在诸多的有助于提升学生学习能力的教学方法中，“翻转课堂”教学法受到了极大推崇。以“先学后教”为主要特征的翻转课堂教学，强调学生在课前对知识学习的预先消化和吸收，而在课堂上通过教师有效的教学组织，利用研讨、交流等方式使学生的学习向深度发展。和高中生相比，大学生已经具有了较强的学习能力和信息处理加工能力，翻转课堂教学方法能够更好地调动学生的学习兴趣、激发学生的求知和探索欲望，并有助于学生形成创新能力。
2019年春，教育部大学物理教指委主任、清华大学王青教授应邀到河南师范大学开展了一次《电动力学》翻转课堂示范教学。教务处领导、学院领导和部分课程主讲教师观摩了这次翻转课堂教学。许多教师原本以为，由于学生知识基础和学习能力所限，《电动力学》这样难度非常高的专业骨干课程，是难以实施翻转课堂教学的。但在示范课的现场，学生热烈地研讨和交流场面使在场的领导和教师受到了极大地震动。在我们与王青教授的现场和课后教学研讨中，王青教授深有感触地指出：“翻转课堂教学不仅仅适合一般性课程，也适合难度较高的课程。教师实施翻转课堂的改革，首先要相信学生具有学习能力，并在这个基础上合理规划教学环节。在充分了解和发现学生存在的问题基础上，制订和调整优化教学目标，并选择教学方法。”王青教授后来在全国的物理学类课程经验交流会上也多次以这次翻转课堂示范课为例，说明在物理专业骨干课程中使用翻转课堂教学方法的可行性。王青教授这次成功的翻转课堂教学示范促使我们决定在量子力学课程教学中实验翻转课堂模式。经过对学生的调研和分析，我们首先总结出实施翻转课堂教学时，学生可能遇到的主要困难：
（1）难以发现问题和提出问题；
（2）不太适应自主学习模式；
（3）数学基础知识较弱或不足；
（4）学习习惯不好，不能坚持预习；
（5）习惯于教师的讲授模式，难以或不想改变；
（6）不敢或不愿意在课堂上表达；
（7）与同学的交流困难。
以上问题中，我们认为核心的问题在于（1）和（2），它们与学生的学习能力相关，是难以快速解决的，必须通过较长时间的调整和对相应能力的针对性培养才能起到实质效果。（3）与学生的知识基础有关，在教学中适当处理即可。（4）与学生的学习习惯相关，会直接影响翻转课堂的教学效果；（5）～（7）三个问题与学生的学习意愿、合作交流、展示汇报等方面的能力有关，通过合理的学习过程管理和课堂管理可以得到改善和提高，也正是翻转课堂的优势所在。因此，在准备尝试量子力学翻转课堂教学前，教师应该首先思考如何解决（1）和（2）这两个核心问题。(www.xing528.com)
在阅读和处理教学材料时，通过理解材料发现问题是核心任务。如果说读懂教材是容易的，那么提出问题和进行质疑则要求学生具有较高的批判性思维能力，这往往是学生所欠缺的。因此，教师不能盲目地凭自己的教学热情实施翻转课堂教学的尝试，而要首先通过一定的操作，留出足够的时间让学生逐渐养成提出问题的习惯，并初步形成质疑的能力。这需要教师在学生处理教学材料时给予比较明确的指导，并辅助学生形成提问和质疑的方法。我们将在下一章对（1）和（2）两个核心困难进行专门讨论。
针对（4）所反映的学生课前预习习惯问题，在“雨课堂”和“学习通”等课堂管理软件中都比较容易解决。教师可以通过设置合理的课前思考题目，以及预习测试问题，要求学生在课前完成，并将完成情况纳入过程化考核管理，引导学生逐渐做好课前的预习。
针对（5）～（7）项学生存在的困难，首先要使学生认识到学习模式的转变要求学生调整学习态度，主动成为学习的主体。教师在课前应对学生有深入了解，并提前预测可能发生的情况，合理设置翻转课堂的教学互动、小组讨论、随堂检测等教学过程和教学环节，即可较好解决。针对学生参与学习的实际过程，通过随机抽取、随堂测试、活动绩效、奖励政策等方式进行激励，提高学生参与的有效度。
翻转课堂教学法的实施方法有许多种，其中又可以灵活地融入启发式教学、探究式教学、讨论式教学和合作学习多种主动学习形式。如前所述，其主要特征是强调学生课前对相应资料的预先处理，形成“先学后教”的翻转课堂教学基础，在课堂上教师引导学生通过主动学习方式达到解决疑难、加深理解、综合处理和发展创新等深层次的学习目的。翻转课堂教学过程大概可以分为以下4个步骤：
（1）课前预处理教学内容，发现疑难。教师需要合理布置学生的课前学习任务和需要解决的问题，由学生个人或通过学习小组完成。对于学生学习中遇到的问题，集中在课前向教师反馈，用于教师制订适合的教学方案。课前学习材料可以是教学视频、基于教材的导学案、课前预习中的问题式学习等，并不是部分人所认为的“翻转课堂必须依赖教学视频或者慕课资源”等课前学习。
（2）课堂开展高阶性学习。课堂学习中，根据预设教学方案，由学生以小组的形式对课前疑难问题进行研讨，在教师的引导下，解决疑难问题。教师在疑难问题解决的基础上需要进一步引导学生开展知识的深层次学习、综合学习和创新性学习，即主要集中在综合、应用和创新层面的高阶性学习。
（3）课后通过综合应用与调研提升学习质量。经过课前和课后学习，学生对相关知识的认识已经达到一定的高度，在此基础上，应开展调研分析，并进行较高水平的综合认识应用性、评价性和创新性练习实践。调研可由教师指定方向或学生自主选择方向，明确任务和评价标准，由学生单独或小组合作完成。结果的评价可以由教师完成，或者由学生互评完成，并从评价结果中选出优秀案例，予以公开示范和特别表彰。基于“雨课堂”“学习通”的讨论区可以使教师和学生非常方便地完成这个过程。
（4）学习总结与学习反思。经过完整的课前、课堂和课后学习，学生应分别总结和反思学习过程的收获与进步，并对所学知识进行系统性总结与反思评价。在这个环节，学生可以通过制作思维导图的方式将学习中的关键点进行系统化，并记录学习反思要点，供后续学习参考。
在以上所列学习过程中，学生始终处于学习的主体地位。教师在学习过程中提供引导，并在一些关键环节帮助学生解决学习困难，使学生能够有序推进学习过程。
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