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教育教学论文:基于多平台的大学物理线上教学实践探索

来源:教育教学论坛 2021/9/22 14:34:10

宋冬灵 张胜海 侯德亭 郭东琴 黄淼淼

[摘 要] 对线上教学的优缺点进行分析,对基于多平台的大学物理线上教学进行实践探索,主要包括线上课堂互动性、线上课堂讨论、知识点总结与梳理、物理应用案例收集和原理分析、线上过程性考核、大学物理课程思政等方面,并对线上教学效果进行问卷调查和对比。通过调查和对比可知,采取线上教学方式可以有效提高学生的学习积极性,教学效果较好,得出线上线下混合式教学是未来教学的必然之路,并对混合式教学改革进行了设想。

[关键词] 大学物理;线上教学;课程思政;课堂互动;过程性考核

[基金项目] 2020年度信息工程大学混合式教改项目“具有课程思政特色的大学物理混合式‘金课探索与实践和大学物理混合式教学改革探索与实践”

[作者简介] 宋冬灵(1977—),女,河南新乡人,硕士,信息工程大学基础部副教授,主要从事大学物理教学研究;张胜海(1971—),男,河南邓州人,博士,信息工程大学基础部教授,主要从事大学物理实验教学研究;侯德亭(1963—),男,河南洛宁人,硕士,信息工程大学基础部教授,主要从事大学物理教学研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2021)20-0097-04   [收稿日期] 2021-02-19

一、引言

随着互联网技术的飞速发展,现代信息技术给教育教学带来了新的挑战和创新。教育工作者在采用传统的线下教学模式的同时,开始逐渐探索线上线下混合式的教学实践。外国高校在混合式教学上起步较早,也建立了较为发达的线上教学平台,如美国的Couesera、英国的FutureLearn等。2003年,何克抗教授首次將混合式教学模式引入国内[1],很快引起众多学者的重视并开展了大量研究[2]。2016年2月,高等教育版《地平线报告》明确指出:混合式学习的设计与应用将是未来高等教育发展的重要趋势之一[3]。与此同时,“全国高校混合式教学设计创新大赛”等赛事也如火如荼地开展。大学物理作为面向理工科几乎所有学生的基础自然科学课程,很多高校教师也在积极地进行线上线下混合式教学的研究和探索。如段炼等人以“大学物理”为例对基于MOOC资源的高校混合式教学模式进行了研究[4],杜锦丽等人对大学物理混合式“金课”进行了探索和实践[5]等。但是线上线下混合式教学模式当前还处于初期探索阶段,还需要大量的实践和创新。2020年,新冠疫情来势凶猛,导致学生不得不在家学习,学校不得不开展完全线上教学,这为线上教学提供了前所未有的发展探索机会,高校教师纷纷进行线上教学实践和探索研究[6,7]。线上教学的全面进行,极大地推进了线上线下混合式教学。教育部高等教育司司长吴岩在2020年5月的教育部新闻发布会上指出:“我们再也不可能、也不应该退回到疫情发生之前的教与学状态,因为融合了‘互联网+智能+技术的在线教学已经成为中国高等教育和世界高等教育的重要发展方向。”

本文试对疫情期间大学物理线上教学的实践进行探索,尤其是对课堂互动性、线上过程性考核、线上大学物理课程思政等进行了思考。

二、线上教学实践探索

(一)线上教学的优点和不足

1.线上教学的优点。线上教学有许多优点:(1)通过互联网资源整合,学生可以得到丰富的优质学习资源,信息量大,实现信息传达的高效全覆盖;(2)学生学习可以不受时空限制,可随时与教师交流,及时弥补课堂上学习的不足;(3)可培养学生的网络学习能力、终身学习能力,对学生的自学能力、自我约束能力是一个极好的锻炼。

2.线上教学的不足。线上教学存在不足之处:(1)现场感弱,监控力差,无法为学生提供集体学习的氛围,学习时更容易出现注意力不集中现象,这些因素不利于自律性较差的学生学习;(2)师生互动不足,教师不能全面掌握学生的学习情况,在授课过程中不能像在课堂上那样时时与学生互动和进行眼神交流,不知道学生有没有在听;(3)测试方面,线上单元测试部分,学生成绩不真实,不能完全真实地反映出他们真实的学习水平,教师无法了解全体学生对知识的整体掌握情况等。另外,还会出现网络卡顿等现象。

针对以上优点和不足,在大学物理教学中,主要采取以下措施,充分发挥线上教学的优点,尽可能降低不足带来的影响:(1)优化教学资源,并在课前推送给学生,便于学生预习;(2)以问题驱动,加强线上教学的互动交流;(3)发挥信息平台功能,开展讨论课教学;(4)采取各种形式进行网上测试;(5)线上教学中融入课程思政元素。

(二)线上教学实践

1.优化线上教学资源。根据学生情况,在网上挑选优质的教学资源,进行整合优化和本地化处理,根据教学进度有计划地推送给学生,让学生课前进行线上预习。

2.采取多种方式,加强线上课堂教学的互动交流,提高学生听课效率。线上教学中,教师与学生之间隔着屏幕,近在咫尺又远在天涯,学生的听课情况,教师不能直接看到,更不能进行眼神交流,这就需要增加教学互动环节,以便督促学生认真听讲并掌握学生的实时学习情况。如何提高线上教学的课堂互动性,并及时了解学生的学习情况,可采用以下做法:(1)采用雨课堂与钉钉直播相结合的方式,在上课的PPT中加入雨课堂题目,教学时通过适时解答雨课堂题目,可很好地了解学生的在位情况、听课情况、知识掌握情况。(2)大学物理知识点较多,在课堂教学中穿插让学生记录重要知识,并要求学生下课后5分钟内将记录的公式等拍照提交到家校本里,这样可以检查学生的在线听课情况,有没有认真听讲,听课过程中有没有跑到一边去等,对学生的学习起到监督的作用。同时,可以帮学生厘清本次课的重点知识并串成一条知识线,方便以后复习。(3)实时设置一些小问题,让全体学生通过钉钉对话框回答问题和点名回答问题。也可通过钉钉连麦,进行点名回答问题,但是连麦由于网速和滞后因素,在授课内容比较多的情况下,不建议大面积采用。(4)发送语音。授课过程中,让学生发送语音,教师把学生发送的语音播放出来,这样既可以了解学生学习情况,也可以节省时间,效果如同在教室里教师与学生面对面讲话。

3.发挥信息平台功能,开展讨论课教学。大学物理内容较多,部分知识不易理解,通过开展课堂讨论课,可有效帮助学生深入理解所学知识,还可以激发学生的学习积极性,培养团队协作精神。学完一个单元时,可组织学生开展课堂讨论课。先设置一些较为深入或易出错、难理解的问题作为讨论题目,通过微信、钉钉等信息平台发给学生,让学生通过小组讨论,课下研究后,在课堂上讨论。进行线上教学时,如何开展课堂讨论课,可进行以下尝试:(1)将学生分组,每组5到8人,教师根据小组数设置研讨题目数,提前一周把讨论题目发给学生。在正式开展课堂讨论课的两三天前,小组成员通过腾讯会议或钉钉会议对题目进行组内研究讨论,形成结论,并制作小组发言PPT,发给教师。(2)教师将学生的发言PPT收集到一个文件夹里,为讨论课的开展做好准备。(3)课堂讨论课通过钉钉直播+雨课堂或腾讯会议等形式进行。以通过腾讯会议平台为例,每个小组出一名评委,对各小组发言进行打分。利用雨课堂进行小组随机抽签,决定小组发言顺序,然后小组内部抽签决定代表本组发言的课堂发言人。发言人打开提前准备好的PPT,或教师打开该组提交的PPT,对自己组抽到的讨论题目进行讲解。讲解完毕后,其他学生通过腾讯会议留言区发言或语音发言,先小组内部成员补充,后小组外成员发言、提问和研讨,最后教师进行总结和点评,评委打分,给出小组成绩。

4.知识点总结与梳理。大学物理每单元的知识点多,逻辑性强,及时进行单元知识梳理和总结非常重要。每单元学完后,教师先给学生进行知识总结,然后让学生绘制知识图谱,对单元知识进行详细的梳理和总结,绘制出知识的线,编织出知识的网,并在规定时间内线上提交,由教师进行评阅。

5.物理应用案例收集和原理分析。学以致用,为了加深学生对知识的理解,每单元知识学完后,让学生觀察生活,利用网络收集资料、整理案例,将本单元内容涉及的物理知识在生活中的应用案例进行收集整理,并利用相应知识原理对案例中的现象或问题进行分析解释,形成word文件,通过钉钉家校本提交给教师,教师对案例进行整理并汇编成册,供学生学习。

6.线上形成过程性考核。线上教学没有面对面的交流和督促,在家学习易受家庭影响,没有集体学习氛围和同学间的相互激励,部分同学容易对自己放松要求,不能认真学习,没有按照教师要求完成学习任务。所以,学生学得到底怎么样,怎样督促学生学习,线上过程性考核是一个非常好的选择。大学物理线上过程性考核主要包括线上预习情况、线上提交作业、线上课堂回答问题或发言情况、雨课堂答题情况、单元测试、阶段性测试等。线上单元测试和阶段性测试主要利用雨课堂、问卷星等制作试卷和进行成绩统计,利用腾讯会议等平台进行视频监考,测试前让学生签下考试诚信承诺书,保证考试成绩尽量真实,形成全过程、多维度的线上教学评价体系。

7.教学中实时融入课程思政元素。在线学习,由于不受学校和教师监管,学生学习一段时间后,很容易出现学习疲软、动力不足、自控力差、态度不端正的情况,学习效果不理想,这时候在课堂教学中,根据教学内容,实时渗入课程思政内容,如物理科学家创新探索不畏艰辛的故事、科技前沿技术、“中国芯”等思政元素,通过思想政治教育不断激励学生的学习士气、爱国情怀,同时进行“立德树人”教育,从而使学生的学习积极性持续、持久,人生观、价值观得到提升。

三、线上教学效果

为了解线上教学效果和线上测试成绩的真实度,对多个教学班的100多名学生进行不记名调查,并将期末线下考试成绩与往年成绩进行对比。

(一)线上教学效果调查

在开展线上教学的中期对线上教学效果进行问卷调查,利用教育部高校教学指导委员会制作的“大学物理课程线上教学问卷调查表”对教学班的线上教学情况进行调查。调查结果如下:认为线上教学互动性好或较好的占比51%,线上课堂学习效果好或较好的占比75.2%,认为线上课堂教师教学效果好或较好的占比72.5%,认为线上课堂活跃程度好或较好的占比69.8%。这些数据表明,学生对以上方式开展的线上教学较为认可,也显示出进一步改进线上教学、提高课堂活跃度的创新改革空间。

调查问卷还对疫情之后学生更愿意选择哪种方式上课和线上教学在未来教学模式中的作用进行了调查,结果如下:疫情防控结束之后更愿意选择线上线下相结合模式学习的占到教学班学生总数的85%,线上学习的占14.1%,线下学习的占18.8%;认为未来教学改革线上线下并重的混合式教学将成为主流的占78.5%,认为未来仍以线下教学为主、线上教学课作为辅助教学手段的占14%,认为如无类似本次疫情的特殊情况,线上教学并不适用的占8%。由此可见,在现代信息时代的学习中,学生更愿意运用线上线下混合的学习模式,以期更多更快捷地获得知识,增加知识的广度和深度,同时对未来教学提出改革期望,预见了未来教学改革线上线下并重的混合式教学将成为主流。

(二)线上测试成绩的真实度调查

在线上教学内容刚好讲完,学生就要返校之时,利用问卷星进行不记名线上测试成绩真实度调查,题目为:“本人大学物理平时的几次线上测试成绩真实度为多少?”调查结果选择成绩真实度为100%的学生占比为17.43%,选择成绩真实度80%以上的学生占比为44.04%,选择成绩真实度50%左右的学生占比为28.44%,选择成绩不真实的学生占比为10.09%。该结果表明,线上测试成绩具有一定的真实度,学生返校后需要对线上学习进行进一步的复习巩固才能进行终结性考试。这个结果显示出线上测试的弊端,它不能完全替代线下测试。进行线上测试时,更应针对线上测试的特点设计题目而不能简单地挪用线下测试题目,这个问题期待以后进一步研究。该结果也反映了线上教学不能取代线下教学,线上线下混合式是未来教学更好的发展方向。

(三)期末成绩对比

进行了一个学期的线上教学和学生返校复习之后,对学生进行线下期末测试,试卷难度系数为0.75,即预计平均分为75分。测试结果如下:平均分80分,最高分100分,最低分34分,优秀率21.5%,不及格率5.2%。测试结果与试卷难度系数相比,学生考试成绩较好。与2019年同等难度系数的试卷测试结果相比,学生的成绩也比往年好。这说明我们采取的线上教学模式收到了较好的教学效果。

四、大學物理线上线下混合式教学的设想

线上教学与线下教学各有优缺点,将两者结合起来,充分发挥各自优点,提高教学效果,是教学改革的方向和动力。为此,对大学物理线上线下混合式教学进行以下设想:将传统教学与线上教学相结合,构建课前准备、课中知识传递、课后巩固提高,穿插随堂小测、课后讨论、知识总结等师生互动和生生互动的混合式教学模式,形成适应学生需求、自学与教学相长、课下与课上互补、空间与时间拓宽的多维学习模式。

五、结语

对线上教学实践进行探索,主要包括线上课堂互动性、线上课堂讨论、知识总结、物理应用案例、线上过程性考核等,并对线上教学效果、线上教学在未来教学模式中的作用以及线上测试成绩的真实度等进行了不记名问卷调查,并对期末成绩与往年进行了对比。结果表明,通过线上教学方式方法的实施,线上教学效果得到学生的肯定,有了一定的成效,测试成绩具有一定的可信度,反映线上线下混合式教学是未来教育的发展方向。但是现在线上教学以及线上线下混合式教学还处于初级探索阶段,在以后的发展改革中需要大胆开发和创新,以便更快地推进高等教育适应高速发展的信息化时代、互联网时代、智能化时代。最后,对大学物理线上线下混合式教学进行设想,希望能为高等学校线上线下混合式教学发展提供可借鉴之处。

参考文献

[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展(上)[J].电化教育研究,2004(3).

[2]王青,郭应寿.清华大学《费曼物理学》和《电动力学》混合式线上教学实践[J].物理与工程,2020,30(3):3-10.

[3]金慧,刘迪,高玲慧,等.新媒体联盟《地平线报告》(2016高等教育版)解读与启示[J].Journal of Distance Education,2016(2).

[4]段炼,张静,徐大海.基于MOOC资源的地方高校混合式教学模式个案研究——以“大学物理”为例[J].长江大学学报(社会科学版),2019,42(4):115-120.

[5]杜锦丽,申继伟.《大学物理》混合式“金课”的探索与实践[J].高教学刊,2019(26):97-99,102.

[6]王青.识变、应变:面向未来的在线大学物理教育——教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会关于推进在线物理教育教学研究的工作[J].物理与工程,2020,30(2):3-6.

[7]侯德亭,柳青峰,杨华,等.抗疫期间提高大学物理线上教学效果的探索实践[J].物理与工程,2020,30(2):11-15.

Exploration of the Online Teaching Practice of College Physics Based on Multiple Platforms

SONG Dong-ling, ZHANG Sheng-hai, HOU De-ting, GUO Dong-qin, HUANG Miao-miao

(The Foundation Department, Information Engineering University, Zhengzhou, Henan 450001, China)

Abstract: In this paper, the advantages and disadvantages of online teaching are analyzed, based on multiple-platform online teaching of College Physics has carried on the practice exploration, mainly including online classroom interaction, online classroom discussion, knowledge summary and combing, physical application case collection and principle analysis, online process assessment, curriculum ideological and political education in College Physics teaching. Through questionnaire survey and analysis of online teaching effect, it is concluded that the online teaching method we adopt can effectively improve students' learning enthusiasm, and the teaching effect is better. At last, the paper points out that blended teaching on line and off line is the inevitable way of teaching in the future, and puts forward the conception of blended teaching reform.

Key words: College Physics; online teaching; “curriculum ideological and political education”; classroom interaction; process assessment


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