大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)路徑探討

葉 倩

（江西中醫(yī)藥大學(xué) 江西南昌 330004）

引言

物理課程是高校理工科專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)性公共必修課程之一，對于學(xué)生將來在物理學(xué)科領(lǐng)域、工作實(shí)踐與創(chuàng)新領(lǐng)域、工科領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新方法等方面具有非常主要的指導(dǎo)意義。物理學(xué)的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐方法可以說是探索客觀規(guī)律、自然物質(zhì)、科學(xué)方法較為有效的門檻策略和研究方法[1]。

一、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式的現(xiàn)狀

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，混合教學(xué)模式在高校得以推廣與應(yīng)用，常見的混合教學(xué)過程與突出矛盾主要有：傳統(tǒng)授課、簡單拓?fù)洹栴}導(dǎo)向、仿真教學(xué)、線上與線下混合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式的多重存在與發(fā)展。沒有采取針對性的模式開展教學(xué)，導(dǎo)致育人資源、學(xué)生積極性、過程評價的融合與效果不佳[2]。以現(xiàn)代信息技術(shù)為平臺的混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有助于深入和滲透、貫通、引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生對方法論、辯證觀、創(chuàng)新性的思維與實(shí)踐。尤其是物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)操作給參與者提供了自主思維、思考、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、創(chuàng)造的時間與空間，深層次啟發(fā)學(xué)生主動參與探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律與本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)方法、成果產(chǎn)生的優(yōu)化與改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對知識運(yùn)用、能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)意的傳授與轉(zhuǎn)化，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、研究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣邮帜芰Γ鰪?qiáng)學(xué)生綜合科學(xué)與技能素養(yǎng)[3]。

二、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式的意義

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用體現(xiàn)了大學(xué)教育改革與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺的融合發(fā)展。慕課、微課、金課、雨課堂、超星、優(yōu)酷、SPOC等信息化、共享化、豐富化、多元化的智慧教學(xué)工具的適用性、靈活性、互動性、創(chuàng)新性，不僅展現(xiàn)了現(xiàn)代化教學(xué)手段的創(chuàng)新與發(fā)展，也指明了大學(xué)物理教學(xué)改革、創(chuàng)新、發(fā)展的方向，不僅拓寬了物理學(xué)科的研究與發(fā)展空間，也能更好地激發(fā)學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)與研究的積極性[4-5]。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，有助于提高參與者和學(xué)生群體從傳統(tǒng)學(xué)習(xí)過程向混合教學(xué)過程的跨越培育，提高學(xué)生個體在跨越中的自我學(xué)習(xí)效能感、合作學(xué)習(xí)效能感、認(rèn)知轉(zhuǎn)化效能感、學(xué)習(xí)體驗(yàn)效能感和成果產(chǎn)出效能感，較為全面、系統(tǒng)地提高大學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。有助于適應(yīng)市場需求，創(chuàng)建和完善創(chuàng)新的物理學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于全面提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、研究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣邮帜芰Γ鰪?qiáng)學(xué)生綜合科學(xué)與技能素養(yǎng)，進(jìn)一步提升新工科、新理科和新醫(yī)科的人才培養(yǎng)質(zhì)量[6]。

三、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)路徑探討

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，有利于不斷探索線上與線下混合模式平臺的課程教學(xué)資源系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)、考試評價系統(tǒng)、自主開放學(xué)習(xí)系統(tǒng)、互動反饋系統(tǒng)等育人資源的共享與協(xié)同。努力推動和實(shí)現(xiàn)物理線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式的改革進(jìn)程和教學(xué)效果的不斷提升[7]。

1.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，推動物理混合式教學(xué)模式在高校推廣、普及、應(yīng)用

智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，是推動物理混合式教學(xué)模式在高校推廣、普及、應(yīng)用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和外部環(huán)境。智慧校園環(huán)境所提供的參與、互動、評價、考核的環(huán)節(jié)與質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)混合教學(xué)模式能夠持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建呈現(xiàn)了一些獨(dú)特的優(yōu)勢，它能夠?qū)崿F(xiàn)線上與線下兩種教學(xué)模式同時并行的雙模式開展，教學(xué)活動可以在傳統(tǒng)教學(xué)模式、混合教學(xué)模式和全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式之間進(jìn)行平順切換，甚至可以2-3種教學(xué)模式同時開展[8]。智慧校園的突出功能主要包括：引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論互動環(huán)節(jié)；啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散、創(chuàng)造性思維；幫助學(xué)生及時利用線上線下資源復(fù)習(xí)回顧并鞏固物理理論知識與實(shí)踐技能；輔助學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)答疑、討論。教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生關(guān)于物理相關(guān)問題的討論、互動可以不僅限于課堂中，教師將近期發(fā)生的有關(guān)物理現(xiàn)象的新聞發(fā)布到智慧校園平臺中與學(xué)生分享，可以增加學(xué)生對物理的興趣，感受到物理與生活、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)。這種混合教學(xué)模式能發(fā)揮平臺和教師的導(dǎo)向性作用，充分鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)造力，對于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，為學(xué)校、教師、學(xué)生群體科學(xué)、合理地利用共享資源提供了更多可行性、時間與空間的自由度，也是適應(yīng)當(dāng)下教育與共享服務(wù)資源發(fā)展的客觀要求，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的進(jìn)階式培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)[9]。

2.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，建設(shè)物理創(chuàng)新型人才培育環(huán)境

依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，推進(jìn)物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，建立教師庫、專家?guī)臁?dǎo)師庫，借助慕課、微課、金課、雨課堂、超星、優(yōu)酷、SPOC等智慧教學(xué)平臺與教學(xué)工具，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的同時，增長創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＵn前，教師及學(xué)生都需要做一些準(zhǔn)備工作，教師首先要對學(xué)生所學(xué)的專業(yè)及發(fā)展方向有所了解，挖掘課程知識點(diǎn)在專業(yè)及當(dāng)下時事中的應(yīng)用，教師在智慧校園平臺建立班級群，將相關(guān)學(xué)習(xí)資料上傳分享，并對班級學(xué)生進(jìn)行分組。同時，學(xué)生課前需要預(yù)習(xí)智慧校園平臺中發(fā)布的相關(guān)課程資料，溫習(xí)回顧中學(xué)時期學(xué)到的有關(guān)概念，試著去解釋生活、專業(yè)中涉及的相關(guān)現(xiàn)象。課中，教師融入思政課程教學(xué)，采用引導(dǎo)、啟發(fā)的方式，通過分組探究、討論的形式，讓學(xué)生體驗(yàn)、探究并思考，自主獲得知識及科學(xué)思維，利用智慧校園平臺隨機(jī)邀請學(xué)生在課堂分享討論探究心得，其他學(xué)生參與討論、點(diǎn)評，活躍課堂氛圍，充分調(diào)動學(xué)生的積極性和參與度，真正踐行全員育人的教育理念。課后，教師發(fā)布思考討論，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、課堂效果和課后反饋進(jìn)行教學(xué)反思，并對學(xué)生做出反饋，學(xué)生完成作業(yè)并交流學(xué)習(xí)心得，進(jìn)行互評[10-11]。依托智慧校園，發(fā)揮教師在課前、課中、課后的導(dǎo)航作用，也發(fā)揮學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)、討論、反饋、創(chuàng)新的作用，全面提升物理學(xué)科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，發(fā)揮物理混合式教學(xué)模式應(yīng)有的育人價值

常規(guī)的物理教學(xué)主要包括理論授課、技能授課、實(shí)驗(yàn)操作、考核評價四個環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要以固定的教學(xué)與考評程序來檢驗(yàn)學(xué)生對物理知識與技能的學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用情況。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，將學(xué)生的自主性、靈活性、創(chuàng)新性更多地融入了現(xiàn)代物理教學(xué)的各個環(huán)節(jié)：（1）理論授課環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，學(xué)生多了了解、學(xué)習(xí)、選擇物理知識資源的機(jī)會。（2）技能授課環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，學(xué)生多了互動、討論、參觀、模擬操作的機(jī)會，在提高操作技能的基礎(chǔ)上有更多觀摩和參與導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的機(jī)會。（3）實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，可以分為平時實(shí)驗(yàn)、自主實(shí)驗(yàn)、考核實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，如為學(xué)生提供線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生在課前和課后沒有實(shí)驗(yàn)儀器的條件下進(jìn)行自主探究，同時，也解決了大型、昂貴和危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)無法在校開展教學(xué)的困境。在完成基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與或完成更多、更高質(zhì)量的研究型實(shí)驗(yàn)及研究成果，作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的指標(biāo)[12]。（4）考核評價環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，以學(xué)生自主參與和產(chǎn)出學(xué)習(xí)成果的動機(jī)、形式、數(shù)量、質(zhì)量為評價的參考依據(jù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能督促學(xué)生及時完成任務(wù)，鞏固知識，既體現(xiàn)了考核與評價的客觀性，也體現(xiàn)了學(xué)生個體的個性與創(chuàng)新內(nèi)涵[13]。

4.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，滿足不同個性差異學(xué)生的學(xué)習(xí)需求

從學(xué)生群體的角度來看，學(xué)生個體差異較為明顯。通過對班級學(xué)生問卷調(diào)查，有些學(xué)生物理基礎(chǔ)比較好，有些則比較薄弱，甚至有些學(xué)生高中沒有修過物理這門課程；少部分學(xué)生對物理學(xué)充滿興趣，大部分學(xué)生認(rèn)為物理很難學(xué)起來很吃力。此外，對于不同知識點(diǎn)，學(xué)生的理解也不甚相同，有的課堂中就能消化，有的則需要通過課后回顧網(wǎng)絡(luò)平臺的相關(guān)教程幫助理解。學(xué)生感興趣的知識點(diǎn)也會有所不同，有的對流體力學(xué)感興趣，比如航空、水運(yùn)、制藥和農(nóng)業(yè)等都用到了伯努利方程；有的對聲波感興趣，比如B超、聲吶測距和碎石等都用到了超聲波的特性；還有的同學(xué)對電路感興趣，比如在工業(yè)、醫(yī)療和建筑等用到的大型機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開復(fù)雜電路，會分析設(shè)計(jì)電路尤為重要，熟練運(yùn)用歐姆定律和基爾霍夫定律就能解決電路的問題。因此，依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，滿足學(xué)生個性化的物理學(xué)習(xí)需求是具有可行性和必要性的。一方面，物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，不僅能夠圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律、成長規(guī)律、創(chuàng)新發(fā)展規(guī)律，優(yōu)化物理學(xué)習(xí)、育人、創(chuàng)新資源，也能更好地優(yōu)化配置學(xué)習(xí)方式的時間與空間的靈活度。另一方面，物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，能夠緩解或降低學(xué)生在學(xué)業(yè)過程中的心理壓力，保持注意力集中和學(xué)習(xí)效率的持續(xù)性[14]。

5.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，鼓勵科技創(chuàng)新探究

積極打造課外科技創(chuàng)新活動平臺，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生能夠參與物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)問題、解決問題的實(shí)踐情境。例如設(shè)計(jì)探究測量物體質(zhì)量的方法，常見的方法有利用電子稱、磅秤、桿稱和托盤天平等稱量物體的重量，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀智慧校園中測量物體質(zhì)量的相關(guān)資料，分析出其原理即杠桿原理和胡克定律，從原理出發(fā)設(shè)計(jì)新的方法，如利用橡皮筋通過直接觀測其形變長度抑或是利用浮力的平衡來得出物體質(zhì)量。在智慧校園平臺，教師向?qū)W生分享全國大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競賽的相關(guān)資料和動態(tài)，打開學(xué)生的眼界，在學(xué)習(xí)其他大學(xué)生優(yōu)秀作品的同時，啟發(fā)思維，感受科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與美妙。科學(xué)探究離不開科學(xué)精神，教師向?qū)W生分享科學(xué)家們的故事，讓學(xué)生知道科學(xué)探究并非一蹴而就的事，而是在不斷探究中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，科學(xué)精神即鍥而不舍，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造，為科學(xué)的進(jìn)步和社會的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。物理是培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型人才的重要課程，如何協(xié)調(diào)好傳統(tǒng)與現(xiàn)代教育技術(shù)的融合、學(xué)校管理與資源的關(guān)系、教學(xué)任務(wù)與課時的關(guān)系、教師與學(xué)生主體的關(guān)系、專業(yè)課程與市場接軌的關(guān)系和線上與線下資源共享、評價的關(guān)系都將直接影響資源應(yīng)用和教學(xué)的效果。合理引入和共享學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)軟件等現(xiàn)代教育技術(shù)，避免資源的浪費(fèi)和繁冗以至增加教師和學(xué)生負(fù)擔(dān)，營造良好的生態(tài)化大學(xué)物理混合教學(xué)氛圍，通過互聯(lián)網(wǎng)資源豐富大學(xué)物理課堂的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)大學(xué)生在課上、課下學(xué)習(xí)物理知識的積極主動性，真正實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式和先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)化大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量和效果。

結(jié)語

構(gòu)建立體開放的物理混合教學(xué)模式，為學(xué)生提供更為開放、立體的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠采取和適應(yīng)更加自主地選擇上課時間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式，從而激發(fā)和培育學(xué)生參與創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的積極性，促進(jìn)教師與學(xué)生共創(chuàng)共同進(jìn)步的互動模式的發(fā)展。營造混合模式教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍，有效發(fā)揮教師與平臺對學(xué)生的心理關(guān)懷和學(xué)習(xí)督導(dǎo)，提高教師和學(xué)生對線上線下混合教學(xué)模式的適應(yīng)能力、對教學(xué)資源的技術(shù)應(yīng)用的自我管理與約束能力。