陳 霞
(六盤水師范學院 化學與材料工程學院,貴州 六盤水 553004)
物理化學是化學、化工、材料、制藥、環境等相關專業的重要基礎課,為學生專業課的后繼學習提供一定的理論基礎,也為今后從事新產品、新能源的開發,新工藝、新過程的設計,新材料、新藥物的合成等起重要指導作用。由于各個高校在教學層次和要求上的不同,物理化學教學模式存在相當大的差異。針對地方應用型本科院校,探討適合應用型本科院校的物理化學教學模式,打破傳統物理化學教學模式,更新教學方法,轉變教學理念,使之更加適應地方應用型本科院校人才培養目標的需求。
隨著我國高等教育的發展及教育教學改革的深入,學生理論課學時嚴重縮水,傳統的物理化學教學模式顯得捉襟見肘。在“互聯網+”背景下,新的教學模式迫在眉睫。目前,大學鼓勵彈性的學習年限、柔性的培養方式、多樣的學習方式,使得學生擁有更大的學習自主權,同時為學生的各方面發展創造了越來越充足的空間、時間和條件。而“互聯網+教育”教學模式正與之相匹配,有效的打破時間和空間的限制,通過信息網絡技術、現代移動技術構建有利于學生物理化學學習的教育平臺,為學生提供個性化學習的條件,進而有效提高物理化學教學水平和質量,促進學生綜合能力的全面發展。
物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發展起來的,該課程具有“兩多三強”的特點,大部分學生學習過程中都會感到吃力,從而對物理化學學習產生畏懼感[1]。如果學生對其畏懼感沒有得到及時的排解,進而將會產生嚴重的厭學情緒,將會在很大程度上影響后續課程的學習。
傳統的物理化學教學模式存在諸多問題,例如課堂教學方式陳舊,無法滿足現代教學的要求,“滿堂灌”使之成為學生們聞之色變的“老虎課”;教學內容缺乏精髓、沒有靈魂,嚴重缺失學科思想和學科方法的教育,忽視科學方法的教育在塑造人才中的作用;物理化學教材、物理化學實驗、習題充滿驗證性,缺乏趣味性和探索性,不利于人才的培養[2]。針對這些存在的弊端,許多教學工作者在教學模式上也做了許多的改進與研究,并取得了一定的成功,例如采用多媒體教學[3],開放式教學[4],“課堂+ 自主學習”教學[5],“立體網絡式”教學[6]等。
自從兩會上“互聯網+”被納入國家戰略,“互聯網+“快速被各行各業重視起來,而“互聯網+教育”也引起了廣泛關注。我國高等教育就已進入了快速發展時期,隨著現代信息技術的快速發展,我國的教育理念、教育治理、教學組織與方法等各方面都在發生巨大的變革。在“互聯網+”背景下,利用互聯網新技術推動教學模式的變革與創新是目前教育行業的主要任務之一[7]。隨著“互聯網+ ”時代的到來,教育行業發生了翻天覆地的變化,顛覆了傳統的教學、學習模式,例如“一人一張課程表”、“無處不在的學習”、“沒有教室的學校”等。簡單地來說,“一所學校、一位老師、一間教室”,這是傳統教育模式[8-9];“一張網、一個移動終端,幾百萬學生,學校任你挑、老師由你選”,這就是“互聯網+教育”模式。微課(Microlecture)、慕課(MOOC)、翻轉課堂(Inverted Classroom)、移動課堂等,這就是“互聯網+教育”的結果[10-11]。
“互聯網+”背景下,探討適合地方應用型大學物理化學的教學模式,包括以下三個方面:建立“多媒體+APP 軟件”相結合的教學方法;建立線上教學平臺;建立移動學習平臺。
多媒體在教學過程中能夠發揮明顯的作用,存在相當的優勢。多媒體教學能調動學生多個感觀,促進思維;能使教學立體化,改變乏味枯燥的平面教學,提高教學質量;能使學生在輕松的環境中更加全面的接收信息,改善學生學習興趣。多媒體教學可以將抽象的問題形象化,更加具體地反映思維過程,開闊學生視野、思維。因此,多媒體教學在一定程度上可以彌補傳統教學模式的不足。
傳統的多媒體教學,雖然穿插有MOOC、微課、動畫和視頻,并輔之以案例教學、問答式教學等多種教學手段,在一定程度上可幫助學生理解、吸收課堂上知識,但整個教學過程中仍然是以“老師為主體”。以“老師為主體”,引起課堂上師生缺乏互動,老師不能及時掌握學習動態。而微助教、雨課堂、學習通等APP 移動教學軟件的引入,可以向學生推送課前預習講義,逐頁同步發送課堂PPT,設置課堂習題及課后考卷,及時了解每個學生在每一教學環節中的學習動態,從而及時調整教學進度和教學策略。通過這些軟件的輔助,則較為完美的解決了傳統多媒體教學中的問題,從而真正實現以“學生為主體”的教學模式。
例如,熱力學第二定律中熵與克勞修斯不等式、可逆過程與可逆體積功是大部分學生難以理解的重點知識,教學中講解PPT 內容,并可利用APP 移動教學軟件同步逐頁推送PPT,并要求學生及時在線上反饋掌握知識的情況,教師根據相應的情況調整教學進度、教學內容等。隨后,將提前準備的判斷題、選擇題或填空題及時推送至學生,并要求學生在60 s內給出答案。老師通過查看正確率,從而了解學生掌握知識的程度。這種教學方法比較適用于物理化學難點和重點的教學內容,不僅能夠實時與學生互動,還能夠快速、準確獲取學生對重、難點的掌握情況。
使用“多媒體+APP 軟件”教學模式進行物理化學教學,無線課堂網絡是實施此種教學方式的硬件保障。此外,這對教師控制課堂的能力是一個挑戰,既要合理安排教學時間、滿足教學任務,也要掌控與學生的互動,更要對相應的移動教學軟件熟練操作。同時,此種教學模式也需要教師課下做好充分的備課,工作量相對較大。
充分利用互聯網上已建立的物理化學精品課程網站,針對不同的專業,根據培養方案,完善教學大綱、教學課件、微視頻、題庫,可以建立開放式和碎片式相結合的學習方法。線上教學內容非常豐富,學生需要根據學習目的選擇適合自己學習的內容和方式,這就要求學生自身具備較高的學習積極性和主動性。對于地方應用型高校學生,欠缺良好的學習習慣,教師的引導顯得尤為重要。
例如,學習“熱力學”部分之前,要求學生在互聯網上查閱相關的資料、文獻并觀看網站上相關的工業革命的背景知識,了解焦耳(Joule)、吉布斯(Gibbs)、開爾文(Kelvin)、卡諾(Carnot)、克勞修斯(Clausius)等科學家對熱力學的貢獻以及熱力學相關發展史,加深學生對熱力學的理解,激發學生學習興趣;在燃燒熱實驗前,要求學生在互聯網上觀相關微視頻,對整個實驗有一個宏觀的認識;每一章學習結束以后,要求學生利用互聯網平臺對各章知識進行重整、歸納、總結,并在線進行章節測試以及在線答疑。在教師引導下進行線上知識的學習,當然,學生也可自主安排學習內容與方式,多樣化的教學方式,極大地培養了學生利用網上資源自學的能力,有利于應用型人才的培養。
建立線上教學平臺,將會使教與學活動圍繞互聯網進行,教師與學生在互聯網上“交流”,知識在互聯網上流動,線下的活動成為線上活動的補充與拓展。而未來的教育則是線上、線下大融合,實現多元化教學,最終都是為教育而服務。
目前,移動學習被廣泛認為是一種未來的學習模式,學生不再被空間所限制,可以隨心所欲、隨時隨地進行多種方式的學習。大學生能夠熟練的使用手機上網,手機早已成為他們生活、學習的必須品,這為開展基于智能手機的移動學習提供了設備條件。當前移動學習的模式主要是基于手機短信、手機在線瀏覽、手機學習軟件、多媒體郵件以及實時交互軟件。其中,前四種模式交互即時性較差。而實時交互軟件,交互功能強大、操作簡單、成本低廉且使用面廣,用于開展地方應用型高校物理化學移動教學較為理想。目前,基于飛信、QQ以及微信等平臺建立的移動學習模式使用更為廣泛、便捷,教師可以在平臺上提供教學PPT課件、微視頻、動畫、題庫等豐富的學習資源以及發布一系列教學活動。此外,基于智能手機移動教學即時性的特點,教師能夠及時為有問題的學生進行答疑。在移動平臺上,學生也可以向老師進行提問,也可以對課程發表評論,甚至可以分享自己的筆記以及心得,上傳自己的課程等,全面參與到教學中。
在移動學習中,學生任何時候任何地點均能自由地進行交互,獲取教育資源、教育支持和教育服務。作為一種新的學習方式,移動學習有很大的發展空間。建立移動教學平臺,師生可以隨時利用隨身攜帶的手機隨時隨地進行形式多樣的交互,可以有效的解決傳統教學模式下交互不足的問題,在很大程度上突破時間與空間限制,教學模式變得更加靈活,學生的學習由被動變為主動,從而有效地提高教學質量,有利于人才的培養。
互聯網教育與傳統教育之間密不可分、缺一不可,它們相互借鑒、取長補短,最終融合為一。“互聯網+教育”,可以使物理化學的教與學活動圍繞互聯網進行,線上線下相結合的教學模式,將有效的解決目前物理化學教學中存在的問題,有利于調動學生對課程的學習積極性,從而提高教學質量。