“大學物理”網絡教學的實踐與反思

李瑞山，張培增，馮有才

(1.蘭州理工大學 理學院，甘肅 蘭州 730050；2.蘭州工業學院 基礎部，甘肅 蘭州 730050)

2020年的春天，一場突如其來的新冠疫情，不僅給人民群眾的健康帶來威脅，也擾亂了大家的生產生活秩序．疫情當前，各行各業的工作方式都受到了影響，學校教學的課堂也從教室轉移到了網上．有賴于近年來網絡信息技術的大力發展，分隔在不同地方的老師和同學可以實現順暢交流，但是教學不同于普通的交流，課堂上老師和同學作為一個集體除了語言的交流外，還有很多情緒的溝通與情感的共振；課堂上老師的表達除了語言的描述外，還有板書的演示和肢體動作的表演；尤其是物理類的課程還包括一些隨堂實驗的演示等，而這些都是網絡課堂難以做到的．病毒所引起的隔離不僅造成了空間的距離，也帶來了師生情感溝通的隔膜. 如何在網絡教學中盡量去彌補這些不足，并開發網絡教學特有的優勢，這是一個需要不斷探討的命題．

網絡教學不僅僅是特殊時期課堂教學的替代品，長遠來看，利用互聯網教學已經成為一種重要的教學方式，并將會有越來越大范圍的應用，成為與課堂教學并行的教學方式或者課堂教學的輔助手段[1]．此次由于疫情造成的大范圍多學科的網絡教學實踐，必將給網絡教學提供更多的寶貴經驗，有利于網絡教學的進一步發展．本文總結了在“大學物理”網絡教學實踐中的一些經驗和反思，以期望為探索提升教學效果提供有價值的想法和思路．

1 網絡教學溝通形式

隨著網絡技術的發展，網絡教學的形式和平臺都呈現多樣化特征，據不完全統計，現在國內有20多家平臺提供網絡教學服務[2]．網絡教學從方式上來講主要有兩大類，首先是優秀課程的錄播，學生觀看錄播視頻，如網易公開課、學堂在線、超星學習通、中國大學MOOC等都能提供國內外大學的物理課教學視頻[3]；其次是教師直播，如釘釘、超星、雨課堂等都可以提供直播平臺，根據網絡條件不同和課程特征，所選取的直播平臺和直播方式(分享屏幕，教師出鏡，或者兩者兼顧)因人而異．近期因為全國大中小學都在進行網上教學，網絡壓力比較大，由于網絡崩潰而影響教學的事情常有發生．為了保證教學順利進行，除主要教學平臺外，利用現有網絡資源，準備了多種備選方案，如QQ群、微信群等，隨時保證教師和學生之間的溝通無礙．

網絡教學最大的問題之一在于師生之間沒有面對面的直接溝通，很多在課堂教學中通過觀察學生表情或者注意課堂氣氛就能解決的問題，在網絡教學中就變得很難做到．如果僅僅是坐在電腦前講課而不能觀察學生的反應，則網絡教學極易流于形式化；通過在線簽到只能保證同學們按時參加網絡課堂，但教學中更重要的是讓學生的關注點集中在課堂上，因此必須要綜合利用手機、電腦、多媒體等方式建立師生之間、同學之間的多渠道、多層次的交流.

在“大學物理”的網絡教學實踐中，為了幫助學生集中注意力，更好地理解所講的內容，筆者采取了如下一些方法：1) 在講課過程中不斷提出問題，讓學生在QQ群中討論和回答，不斷調動學生的積極主動性；2) 對于在講解中學生反應比較復雜難解的推導過程，除了PPT講解之外，可以利用白板將推導過程呈現給學生；3) 建立學習興趣小組，提供案例和主題，讓有共同興趣愛好的同學討論解決問題．

在大學的學習中，除了老師的引領作用之外，同學之間的相互促進也是非常重要的．組建興趣小組的方式在課堂教學中也經常使用，但是在網絡教學中有了更重要的意義，即在于加強同學間的溝通交流，營造共同學習的氛圍．此外課下利用QQ與學生交流，利用語音通話或發送圖片的方式在線答疑也非常方便，在課堂教學中也常常采用同樣的答疑方式．

2 充分利用網絡教學優勢

網絡教學最大的優勢之一在于其資源豐富. 目前網絡上有大量的優秀物理資源，包括物理現象的GIF動圖和短視頻、實驗視頻、自然現象視頻、物理類紀錄片等等. 這些資源對物理現象的呈現非常清楚，很多是課堂教學中單靠教師的描述或者簡單的隨堂實驗難以企及的．例如在一輛向左以60 km/hr的速度行駛的車上，相對于車向右以60 km/hr的速度發射炮彈，則根據兩個慣性系間的伽利略速度變換關系，炮彈相對地面的速度為零．這一實驗形象地體現了非相對論不同慣性系之間的速度轉換，在課堂上根本不可能完成，但是網上短視頻利用慢鏡頭就可以呈現得非常清楚．再比如關于角動量守恒這一物理規律，可以借助花滑、高臺跳水、體操等體育項目中的一些特定動作去呈現，優美形象，很有說服力．相對論、宇宙大爆炸理論中的一些時空問題，推薦學生觀看相關的紀錄片，學生也反映非常感興趣．此前在課堂教學中也嘗試利用這些資源，但是課堂教學由于受到時間和空間的限制，僅能根據講授內容做一些簡單地介紹和引導，而在網絡教學中可以將尋找資源的任務交給學生，豐富了學生對物理現象的認識，促進了學生對物理世界的了解，同時也讓學生在尋找的過程中學會分析與辨識．

網絡教學的另一優勢在于考核精確．利用網站提供的統計功能，可以精確地對每個學生的學習情況進行分析，如超星提供的學生學習報告，課程完成情況等統計數據(圖1)，特別是教學預警可以讓老師容易判斷出學習不積極的同學，從而進行適當的干預(圖2)；此外也可以對大量學生的學情進行統計，如超星訪問量統計、作業統計、考試統計等等，利用作業詳情統計功能甚至可以精確到單一知識點的掌握情況(圖3)．如此精確的學習情況把控，是教師單憑個人的時間精力根本做不到的，因此不僅在疫情期間，在之后的線下教學中也應當適當地引入一些網絡教學的方式，如線上測驗、作業批改等．

圖1 學生課程完成情況

圖2 超星教學預警機制

圖3 作業正確率詳情統計

除此之外，網絡教學的一個意外收獲是學生的發言較課堂教學大膽直接，不論是網課上的發言還是在超星上做問卷調查或者討論，學生的表現都比課堂上更加活躍．網課拉開了師生之間的物理距離，卻意外地讓師生們更易于敞開心靈．

3 課堂思政溝通師生心靈

2016年12月，習近平總書記出席全國高校思想政治工作會議并指出：“要堅持把立德樹人作為中心環節，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”[4]，在物理課上融入思政元素，不僅能促進學生“精神成人”，而且可以適當調節課堂氣氛，引起學生心靈的共鳴．尤其是當下面對突如其來的疫情，不論是老師還是同學，內心都會有一些惶恐，適當在課堂上講一些“題外之話”，可以舒緩情緒，鼓舞心靈．例如在力學中講到牛頓的生平，1665年由于歐洲瘟疫，牛頓在鄉下避世隱居，沉溺于思考，后來這一年成為了“牛頓的豐收年”，牛頓一生最重要的一些成果都是在這一年中初具雛形的[5]．這樣的故事結合當下的現實，可以激勵同學們更好地利用宅家的時間充實自己．另外，結合“大學物理”的內容，引導同學們關注科學技術發展的新領域和發展熱點問題，如我國的天眼、無人機、5G等高新技術，引導學生將自身的興趣和發展與國家的科技發展大方向聯系起來[6,7]，可以極大地激發同學們的學習興趣和熱情．

除此之外，可以鼓勵和引導學生因地制宜地做一些實驗，或者利用所學的物理知識分析解決生活中的問題，如用電池、硬幣和鐵絲即可做一個簡單的電動機模型；用玻璃杯裝滿水可做光的全反射實驗；利用電磁學知識分析下雨天打手機是否安全等等．

物理學從創立的那一天起，就是與實驗和實踐分不開的. 在日常生活中，鼓勵學生深入且廣泛地挖掘與所學物理學理論相關的現象和知識，不僅有利于加深他們對所學理論的認識，也培養了學生的動手能力和獨立思考的能力，有助于形成具有科學態度和科學精神的價值觀體系．

4 總結與反思

隨著互聯網的發展，利用網絡自主學習已經成為獲取知識、提升自我的一個重要途徑．在此次疫情之前，關于網絡自主學習的實踐與探索已經有很多報道[8]．這次的疫情迫使全國的教師和學生大規模地參與到網絡教學中，對于網絡教學的研究和對比而言，其實是一個非常好的機會．對學生而言，網絡學習的優勢主要在于兩點，首先是其靈活性，學習的時間和地點都比較靈活，并且聽不懂的問題可以無限次回放，聽懂為止；二是資源豐富，網上有大量的資源，學生可以選擇最優的和最適合自己的. 但是網絡學習同樣存在不可避免的缺陷，如教學組織形式散漫，大學成了“散裝大學”，課堂約束性差，自我管理能力較差的同學不能很好地完成學習目標；其次，網絡上除了學習資源外，還有很多是娛樂性甚至不健康的信息，如何選擇內容，如何規劃自我就變得非常重要．

任何一種教學方法都不可能適合于所有的人，網絡教學也是如此．有些學生會覺得如魚得水，也有些學生會無所適從．作為老師在盡力幫助學生適應目前網絡教學現狀的同時，也要注重引導學生養成不斷探索、學以致用和優化知識的良好習慣．尤其在科技高速發展的現代社會，隨著終身學習理念的提出[9]，在任何專業領域都需要不斷地提高和充實自我．學校教育和課堂教學僅僅能提供人生中某一階段的教育，要不斷地提升自我，網絡學習是必不可少的途徑，從現在開始就培養學生的這種學習自覺性，終將大有裨益．