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摘 要:翻转课堂由于课程属性不同,往往有不同实现路径,本文尝试运用OTPPPSE模式规划大学物理翻转课堂教学流程,通过光的干涉课堂实践,在课堂的可控性和有效性方面都得到充分体现。
关键词:OTPPPSE;翻转课堂;大学物理;教学案例
翻转课堂作为新时期经典教学模式,得到广大教师认可和实践。本文从翻转课堂在大学物理教学实践中摸索OTPPPSE模式。
一、 基于OTPPPSE翻转课堂模式构建
为了实现对大学物理翻转课堂教学过程可控、可反馈及更有效教学,根据建构主义学习理论,对教学环节全流程按照“OTPPPSE”顺序固化。其教学过程包括目标、任务、前测、参与式学习、后测、总结及评价;其英文首字母恰好为“OTPPPSE”。
二、 基于OTPPPSE翻转课堂模式实施
光的干涉是物理学重要理论分支,是波动光学重要节点。本文通过光的干涉为例,阐述基于OTPPPSE模式翻转课堂的实现方式和方法。
1. 呈现课程学习目标(MOOC平台)
依據物理学课程目标,按照OTPPPSE模式目标分类法,确定知识、能力以及情感态度与价值观目标。
(1)知识:理解惠更斯原理及波的叠加原理;理解杨氏双缝干涉光路、光程差、干涉条件及干涉条纹的特征。
(2)能力:运用干涉条件解决双缝干涉条纹分布问题;运用薄膜干涉条件解决或设计光学镜头或介质镀膜问题;掌握增透膜和高反射膜的原理及其应用;体验“现象→理论推导和分析→实验验证→应用”的物理学研究过程。
(3)情感态度与价值观:培养严谨求实的科学态度;通过小组分工和协作,提升交往和协同能力,分享情感体验;体会知识力量,物理学的美感和生活的美好。
2. 布置学习任务(MOOC平台或课堂结束)
学生课前的学习任务:
任务点1(个人):MOOC平台学习理解惠更斯原理及波的叠加原理、杨氏双缝干涉、薄膜干涉等MOOC课程;
任务点2(小组为单位):开放实验室或仿真实验平台探索杨氏双缝干涉、薄膜干涉、牛顿环、迈克尔逊干涉(选做)条纹特点及影响条纹分布因素,并拍摄视频或制作相关PPT,上传MOOC平台分享;
任务点3(选学):学习MOOC平台教师提供的参考文献。
3. 课前学习测试(前测)
(1)若黄色光在真空中波长为λ,入射到均匀透明介质(折射率为n),光的相位变化3π,则其通过的路径长度为( )
A. 6λB. 1.5λ/nC. 6λD.1.5nλ
(2)在杨氏双缝实验中,不改变其他条件,如果增加两缝之间的距离,则干涉条纹将( )
A. 变稀B. 不变C. 变密D. 消失
学生根据自己的学习情况,罗列自己的听课指南,以利于有针对性课堂听课和学习。
4. 课堂参与式学习
(1)知识点和前侧的调查:MOOC平台分发知识点和前侧的调查问卷,学习通APP实现调查反馈。
通过MOOC课程学习,你需要进一步讲解的知识点有下列哪些(多选题)?( )
A. 发光机理 B. 光程及光程差 C. 干涉条件 D. 杨氏双缝干涉条纹规律及其计算 E. 杨氏双缝干涉光程差变化导致条纹变化问题 F. 半波损失 G. 薄膜干涉的光程问题 H. 薄膜干涉的条件 I. 增透膜及高反射膜问题
前侧调查为题号选择。
(2)解惑和答疑:学习小组自主领取普遍疑难知识点和问题,现场讲解,教师根据实际情况辅助性讲解并对小组或个人给予评价和激励。
难点1:杨氏干涉实验;难点2:半波损失;难点3:增透膜及高反射膜。
(3)构建知识树:学习小组运用手写绘图或思维导图软件,构建知识链接体系,学生选出最优知识导图;共同修订形成最优化知识导图,形成系统性网络化知识。
5. 课堂后测
针对光的干涉知识和能力目标,在考虑学生知识薄弱点,以及难度梯度,设计以下测试题:在杨氏双缝实验中,若缝间距d=0.2mm,缝屏间距为D=20cm,当波长为 550nm 单色光入射时,求出干涉条纹间距?
学生完成测试,小组交换修改答案;针对普遍存在的问题,教师根据实际情况辅助性讲解。
6. 课堂总结与反思
(1)修订知识树:学生根据前面的学习,以小组为单位,依据原有的知识树,结合参与式学习,以及后测等构建更完备的知识树。
(2)总结和归纳:评选最优化的知识树,并邀请该组学生展示并讲解。教师对知识点体系和学生普遍存在的问题进行归纳。
7. 学习评价
学生小组和个体在MOOC平台自评、互评结合教师评价,按照一定量化指标,确定并公布评价结果;激励:对表现优异的小组和个体进行现场表扬并给予相应学习激励分,作为期末总成绩重要组成部分。
三、 基于OTPPPSE翻转课堂模式的实践反思
将OTPPPSE模式和翻转课堂模式整合到大学物理教学中,很好地调动学生学习积极性和主动性,有利于教学过程和学习过程可留痕、可控制、可反馈,教学目标可预见。
参考文献:
[1]梅山孩.基于翻转课堂教学模式文献分析[J].学周刊,2017,(35):20-21.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997,(05):74-81.
作者简介:
梅山孩,浙江省杭州市,浙江树人大学。
关键词:OTPPPSE;翻转课堂;大学物理;教学案例
翻转课堂作为新时期经典教学模式,得到广大教师认可和实践。本文从翻转课堂在大学物理教学实践中摸索OTPPPSE模式。
一、 基于OTPPPSE翻转课堂模式构建
为了实现对大学物理翻转课堂教学过程可控、可反馈及更有效教学,根据建构主义学习理论,对教学环节全流程按照“OTPPPSE”顺序固化。其教学过程包括目标、任务、前测、参与式学习、后测、总结及评价;其英文首字母恰好为“OTPPPSE”。
二、 基于OTPPPSE翻转课堂模式实施
光的干涉是物理学重要理论分支,是波动光学重要节点。本文通过光的干涉为例,阐述基于OTPPPSE模式翻转课堂的实现方式和方法。
1. 呈现课程学习目标(MOOC平台)
依據物理学课程目标,按照OTPPPSE模式目标分类法,确定知识、能力以及情感态度与价值观目标。
(1)知识:理解惠更斯原理及波的叠加原理;理解杨氏双缝干涉光路、光程差、干涉条件及干涉条纹的特征。
(2)能力:运用干涉条件解决双缝干涉条纹分布问题;运用薄膜干涉条件解决或设计光学镜头或介质镀膜问题;掌握增透膜和高反射膜的原理及其应用;体验“现象→理论推导和分析→实验验证→应用”的物理学研究过程。
(3)情感态度与价值观:培养严谨求实的科学态度;通过小组分工和协作,提升交往和协同能力,分享情感体验;体会知识力量,物理学的美感和生活的美好。
2. 布置学习任务(MOOC平台或课堂结束)
学生课前的学习任务:
任务点1(个人):MOOC平台学习理解惠更斯原理及波的叠加原理、杨氏双缝干涉、薄膜干涉等MOOC课程;
任务点2(小组为单位):开放实验室或仿真实验平台探索杨氏双缝干涉、薄膜干涉、牛顿环、迈克尔逊干涉(选做)条纹特点及影响条纹分布因素,并拍摄视频或制作相关PPT,上传MOOC平台分享;
任务点3(选学):学习MOOC平台教师提供的参考文献。
3. 课前学习测试(前测)
(1)若黄色光在真空中波长为λ,入射到均匀透明介质(折射率为n),光的相位变化3π,则其通过的路径长度为( )
A. 6λB. 1.5λ/nC. 6λD.1.5nλ
(2)在杨氏双缝实验中,不改变其他条件,如果增加两缝之间的距离,则干涉条纹将( )
A. 变稀B. 不变C. 变密D. 消失
学生根据自己的学习情况,罗列自己的听课指南,以利于有针对性课堂听课和学习。
4. 课堂参与式学习
(1)知识点和前侧的调查:MOOC平台分发知识点和前侧的调查问卷,学习通APP实现调查反馈。
通过MOOC课程学习,你需要进一步讲解的知识点有下列哪些(多选题)?( )
A. 发光机理 B. 光程及光程差 C. 干涉条件 D. 杨氏双缝干涉条纹规律及其计算 E. 杨氏双缝干涉光程差变化导致条纹变化问题 F. 半波损失 G. 薄膜干涉的光程问题 H. 薄膜干涉的条件 I. 增透膜及高反射膜问题
前侧调查为题号选择。
(2)解惑和答疑:学习小组自主领取普遍疑难知识点和问题,现场讲解,教师根据实际情况辅助性讲解并对小组或个人给予评价和激励。
难点1:杨氏干涉实验;难点2:半波损失;难点3:增透膜及高反射膜。
(3)构建知识树:学习小组运用手写绘图或思维导图软件,构建知识链接体系,学生选出最优知识导图;共同修订形成最优化知识导图,形成系统性网络化知识。
5. 课堂后测
针对光的干涉知识和能力目标,在考虑学生知识薄弱点,以及难度梯度,设计以下测试题:在杨氏双缝实验中,若缝间距d=0.2mm,缝屏间距为D=20cm,当波长为 550nm 单色光入射时,求出干涉条纹间距?
学生完成测试,小组交换修改答案;针对普遍存在的问题,教师根据实际情况辅助性讲解。
6. 课堂总结与反思
(1)修订知识树:学生根据前面的学习,以小组为单位,依据原有的知识树,结合参与式学习,以及后测等构建更完备的知识树。
(2)总结和归纳:评选最优化的知识树,并邀请该组学生展示并讲解。教师对知识点体系和学生普遍存在的问题进行归纳。
7. 学习评价
学生小组和个体在MOOC平台自评、互评结合教师评价,按照一定量化指标,确定并公布评价结果;激励:对表现优异的小组和个体进行现场表扬并给予相应学习激励分,作为期末总成绩重要组成部分。
三、 基于OTPPPSE翻转课堂模式的实践反思
将OTPPPSE模式和翻转课堂模式整合到大学物理教学中,很好地调动学生学习积极性和主动性,有利于教学过程和学习过程可留痕、可控制、可反馈,教学目标可预见。
参考文献:
[1]梅山孩.基于翻转课堂教学模式文献分析[J].学周刊,2017,(35):20-21.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997,(05):74-81.
作者简介:
梅山孩,浙江省杭州市,浙江树人大学。