新型的教学模式，有效突破当前大学物理教学发展的困境，真正提高学生的自主学习能力。

1 什么是微课

“微型视频网络课程”简称为“微课”，它是以微型教学视频为主要载体，针对某个学科的知识点或教学环节而设计开发的一种支持多种学习方式的在线视频课程资源。[2]

微课的网络化共享特性可以让学生在课外根据自身基础水平，自主选择学习内容，并可以进行反复学习，不受课堂上教师的统一规划限制；微课的教学时间较短，一个微课教学视频时长一般在5～10分钟，学习内容简单明了，短小精悍，针对性强，学生在短时间内可以保持注意力的高度集中，对课程相关知识进行“片段式”的学习，学习效率较高。课外微课辅助教学可以促使学生自主制定学习计划，安排自己的学习时间，从而有效培养学生的自主学习能力。

2 什么是翻转课堂

翻转课堂也被称为“颠倒课堂”，目前已成为全球教育界备受关注的教学模式。翻转课堂是利用现代化技术手段，比如网络平台、微信公众号等，构建信息化教学环境，重新规划课程知识内容的顺序，通过知识传递、知识内化、知识巩固的颠倒安排，反转传统教学中的师生角色，实现以学生为中心的教学方式，从而达到革新传统教学模式的目的。[3]

翻转课堂教学模式巧妙地将教师为主的“教”转变为学生为主的“学”。在教师上课前，学生已通过微课视频对本节课内容进行了基础学习，在课堂上，学生对需要学习的内容可以进行更为深入的探讨与研究，学生还可以通过小组合作、问题讨论等多种方式来解决问题，教师给予适当的指导与帮助，从而促使学生产生创造性学习。[4]

3 “翻转课堂”中的微课设计，以大学物理课程为例

在“翻转课堂”实践操作前，需要根据课程的内容，设计一套完整的微课体系，让学生可以在课前先学习相应的微课视频内容，因此，微课内容的设计非常重要。首先，设计微课之前，要认真分析授课对象的学习基础、专业背景，要根据授课对象的不同，合理调整授课内容的重点、难点。比如大学物理课程，由于面向的是全校理工科学生，专业各不相同，所需要的物理基础知识层次也不同，我们所选择的教材分为物理1、物理2、物理3，课时分別为112学时、96学时、54学时，因此，课程所对应的微课内容也要有针对性的变化。

其次，大学物理的理论课程有很多公式、定理，比较枯燥乏味，设计微课的时候要尽量做到短小精悍，最好有趣味性。微课的时长一般在10分钟以内，以保证学生的注意力在短时间内高度集中，我们把大学物理每一章节的公式、定理做成一系列的微课视频，并设置难度关卡，让学生可以循序渐进地学习相关知识、理论。

此外，大学物理的习题、作业也分章节做成微课视频，并根据教学进度分批次开放给学生学习，同时，在教学网站上设置在线答疑、学生问题留言板等师生互动活动，学生遇到问题可以及时在网络上咨询老师或者同学，老师也可以在网络上及时了解到学生的学习进度以及部分学生遇到的困难，从而给予学生更有针对性的、重点性的辅导。

4 基于微课的翻转课堂教学模式设计，以大学物理课程为例

4.1 翻转课堂的教学模式应该分为三阶段：课前、课中、课后

教师在这三阶段的工作是：课前制作微课视频、给学生布置课前学习任务；课中集中学生进行讨论，解答学生在学习微课程中遇到的问题，并进行适当讲解、总结；课后给学生提供在线指导和帮助。学生在这三阶段的工作是：课前自主学习教师布置的微课程，遇到不懂的知识点，同学们之间相互讨论解决，或是记录下来课上咨询教师；课中和其他同学一起讨论所学内容，认真听教师的讲解和总结；课后学生之间进行讨论交流。

4.2 翻转课堂实施过程

我们以“带电粒子在电场和磁场中的运动”教学内容为例，开展基于微课的“翻转课堂”研究。本文选取光信息班对“带电粒子在电场和磁场中的运动”开展教学实践，课堂学时为两学时。光信息班由35人构成，该班级已经完成了“磁感强度”，“毕奥萨伐尔定律”，“安培环路定理”等恒定磁场前续内容的学习，课程配套有大学物理精品课程网站，网站上有相应的微课视频集，学生具备进行网络学习的条件，并且，学生前期已经在网络课程上进行了辅助教学的尝试，也初步具备了网络自主学习的能力。

（1）教学内容分析：在“带电粒子在电场和磁场中的运动”教学中，我们把带电粒子在电场和磁场中所受的力的定义、公式、回旋半径和回旋频率；磁聚焦；质谱仪；回旋加速器；霍尔效应等知识要点通过制作微课的方式完成。

（2）微课设计和制作：录制微视频，主要讲解 “带电粒子在电场和磁场中所受的力的定义、公式、回旋半径和回旋频率；磁聚焦；质谱仪；回旋加速器；霍尔效应”等内容，因为内容是由基本公式过渡到应用，所以给视频设置了难度递增关卡，要学生按照顺序来循序渐进学习。学生可以利用U盘、电子邮件、QQ、课程网站等工具获取视频及其他教学资源。

（3）课内活动的开展：老师用五分钟时间简单讲解基本知识点，就学生提前学习微课碰到的共性问题展开自由讨论，自愿发言，针对讨论的结果一起进行总结，归纳，课堂提问要能引导学生更好地理解带电粒子在电场和磁场中运动的原理、规律。

学生以小组为单位分工制作质谱仪、回旋加速器、霍尔效应原理图的海报，每组选一名代表上台讲解自己小组的作品，结合学生课外学习微课的反馈情况，进一步讨论质谱仪、回旋加速器、霍尔效应的基本原理与应用。

（4）课后活动的设计：我们选取优秀的海报作品在课程网站上进行展示，布置“磁流体发电”的拓展任务，并上传任务所需要的相关资料到网站上供学生进行自主学习。[5]

5 翻转课堂教学模式的优势

翻转课堂教学模式有利于实现分层教学。传统课堂上，一个班的教学内容都是统一的，进度也完全一致，基础好的学生会认为进度较慢，内容简单，造成学习时间的浪费，而基础差的学生则认为进度较快，跟不上节奏，学习比较吃力。在翻转课堂教学模式中，教师课前为学生准备了一套完整的微课视频以及相关的学习资源，学生可以根据自身的学习基础，合理安排自己的学习时间，恰当选择网络学习资源，不必配合其他学生的学习进度。另外，微课视频可以供学生反复观看，不用担心遗漏知识点；而且，学习微课程不限制时间和地点，学生可以充分利用自己的碎片化时间，学习方式更为灵活。翻转课堂教学模式更为强调学生的学习自觉性，能够培养学生具备较强的自主学习能力。

基金项目：1、2015年广东省高等教育教学改革项目：基于“行动导向式教学”和“网络微课辅助教学”的学生自主学习与创新能力培养研究（项目主持：万巍；项目编号：57/572020328）；2、2017年广东省本科高校高等教育教学改革项目：“项目模块式教学”和“网络微课翻转课堂”在学生实践与创新能力培养中的联合应用与研究（项目主持：陈湛旭）；3、2018年广州市高校创新创业教育项目：广州高校光电创客联盟活动（项目主持：陈湛旭；项目编号：201709T34）

参考文献

[1] 万淼，魏刚，彭媛.基于激发学生学习兴趣的大学物理教学改革研究[J].高等函授学报（自然科学版），2012.25（6）：8-9.

[2] 卢海燕.基于微课的“翻转课堂”模式在大学英语教学中应用的可行性分析[J].外语电化教学，2014.7（158）：33-36.

[3] 刘锐，王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践[J].現代教育技术，2014.24（5）：26-32.

[4] 黄阳，刘见阳，印培培，陈琳.翻转课堂”教学模式设计的几点思考[J].现代教育技术，2014.24（12）：100-106.

[5] 叶青，李明.高校传统教学与翻转课堂对比的实证分析[J].现代教育技术，2015.25（1）：60-65.