混合式教學(xué)模式在高師物理化學(xué)課程中的實(shí)踐應(yīng)用研究

郭獻(xiàn)敏，郭華東，劉春宇，王麗珊，蘇婭男，徐金強(qiáng)

(長春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130032)

伴隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，從線下教學(xué)發(fā)展到線上教學(xué)乃至實(shí)現(xiàn)雙線融合教學(xué)成為時(shí)代發(fā)展與教育變革的必然。為更好地迎接這一挑戰(zhàn)，本課題組借助于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，依托物理化學(xué)課程展開線上線下混合教學(xué)改革探索，并開展實(shí)踐應(yīng)用研究。

1 物理化學(xué)課程中開展混合式教學(xué)改革設(shè)想的提出

“物理化學(xué)”是高校師范化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，是生物、環(huán)境科學(xué)、材料等專業(yè)的重要理論課程，也是很多院校碩士研究生入學(xué)必考的專業(yè)課程之一。該課程具有涵蓋內(nèi)容廣泛、概念抽象、公式繁雜、使用條件嚴(yán)格等特點(diǎn)，在實(shí)施課程教學(xué)過程中存在諸多亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題[1]。

一是高階課程教學(xué)目標(biāo)未能得到較好實(shí)現(xiàn)。依據(jù)布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué)理論，教育目標(biāo)有低階目標(biāo)與高階目標(biāo)之分，知識(shí)的記憶與理解屬于低階目標(biāo)；應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造則屬于高階認(rèn)知目標(biāo)[2]。 一流課程建設(shè)背景下，課程的挑戰(zhàn)度、創(chuàng)新性、高階性是高質(zhì)量課程教學(xué)的重要價(jià)值追求，但傳統(tǒng)的以教師講授為主的課堂教學(xué)只能實(shí)現(xiàn)低階目標(biāo)，而高階目標(biāo)則無法得到很好的實(shí)現(xiàn)。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中也缺少有意義的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，缺少自主學(xué)習(xí)體驗(yàn)與合作探究發(fā)現(xiàn)的過程，課程的過程方法目標(biāo)和情意目標(biāo)更不能得到很好的落實(shí)，這成為物理化學(xué)課堂教學(xué)的一個(gè)痛點(diǎn)問題。

二是課程實(shí)施面臨著課程內(nèi)容多而課時(shí)量少的矛盾。師范類專業(yè)認(rèn)證背景下，基于OBE理念，按照“一踐行、三學(xué)會(huì)”的目標(biāo)要求，高師院校對(duì)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重新修訂與調(diào)整。新的培養(yǎng)方案重視理論與實(shí)踐的密切聯(lián)系，強(qiáng)化課堂教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)[3]。物理化學(xué)課程理論課時(shí)從72學(xué)時(shí)銳減至48學(xué)時(shí)，面對(duì)這一現(xiàn)實(shí)，重組課程內(nèi)容體系、重構(gòu)課堂教學(xué)范式成為必然的選擇。

三是傳統(tǒng)課堂教學(xué)不能適應(yīng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展與未來發(fā)展需要。當(dāng)前我們面對(duì)的教學(xué)對(duì)象是“00后”一代，這代學(xué)生身上有著鮮明的個(gè)性特征和個(gè)性化發(fā)展需求。我們對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)不應(yīng)該僅僅局限于當(dāng)下，而是應(yīng)當(dāng)立足于學(xué)生未來五年的發(fā)展需求，面向未來教育智能時(shí)代，融入先進(jìn)教學(xué)理念，融合現(xiàn)代信息技術(shù)，依托智能教育手段的高校課堂教學(xué)改革必然應(yīng)先行，以實(shí)現(xiàn)新時(shí)代面向未來高質(zhì)量人才培養(yǎng)的“變軌超車”。

面對(duì)上述教學(xué)困境與現(xiàn)實(shí)問題和當(dāng)前教育技術(shù)變革的形勢及國家對(duì)高質(zhì)量課程建設(shè)的政策要求，本文提出在物理化學(xué)課程中開展混合式教學(xué)改革的設(shè)想，擬基于課程本體特點(diǎn)和有關(guān)理論，構(gòu)建混合式教學(xué)模式并展開實(shí)踐應(yīng)用探索。

2 基于超星學(xué)習(xí)通的混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

混合式教學(xué)是一種采用現(xiàn)代信息技術(shù)，并將整個(gè)教學(xué)流程進(jìn)行混合的教學(xué)模式。針對(duì)混合式教學(xué)模式，有學(xué)者提出了課前、課中、課后的混合式教學(xué)流程[4]，也有學(xué)者構(gòu)建了四階段的串聯(lián)設(shè)計(jì)，即“面對(duì)面學(xué)習(xí)前(線上學(xué)習(xí))—面對(duì)面學(xué)習(xí)(線下學(xué)習(xí))—面對(duì)面學(xué)習(xí)后(線上學(xué)習(xí))—下次面對(duì)面學(xué)習(xí)前(線上學(xué)習(xí))”的四階段串聯(lián)設(shè)計(jì)，這為混合式教學(xué)改革的開展奠定了良好的基礎(chǔ)[5]。

在混合式教學(xué)過程中，選擇并借助一定的平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)—任務(wù)—活動(dòng)—評(píng)價(jià)”的雙線融合是一個(gè)技術(shù)支持方面的關(guān)鍵問題。經(jīng)過對(duì)比篩選、綜合考慮，在平臺(tái)的選擇方面，本課題組選擇超星學(xué)習(xí)通為主要教學(xué)平臺(tái)，完成“物理化學(xué)”在線課程的建設(shè)，并在平臺(tái)上發(fā)布課件、微視頻、作業(yè)庫、考試庫、討論資料、課外拓展課程資源。課程建設(shè)完成后，在參考借鑒已有研究和他人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出物理化學(xué)課程混合式教學(xué)改革的具體運(yùn)行機(jī)制，分階段進(jìn)行混合式設(shè)計(jì)。

2.1 線上自主學(xué)習(xí)

教師通過超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，明確教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。學(xué)生自主登錄超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，根據(jù)發(fā)送的教學(xué)指令，學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)章節(jié)的內(nèi)容和視頻，逐個(gè)完成教師發(fā)布的任務(wù)點(diǎn)，理清學(xué)習(xí)的主要脈絡(luò)和步驟，完成對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知和理解，并標(biāo)注出疑難點(diǎn)。教師則通過監(jiān)測平臺(tái)給出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)查看學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度和時(shí)長，監(jiān)督學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況。對(duì)未按要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)的同學(xué)可及時(shí)進(jìn)行預(yù)警提醒，以有效縮小不同能力學(xué)習(xí)者之間的差距。學(xué)生在此過程中所產(chǎn)生的疑問、感想或體會(huì)均可通過平臺(tái)聊天工具進(jìn)行留言。

2.2 線下課堂翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式

線下課堂翻轉(zhuǎn)(BOPPPS)是由加拿大教學(xué)技能發(fā)展工作坊(ISW)開發(fā)并推廣的參與式教學(xué)模型，包括導(dǎo)入(Bridge-in)、明晰學(xué)習(xí)目標(biāo)或預(yù)期成果(Objective or Out-comes)、前測 (Pre-test)、參與式學(xué)習(xí)(Participation)、后測(Post-test)與總結(jié)(Summary)六個(gè)環(huán)節(jié)[6]。 線下課堂教學(xué)均按照BOPPPS教學(xué)模式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，在參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，主要針對(duì)線上自主學(xué)習(xí)情況，圍繞學(xué)習(xí)的困惑點(diǎn)和疑難點(diǎn)，以學(xué)生的講解和討論為主。在前測和后測環(huán)節(jié)，主要借助平臺(tái)的“調(diào)查”“練習(xí)”“考試”等功能。實(shí)施前后測，及時(shí)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息，在總結(jié)環(huán)節(jié)教師對(duì)高頻典型錯(cuò)題進(jìn)行引導(dǎo)性點(diǎn)撥，對(duì)學(xué)習(xí)思路和方法進(jìn)行總結(jié)，及時(shí)矯正學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的知識(shí)缺陷和方法不足。

2.3 線上反饋檢測與拓展學(xué)習(xí)

為進(jìn)一步鞏固授課內(nèi)容，教師課后及時(shí)發(fā)布在線作業(yè)；在單元結(jié)束后，發(fā)布章節(jié)測試，對(duì)學(xué)生的單元學(xué)習(xí)情況進(jìn)行檢測；學(xué)期中期，發(fā)布調(diào)查問卷、小組合作任務(wù)等，及時(shí)獲知學(xué)生的學(xué)習(xí)漏洞，了解學(xué)生對(duì)混合教學(xué)模式的接受程度和想法，及時(shí)查缺補(bǔ)漏并修正教學(xué)策略。同時(shí)，學(xué)生還可以在線上多次觀看教學(xué)內(nèi)容和課程資料，掃除知識(shí)盲點(diǎn)、拓展學(xué)習(xí)視野。在此過程中，教師也會(huì)隨時(shí)關(guān)注學(xué)生們的動(dòng)態(tài)，利用平臺(tái)中的交流空間來答疑解惑，以幫助學(xué)生更好地完成課內(nèi)知識(shí)點(diǎn)的課外拓展學(xué)習(xí)。

3 物理化學(xué)課程混合式教學(xué)改革成效

基于混合式教學(xué)設(shè)計(jì)，開展教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合相關(guān)事實(shí)資料和數(shù)據(jù)結(jié)果，分析混合式教學(xué)改革的成效。

3.1 研究對(duì)象

本研究選取化學(xué)學(xué)院化本專業(yè)三個(gè)年級(jí)(2017級(jí)、2018級(jí)和2019級(jí))學(xué)生作為研究對(duì)象，三個(gè)年級(jí)選取教材相同，學(xué)生的預(yù)修課程、平均年齡及學(xué)生素質(zhì)均無明顯差異，期末考試試卷的考查內(nèi)容及其難易程度相近。

3.2 研究設(shè)計(jì)與變量控制

(1) 2017級(jí)化本1班(66人)采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式。教師在課前要求學(xué)生進(jìn)行自主預(yù)習(xí)；課堂上教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授；課后要求學(xué)生完成作業(yè)和知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)。

(2) 2018級(jí)化本1班(65人)采用線上授課教學(xué)模式。教師在課前發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)；在課中前一個(gè)小時(shí)學(xué)生自主觀看教師錄制的教學(xué)視頻，后半個(gè)小時(shí)，教師對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行整理和總結(jié)；課后發(fā)布在線作業(yè)。

(3) 對(duì)2019級(jí)化本1、2班(95人)采用線上線下混合式教學(xué)模式。采取線上自主學(xué)習(xí)、線下BOPPPS教學(xué)模式、線上反饋檢測、拓展學(xué)習(xí)交替融合的混合式教學(xué)。

3.3 結(jié)果與分析

對(duì)三個(gè)年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。通過調(diào)查問卷，對(duì)采取三種不同授課方式的學(xué)生在課前預(yù)習(xí)完成情況、課堂氣氛及學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性、課后對(duì)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)和作業(yè)等情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，同時(shí)以“物理化學(xué)1”的期末考試成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)，對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行總結(jié)和分析。

3.3.1 問卷調(diào)查結(jié)果分析

3.3.1.1 不同授課方式的學(xué)生調(diào)查分析

表1是三種不同授課方式的學(xué)生調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)表。從表1的調(diào)查結(jié)果可以看出，與傳統(tǒng)課堂教學(xué)和混合式教學(xué)方式相比，線上教學(xué)在課前預(yù)習(xí)、課堂學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性及課后對(duì)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)、作業(yè)等方面的完成度都相對(duì)較低，不同意的高達(dá)43%以上。這主要是因?yàn)樵诰€上教學(xué)過程中，大多數(shù)學(xué)生的自控力較差，缺乏教師的時(shí)時(shí)管理，且該模式為單向灌輸，缺乏師生互動(dòng)，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解出現(xiàn)偏差時(shí)教師無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正。此外，盡管學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)和混合式教學(xué)都相對(duì)比較滿意，但與傳統(tǒng)課堂的教學(xué)過程相比，混合式教學(xué)無論在課前預(yù)習(xí)、課中的互動(dòng)性還是課后的復(fù)習(xí)、作業(yè)的完成度占比更高，特別是課堂氣氛活躍，學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性和對(duì)課程整體有較高滿意度。這表明線上線下混合教學(xué)模式更受大學(xué)生的認(rèn)可，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，在一定程度上落實(shí)了OBE的教學(xué)理念。

表1 三種不同授課方式的學(xué)生調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)表

3.3.1.2 混合教學(xué)方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)影響的調(diào)查分析

本課題組對(duì)通過線上、線下混合授課的教學(xué)方式，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、養(yǎng)成良好自主學(xué)習(xí)、積極探索和學(xué)習(xí)反思的習(xí)慣等方面產(chǎn)生的影響進(jìn)行了調(diào)查。對(duì)2019級(jí)化本1、2班的95名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)查問卷，問卷回收率100%，調(diào)查結(jié)果如表2所示。

表2 混合教學(xué)方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)表

從表2的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出,97.89%的學(xué)生都同意線上線下混合式教學(xué)方式極大程度地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的深度和廣度，奠定了學(xué)生在期末取得良好成績的基礎(chǔ)。另外，混合式教學(xué)對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力要求較高。在混合式教學(xué)過程中，教師通過學(xué)習(xí)通發(fā)布教學(xué)任務(wù)，學(xué)生自主下載學(xué)習(xí)資料，觀看教學(xué)視頻，這需要學(xué)生具有極高的內(nèi)驅(qū)力來完成。采用一學(xué)期的混合教學(xué)模式，大約94%的同學(xué)認(rèn)同混合教學(xué)的學(xué)習(xí)方式幫助他們形成了良好的自主學(xué)習(xí)、積極探索和學(xué)習(xí)反思的習(xí)慣。當(dāng)然，也有個(gè)別同學(xué)對(duì)于混合式教學(xué)適應(yīng)度較差，自主學(xué)習(xí)習(xí)慣也較差，他們一般表現(xiàn)為不能及時(shí)完成任務(wù)，作業(yè)提交不及時(shí)、質(zhì)量較差等。因此，在今后的教學(xué)過程中，本課題組教師可以有針對(duì)性地幫助個(gè)別同學(xué)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)梳理、習(xí)題訓(xùn)練，并從思想上讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自主學(xué)習(xí)的重要性。

3.3.2 期末成績結(jié)果分析

表3為2017級(jí)化本1班、 2018級(jí)化本1班和2019級(jí)化本1、2班“物理化學(xué)1”期末考試卷面成績分析。從試卷成績分析結(jié)果中可以清晰地觀察到，平均分最低、不及格人數(shù)占比最高的為2018級(jí)化本1班的學(xué)生，分別為71.28和20%；平均分最高、不及格人數(shù)占比最低的為2019級(jí)化本1、2班的學(xué)生，分別為83.85和1.05%；平均分、不及格人數(shù)占比居中的為2017級(jí)化本1班的學(xué)生，分別為75.38和4.55%。這表明線上教學(xué)不適合理論性較強(qiáng)的“物理化學(xué)”的學(xué)習(xí)，而通過“物理化學(xué)1”混合教學(xué)方式的實(shí)施，大大提高了學(xué)生期末考試的平均成績，降低了不及格率。同時(shí)，與2018級(jí)化本1班的學(xué)生期末成績相比，2019級(jí)化本1、2班的學(xué)生在90～100分?jǐn)?shù)段的比例提高了29.26%，而80～90分?jǐn)?shù)段的比例幾乎相等，這表明線上平臺(tái)和線下課堂的有機(jī)融合，可以讓一大部分學(xué)生的成績從原來的良好變?yōu)閮?yōu)秀，從原來的一般變?yōu)榱己茫瑯O大提高了整個(gè)課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。

表3 不同年級(jí)、不同教學(xué)模式的“物理化學(xué)1”期末考試卷面成績分析

4 結(jié)論與反思

本課題組利用學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)完成了“物理化學(xué)1”的在線課程建設(shè)，并對(duì)2019級(jí)化本1、2班的學(xué)生進(jìn)行了混合教學(xué)模式的實(shí)踐探索。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)課堂和純線上課堂相比，混合式教學(xué)方式更有助于培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)師生的良好互動(dòng)，提升課程的教學(xué)效果。

當(dāng)然，在實(shí)踐的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)化學(xué)學(xué)院教學(xué)設(shè)施相對(duì)比較落后，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面還需進(jìn)一步完善。同時(shí)，由于研究組成員初次運(yùn)用物理化學(xué)課程混合教學(xué)策略，欠缺線上線下相融合的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，因此，實(shí)施的混合課程體系還有待完善。隨著教育信息化2.0時(shí)代的到來和教師研究視野的拓展，我們相信一定會(huì)尋找到最適合本校學(xué)情的最佳教學(xué)策略。