基于超星學習通的大學物理混合式教學實踐

李 存，任俊亞，吳瑞田，范春鳳

(1.信陽師范學院 物理電子工程學院，河南 信陽 464000； 2.洛陽市伊川縣第一高級中學，河南 洛陽 471300)

大學物理課程是高校理工科專業必修的一門專業基礎課，它承載著傳授物理知識、銜接專業課程、培養學生素養的重任。多年來，不少學者針對如何提高大學物理教學效果進行了諸多改革，微課、翻轉課堂、Mooc等方式的使用帶來了教學方法和教學手段上的顯著變化，在一定程度上激發了學生學習的興趣，提高了學生自主學習的意識，豐富了教學內容，拓展了學生的學習層面[1-3]，但大學物理教學依然存在一些問題，教學效果還有待于進一步提高。

1 大學物理課堂教學現狀

大學物理的知識點比較繁多，很多概念規律比較抽象難懂，教學頻率也較低，學生對學習內容的理解和掌握普遍覺得吃力，教師與學生之間的交流和互動不充分，使得大學物理教學達不到理想效果。大學物理教學內容的豐富與教學課時的有限是公認的、無法統一的矛盾，國內很多高校針對這一矛盾，提倡在授課過程中根據專業的需求、學生的物理素養等實施分層次的教學模式，但分層教學模式使得大學物理的教學內容具有側重性和偏向性，學生的學習不夠全面系統，也無法了解太多的科技前沿、先進的技術等[4]。近年來，隨著微課、慕課及翻轉課堂等教學模式的興起，在一定程度上克服了大學物理教學內容復雜及教學規律抽象難懂的困難，也適當地提高了課堂教學效率。翻轉課堂在一定程度上滿足了學生個性化的學習需求，提高了學生學習的主動性，克服了學生對于教師的依賴性，但無法保證學生自主學習的自覺性；微課及慕課的教學方式使得教學內容缺乏一定的連貫性。近幾年來，關于線上教育的呼聲也是此起彼伏，在線教育迎來了蓬勃發展的大好前景，它在一定程度上突破了時空的界限，存在著一定的優勢，但傳統的課堂講授是一切教學模式之母，有其特有的優勢與功效。因此，關于為大學物理課程尋求一種合適的教學手段和教學模式，使得教學效果更為理想，一直是大家比較關注的焦點。

2 線上授課的優勢

發展智能教育和探索高效智慧課堂是教育發展的趨勢。借助網絡及新媒體下的大學物理教學資源開展線上教學，可以從根本上彌補傳統課堂的不足。除此之外，線上授課還存在其他方面的優勢：(1)以互聯網為載體，學生的學習變得更加方便自由，滿足了學生個性化的學習需求；(2)教師在各教學環節充分利用信息化手段，把文字、圖片、音頻、視頻等結合起來，使枯燥晦澀的知識點可視化、形象化，能夠刺激學生的感官，激發學生學習的興趣；(3)教師在建課過程中充分利用豐富的互聯網教學資源挖掘相關教學素材，尤其是教材中沒有的而又與專業相關的新方法、新技術及新的應用等素材，進一步豐富課堂教學內容，擴充教學的信息量；(4)教師可以把課堂集中講解與學生通過網絡平臺自主學習、課堂分組研討、課后線下討論交流等結合起來，充分發揮教師的主導性，體現學生的主體地位，實現師生間的深度互動；(5)教師根據學生完成的學習點任務、章節作業、單元測試、參與討論情況等對學生進行綜合評價，評價依據不再是單一的以知識水平為標準，而是以綜合學習能力為參考，使教學評價實現了多元化。

3 線下課堂教學的必要性

大學物理是一門理論比較嚴謹、邏輯性較強的學科，任何一種新的教學模式都替代不了傳統的教學模式[5]，教師與學生面對面的教學指導仍然是課堂教學必不可少的重要環節。此外，進行線上網絡授課，要想達到理想的教學效果，學生需要具有高度的自覺性和主動性，而學生的自覺性和主動性偏偏是任課教師無法通過網絡進行控制的。因此，要將線上網絡授課與線下課堂教學有機結合起來，進行混合式教學，這不僅符合大學物理教學現狀，更符合物理學科本身的教學特點，也是打造高效的大學物理課堂教學的有效手段之一。

4 大學物理混合式教學實踐

混合式教學模式集線上教學與線下教學優勢于一體，線上教學則需要依托網絡教學平臺來進行課程建設和實施教學過程等不同環節[6]。在開展大學物理混合式教學實踐過程中，本研究主要依托泛雅“一平三端”信息化網絡教學平臺的超星學習通智慧課堂來進行線上教學。

超星學習通是集在線教學、師生互動、在線答疑和教學管理等功能為一體的網絡教學平臺，能夠與超星泛雅學習空間進行數據互通，在移動端、PC端都可以進行操作。在授課過程中，本研究依托該平臺將信息技術手段融入教學設計，建設大學物理線上課程，包括課程的門戶建設、章節內容、教學資源、作業和測試題庫、討論區、統計等模塊，形成了完整的課程結構。通過上傳與課程相關的PPT語音課件、創作型課件、教學課件、精品課程、直播視頻等，充分利用網絡空間，為學生提供個性化、多樣化的學習資源。課程的評價體系可以通過學生的訪問情況、任務點完成情況、學習簽到情況、課后作業完成情況、章節測試完成情況、參與討論情況等各方面來進行教學過程的綜合評價。

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

圖1 混合式教學過程實施流程Fig.1 Implementation process of mixed teaching process

4.1 線上教學流程——課前與課后

課前，教師通過教學平臺已建設的課程資源發布課前學習任務，并對要學習的課程內容進行一定的任務點設置，引導學生利用空間上傳的相關課程資源提前對重點難點進行了解；通過發布簽到任務，了解學生開展自主學習的主動性；通過預設的相關問題、討論等，掌握學生提前進行自主學習的情況，根據學生預先學習的基本情況，教師要做好線下課堂教學的充分準備，做到有的放矢，這樣有利于線下課堂教學的高效實施。

課后，根據網絡平臺發布的作業、測試、主題討論等模塊來檢驗教學成果，并展開教師與學生、學生與學生之間的互動交流，充分發揮教師的主導性和學生的主體性，大大拓寬了課堂交流的有限性。根據平臺的智能統計數據，在線實時跟蹤教學過程，監督學生的學習進展，掌握階段性的學習效果，形成有效的教學評估、學情報告，進而進行教學總結和反思，為教學提供數據基礎，以便教師根據數據統計及時調整教學方案，修改補充教學資源等。

4.2 線下課堂教學——課中

傳統的課堂教學是以教師與學生面對面進行交流的動態方式呈現，而線下課堂教學是教師提前發放課前學習任務，主要以講解重難點、答疑、分組討論及知識拓展為主。物理學科具有嚴謹的邏輯性，很多物理理論的建立依賴于數學的推導，教師在線下課堂可以展示并解釋重要規律的結論來源，使學生知其然，更能知其所以然，這是線上課堂不便于實現的環節。此外，教師還可以根據學生課前參與預設問題的討論情況進行匯總，針對學生出現的共性問題，可集中在線下課堂進行解惑答疑。為了鞏固線上學習的成果，教師還可以在線下課堂教學中組織學生參與理論與實踐相結合的深度討論，讓學生分組進行匯報，教師通過學生的匯報情況進行總結補充。

混合式教學模式打通了大學物理線下與線上課堂的連接通道。通過建設移動課堂，靈活將網絡與傳統課堂教學結合起來，彌補了單一的在線學習和單一的傳統課堂學習的缺陷，充分發揮了學生學習的主體性和自主性，同時也發揮了教師教學的指導性和監控性，通過線上教學彌補了課堂教學信息量不足的缺陷，有效督促學生學習，提升了線上學習效果[7]。教師可以及時關注學生們的學習進程，并針對不同學生的個性提供相應的教學指導，真正做到因材施教、因人施教。

5 教學實踐案例——以波的疊加與干涉為例

為了具體說明基于超星網絡學習平臺的混合式教學模式，以機械波的疊加與干涉教學內容為例進行分析。波的干涉現象是機械波的產生與傳播這一章中比較重要的一節，更是后面學習光的干涉的基礎。本節課的學習需要學生理解波在傳播過程中的獨立性和疊加性，理解疊加過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用實例，計劃用1個課時完成教學目標。由于本節課教學內容比較豐富，1個課時完成預定教學目標的難度還是比較大的。因此，在實施這節課的教學時，本研究借助于網絡學習平臺，將部分學習內容放置在課外時間進行自學，有利于教師在有限的課堂時間內高效組織課堂教學。波的疊加與干涉的混合式教學實踐過程如表2所示。

表2 波的疊加與干涉混合式教學設計Tab.2 Mixed teaching design of wave superposition and interference

6 結語

單一的課堂教學滿足不了學生的需求，純粹的線上教學模式也不能完全替代傳統的物理課堂教學，只有將二者融為一體發揮其特有的功效，才能打造高效課堂。目前，混合式教學模式在實施過程中還存在著不少問題，但隨著混合式教學模式的不斷實踐、不斷總結經驗、不斷改進教學手段，定會在提高教學效果和育人水平上發揮更大的作用。