《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》和《電動力學(xué)》混合式線上教學(xué)實(shí)踐

王 青 郭應(yīng)壽

(1清華大學(xué)物理系，北京 100084； 2北京啊哈云教育科技有限公司，北京 100176)

1 簡介

隨著信息與通訊技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，在學(xué)習(xí)科學(xué)和教育技術(shù)等領(lǐng)域深入而廣泛的教育研究推動下，將信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合已經(jīng)成為世界教育改革發(fā)展的潮流。從2000年左右開始，尤其是2010年之后，慕課(MOOC)作為一個熱點(diǎn)概念在市場上取得了巨大成功，但在學(xué)術(shù)上，圍繞混合式學(xué)習(xí)的研究和應(yīng)用而產(chǎn)生的教育技術(shù)更是成為推動教育變革的主流。從學(xué)校教學(xué)到企業(yè)培訓(xùn)，從一個個碎片化的案例到呼之欲出的系統(tǒng)性變革，以支撐混合式學(xué)習(xí)教學(xué)方法為核心的教育技術(shù)正在發(fā)揮越來越重要的作用。

當(dāng)我們越來越深入到信息時代時，我們就會更加深刻地發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行的教育系統(tǒng)無法滿足學(xué)生的需求， 各種力量都在催生變革，而我們也確確實(shí)實(shí)正處在人類教育史上將會發(fā)生最大一次變革的臨界點(diǎn)。但系統(tǒng)性變革需要在系統(tǒng)的所有方面進(jìn)行徹底的改變，不是將教育技術(shù)產(chǎn)品簡單粗暴地堆砌到課堂就可以解決問題。它需要改變教師的角色，改變學(xué)生的角色，改變技術(shù)的角色，徹底改變整個教育系統(tǒng)：教學(xué)系統(tǒng)必須改變，評估系統(tǒng)必須改變，記錄保存系統(tǒng)必須改變，甚至管理系統(tǒng)也需要改變。這很明顯對技術(shù)、管理、教學(xué)設(shè)計等各個方面都是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，是極其困難的一件事。

教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》明確提出，堅持育人為本，以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)， 以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心，以體制機(jī)制和隊伍建設(shè)為保障，在構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會和建設(shè)人力資源強(qiáng)國進(jìn)程中充分發(fā)揮教育信息化支撐發(fā)展與引領(lǐng)創(chuàng)新的重要作用。近幾年更是密集出臺了若干政策文件和行動計劃，大力推進(jìn)中國教育現(xiàn)代化的建設(shè)發(fā)展。

多年來我們一直都在關(guān)注教學(xué)改革方面的發(fā)展趨勢， 而且從2015年就開始嘗試作出改變。 從一線教學(xué)的角度， 我們圍繞如何落實(shí)教育理念從教師為中心到學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變這一難點(diǎn)， 逐漸摸索發(fā)展出一種問題引導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂混合式學(xué)習(xí)教學(xué)方式，其核心理念是通過問題來牽引整個學(xué)習(xí)過程。課前在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下，通過提問題驅(qū)動學(xué)生去自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，一般當(dāng)學(xué)生能夠提出有效的問題時，他們對課程的了解至少已經(jīng)達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)完成課堂教學(xué)時的水平；在課堂上通過對問題的討論，驅(qū)動同學(xué)對課程內(nèi)容進(jìn)行更深入地思考，同時鍛煉表達(dá)能力、理解別人的能力、質(zhì)疑能力等；在課后通過對討論過程的回顧和總結(jié)，進(jìn)一步梳理和提升對課程內(nèi)容的認(rèn)識。我們逐年不斷地進(jìn)行著實(shí)踐、反思、總結(jié)、調(diào)整、改進(jìn)和完善。與傳統(tǒng)的講授式教學(xué)相比，我們這幾年的教學(xué)改革還是取得了不錯的效果，尤其是從這次疫情防控中的教學(xué)實(shí)踐來看，我們的教學(xué)不那么強(qiáng)烈地依賴線上還是線下，實(shí)際是線上和線下各有千秋。不過，2020年這次春節(jié)學(xué)期開始之前，我們感覺總體上在兩個方面還存在欠缺：一是雖然多年來不斷在積累大量的一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但把其上升到理論和抽象的認(rèn)識仍很不足，對學(xué)習(xí)科學(xué)和教育理論的理解和詮釋仍迫切需要加強(qiáng)，二是現(xiàn)有的教育技術(shù)工具滿足不了教學(xué)實(shí)際需求，工作量太大。

2 與陌橋網(wǎng)合作

陌橋網(wǎng)一直希望通過國際一流的混合式學(xué)習(xí)解決方案，引導(dǎo)并幫助教師利用學(xué)習(xí)科學(xué)最前沿的教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量。通過和陌橋網(wǎng)團(tuán)隊進(jìn)行深入的溝通和交流，我們對學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國際發(fā)展趨勢以及混合式學(xué)習(xí)等有了更深入的了解。在此之前，我們采用的是單兵作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)，目的是要檢驗(yàn)憑借個人的力量開展的問題引導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)改革究竟能否實(shí)現(xiàn)和能走多遠(yuǎn)？幾年的實(shí)踐證明這樣的改革的確是是可以做的下來，代價是教師的工作負(fù)擔(dān)極大，幾乎到了無法承受的邊緣。為了讓改革可持續(xù)并更加深入地發(fā)展，信息技術(shù)就成了必不可少的進(jìn)階支撐工具。現(xiàn)代的信息技術(shù)能夠提供優(yōu)質(zhì)教育體驗(yàn)、促進(jìn)高效學(xué)習(xí)發(fā)生的學(xué)習(xí)環(huán)境。我們希望在現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐和幫助下，提升依據(jù)主動學(xué)習(xí)背后的機(jī)制和規(guī)律開展的教學(xué)設(shè)計，促進(jìn)教學(xué)活動對教師能力水平的提高。這些形成了我們與陌橋網(wǎng)開展合作的基礎(chǔ)，在教學(xué)設(shè)計上我們也有了更明確的理論依據(jù)。

探究社區(qū)理論是由加里森等人于2000年[1]提出，一開始是為了解決遠(yuǎn)程教育的教學(xué)效果問題，經(jīng)過20年來更多人的后續(xù)研究，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一個有關(guān)最佳學(xué)習(xí)環(huán)境的理論，對未來的學(xué)習(xí)環(huán)境的建設(shè)具有積極的指導(dǎo)作用。該理論提出，為了提供高效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，一個好的學(xué)習(xí)環(huán)境需要具備三個方面的元素：認(rèn)知存在、教學(xué)存在以及社交存在。“存在”是指一種潛力，一種可能性。例如美國在中東建立了強(qiáng)大的軍事存在，這里的“存在”是什么意思大家都很容易理解。探究社區(qū)的三個“存在”就是這個意思。具體的教學(xué)結(jié)果則是學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)生的各種交互后產(chǎn)生的。交互主要有三種：教師與學(xué)生的交互、學(xué)生與學(xué)生的交互以及學(xué)生與學(xué)習(xí)材料的交互。傳統(tǒng)的教學(xué)重點(diǎn)是教師與學(xué)生的單向交互，針對學(xué)生與學(xué)生，尤其是學(xué)生與學(xué)習(xí)材料之間交互的教學(xué)設(shè)計不夠甚至沒有。事實(shí)上，通過教育技術(shù)手段，充分促進(jìn)學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)習(xí)材料的交互，更好地跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)行為和效果，為及時的教學(xué)干預(yù)提供科學(xué)依據(jù)是線上學(xué)習(xí)最大的優(yōu)勢。

認(rèn)知存在是指學(xué)習(xí)參與者能夠通過溝通和反思進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)的程度[2]。認(rèn)知存在以批判性思維素養(yǎng)為基礎(chǔ)，是一個建立在批判性會話過程中產(chǎn)生的思考、傾聽和表達(dá)思想之上的探究過程，也是一個以深刻而有意義的方式進(jìn)行思考和學(xué)習(xí)的協(xié)作過程，探究社區(qū)理論進(jìn)一步還提出了一個具體的實(shí)際探究模型(practical inquirey model)[3]來發(fā)展認(rèn)知存在。實(shí)際探究模型包括四個階段：

(1) 觸發(fā)事件，教師或?qū)W生根據(jù)具體學(xué)習(xí)目標(biāo)提出問題以供進(jìn)一步探究。

(2) 探究，學(xué)生通過資料搜索、自主學(xué)習(xí)、討論交流、信息分享等來單獨(dú)和共同探索問題。

(3) 整合，學(xué)生通過反思來建構(gòu)意義(construct meaning)，將新的知識與已有知識建立聯(lián)系。

(4) 解決，學(xué)生找到學(xué)習(xí)開始時的問題的答案，并能將新獲得的技能和知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

社交存在是指學(xué)習(xí)參與者在探究社區(qū)中投射自己個人特征的能力。換句話說，社交存在讓學(xué)生感覺學(xué)習(xí)不是孤獨(dú)的，有歸屬感。學(xué)習(xí)過程中碰到困難時知道找誰，同學(xué)之間也能夠就正在學(xué)習(xí)的學(xué)科知識進(jìn)行交流、討論和確認(rèn)。社交存在促進(jìn)社區(qū)成員的批判性思維過程，從而支持探究社區(qū)中的認(rèn)知存在，這背后有更基礎(chǔ)的社會構(gòu)建主義等最新研究發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)理論支撐。在學(xué)習(xí)過程中， 認(rèn)知和情感目標(biāo)的同時存在， 使得參與者在社區(qū)中能夠享受自己的存在和貢獻(xiàn)，并通過小組中的同伴互動獲得了滿足，從而提高了社交存在對于成功學(xué)習(xí)體驗(yàn)的價值。

教學(xué)存在是先決條件，因?yàn)樗付藢W(xué)習(xí)主題參數(shù)，并著重于交互的設(shè)計和促進(jìn)，以引導(dǎo)參與者獲得有意義的教育成果。教學(xué)存在包括教學(xué)設(shè)計和組織、直接指導(dǎo)以及教育體驗(yàn)的促進(jìn)三個方面。這些要素可以由探究社區(qū)中的任何成員執(zhí)行，但更主要的是教師的職責(zé)和任務(wù)。教學(xué)設(shè)計和組織包括內(nèi)容的選擇、規(guī)劃和介紹，以及課程設(shè)計和學(xué)習(xí)活動及評估的開發(fā)，而直接指導(dǎo)則包括一般性指導(dǎo)和學(xué)習(xí)材料的介紹，以確保參與者能夠理解。促進(jìn)教育體驗(yàn)是教師和學(xué)生之間共享的一項功能，可以通過面對面的言語交流、討論來同步進(jìn)行，也可以通過信息通訊技術(shù)工具來異步開展?？傮w而言，教學(xué)存在的作用是支持社交存在和認(rèn)知存在這兩個要素的， 其最終目標(biāo)是達(dá)到理想的教育效果。

ICAP[4]是被廣泛引用的主動學(xué)習(xí)理論，該理論提出主動學(xué)習(xí)主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知參與，這有別于情感、動機(jī)和行為參與。盡管認(rèn)知參與不能直接進(jìn)行量化的測量，但I(xiàn)CAP理論的提出者認(rèn)為可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為來識別并區(qū)分他們的認(rèn)知參與程度，從而對主動學(xué)習(xí)進(jìn)行量化的研究和改進(jìn)。ICAP假定，認(rèn)知參與程度可以分為被動接受、主動操作、生成構(gòu)建和交互會話四種類型，并通過研究設(shè)計證明學(xué)習(xí)效果是按照上面的順序從差到好的順序排列的。 后續(xù)的許多研究[5]也反復(fù)證明了其在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用價值。 按照ICAP主動學(xué)習(xí)理論設(shè)計的具體教學(xué)活動非常具有針對性，并為持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)指明了方向。

由密西根州立大學(xué)兩位教育技術(shù)專家旁雅·米什拉和馬修·科勒在2006年提出來的TPACK[6]模型, 是一個采用設(shè)計實(shí)驗(yàn)研究方法論，也就是現(xiàn)在常說的教育設(shè)計研究或基于設(shè)計的研究方法論， 經(jīng)過了長達(dá)5年的研究而建立的一個技術(shù)集成框架理論，該理論明確提出并解釋了教師進(jìn)行高效教學(xué)時需要具備的三個方面的知識。

TPACK理論模型建立在舒爾曼于1986年提出的教法內(nèi)容知識(PCK)[7]理論基礎(chǔ)之上。米什拉和科勒注意到教育中發(fā)生的最大變化是課堂上技術(shù)的使用， 但當(dāng)時人們普遍還是在把技術(shù)知識視為PCK之外且與PCK無關(guān)的一組知識。米什拉和科勒在PCK理論的20年后創(chuàng)建的TPACK框架將技術(shù)添加到教學(xué)內(nèi)容知識中，強(qiáng)調(diào)技術(shù)、教法及內(nèi)容這三個知識直接的聯(lián)系、交互作用和約束，反映了時代的變化。

3 教學(xué)設(shè)計

我們通過翻轉(zhuǎn)課堂這種混合式學(xué)習(xí)教學(xué)方式教授的兩門課程分別是《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》和《電動力學(xué)》，兩門課程的教學(xué)方式既有類似的地方，又有一些差異，對《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》課：

(1) 《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》課程是針對費(fèi)曼著名的一套三冊教材中的第二冊開設(shè)的課程，共有42章254節(jié)，教學(xué)時長14周，每周5學(xué)分的課要完成三章的教學(xué)任務(wù)。在疫情防控期間，考慮到網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定，我們經(jīng)和同學(xué)商量并經(jīng)學(xué)校批準(zhǔn)，把原來每周一次兩學(xué)時、一次三學(xué)時的課拆分成每周三次，每次兩學(xué)時的課，這樣一次課負(fù)責(zé)一章的學(xué)習(xí)，互不干擾。教學(xué)活動詳細(xì)過程后面介紹。本學(xué)期從第一章到第十一章由教師進(jìn)行示范教學(xué)，以后各章由學(xué)生進(jìn)行講授和組織討論。每章有一位同學(xué)負(fù)責(zé)(以往學(xué)期選課人多時，也曾有過兩人聯(lián)合負(fù)責(zé)一章的情況)，每位同學(xué)都必須而且只會被輪到一次。小組討論以往在實(shí)體教室上課時是在課堂里進(jìn)行的，這次疫情期間網(wǎng)上教學(xué)，不太方便課上小組討論，就把小組討論提前到課前由學(xué)生自己安排了。

(2) 參加本課程的學(xué)生要按規(guī)定做作業(yè)、上習(xí)題課(共有四次)和期中期末考試。

(3) 課程的最后成績分幾類按照如下規(guī)則計算：

a. 傳統(tǒng)必做工作：期中考試20%期末考試20%，平時作業(yè)10%

b. 每周例行工作：預(yù)習(xí)報告14%(每次報告1%)，看微課視頻7%(每周0.5%)，上課考勤7%(每周0.5%)，投票(每周問題投票+同學(xué)講課主持討論投票)3%

c. 個人特殊工作：講課3%，主持討論2%，討論記錄和總結(jié)2%

d. 階段評議工作：參與討論9%(分三次評議對應(yīng)三次不同的分組每次3%)，參與評價工作3%(三次每次1%)

合計100%

具體一次課程教學(xué)大致是這樣的過程：

(1) 開學(xué)正式上課前教師將學(xué)生分組，每組7～8人。在第五周末和第十一周末各調(diào)整重分一次。各組設(shè)置小組長，小組長每周輪換一次，新分組時組長由教師指定，以后現(xiàn)任組長指定下任組長，每個同學(xué)都會至少當(dāng)一次小組長。組長的職責(zé)是組織小組討論，并確定全班討論時本組代表人選。

(2) 在正式開課之前，教師將匯集以前學(xué)長討論的問題集錦下發(fā)給學(xué)生。

(3) 學(xué)生課前按照教師的要求預(yù)習(xí)，包括看教材、微課視頻、看問題集錦以及其他參考資料。

(4) 學(xué)生每周在第一次課上課日的前兩天早上8點(diǎn)之前提交預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)報告包括預(yù)習(xí)收獲和難點(diǎn)，最重要的是提出問題集錦中對哪些問題感興趣，同時可以提出問題集錦中沒有的問題。

(5) 教師用半天時間把學(xué)生提出的新問題整合到更新后問題集錦中，再發(fā)起投票，投票的內(nèi)容是學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中提出的問題。

(6) 學(xué)生進(jìn)行投票，選擇自己最感興趣的問題。截止時間是每周在第一次課上課日的前一天早上8點(diǎn)。

(7) 教師根據(jù)投票結(jié)果，確定每章三個課上要討論的問題，通知學(xué)生。

(8) 各小組長利用課前的一天及以后的時間組織小組討論。

(9) 課堂上，負(fù)責(zé)主講本次課的學(xué)生先用十分鐘進(jìn)行講授，然后用10～20分鐘針對部分得票較多但未被選成討論問題的問題進(jìn)行講解。之后由授課人組織討論，三個問題每個問題討論大約半個小時。每個問題討論時，由每個小組派代表在全班給大家介紹自己小組的討論結(jié)果，還要評述對前面發(fā)言小組的看法，最后一個小組的發(fā)言還要對所有小組的看法進(jìn)行總結(jié)。如果三個問題討論完畢還有較多的時間(例如10分鐘以上)，則由學(xué)生現(xiàn)場提問題，進(jìn)行討論，直到下課。下課后下次講課和主持討論的學(xué)生留下，接受教師和助教對其授課和主持討論的課前單獨(dú)指導(dǎo)。

(10) 每節(jié)課結(jié)束后學(xué)生給主講人和主持人評分。

(11) 負(fù)責(zé)記錄課堂討論的學(xué)生，將課堂討論的記錄和總結(jié)，形成記錄報告提交給教師，并在班級微信群里發(fā)布。教師將課堂討論的記錄和總結(jié)，整合到問題集錦中歸檔，以供同學(xué)復(fù)習(xí)和以后的學(xué)弟學(xué)妹學(xué)習(xí)參考。

(12) 下次分組之前，小組內(nèi)的學(xué)生互相評價，也可以給其他小組的學(xué)生評價，并提交一份調(diào)查問卷。

按照過去幾年的習(xí)慣， 每個學(xué)期我們還會做三次問卷調(diào)查。 第一次問卷調(diào)查的內(nèi)容如下， 是在第五周結(jié)束時進(jìn)行的。

(1) 你每周課外在《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》上平均要花多少小時？其中多少用于：讀費(fèi)曼的書， 看微課，看其他視頻和參考文章，思考問題或與其他同學(xué)討論？

(2) 對目前的課堂討論，你最喜歡哪里？為什么或有什么改進(jìn)建議？

(3) 對目前的課堂討論，你最不喜歡哪里？為什么或有什么改進(jìn)建議？

(4) 老師提供的微課視頻對你有什么作用？希望怎樣改進(jìn)？

(5) 老師提供的其他視頻和參考文章(包括微信上的)對你有什么作用? 希望怎樣改進(jìn)？

(6) 還有什么與此課相關(guān)的其它非常滿意或非常不滿意的事情，或是建議？

(7) 你希望未來更多的課程都采用類似的混合式學(xué)習(xí)教學(xué)方式嗎？

本文定稿之前我們剛剛做了一次問卷調(diào)查，簡單總結(jié)下調(diào)查結(jié)果如下：

費(fèi)曼物理選課同學(xué)總共31位，除了有兩個同學(xué)對教學(xué)方式持否定態(tài)度，另外還有一個持觀望態(tài)度，兩個希望討論是面對面的之外，絕大多數(shù)同學(xué)還是都支持混合式學(xué)習(xí)這種教學(xué)方式的。

費(fèi)曼課程學(xué)習(xí)中同學(xué)們每周花費(fèi)的時間最少的5小時，最多的20小時。支持的同學(xué)認(rèn)為，討論和交流環(huán)節(jié)以及教師的點(diǎn)評有助于加深理解，帶來很多新的思考，即使當(dāng)時不能解決，對今后也是一種提醒和啟發(fā)，微課和其他參考資料能夠幫助對教材的理解，尤其對于不好理解的部分來說，是一種很好的補(bǔ)充、總結(jié)、梳理，可以大幅度的提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，激發(fā)自主學(xué)習(xí)能力，真的可以投入進(jìn)去，而不是像其他課那樣，令人昏昏欲睡。反對者的理由則是在于效率、時間成本及與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比所習(xí)慣了的課堂氛圍上，一些同學(xué)覺得目前模式投入太大，討論也不見得總有結(jié)果。

從同學(xué)們的反饋我們注意到，當(dāng)問題超出同學(xué)的知識背景或較為抽象、復(fù)雜和玄學(xué)的時候，難于形成討論，而主持人對發(fā)言過度干預(yù)，或缺乏總結(jié)時會感覺收獲不大，同學(xué)特別希望老師對于沒有確切論證的問題給出說明。另外，有同學(xué)指出了晚上討論(目前有些小組討論選擇了晚上)有時效率不高，占用時間較多，課上逐個小組發(fā)言似乎造成了重復(fù)。雖然在課程的一開始，教師就特別并且一再強(qiáng)調(diào)要努力用本課程范圍內(nèi)的知識去理解和解釋所面臨的問題，但一些同學(xué)還是喜歡用超出課程的高大上大家又都不太懂的名詞和內(nèi)容來解釋所碰到的問題，一方面這些同學(xué)對這些超綱的內(nèi)容(例如量子場論、廣義相對論之類)本身就不太懂或理解不深，因而也就很容易對內(nèi)容使用不當(dāng)甚至錯誤，再有就是其它同學(xué)對這種超綱內(nèi)容多半完全聽不懂在說什么，以至于某學(xué)生在調(diào)查里寫下的原話:小組討論的時候最好能避免“遇事不決，量子力學(xué)”。

對電動力學(xué)課，選課人數(shù)是《費(fèi)曼物理學(xué)Ⅱ》課的近三倍，因此就分了8個小組，每個小組9～10人。相應(yīng)每周的四個學(xué)時兩次課的安排是，總共課上討論三個問題。一次課花一個學(xué)時由教師講解部分不討論的問題，另一個學(xué)時討論一個問題；另一次課的兩個學(xué)時各討論一個問題。因?yàn)槿硕啵?個組發(fā)言輪一遍經(jīng)常就大半個小時過去了，因此一般一個學(xué)時只能討論一個問題。這個課目前還沒有安排學(xué)生講課和主持討論。電動力學(xué)課按照課程內(nèi)容分成三個互相獨(dú)立的教學(xué)階段，每個階段對應(yīng)一次獨(dú)立的學(xué)生分組，在結(jié)束時會上一次習(xí)題課，做一次課堂討論評分和問卷調(diào)查，再進(jìn)行一次考試。電動力學(xué)課的成績計算有如下規(guī)則。

(1) 每周例行工作(按15周計算)：每周，預(yù)習(xí)報告1%，看慕課視頻0.5%，上課考勤0.5%，投票(每周問題投票+同學(xué)講課主持討論投票)0.1%；總共31.5%

(2) 階段性工作(按三階段計算)：每階段，參與討論3%， 參與評價工作1%，考試(三道題每題5%)15%；總共57%

(3) 其他工作：平時作業(yè)10%；討論記錄和總結(jié)1.5%

合計100%

電動力學(xué)選課學(xué)生共計76人，我們也做了幾乎同樣的問卷調(diào)查，簡單總結(jié)一下。

同學(xué)們每周電動課程學(xué)習(xí)時間最少的5個小時，最多的22小時。6位同學(xué)對教學(xué)方式持否定態(tài)度，5位同學(xué)覺得占用時間太多，或覺得需要進(jìn)一步改進(jìn)，剩余大部分同學(xué)對教學(xué)方式也是持非常積極的態(tài)度，有些同學(xué)甚至指出這是時代發(fā)展的必然趨勢，認(rèn)為普及是一定的。從同學(xué)們提出的問題和改進(jìn)建議來看，整個教學(xué)設(shè)計在問題討論、探究環(huán)節(jié)需要從內(nèi)容到形式上進(jìn)一步完善。

4 討論

因?yàn)橐咔榉揽兀覀冊驹O(shè)計的課堂面對面的討論交流改為采用cctalk平臺輔以微信進(jìn)行全班的討論和講解，小組討論則由學(xué)生自己組織在課前完成。從一個多月的線上直播課教學(xué)實(shí)踐看，我們這種模式的教學(xué)對是在線上開展還是在線下實(shí)體課堂進(jìn)行并不特別敏感，并不覺得我們的課堂討論在線上和線下有巨大的差別。唯一一點(diǎn)實(shí)質(zhì)的影響是由于我們選擇的直播平臺沒有分組討論的功能，我們把小組討論提前到了課前由學(xué)生自己安排。實(shí)際運(yùn)行下來發(fā)現(xiàn)學(xué)生自己做得很好，這有效地支撐了直播課上的全班討論。現(xiàn)在我們在考慮這種課前開展小組討論的模式是否有必要在疫情防控結(jié)束學(xué)生回到實(shí)體課堂后仍然保留?

在線上的討論發(fā)言中，學(xué)生因?yàn)椴宦睹嬷怀雎?，似乎膽子更大了，表現(xiàn)也更放松。在一個同學(xué)發(fā)言時，其他同學(xué)可以上麥等待接著發(fā)言，可以在評論區(qū)寫一些文字表達(dá)自己的意見。這和實(shí)體課堂大家都跳起來插嘴、打斷別人講話形成對照?？偟母杏X線上討論顯得更有秩序、理性和彬彬有禮，而線下面對面討論更加混亂、激烈和火爆。當(dāng)然從前面介紹的學(xué)生的反饋看，對于這種問題為牽引討論為主導(dǎo)的教學(xué)模式，由于和傳統(tǒng)應(yīng)試教育培養(yǎng)出來的已經(jīng)習(xí)慣的學(xué)習(xí)有很大的不同，又需要學(xué)生有較多的額外投入，對一些還是習(xí)慣于看重結(jié)果的同學(xué)來說會感覺效率不高不劃算。對這些同學(xué)來說，多年的應(yīng)試教育使得他們養(yǎng)成了直奔結(jié)果的習(xí)慣，突出體現(xiàn)在希望老師盡快地直接把結(jié)果講授出來，不愿意自己花時間通過思考和漫長的激辯和討論把結(jié)果一步步地找出來，他們輕視面對新事物時的探究過程，只希望不惜一切代價知道結(jié)果。一旦得不到結(jié)果就產(chǎn)生挫敗感，對整過探究過程失望，對探究所做的付出覺得不值得。雖然教師一再強(qiáng)調(diào)，但他們還是沒有完全意識到對探索未知的能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)要遠(yuǎn)高于具體知識的傳授和結(jié)果的獲得，這方面的教育仍有待進(jìn)一步加強(qiáng)。實(shí)際我們課程的訓(xùn)練已經(jīng)潛移默化地對學(xué)生造成了影響，費(fèi)曼課的助教就反映他和上費(fèi)曼課及沒上費(fèi)曼課的同學(xué)交流就明顯地感覺上我們費(fèi)曼Ⅱ課的同學(xué)在表達(dá)能力和交流能力上明前強(qiáng)于沒上費(fèi)曼課的同學(xué)。

我們選擇的直播平臺提供有錄屏功能，因此疫情防控期間我們兩門課的所有網(wǎng)上直播都留有視頻回放材料，這為同學(xué)總結(jié)復(fù)習(xí)還有以后學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了很大的方便。當(dāng)然，線上教學(xué)強(qiáng)烈地受制于網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的狀況，掉線、斷網(wǎng)是經(jīng)常發(fā)生的事，特別是開直播的教師的網(wǎng)絡(luò)出問題會直接造成課程突然中斷，我們已經(jīng)有很多次中斷后一下恢復(fù)不起來，最后要靠助教另外新開直播來維持教學(xué)。

在我們的問題引導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂混合式學(xué)習(xí)教學(xué)中，特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的作用，因此學(xué)生要參與甚至主導(dǎo)幾乎全部的教學(xué)過程。這些過程在傳統(tǒng)的教學(xué)模式里要么根本沒有，要么全是教師在做。現(xiàn)在學(xué)生做這些事，就需要一個有效地管理組織系統(tǒng)，以往不靠信息技術(shù)，全憑任課教師手工安排，教師的工作量非常大。例如，在開課前一兩天要把所有的預(yù)習(xí)報告收齊，整理好問題發(fā)布，再讓學(xué)生投票，就是一個會把人逼瘋的事情?，F(xiàn)在的這些教學(xué)工作基本上全部通過陌橋網(wǎng)的專用平臺來開展， 原來兩門課至少要早中晚12個小時以上的時間，還不一定能完成的工作，現(xiàn)在一門課大概兩個多小時就能夠完成了，完成的質(zhì)量比以前還高不少。依靠信息技術(shù)的支撐，大大減輕了授課教師的負(fù)擔(dān)，使得教師可以騰出精力對教學(xué)過程和內(nèi)容進(jìn)行更深入的研究，更好地關(guān)注每位上課的學(xué)生，提升教學(xué)的效果。

我們的教學(xué)設(shè)計與探究社區(qū)理論認(rèn)知存在的實(shí)際探究模型基本吻合， 分組討論、網(wǎng)站問答、視頻及微信等及時通訊工具建立了強(qiáng)烈的社交存在， 陌橋網(wǎng)提供的各種任務(wù)分配及交互功能確保了教學(xué)存在。此外，從主動學(xué)習(xí)的角度來說， 我們教學(xué)活動也涉及到了ICAP理論的從被動接受到主動操作、生成構(gòu)建及交互會話四個層面， 這些主動學(xué)習(xí)活動在教學(xué)效果的提升中也發(fā)揮了非常重要作用。

這次與陌橋網(wǎng)的合作， 表面上是我們在工作量上得到了大幅度的減輕， 但仔細(xì)反思一下， 實(shí)質(zhì)上是遵從TPACK理論， 我們在技術(shù)知識、教法知識、內(nèi)容知識的融合上面得到極大改善， 通過陌橋網(wǎng)建立的探究社區(qū)學(xué)習(xí)環(huán)境， 在主動學(xué)習(xí)方面更有針對性， 最后的結(jié)果就是整體教學(xué)體驗(yàn)得到了大幅提升。

目前的問卷調(diào)查只是從學(xué)習(xí)滿意度方面做個基本了解， 獲得的數(shù)據(jù)對進(jìn)一步教學(xué)活動設(shè)計有所幫助， 但總的來說還沒有開展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕逃芯浚?還不是特別有針對性。 我們計劃今后與陌橋網(wǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)合作， 按照教育設(shè)計研究方法論， 在如何改進(jìn)課程設(shè)計、改進(jìn)平臺功能、增強(qiáng)主動學(xué)習(xí)、提升學(xué)習(xí)滿意度以及提高學(xué)習(xí)效率和效果方面開展更有針對性的教育研究。

混合式學(xué)習(xí)是一種顛覆式創(chuàng)新的教學(xué)方式， 部分學(xué)習(xí)通過在線完成，以便學(xué)生自己能夠部分地控制其學(xué)習(xí)路徑、地方、時間及節(jié)奏, 部分學(xué)習(xí)通過面對面的指導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。 這樣的教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)如何利用技術(shù)以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)的方式進(jìn)行特定學(xué)科的教學(xué)， 能夠根據(jù)每節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)的需要采用合適的教育模式組織、選擇學(xué)習(xí)體驗(yàn)， 落實(shí)以學(xué)生為中心的教育理念。 雖然以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息通訊技術(shù)可以擴(kuò)展時空界限， 但學(xué)習(xí)是在學(xué)生與學(xué)習(xí)環(huán)境的交互中發(fā)生的， 理解學(xué)習(xí)過程中的交互類型，是誰與誰交互，如何交互、交互什么對教學(xué)設(shè)計非常重要。 簡單地說，這種交互不僅僅是教師與學(xué)生的交互， 更重要更高效的交互是在教師的設(shè)計、組織、管理之下， 學(xué)生與學(xué)生的交互， 以及學(xué)生與學(xué)習(xí)材料的交互中。 教師能夠?qū)虒W(xué)過程進(jìn)行有針對性的啟發(fā)引導(dǎo)、答疑解惑等教學(xué)干預(yù)也非常重要， 但這需要建立在學(xué)生與學(xué)習(xí)材料的交互中可以通過教育技術(shù)工具讓教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)之上。 作業(yè)、練習(xí)、考試是傳統(tǒng)的獲得學(xué)習(xí)反饋的手段， 但通過教育技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)行為更全面的跟蹤、分析則高效得多。 當(dāng)演講者對聽眾的學(xué)術(shù)背景、興趣、動機(jī)不是很了解，不能兼顧所有人的需求，而且對其學(xué)習(xí)目標(biāo)沒有明確長遠(yuǎn)期望的時候，演講這種方式有其存在的價值，但其弊端是十分明顯的。回想一下一場演講聽下來，我們都記住了什么？因此， 只有更好地把互聯(lián)網(wǎng)的異步學(xué)習(xí)功能和面對面的同步學(xué)習(xí)教學(xué)方式進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合， 才是數(shù)字時代最佳的教學(xué)方式。 當(dāng)采用這樣的教學(xué)方式之后， 即使出現(xiàn)這次疫情的特殊情況， 我們就會發(fā)現(xiàn)， 借助實(shí)時聊天工具進(jìn)行討論、交流、分享， 教學(xué)效果一樣得到保障。 混合式學(xué)習(xí)有許多模型， 每個教師可以根據(jù)自己的理解進(jìn)行借鑒， 并根據(jù)自己的學(xué)情應(yīng)用到自身的學(xué)科教學(xué)中去。

截至目前，大部分學(xué)生對整個教學(xué)活動的反饋非常積極正面， 同時也認(rèn)為陌橋網(wǎng)挺好用的， 功能十分強(qiáng)大。 事實(shí)上，陌橋網(wǎng)是xAPI官方網(wǎng)站上唯一的中國企業(yè)， 是一個新一代開放的社會化學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。 該網(wǎng)站支持xAPI/CMI-5這一最新的國際學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 該標(biāo)準(zhǔn)從SCORM進(jìn)化而來， 歷經(jīng)20多年的改進(jìn)優(yōu)化， 規(guī)范了不同廠家的學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)設(shè)備、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)之間的互操作性， 如果更多的設(shè)備廠家和內(nèi)容開發(fā)機(jī)構(gòu)支持這樣的學(xué)習(xí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠建立真正的互聯(lián)網(wǎng)級別的開放教育資源共建共享體系。

5 結(jié)語

教育技術(shù)最重要的作用是能夠幫助教師將教育研究成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐。 教師如何將內(nèi)容知識、教法知識以及技術(shù)知識結(jié)合起來， 在恰當(dāng)?shù)慕逃夹g(shù)產(chǎn)品支持下， 通過教學(xué)存在、社交存在更好地促進(jìn)認(rèn)知存在， 利用合適的主動學(xué)習(xí)策略， 最終為學(xué)生提供一個理想的教育體驗(yàn)。

對許多一線學(xué)科教師來說， 傳統(tǒng)的講授式教學(xué)已經(jīng)形成固有模式， 要進(jìn)行改變是一個痛苦的過程， 個人行動會面臨巨大挑戰(zhàn)。 理解背后的學(xué)習(xí)科學(xué)和教育理論需要花費(fèi)大量的時間和精力， 即使我們模仿他人的成功經(jīng)驗(yàn)， 往往也缺乏明確的方向和后續(xù)的改進(jìn)。 因此，將教法知識、技術(shù)知識與教師自己的學(xué)科知識結(jié)合起來， 通過解放思想， 以開放的心態(tài)找到更好的方式支持教師創(chuàng)新教學(xué)方式， 分工協(xié)作是必由之路。 而持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)課程與學(xué)習(xí)體驗(yàn)， 需要通過教育設(shè)計研究來進(jìn)行， 所選擇的教育技術(shù)合作者需要在這些方面具備足夠的素養(yǎng)， 才能保證正常的交流溝通。 以教育設(shè)計研究驅(qū)動的教學(xué)方式改變才是教育改革的正確策略和方法， 教學(xué)干預(yù)需要在教育理論指導(dǎo)下， 借助教育技術(shù)來實(shí)現(xiàn)， 這往往需要對技術(shù)工具進(jìn)行合適的改進(jìn)， 而教學(xué)效果又需要通過嚴(yán)格的研究方法采集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)從而進(jìn)行科學(xué)地評估和評價， 研究和設(shè)計兩個不同的過程互相驅(qū)動， 研究結(jié)論得到的新知識可以用于更好地指導(dǎo)教學(xué)干預(yù)， 而設(shè)計結(jié)果則產(chǎn)生更好的教育技術(shù)工具。

我們與陌橋網(wǎng)還是初次合作， 而這次合作的重點(diǎn)是平臺的功能上滿足我們既定的教學(xué)設(shè)計的需求， 但從教學(xué)的角度來說， 階段性的成果非常不錯。 相信未來隨著合作的深入， 我們能夠在學(xué)習(xí)效果和效率方面進(jìn)一步提升。