《热力学与统计物理》翻转课堂教学模式的应用研究
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摘要：本文介绍了翻转课堂教学的特点，《热力学与统计物理》课程的教学现状和翻转课堂的教学设计，这种教学模式改革必将对提高《热力学与统计物理》的教学水平，培养高素质创新型人才起到重要的作用。
关键词：翻转课堂;课堂教学;混合式教学
在信息化时代的教育行业中，教学方法、教学手段、教学目标、教学模式、教学过程和教学角色等许多方面都发生了翻天覆地的变化。传统的教学模式是以老师为主体， 更加注重知识的传输过程，而新的教学模式是以学生为主体，更加注重知识的内化过程。翻转课堂教学模式打破了传统教学模式的局限，它能够满足学生个性化学习的需求，能够体现“混合式学习”的优势，有助于构建新型的师生关系，还能促进教学资源的有效利用与研发，而且更符合人类的认知规律。翻转课堂教学模式近几年来受到国内外教育研究者及教师的较多关注，成为目前传统课堂教学改革的尝试点之一。
翻转课堂是以学习者为主体，以信息技术为支撑，以学生个性化认识为目标，以课前学习、课上讨论的一种新型教学模式。2004 年孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗在为自己的侄女辅导功课时录制了一小段教学视频，并上传到了 YouTube 网站上，引起了人们的广泛关注。后来，萨尔曼·可汗录制了越来越多的教学视频并上传至网站供各地的学生通过网络来参与他的课程辅导和学习。从此，越来越多的教师开始了解这种新型的教育模式，同时也引发了教育界对该教学模式的广泛关注。可以说萨尔曼·可汗掀起了一场翻转课堂的研究热潮，为翻转课堂的深入研究和推广起到了极大的推动作用。
一、《热力学与统计物理》课程的教学现状
《热力学与统计物理》 是高等院校物理學专业本科学生必修的 一门基础理论课，它是研究物质的热现象和热运动规律的物理课程， 是热学的后续课程，同时对于《量子力学》和《固体物理》等后续课程的学习也是非常重要的。热力学主要采用宏观的研究方法， 以实验事实为基础总结出一些基本的规律。统计物理学主要采用微观的研究方法，从对组成系统的基本组元的运动规律的分析出发，运用统计的方法得到描述系统的基本物理量的表示式及其相互之间的关系。这两种方法着眼点不同， 但相辅相成， 是研究多体问题的两种基本方法。在教学过程中，课程的知识内容较为抽象，尤其统计物理部分，学生不易理解，又涉及到大量的公式，推导过程较为复杂，学生不易掌握，同时又存在教学方法陈旧、理论和实践相脱节、学时减少、生源质量又下降、学生学习兴趣不高等问题。这些问题都严重阻碍了学生对于知识的理解，课堂气氛沉闷。因此在教学过程有必要继续深化《热力学与统计物理》课程教学研究与改革，以此来改善目前的教学现状。将翻转课堂这一教育模式引入到《热力学与统计物理》的课堂教学中势必将改善目前的教学现状，也势必让学生收获到高标准和高质量的学习成果。
二、《热力学与统计物理》翻转课堂的教学设计
教师首先根据教学目标选择知识点录制成教学小视频，并且合理地选择试题建立题库，共同上传到自主学习平台，完成自主学习平台的基本建设，为学生定制个性化的学习环境。然后教师根据教学安排发布课前学习任务，教师录制的教学小视频和教材资料作为课前学习资源，学生根据自身的情况自主地进行课前学习。在这个过程中，学生如果遇到疑难问题或有心得体会，可以利用平台的讨论功能区与教师及时地交流，教师进行答疑解惑，同时详细地了解学生的课前自主学习情况。然后在翻转课堂的课中阶段，教师应根据学生的课前自主学习情况，合理地设计课堂的教学活动，如小组讨论、协作探究、互动交流等。学生通过课堂中的互动学习，解决课前遗留的问题，从而实现知识的内化。最后，教师根据学生的课堂学习情况布置一定的练习题或测试题，从而使学生完成知识的巩固和拓展。
三、结论
翻转课堂作为一种新型的教学模式，它改变了传统教学模式中师生间的教学关系，让学生变为了学习的主体，提升了学生的学习主动性，激发了学生的学习兴趣。这种教学模式同时还加强了师生之间的交流，让教师可以更直观地了解学生的困惑，进而帮助学生更好地解决问题，从而提升学习成绩。总之，翻转课堂的教学模式为高等院校的课堂教学改革提供了新契机，为解决学生学习效率不高、缺乏创新意识和主动性等问题提供了新参考，也势必将为信息时代的课程教学改革提供新思路。
参考文献：
[1]张新民，何文涛.支持翻转课堂的网络教学系统模型研究[J]. 现代教育技术，2013（8）：21-25.
[2]王红，赵蔚，孙立会，刘红霞.翻转课堂教学模型的设计——基于国内外典型案例分析[J].现代教育技术，2013（8）：5-10.
基金项目：
2019年高等学校热力学与统计物理课程教学研究项目“翻转课堂教学模式在《热力学统计物理》中的探索与实践”。
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