基于超星學(xué)習(xí)通的大學(xué)物理混合式教學(xué)實(shí)踐

李 存，任俊亞，吳瑞田，范春鳳

(1.信陽(yáng)師范學(xué)院 物理電子工程學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000； 2.洛陽(yáng)市伊川縣第一高級(jí)中學(xué)，河南 洛陽(yáng) 471300)

大學(xué)物理課程是高校理工科專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它承載著傳授物理知識(shí)、銜接專業(yè)課程、培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的重任。多年來(lái)，不少學(xué)者針對(duì)如何提高大學(xué)物理教學(xué)效果進(jìn)行了諸多改革，微課、翻轉(zhuǎn)課堂、Mooc等方式的使用帶來(lái)了教學(xué)方法和教學(xué)手段上的顯著變化，在一定程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，豐富了教學(xué)內(nèi)容，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)層面[1-3]，但大學(xué)物理教學(xué)依然存在一些問(wèn)題，教學(xué)效果還有待于進(jìn)一步提高。

1 大學(xué)物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀

大學(xué)物理的知識(shí)點(diǎn)比較繁多，很多概念規(guī)律比較抽象難懂，教學(xué)頻率也較低，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和掌握普遍覺(jué)得吃力，教師與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)不充分，使得大學(xué)物理教學(xué)達(dá)不到理想效果。大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的豐富與教學(xué)課時(shí)的有限是公認(rèn)的、無(wú)法統(tǒng)一的矛盾，國(guó)內(nèi)很多高校針對(duì)這一矛盾，提倡在授課過(guò)程中根據(jù)專業(yè)的需求、學(xué)生的物理素養(yǎng)等實(shí)施分層次的教學(xué)模式，但分層教學(xué)模式使得大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容具有側(cè)重性和偏向性，學(xué)生的學(xué)習(xí)不夠全面系統(tǒng)，也無(wú)法了解太多的科技前沿、先進(jìn)的技術(shù)等[4]。近年來(lái)，隨著微課、慕課及翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式的興起，在一定程度上克服了大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜及教學(xué)規(guī)律抽象難懂的困難，也適當(dāng)?shù)靥岣吡苏n堂教學(xué)效率。翻轉(zhuǎn)課堂在一定程度上滿足了學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，克服了學(xué)生對(duì)于教師的依賴性，但無(wú)法保證學(xué)生自主學(xué)習(xí)的自覺(jué)性；微課及慕課的教學(xué)方式使得教學(xué)內(nèi)容缺乏一定的連貫性。近幾年來(lái)，關(guān)于線上教育的呼聲也是此起彼伏，在線教育迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的大好前景，它在一定程度上突破了時(shí)空的界限，存在著一定的優(yōu)勢(shì)，但傳統(tǒng)的課堂講授是一切教學(xué)模式之母，有其特有的優(yōu)勢(shì)與功效。因此，關(guān)于為大學(xué)物理課程尋求一種合適的教學(xué)手段和教學(xué)模式，使得教學(xué)效果更為理想，一直是大家比較關(guān)注的焦點(diǎn)。

2 線上授課的優(yōu)勢(shì)

發(fā)展智能教育和探索高效智慧課堂是教育發(fā)展的趨勢(shì)。借助網(wǎng)絡(luò)及新媒體下的大學(xué)物理教學(xué)資源開(kāi)展線上教學(xué)，可以從根本上彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂的不足。除此之外，線上授課還存在其他方面的優(yōu)勢(shì)：(1)以互聯(lián)網(wǎng)為載體，學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加方便自由，滿足了學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求；(2)教師在各教學(xué)環(huán)節(jié)充分利用信息化手段，把文字、圖片、音頻、視頻等結(jié)合起來(lái)，使枯燥晦澀的知識(shí)點(diǎn)可視化、形象化，能夠刺激學(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；(3)教師在建課過(guò)程中充分利用豐富的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)資源挖掘相關(guān)教學(xué)素材，尤其是教材中沒(méi)有的而又與專業(yè)相關(guān)的新方法、新技術(shù)及新的應(yīng)用等素材，進(jìn)一步豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)充教學(xué)的信息量；(4)教師可以把課堂集中講解與學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自主學(xué)習(xí)、課堂分組研討、課后線下討論交流等結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，實(shí)現(xiàn)師生間的深度互動(dòng)；(5)教師根據(jù)學(xué)生完成的學(xué)習(xí)點(diǎn)任務(wù)、章節(jié)作業(yè)、單元測(cè)試、參與討論情況等對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)依據(jù)不再是單一的以知識(shí)水平為標(biāo)準(zhǔn)，而是以綜合學(xué)習(xí)能力為參考，使教學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)了多元化。

3 線下課堂教學(xué)的必要性

大學(xué)物理是一門理論比較嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性較強(qiáng)的學(xué)科，任何一種新的教學(xué)模式都替代不了傳統(tǒng)的教學(xué)模式[5]，教師與學(xué)生面對(duì)面的教學(xué)指導(dǎo)仍然是課堂教學(xué)必不可少的重要環(huán)節(jié)。此外，進(jìn)行線上網(wǎng)絡(luò)授課，要想達(dá)到理想的教學(xué)效果，學(xué)生需要具有高度的自覺(jué)性和主動(dòng)性，而學(xué)生的自覺(jué)性和主動(dòng)性偏偏是任課教師無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制的。因此，要將線上網(wǎng)絡(luò)授課與線下課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行混合式教學(xué)，這不僅符合大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，更符合物理學(xué)科本身的教學(xué)特點(diǎn)，也是打造高效的大學(xué)物理課堂教學(xué)的有效手段之一。

4 大學(xué)物理混合式教學(xué)實(shí)踐

混合式教學(xué)模式集線上教學(xué)與線下教學(xué)優(yōu)勢(shì)于一體，線上教學(xué)則需要依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行課程建設(shè)和實(shí)施教學(xué)過(guò)程等不同環(huán)節(jié)[6]。在開(kāi)展大學(xué)物理混合式教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，本研究主要依托泛雅“一平三端”信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的超星學(xué)習(xí)通智慧課堂來(lái)進(jìn)行線上教學(xué)。

超星學(xué)習(xí)通是集在線教學(xué)、師生互動(dòng)、在線答疑和教學(xué)管理等功能為一體的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，能夠與超星泛雅學(xué)習(xí)空間進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，在移動(dòng)端、PC端都可以進(jìn)行操作。在授課過(guò)程中，本研究依托該平臺(tái)將信息技術(shù)手段融入教學(xué)設(shè)計(jì)，建設(shè)大學(xué)物理線上課程，包括課程的門戶建設(shè)、章節(jié)內(nèi)容、教學(xué)資源、作業(yè)和測(cè)試題庫(kù)、討論區(qū)、統(tǒng)計(jì)等模塊，形成了完整的課程結(jié)構(gòu)。通過(guò)上傳與課程相關(guān)的PPT語(yǔ)音課件、創(chuàng)作型課件、教學(xué)課件、精品課程、直播視頻等，充分利用網(wǎng)絡(luò)空間，為學(xué)生提供個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)資源。課程的評(píng)價(jià)體系可以通過(guò)學(xué)生的訪問(wèn)情況、任務(wù)點(diǎn)完成情況、學(xué)習(xí)簽到情況、課后作業(yè)完成情況、章節(jié)測(cè)試完成情況、參與討論情況等各方面來(lái)進(jìn)行教學(xué)過(guò)程的綜合評(píng)價(jià)。

表1 線上教學(xué)模塊與占比Tab.1 Online teaching module and proportion

圖1 混合式教學(xué)過(guò)程實(shí)施流程Fig.1 Implementation process of mixed teaching process

4.1 線上教學(xué)流程——課前與課后

課前，教師通過(guò)教學(xué)平臺(tái)已建設(shè)的課程資源發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，并對(duì)要學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容進(jìn)行一定的任務(wù)點(diǎn)設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生利用空間上傳的相關(guān)課程資源提前對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行了解；通過(guò)發(fā)布簽到任務(wù)，了解學(xué)生開(kāi)展自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；通過(guò)預(yù)設(shè)的相關(guān)問(wèn)題、討論等，掌握學(xué)生提前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的情況，根據(jù)學(xué)生預(yù)先學(xué)習(xí)的基本情況，教師要做好線下課堂教學(xué)的充分準(zhǔn)備，做到有的放矢，這樣有利于線下課堂教學(xué)的高效實(shí)施。

課后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布的作業(yè)、測(cè)試、主題討論等模塊來(lái)檢驗(yàn)教學(xué)成果，并展開(kāi)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的互動(dòng)交流，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性，大大拓寬了課堂交流的有限性。根據(jù)平臺(tái)的智能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在線實(shí)時(shí)跟蹤教學(xué)過(guò)程，監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，掌握階段性的學(xué)習(xí)效果，形成有效的教學(xué)評(píng)估、學(xué)情報(bào)告，進(jìn)而進(jìn)行教學(xué)總結(jié)和反思，為教學(xué)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以便教師根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案，修改補(bǔ)充教學(xué)資源等。

4.2 線下課堂教學(xué)——課中

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是以教師與學(xué)生面對(duì)面進(jìn)行交流的動(dòng)態(tài)方式呈現(xiàn)，而線下課堂教學(xué)是教師提前發(fā)放課前學(xué)習(xí)任務(wù)，主要以講解重難點(diǎn)、答疑、分組討論及知識(shí)拓展為主。物理學(xué)科具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓裕芏辔锢砝碚摰慕⒁蕾囉跀?shù)學(xué)的推導(dǎo)，教師在線下課堂可以展示并解釋重要規(guī)律的結(jié)論來(lái)源，使學(xué)生知其然，更能知其所以然，這是線上課堂不便于實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)。此外，教師還可以根據(jù)學(xué)生課前參與預(yù)設(shè)問(wèn)題的討論情況進(jìn)行匯總，針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的共性問(wèn)題，可集中在線下課堂進(jìn)行解惑答疑。為了鞏固線上學(xué)習(xí)的成果，教師還可以在線下課堂教學(xué)中組織學(xué)生參與理論與實(shí)踐相結(jié)合的深度討論，讓學(xué)生分組進(jìn)行匯報(bào)，教師通過(guò)學(xué)生的匯報(bào)情況進(jìn)行總結(jié)補(bǔ)充。

混合式教學(xué)模式打通了大學(xué)物理線下與線上課堂的連接通道。通過(guò)建設(shè)移動(dòng)課堂，靈活將網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，彌補(bǔ)了單一的在線學(xué)習(xí)和單一的傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的缺陷，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和自主性，同時(shí)也發(fā)揮了教師教學(xué)的指導(dǎo)性和監(jiān)控性，通過(guò)線上教學(xué)彌補(bǔ)了課堂教學(xué)信息量不足的缺陷，有效督促學(xué)生學(xué)習(xí)，提升了線上學(xué)習(xí)效果[7]。教師可以及時(shí)關(guān)注學(xué)生們的學(xué)習(xí)進(jìn)程，并針對(duì)不同學(xué)生的個(gè)性提供相應(yīng)的教學(xué)指導(dǎo)，真正做到因材施教、因人施教。

5 教學(xué)實(shí)踐案例——以波的疊加與干涉為例

為了具體說(shuō)明基于超星網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的混合式教學(xué)模式，以機(jī)械波的疊加與干涉教學(xué)內(nèi)容為例進(jìn)行分析。波的干涉現(xiàn)象是機(jī)械波的產(chǎn)生與傳播這一章中比較重要的一節(jié)，更是后面學(xué)習(xí)光的干涉的基礎(chǔ)。本節(jié)課的學(xué)習(xí)需要學(xué)生理解波在傳播過(guò)程中的獨(dú)立性和疊加性，理解疊加過(guò)程中的普通疊加和干涉疊加，理解干涉疊加滿足的條件，理解并掌握干涉的理論，能夠利用干涉原理分析生活中干涉的應(yīng)用實(shí)例，計(jì)劃用1個(gè)課時(shí)完成教學(xué)目標(biāo)。由于本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容比較豐富，1個(gè)課時(shí)完成預(yù)定教學(xué)目標(biāo)的難度還是比較大的。因此，在實(shí)施這節(jié)課的教學(xué)時(shí)，本研究借助于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，將部分學(xué)習(xí)內(nèi)容放置在課外時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，有利于教師在有限的課堂時(shí)間內(nèi)高效組織課堂教學(xué)。波的疊加與干涉的混合式教學(xué)實(shí)踐過(guò)程如表2所示。

表2 波的疊加與干涉混合式教學(xué)設(shè)計(jì)Tab.2 Mixed teaching design of wave superposition and interference

6 結(jié)語(yǔ)

單一的課堂教學(xué)滿足不了學(xué)生的需求，純粹的線上教學(xué)模式也不能完全替代傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)，只有將二者融為一體發(fā)揮其特有的功效，才能打造高效課堂。目前，混合式教學(xué)模式在實(shí)施過(guò)程中還存在著不少問(wèn)題，但隨著混合式教學(xué)模式的不斷實(shí)踐、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、不斷改進(jìn)教學(xué)手段，定會(huì)在提高教學(xué)效果和育人水平上發(fā)揮更大的作用。