“微课”翻转课堂在大学物理实验教学中的应用分析

刘雪华 王健莹 马俊刚

随着社会及经济的迅猛发展，我国教育现代化进程的加速，科技的广泛应用为推进学习型社会、促进教育强国的建设注入了新的活力。特别是在高等教育的快速发展中，以往的授课模式已经无法满足学生的学习与发展所需。以大学物理实验教学为例，“微课”翻转课堂施教模式的应用，不仅有助于促进学生的个性化学习，让教学更具灵活性，也将显著提升课堂教学效率。基于此，笔者结合自身教学实践，展开对“微课”翻转课堂在大学物理实验教学中的有效应用分析。

新时期对高等人才的培养也提出了新的更高要求。随着慕课、SPOC、微课等创新教学方式走进大学校园，信息化教学打破了时间、空间对学习的局限性，让学生拥有更多自主权。特别是针对大学物理实验教学来说，其作为一门理工学科中的基础课程，也是教学中的重要一环。只有促进实验教学与理论理解的有机融合，才能让学生具备良好的创新思维、实践意识，使学生在边观察实验过程、边将实验反应逐一分析、记录中，掌握实验学习的方法与步骤，具有良好的实验精神及信息提取、处理的能力，才能形成物理核心素养。故此，教师应重视对教学理念、授课模式的创新。

1 简析“微课”翻转课堂及其主要应用特点

微课的应用，便是教师对某一物理知识点、学习专题、实验内容等为中心，进行教学内容、素材选择、短视屏制作，以實现教学激趣、引导，以满足不同层次学生的学习、理解的需要，使其发散思维，展开深度学习与思考。微课依托于互联网，将电脑、手机、iPad等为重要载体，让学生通过观看短视频，展开预习、学习与复习。

同时，“微课”翻转课堂还具有具有内容完整、指向明确、短小精悍、便于理解等特点，其授课类型包括激趣型、讲述型、解惑型、实验型与活动型等多种形式。在大学物理实验教学中，教师既可通过微课展开翻转课堂，培养学生的物理学习、操作兴趣，也可以用其提醒学生在实验中应注意规范操作，避免产生结果误差，更好的防患实验事故，还将便于学生在课下的自主学习，使其汇总实验问题，将课堂变为师生、生生多边互动、交流及解决问题的场所。这样以来，将充分发挥微课的直观教学、易于扩充、用途广泛等优势与特点，使学生具有独立思考、自主学习的意识与能力，培养学生良好的学习能力、提高其操作水平，使其形成规范严谨、求真务实、勇于创新的物理实验精神。

2 浅议大学物理实验教学中存在的几点问题

大学物理实验教学既是理工类学生进行科学探究，深入自然学科学习的基础，使其在体系性知识学习中掌握实验方法与操作技能，也将为后续深入学习奠基。在这一过程中，学生不仅将接受严格、系统的实验训练，逐渐构建自身的物理知识体系，更有助于培养学生良好的洞察力、细致的观察能力、实践意识与创新精神，让学生讲学科所学与新时期社会科技发展问题相结合。在实际教学中，大学物理实验教学中还存在一定问题：

2.1 教学质量不高

互联网+时代下，大学生的物理实验学习预习、学习与复习都与网络具有密不可分的关系。有的学生会自行在网络中下载学习资源，还有的教师会向学生推荐一些具有的代表性的实验学习素材。但在互联网这一海量“素材库”中，物理实验课堂的资源也呈现出良莠不齐、品质差异较大的特点。让学生自行搜集学习素材不仅浪费时间，有的短视频中的操作仪器与教学实际应用差别较大;还有时候短视频品质不高，操作的不规范也会对学生形成误导。因课程资源粗劣，影响物理实验的学习效果，不仅对学生的思维发展形成阻碍影响，也会造成教学质量欠佳。

2.2 教学模式单一

在以往的大学物理实验教学中，多是以教师的实验操作、讲授为主，学生则相对较为被动，或是机械的进行实验操作。且有的教师在实验教学中习惯于对学生事无巨细的“叮嘱”，在操作中也是一步步的指导。这便造成学生对教师存在较大的依赖性，使其一旦遇到问题便寻求教师的帮助，缺乏独立思考、自主分析的意识。在单一的物理实验教学中，学生一直处于认同教育、被动聆听的学习状态中。

2.3 互动交流有限

在大学物理教学中，师生间的交流多局限于课堂中、实验室里，课余互动较少。同时，因缺少有效的渠道、外加教师日常工作排期紧凑，个人精力也不允许其可以随时随地的与学生进行沟通、指导与交流。这便导致大学物理实验学习流于表面。且较为普遍的是师生互动在实验室、课堂中也仅局限于提问、课后实践报告点评里，其缺乏全面向、及时性，有的教师甚至认为自己将实验重难点知识讲授完毕、帮助学生调试好试验设备及使学生形成规范操作的意识便完成了教学任务，无需对学生再加以关注或实验指导。这便导致在一概而论的教学中，不仅难以满足学生的个性化学习发展所需，也让学生对物理知识的理解与吸收难以迈向更高层次。

3 微课翻转课堂在大学物理实验教学的应用

针对以往物理实验教学中存在的问题，教师可通过引入微课翻转课堂，促进实验教学的提质增效，让学生形成良好的自学能力，使教学更具针对性、可选择性、灵活性、方向性与有效性：

3.1 将微课应用于课前预习中

为提升物理实验的信息化教学水平，教师应为学生制作微课件，使其具有明晰的学习方向。针对班级中学生的学习、理解不同，还应注重预习内容的梯进式讲授，保证不同层次学生均能形成更好的理解，例如：教师制作的微课件的长度约在15分钟以内，需明确介绍——实验目的，为了验证怎样的问题;实验原理，说明了怎样的问题。

在此，举个笔者授课中的实例加以说明：在对土木工程专业学生的“静态拉伸法测材料的杨氏模量”的物理实验预习中，学生较易理解理论知识，但是对仪器的应用略有欠缺，为此教师便可在微课中加入实验内容，使其创新思路，探索更多测定材料杨氏模量的实验方法，在分析、对比中总结静态拉伸法的优势。此外，为了使学生养成勤于思考的习惯，教师还应避免在实验中的全程演示或将知识“倾倒”给学生的教学模式，给予学生自主思考的空间，使其学会主动地寻求解决问题的办法。例如：在“迈克尔逊干涉仪测量激光波长”实验的预习中，让学生了解干涉仪的结构与其花样的形成原理，在怎样的条件下会产生等倾干涉条纹？有哪几种方法能进行对光波波长的测量？可以进行哪些实验设计与创新？让学生在课堂中基于预习理解，进行结组探究，使其依据教师引导，自主进行探究。从而，通过微课翻转课堂的应用，促进师生间的有效沟通，发挥预习学习的效果，将物理实验学习引向更高阶段。

3.2 将微课应用于授课过程里

课堂教学是大学物理实验过程中较为重要的一环，在课前预习后，教师便可给给学生更多的课堂实验空间。在此过程中，需要教师密切关注学生的操作，对其施以及时的点拨，在给与学生实践训练的同时，帮助他们掌握实验的重点。例如：在“等厚干涉及应用”实验的预习中，学生观察了光的等厚干涉现象，形成了初步的原理学习印象。为促进其更好的掌握对读书显微镜的应用，更好的吸收原理性知识，理解公式及各关系量——两玻璃之间所形成的空气薄层厚度e与薄层位置到中央接触点距离r、凸透镜曲率半径R之间的关系e=。让学生展开关系推导与实驗验证，进一步的得出实验数据公式。以促进学生探究意识发展的视角，使其在自主实验中多角度思考，使实验教学更具有效性与创新性。同时，教师则需扮演好自己在实验教学中引导者的角色，让学生成为实验学习过程里的中心。

3.3 将微课应用在巩固复习内

大学物理实验学习中，对微课翻转课堂的应用还将体现在课后总结与复习中。以便学生需要完成实验报告与多角度思考，更好的探寻实验创新。其中，实验报告需要大家在完成实验后，依照自身在实验过程中所采集的多项实验数据、现象推导实验结论，完成整体的实验学习。并且，学生需尽可能的保持数据测量的精准性，将误差值控制在合理范围内。而在创新思考方面，则是学生应对学习过程加以认真的回顾、分析与总结。思考这一过程中仍有哪些环节是可以优化的、为了保证结果的准确性，哪些原料又是可以被替代的。以开放的视角看待学生的实验创新问题，如果条件允许的话，还可以让学生付诸实践，教师为其准备充足的实验设备与操作辅导，让感兴趣、具有深度探索欲的学生得到物理学习的满足感，为其创造更加便利的实验学习条件，为其未来的学习与职业发展夯实基础。

此外，针对学生已掌握的物理实验知识，微课翻转课堂的应用还可以让学生在“温故知新”中“凝连结网”，使其形成系统性认识，培养学生良好的物理实验核心素养。同时，通过师生的密切互动、实验沟通，教师可将学生存在疑惑和问题较多的环节进行总结，以微课答疑的方式进行教学反馈，使学生更具针对性的学习和知识巩固。

4 结语

总之，新时期不仅为大学物理教学的发展指明了新的方向，对教师的创新授课能力也提出了更高要求。作为大学物理教师，应意识到实验教学的重要性，让学生具有多渠道学习的意识，注重对其动手能力的培养，使学生的综合能力得到全面发展;更需秉持以生为本的理念，将学生作为学习与发展的主体，通过微课资源的有效应用，促进大学物理实验教学面向全体学生，并关注对学生的个性化发展的引导。进而，构建大学物理高效课堂，促进学生核心素养的形成，为社会输送更多具有创新意识、探索能力的高素质复合型人才。

基金项目：（1）河北省高等教育教学改革研究与实践项目，批准号：2018GJJG649;（2）河北省实验教学示范中心建设项目;（3）北京交通大学海滨学院教学研究与改革项目;（4）北京交通大学海滨学院优秀教学团队建设项目。

（作者单位：北京交通大学海滨学院）