翻转课堂在气象学与气候学课程建设中的应用研究

摘 要：翻转课堂是一种新的教学理念和教学模式，将其运用在《气象学与气候学》的课程建设上，既提高《气象学与气候学》课的吸引力，又提高学生的参与性。把以教师的教学为中心改变为以学生的学习为中心，实现教师与学生的互动，改革《气象学与气候学》考核方式，使学生从被动的接受者转变为主动的学习者，从灌输式教学方式转变为互动式教学方式，这既提高本课程的教学效率，又改善本课程的教学效果。

关键词：《气象学与气候学》；翻转课堂；教学模式；应用

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2096-000X（2018）04-0112-03

Abstract： Flipped classroom， a new teaching concept and mode， can be applied to the course "Meteorology and Climatology"， which can enhance the attractiveness and participatory of it， turning teacher-centered into student-centered， making the teachers and students interact. Reforming the evaluation method of the course "Meteorology and Climatology". So the students change from the passively recipients to the initiative researchers， and the spoon-feeding teaching activities become more interactive too， which not only improves the teaching efficiency of this course but also improves teaching effect.

Keywords： Meteorology and Climatology； flipped classroom； teaching model； application

一、概述

长期以来，以《气象学与气候学》为代表的地理科学专业基础课的教学，由于教学内容多、课时有限，为了完成繁重的教学任务，不得不采用传统的教学模式，教学工作量大、效率不高，在有限的课时内，教师很难很好地完成教学任务，学生的学习热情不高，教学效果不好。为提高教学效率，调动学生的学习积极性，急需对现有的教学模式进行改革。在“翻转课堂模式”下的教学改革非常适用于以《气象学与气候学》为代表的地理科学专业基础课教学。因此，研究翻转课堂在《气象学与气候学》课程建设中的应用具有重要的現实意义。

二、翻转课堂的内涵

翻转课堂（也称颠倒课堂或反转课堂）是让学生在完成课前自主学习的基础上，在课堂上，老师与学生之间或学生与学生之间的互相交流，教师主要解决学生的疑难问题、指导学生对所学知识的运用[1]，从而提高学生的学习效率。教师提供给学生丰富的学习资源，包括教学微视频、课外导读等，学生利用课外时间，在课前完成课外学习资源的自主学习，在课堂上，老师与学生面对面解决疑难问题、开展协作研究和相互交流等活动，改变了知识传授和知识内化过程，锻炼了学生自主学习能力，提高了学生的协作沟通能力和创新能力。

翻转课堂教学模式强调“以学生为主”，促进学生的各自发展，改变课堂内容安排和课内外的时间分配，改变了教学过程中师生的角色，教学过程中避免了学生学习内容和时间的强制性、思维过程的依赖性[2]。学生对知识的获取主要是在课下通过自学来完成，每次课堂内是巩固学生自学知识的时间，留了充足的课内时间，用于老师与学生互动交流、学生与学生协作学习，学生在课前自学提出疑惑、课上陈述自己观点、课上互相辩论，既锻炼了学生语言表达、合作能力，又增强了学生的成就感，激发学生学习兴趣，提高学生的学习效果[3]。传统课堂只是老师在课堂上讲课，布置课下作业，让学生课下练习巩固所学内容。翻转课堂教学模式的各种要素比传统课堂教学模式的各种要素都有了明显的改进（见表1）。

三、翻转课堂在国内外的发展现状

2000年，美国学者MaureenLage，Glenn Platt and Michael Treglia在其论文“Inverting the Classroom： A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment”中介绍了他们在美国迈阿密大学教授“经济学入门”时，采用了“翻转教学”的模式，并取得了很好的教学效果。他们是最早使用这种方法的，但没有提出“翻转课堂”或“翻转教学”概念。2000年的第11届大学教学国际会议上，J.Wesley Baker发表了论文“The classroom flip： using web course management tools to become the guide by the side”。美国科罗拉多州Wood land Park High School 的化学老师 Jonathan Bergmann and Aaron Sams，于2007年采用“翻转课堂式”教学模式，并积极推广“翻转课堂式”模式到美国中小学教育中[4]。随着互联网在全世界的发展和普及，翻转课堂的教学方法逐渐在美国和世界范围内引起讨论和关注，并逐步流行起来。

在国内，许多学者和高校对翻转课堂的研究和实践也在日渐深入和推广。国内曾经有类似的教学方法，但被冠以高效课堂，与翻转课堂不同，这些模式中，学生并不使用视频和在线做题，而仅使用导学案、课本和习题册[5]。而本研究则是进行《气象学与气候学》的翻转课堂课程建设研究，运用教学视频，重新构建教学过程，探寻适合于大学生自主学习的教学模式，充分调动学生的积极性，改善教学效果，改进《气象学与气候学》课堂教学，积极改善《气象学与气候学》的课程建设。

四、《气象学与气候学》翻转课堂的建设方案

用翻转课堂教学模式指导气象学与气候学课程建设，具体的课程建设方案设计如下：

（一）准备学习资源

为保证学生有效开展课外自主学习，充分利用现代信息网络等多媒体技术，建设完整的《气象学与气候学》学习支持体系，具体包括制作教学微视频和开发网络学习支持平台[6]。

在《气象学与气候学》的翻转课堂建设中，教学视频录制的质量是吸引学生最大化利用课外时间、指导学生高效率自学的关键。用视频制作软件录制质量好的教学视频是实施翻转课堂教学的关键和前提[7]。在录制气象学与气候学的每部分教学内容的教学视频时，充分考虑微视频录制的视觉效果、突出主题知识、师生互动技巧、视频时间长度和学生的操控性等，保证学生被高质量的教学微视频充分吸引，并积极参与到观看教学微视频的自主学习中。

搭建支持学生个性化学习和协作化学习的气象学与气候学课程网络平台，便于本课程微视频的上传和布置学习任务。老师与学生、学生与学生之间互动交流的程度决定了翻转课堂建设的成功与否，在《气象学与气候学》翻转课堂课程建设过程中，既保证学生进行自主学习，又能及时在老师与学生、学生与学生之间进行交流，有必要搭建学习支持系统（课程网站平台），为学生提供良好的学习环境[8]。学习支持系统提供给学生自由交流的空间，教师正确引导和干预学生自学，组织和控制学生的个性化学习和探究性学习，通过此系统来记录学生的学习过程和学习结果，跟踪学生的学习情况。

（二）安排课前学生自主学习

在每次气象学与气候学课堂教学之前，教师在网络学习平台上发布新的学习任务和有关要求[1]。指导学生高效利用课余时间，开展课外的自主学习。

教师准备气象学与气候学新一讲的学习素材和导读内容。在课程平台上为学生提供《气象学与气候学》新一讲的授课微视频、PPT或教案等材料，便于学生利用课余时间选用合适的材料进行自主学习；利用网络学习平台提供给学生每次新课的“内容导读”，明确新一讲中的知识要点、关键步骤，巩固和深化理解所学知识，设计科学的课后练习题、作业题和综合应用性的题目。让学生通过观看教学微视频和自主探究问题等完成自主学习，激发学生的求知欲望，使学生产生疑问[9]。学生提出并记录疑难问题，带到课堂上与同学、老师讨论交流，解决这些疑难问题。

（三）设计课堂活动

保证学生在课前完成自主学习的基础上，科学设计课堂活动，高效利用课堂的时间，提高教学效果，促进知识的内化[1]。学生对知识的理解程度、在学生对知识迁移的运用能力决定着知识内化效果。

基础知识部分（气象与天气知识）的教学活动，着重训练学生基础知识的理解能力，通过学生质疑、师生交流、教师个性化的分类指导等方法进行教学活动。学生课前观看教学视频和做课前练习，根据自学过程中存在的疑点提出问题，先学生在同学之间进行讨论交流，尽量解决存在的疑难问题[10]，对确实不能解决的共性疑难问题，教师在课堂上进行集体解答；对于个别同学的疑难问题，教师则针对性地一对一地个别指导。

应用性知识部分的教学活动，是训练学生的知识应用能力，教师指导下的学生协作研究。根据《气象学与气候学》课程内容和基础知识学习中存在的问题，教师设计出与实际紧密联系的应用性问题；学生根据自己的理解与兴趣进行选择应用性问题，教师有针对性地指导学生进行选题；教师对已选题的学生进行分组，选择相同问题的学生组成同一小组；根据相同问题进行同组内部的协作分工；组内同学开展课外的协作研究，在课堂上进行研究汇报，汇报的学生把问题解决方案和实现方法详细地说明，同时师生可以提出疑问进行讨论，加强学生知识的内化[10]，课堂上对应用性问题的交互讨论，加深了学生对知识的吸收内化，提高学生的学习效率。学生充分利用网络学习平台进行协作探究，教师及时指导，发现学生学习过程中存在的问题并及时解决；教师了解学生学习进度，有效控制对《气象学与气候学》课程教学的进度。

（四）完成课后测评

课程结束后，测试学生的学习情况，统计分析学生的成绩，测评气象学与气候学翻转课堂的教学效果[1]。定量与定性相结合地评价分析气象学与气候学的教学效果，通过阶段性测试和期终考试对学生进行考核；通过调查问卷评价翻转课堂影响学生的自习能力、协作创新能力；通过问卷调查学生对气象学与气候学翻转课堂的看法。收集整理调查问卷、数据，进行统计分析。

《气象学与气候学》翻转课堂建设中的学生考核，将“过程性”和“结果性”考核相结合，对学生进行考核，这种考核对学生的学习能起到很好的激励和引导作用。从学生的学习能力、团队合作能力及学习成效等方面对学习过程进行评价考核，根据学生自己评价、团队相互评价等结果进行过程考核[11]，即由自我评价、团队评价和教师评价相结合的综合考核。

（五）教学总结与反思

课程完全结课后，认真反思气象学与气候学翻转课堂课程改革，辩正地分析课程改革取得的成效和存在的问题，总结气象学与气候学翻转课堂建设方案在实践过程中面临的挑战、应注意事项和存在的不足[11]，在本课程的教学实践中不断改进教学方案，提高课堂效率，改善教学效果，为后续课程的课程改革与建设提供借鉴。

五、结束语

翻转课堂应用与《气象学与气候学》课程建设中，改变传统的学生被动学习为新型的学生主动学习，既提高了教师的教学效率，又调动了学生的积极性。学生的学习在课外，巩固深化在课内，让学生学会自主学习的方法，为学生的后续、终生学习打下坚实的基础。丰富的学习视频资料、完善的练习题与测验题，有利于学生自学和自我检验学习效果。翻转课堂在《气象学与气候学》中的成功应用，为在其他课程中的应用奠定了基础，该教学模式可在更多相关、相近课程中推广应用。

参考文献：

[1]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，3（1）：58-64.

[2]马秀麟，赵国庆，邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志，2013，5（1）：79-85.

[3]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，1（4）：46-51.

[4]劉震，曹泽熙.“翻转课堂”教学模式在思想政治理论课上的实践与思考[J].现代教育技术，2013，23（8）：17-20.

[5]曾明星，周清平，王晓波，等.软件工程专业“翻转课堂”云计算教学平台探讨[J].现代教育技术，2013，23（8）：26-31.

[6]汪晓东，张晨婧仔.“翻转课堂”在大学教学中的应用研究-以教育技术学专业英语课程为例[J].现代教育技术，2013，23（8）：11-16.

[7]曾贞.反转教学的特征、实践及问题[J].中国电化教育，2012，6 （7）：114-117.

[8]邹景平.翻转课堂的起源与成功[J].中国远程教育，2012，8（14）：81-82.

[9]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.

[10]刘小晶，张剑平.教学视频微型化改造与应用的新探索[J].中国电化教育，2013，6（3）：101-105.

[11]张新民，何文涛.支持翻转课堂的网络教学系统模型探究[J].现代教育技术，2013，13（8）：21-25.

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