侯其哲 肖乐艳 王琼 陈昌永

[摘           要]  新时代教育背景下线上线下混合式教学模式成为当前教学的主流。大学物理课程是高校非物理专业理工科学生的一门基础必修课。分析了地方本科高校大学物理课程混合式教学的现状,并对其提出几点改革建议。

[关    键   词]  大学物理;线上线下混合式教学;教学改革

[中图分类号]  G642                    [文献标志码]  A                  [文章编号]  2096-0603(2022)10-0022-03

一、引言

课程教学是学校一切事务的中心。2018年的第十一届“中国大学教学论坛”,教育部高等教育司司长吴岩首次采用“两性一度”(即高阶性、创新性和挑战度)定义了“金课”标准[1],直接催生了线上线下混合式教学模式[2-6],指引了学科教学改革的新方向,拓展了教和学的深度和宽度,把学习者的学习引向深度学习。此外,大学物理课程是高等院校理工科和部分文科专业学生的重要基础必修课。物理学是研究物质的基本结构、基本运动规律和基本相互作用的一门自然科学,和人类的生活息息相关。大学物理课程是非物理专业学生后继专业课程学习的物理基础,但这些学生普遍对大学物理课程学习积极性不高,导致大学物理的教学效果较差。因此,如何对大学物理课程教学进行改革一直是相关教师非常关注的问题。大学物理课程混合式教学,与21世纪的教育背景相符合,通过分析学生的知识架构、自主学习能力和创新实践能力,总结出依教学内容的层次和类型的设置不同而不同的教学模式,充分提高教学质量和学生的学习效果。此外,混合式教学能够充分利用课程教学资源,充分发挥大学物理实验在学生能力培养中的优势,着重激发学生的非智力因素,使学生能够做到“乐学”“会学”和“善学”。

二、大学物理混合式教学的现状

(一)国内大部分地方本科高校大学物理课程线下教学普遍存在的问题

1.教学内容一成不变,与具体的专业严重脱节

一方面几乎所有的大学物理教材内容囊括力学、热学、电磁学、光学和量子物理学五个部分。教师实际教学时,主要讲授传统的力学、热学、电磁学和光学,而对于科学前沿的量子物理学的内容讲得过少,甚至由于课时的限制都没讲,这使大学物理课程丧失了生命力,难以培养学生的科学意识以及激发其学习兴趣。另一方面教师具体教学时往往容易忽视专业的不同对物理内容的需求不同,对所有专业采用同一个授课标准和统一的教学大纲。例如,某省属地方本科高校土木类、电子信息类、材料类以及环境工程类等理工科专业,对物理知识的需要差异很大,但却都采用64课时的授课方案和教学大纲。

2.教学学时严重不足

教育部物理基础课程教学指导分委会于2010年颁布了《理工科类大学物理课程教学基本要求》(以下简称《基本要求》),建议以最低126学时数完成大学物理核心内容的教学,对于理科、某些与物理联系较为紧密的工科以及非物理类师范专业等大学物理课程的学时数应高于144学时。但是,大多数地方本科高校大幅度压缩大学物理课程学时,远低于126学时的最低标准。例如,某省属地方本科高校大学物理课程按不同专业分别开设32学时、64学时和96学时,专业区分度不大。为了完成教学任务,教师只讲需要考试的学习内容,没有重难点的区分。

3.教学模式陈旧、教学方式单一

部分地方本科高校由于经济发展相对落后以及地理位置相对较偏,导致引进人才困难,授课教师偏少,生师比偏高,大学物理课程教学还是以大班课堂的传统教学为主,授课教师和学生间难以形成有效的互动,学生接受知识还是以“灌输式”为主,学生自主学习能力和创新能力难以得到有效的锻炼,这导致整体教学质量偏低。此外,部分授课教师理论知识扎实,多年教授相同课程,课程教学内容非常熟悉,但物理学史以及相关的前沿科研知识涉猎偏少,授课内容趣味性偏低。同时,部分教师的教学课件、教学设计以及教学大纲多年不变,授课方式缺乏灵活性。

4.教学评价过于片面

众多地方本科高校教学课程的学生最终成绩由平时成绩和期末结课考试成绩两部分组成。例如,某省属地方本科高校大学物理课程的平时成绩占30%,以作业和课堂考勤为主;期末结课考试成绩即结课试卷的卷面分占70%。诸如课前预习、课堂提问和课后总结等学习过程没有作为教学评价的量化考核指标。大部分学生往往在期末考试前临时抱佛脚,根据教师的复习指引,简单地复习就参加考试。整体学习成绩不够理想,甚至不少学生还会有挂科的现象。因此,这种单一的教学评价体系很难对学生的学习效果和教师的教学质量做出合理的评价。

(二)各高校线上教学质量和教学效果不佳

1.传统课堂教学和网络教学严重脱节

对于具体学习内容到底是采用课堂教学还是网络教学,不能很好地区分。为了教学的方便,还是按照以往将大部分内容用于课堂教学,网络教学安排的内容过少,没有从根本上解决学时不足的问题。

2.线上网络教学资源单一

线上网络教学资源仅仅只是课堂授课资料和教学视频,与传统的课堂教学内容本质上并没有区别。传统的课堂教学让学生在教室接受学习,线上网络教学让学生从在教室接受学习变为通过线上教学平台自学。对于自主学习能力弱的学生来说,线上网络教学的效果更差。

3.教师很难对学生线上学习过程进行有效监控

对于自主学习能力强的学生,线上教学能为其提供更加宽广的学习渠道,但很难保证所有学生自主地参与线上学习。

(三)合理改善混合式教学的不足,高效利用线上教学模式,结合传统教学的优势,提高学生的整体学习效果以及教师的教学质量

目前,大部分地方本科高校大学物理课程的混合式教学可以概括如下。

1.大学物理课程教学内容包括物理学的各个学科,某些学科知识复杂难懂

教师在制订具体的教学大纲和授课计划时,可以根据专业的特点、实际需求以及具体专业的人才培养目标作为指引,适当地调整授课内容。如土木类专业涉及的力学知识比较多,教师要注重力学部分知识的讲解,如:质点、质点系以及刚体的运动学和动力学、振动学和波动学等。如电子信息类专业需要电磁学的知识作为基础,教师在对电磁学部分的内容(静电场、稳恒磁场、变化的电磁场)授课时,要多安排学时讲解。

2.教师可以充分利用线上网络教学平台,发布课前预备知识,引导学生学习和思考下节课学习内容的知识结构和知识点

正式上课时,首先了解学生的预习情况并进行相关知识的提问,通过预习情况的反馈,课堂教学时可以针对性地讲解相应的学习内容。教师也可以将学生的预习情况作为其平时成绩量化考评。

3.线上网络教学时,教师也可以将某些教学内容通过诸如微课或翻转课堂的方式引导学生自主学习、思考和解决教师的提问

一方面,教师可以通过设置讨论题目,引导学生进行发散性思维,培养学生的创新性以及独立思考问题的能力;另一方面,教师可以将学生分组,引导学生进行小组内以及不同小组间的研讨,引导学生对重要习题做到举一反三,从而加强学生处理问题的逻辑思维能力以及有效地锻炼学生的科学思维方式,最后再由教师统一讲解和指导。

4.教师可以将与物理知识相关的生活中的现象制作成图画和视频上传到网络平台,吸引学生对物理知识的学习兴趣,供学生随时研读,做到理论和实际相结合。

5.教师需要丰富自己的综合知识水平

教师不仅要对课堂本身教学内容熟练掌握,还要对课堂教学内容相关的物理学发展史和前沿科学知识了然于胸。教师在讲解课堂内容时可以穿插加入物理学史和前沿科学知识,有效地激发学生的学习兴趣的同时,丰富学生的阅历。

6.教师可以提高线上教学监管力度

教师要重点考查学生自主学习能力,将线上考勤、课前预习和课上讨论等作为平时成绩量化考核。

(四)混合式教学在课程建设和教学组织平台两个方面存在困难

1.课程建设方面

一方面,部分教师尤其是中老年教师信息化教学能力薄弱,制作并使用教学课件的能力不强,部分教师创新能力缺乏,主要表现在只是简单地收集传统的教学资料;另一方面,大部分学生习惯传统的线下课堂教学模式,习惯被动式的课堂知识灌输,不能主动地利用线上网络教学平台自主地学习,新的混合式教学难以适应。

2.教学组织平台方面,线上线下混合式教学要求线上教学资源、线下教学活动和教学过程评估相结合

混合式教学中复杂的课前预习、课堂学习和课后作业等环节,需要一种教学组织平台高效地融合线上线下资源以及优化各个教学环节。

三、大学物理混合式教学的建议

针对大学物理课程混合式教学的现状,笔者提出以下几点建议。

(一)优化教学内容

根据《基本要求》,部分地方本科高校的理工科专业,出现专业课程和大学物理课程学时安排冲突的矛盾。教师在制订培养计划时,一方面希望多安排专业课程的学时,另一方面又不希望减少大学物理课程的学时。解决此矛盾的唯一方法是优化教学内容。一方面,教师需要将教学内容更加层次化、系统化,加深学生对所学知识的理解;另一方面,教师可以开展大学物理课程的线上线下混合式教学,合理分配传统教学内容和线上网络教学内容,重视线上教学,激发学生的学习积极性和提高教学质量。

(二)改革教学方法

目前,高校学生在学习大学物理时,普遍认为学习内容枯燥无趣,与现实生活不相关,学习积极性缺乏。因此,大学物理课程教学改革迫在眉睫,对大学物理课程教学方法进行改革可以从以下几个方面着手。

1.改变传统的教学模式

新时代教育背景下,现代化教学手段逐渐走进了大学课堂,极大地丰富教学内容的同时,能够用视频、图画等直观地表达抽象、难以理解的物理知识。如驻波的形成和行星的运动等,教师如果仅用语言文字描述很难使学生理解,此时如果借助多媒体课件将这些物理过程用视频、图画等形式形象直观地展现给学生,可以化“难学”的内容为“易学”的内容。但在借助多媒体上课过程中,教师必须注意以下几点:(1)必须对课件进行精心的设计,课件的好坏是授课成败的关键。教师可以针对不同专业搜集不同的视频、音频材料,将所介绍的物理现象与其专业结合起来,使教学内容丰富多彩的同时,有效提升学生的学习兴趣以及学习的积极性和主动性。(2)要做到教师与课件“合二为一”,即课件所反映出的是教师的思维。(3)课件内容尽量采用图片、动画形式。(4)鉴于物理学本身的学科特性,不能笼统地将所有的教学内容都用PPT呈现,一些关键公式还是需要教师用黑板板书进行详细推导演算。

2.建立在线课程资源

依托线上网络教学平台,开发包括电子教案、课件、习题库、试卷库、教学视频和演示实验视频等大学物理课程网络教学资源。开展混合式教学,拓宽教学的深度和广度,提供平台供学生自主学习。开通线上答疑系统,增加师生线上讨论、问题解答、点评和信息反馈等沟通渠道,有效地提高教学质量和效果。将教学活动分成课前、课中和课后三个模块进行教学,以问题和任务为导向指导学生的整个学习过程。(1)课前利用教学平台推送学习资源,设计预习任务引导学生课前预习,完成课前作业。(2)课中以教学重难点为牵引,以解决问题为目的开展课堂教学,引导学生积极参与讨论。(3)课后安排学生完成书面作业和在线作业。两种作业侧重点不同,书面作业主要用于巩固和提升学生应用知识的能力,在线作业用以督促和引导学生对课堂内容的理解和反思。

3.建立多元化的评价体系

传统的课程考核方式,学生的最终成绩通常由平时成绩和期末结课考试卷面成绩两部分组成,期末成绩占比较高。这种考核方式比较单一和不全面,不能直接体现学生的综合能力。建立完善的、多元化的评价体系,对学生的个人发展和评定至关重要。改变传统的考核方式,将学生的整个学习过程加入课程教学评价考核的指标。例如,课前预习、课堂讨论以及课后小论文等学习过程也作为学生成绩的最终评价的一部分。此外,网络教学中学生的在线自学、在线自测、在线互动、在线作业等方面也可以用来评定学生的平时成绩。总之,多元化的评价体系能够全面客观地反映学生的综合能力以及提高课程的教学质量。

四、结语

新时代教育背景下,线上线下混合式教学成为教学的主要手段。本文对地方本科高校大学物理课程混合式教学的现状作了简单讨论,并对其提出几点改革建议。总之,适应新的混合式教学模式,适当地改变教学方法、教学内容和考核评价方式,才能有效地提升教学质量和教学效果。

参考文献:

[1]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018(12):4-9.

[2]王晨曦.“互联网+教育”背景下,开展线上线下混合式教学的探讨[J].教育现代化,2019,6(44):68-69.

[3]李磊,尹淑慧,王轶卓.智慧教育背景下大学物理混合式教学的研究与实践[J].物理通报,2020(10):6-9,12.

[4]李淑侠,刘晓艳,高亚臣.大学物理线上线下混合教学模式研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2021(11):40-41.

[5]李小芳,张旭玲,贾冬梅,等.基于混合式教学模式的大学物理教学设计:以“感生电动势”教学设计为例[J].物理通报,2021(10):22-25.

[6]李存,范春凤,吴瑞田.混合式教学模式下大学物理智慧五步教学法实践[J].高师理科学刊,2021,41(10):93-95,100.

◎编辑 王亚青

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