應用型本科院校大學物理教學改革研究
——基于“課堂派”的同伴教學法和案例教學法的實證

何 聚

（黃山學院信息工程學院，安徽 黃山 245021）

1 應用型本科院校大學物理教學現(xiàn)狀

目前國內(nèi)的大學物理教學多數(shù)還處在粗放式教育階段，課時有限，教學手段單一，很難實現(xiàn)課程難度和深度的拓展。多數(shù)高校都采用大班教學模式，但因為課時有限、學生眾多，課堂管理不易，而要了解每位學生的學習狀況則更是費時費力，難見成效。這些問題的關鍵就是解決師生互動、課堂管理的難題，而信息技術的發(fā)展則給課堂教學帶來了新的活力。目前，國內(nèi)外部分高校開始嘗試基于互聯(lián)網(wǎng)的信息化平臺的教學，打破了時間和空間對課堂的限制，已成為一種新型教學模式變革[1]。國內(nèi)也相繼出現(xiàn)了“課堂派”“雨課堂”“學習通”等移動信息化教學平臺，可以幫助教師智能管理課堂，實現(xiàn)簽到，課堂互動和資料共享，得到了廣大師生的普遍認可。相較于“學習通”的需要單獨安裝APP和“雨課堂”需要額外的PPT插件，這兩者對網(wǎng)絡和電腦配置要求高，適合于固定的教學場所。“課堂派”只需要一臺聯(lián)網(wǎng)的電腦，就能很方便的在web端和微信公眾平臺間實時傳遞信息，能兼顧到課堂內(nèi)外整個教學環(huán)境，比較適用于高校復雜多變的教學環(huán)境。所以，最近一年，筆者選擇把“課堂派”引入了大學物理教學課堂，利用信息平臺的技術，結(jié)合多種教學方法，對線上和線下的教學進行了精心設計。通過實踐，發(fā)現(xiàn)信息平臺的優(yōu)勢可以通過有效的教學設計發(fā)揮出來，并且能產(chǎn)生傳統(tǒng)教學難以達到的教學效果。

2 基于“課堂派”的同伴教學法和案例教學法的實證

“課堂派”是基于“讓教育更簡單”的理念，于2014年9月起在北大推廣使用的[2]?！罢n堂派”教學平臺的主要功能模塊包括在線考勤、課堂互動（問答討論）、作業(yè)批改和查重、話題討論、資源共享、互動答題和測試、成績記錄與匯總、公告通知。所有互動和通知等信息都可以利用網(wǎng)站和微信端即時推送，極大的方便了教師的課堂教學與管理。

2018年9月，筆者選取軟件工程專業(yè)（2個班共117人）為實驗班，以大學物理教材中的靜電場章節(jié)課程為例。通過把“課堂派”的平臺優(yōu)勢整合到傳統(tǒng)教學模式中，結(jié)合同伴教學法、案例教學法等教學方法，用現(xiàn)代信息技術來建立教師為主導，學生為主體的課程整合模式[3]。

2.1 基于“課堂派”的同伴教學法

同伴教學法最先是Eric Mazur創(chuàng)立的，是利用課堂應答系統(tǒng)對學生進行概念測試，在對物理概念的教學中非常成功。筆者在教學中，根據(jù)同伴教學法的特點，選擇性的結(jié)合了“課堂派”的優(yōu)勢。取得了不錯的效果。教學初始，按照EricMazur的同伴教學法，筆者運用“課堂派”平臺在課件互動模塊中穿插概念測試題。對于正確率高（大于70%）的不再討論，直接針對錯誤進行講解。正確率低（小于70%）的進行新課講授，居于兩者之間的進行討論再測試，然后再討論。通過信息平臺的課堂隨機提問功能，發(fā)現(xiàn)部分學生不預習，課堂測試敷衍了事，影響概念測試題的測試結(jié)果，也影響了老師對學生掌握知識程度的判斷。

為了合理利用課堂時間，讓學生養(yǎng)成預習習慣。筆者把一部分測試題放在了課前預習，通過“課堂派”平臺，把預習題目推送給學生，限時完成。讓學生帶著問題預習，以減少專業(yè)學習中的難度，以循序漸近的方式讓學生易于接受。利用“課堂派”的預習發(fā)布、資料共享和試題互動等功能實現(xiàn)了課前測試，并且教師可以從平臺的后臺充分了解學生對資源的利用率，辨別學生是否認真預習。實踐結(jié)果顯示，課前平臺功能的運用不僅可以把課堂時間節(jié)省下來，以便于用更多的時間用來講解物理概念和典型原理的應用，更能夠促進學生解決實際問題的能力，讓學生有更多的時間把概念原理和實際現(xiàn)象相結(jié)合，便于開拓學生的創(chuàng)新型思維。

同伴教學法對易錯物理概念的講解很有效，適合于理論教學環(huán)節(jié)，特別是通過“課堂派”教學平臺的測試與反饋，能夠有效地掌握學生對知識的了解情況，便于有針對性地安排課堂的重難點。

2.2 基于“課堂派”的案例教學法

案例教學法是對學生的物理知識的應用能力培養(yǎng)。案例教學法一般要求課前提供大量資料來讓學生預習，然后通過閱讀、研究、分析獲得自己的見解，再通過小組討論的方式得到小組報告，最后進行評價反饋。在物理案例教學中，在教師指導下，學生通過合作對案例進行分析研究，可以發(fā)現(xiàn)問題并找出解決問題的方法，既能加深理論知識的理解，也能提高知識的應用能力[4]。在課堂教學時間有限的情況下，通過課堂派信息平臺，將大量的資料推送給學生，不但能夠督促學生研究問題，發(fā)現(xiàn)問題，還能夠讓老師在后臺監(jiān)督學生的學習情況。

教學初期，教師把案例資料都放在“課堂派”的資料里，根據(jù)后臺統(tǒng)計，可以實時了解學生的下載和閱讀情況。在課堂實踐中，發(fā)現(xiàn)學生預習比較敷衍，討論不充分，難以達到滿意的課堂討論效果，教學任務不易按時完成，所以教學預期不理想。隨后，根據(jù)平臺的后臺數(shù)據(jù)進行綜合分析，結(jié)合學生的專業(yè)特點，對案例教學的具體資料進行了改進。首先，根據(jù)學生的特點，選擇性的采用案例，將不同的案例根據(jù)實際情況在課前或課中進行推送。其次，讓學生明白自己的角色和任務，提高學生學習的自主性。為了加強學生的閱讀深度，讓學生寫讀書筆記并上傳到“課堂派”平臺作業(yè)欄，選取有代表性的學生讀書筆記在課堂教學中當堂顯示。為了督促學生完成預習，還另外布置了課前在線提交的思考題。最后，把學生的個人方案和小組方案都在線提交。老師評論總結(jié)時可以通過大屏幕展現(xiàn)學生個人、小組的研究過程和結(jié)論，沒有參與討論的個人或小組也會在平臺顯示中一目了然。“課堂派”平臺的合理利用，不但極大地方便了案例教學的應用，也使課堂效率大大提高，促進了學生參與課堂的積極性，有效提高了學生學習的自主性和積極性。

比如，以靜電場中的電介質(zhì)一節(jié)為例。這一節(jié)主要討論靜電場和電介質(zhì)的相互作用。學生在此之前已經(jīng)學習了靜電場和導體的作用機理，可以解釋一些靜電現(xiàn)象，比如避雷針、靜電屏蔽等靜電應用。而靜電場和電介質(zhì)的作用與導體不同，屬于極化現(xiàn)象，是組成電介質(zhì)的分子對電場產(chǎn)生響應后的宏觀表現(xiàn)。本節(jié)課程設計如下：

案例準備，資料上傳：在“課堂派”的資料欄里上傳電介質(zhì)、電容器和鐵電體等相關閱讀資料。在“課堂派”的習題互動中布置預習思考題：電介質(zhì)和導體的區(qū)別是什么？電介質(zhì)的分類有哪些？電介質(zhì)微觀結(jié)構和極化原理是什么？

引入案例，創(chuàng)設情境：因為案例簡單，所以案例直接在“課堂派”的課件互動中呈現(xiàn)。以演示實驗“絲綢摩擦過的玻璃棒能夠吸引碎紙屑等輕小物體，用摩擦過的尺子靠近細細的水流，則可以看到水流發(fā)生偏轉(zhuǎn)。”作為實際情境，激發(fā)學生的學習興趣并引入本課主題。提出問題：“為什么帶電玻璃棒或尺子能吸引輕小物體？”

自主探究，提出疑問：部分學生開始翻看“課堂派”提供的預習資料，聯(lián)想已經(jīng)學過的物理知識開動腦筋思考，并猜想問題的答案。也有學生開始嘗試實驗，用摩擦過的尺子去吸引各種輕小物體，發(fā)現(xiàn)有的物體能附著在尺子上，有的物體卻吸不起來，還有的物體先被吸引后又被迅速彈開，從而發(fā)現(xiàn)了新的問題。

小組討論，協(xié)作探究：利用“課堂派”的任務分組，把學生分為6人一組進行討論。教師引導學生建立模型，對比分析，通過集思廣益形成研究方案和初步結(jié)論，并上傳到“課堂派”平臺。最后，通過“課堂派”的話題欄，突破空間束縛，全班學生可以線上線下同時討論交流。線上“課堂派”話題欄的實時交流可以在大屏展示。教師可以利用“課堂派”的“詞云”功能很快找到高頻詞匯，實時掌握交流動態(tài)，合理引導。

探究結(jié)果顯示，部分學生已經(jīng)能從電場力的角度去討論案例中的實驗現(xiàn)象，并且提出了極化機制。還有部分同學提出了新的問題，但通過“課堂派”的線上和線下的交流，結(jié)合合作探究，部分學生很快就找到答案。

展示評價，總結(jié)提高：首先通過“課堂派”作業(yè)欄展示學生個人自主探究結(jié)果，再通過小組作業(yè)欄展示小組研究方案和結(jié)論，最后展示“課堂派”話題欄的討論結(jié)果。教師對學生的討論結(jié)果進行評價，最后得出結(jié)論：帶電的玻璃棒之所以能夠吸引碎紙屑，是因為在電場中紙屑表面產(chǎn)生了極化電荷，會與帶電體產(chǎn)生靜電吸引，提出極化機制。在小結(jié)后，再留下一個思考題：“這與靜電吸塵的原理一樣嗎？”幫助學生進一步鞏固和遷移知識點。課后，發(fā)現(xiàn)大部分學生已經(jīng)能自主查閱資料，獨立分析解決思考題了。

課堂上教師是主導，學生是主體，課堂派是媒介。學生通過“課堂派”平臺的資料進行自主協(xié)作探究，不僅使學生提高了自學能力，還培養(yǎng)了學生合作解決實際物理問題的能力；教師可以通過“課堂派”平臺方便快捷的了解學生探究過程中的問題，及時引導。這種借助“課堂派”平臺進行的案例教學法應用，不僅方便了教師的課堂管理，也提高了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生知識遷移的能力。

3 教學效果評價及分析

3.1 教學效果

在教學實踐中，借助“課堂派”媒介，通過同伴教學法的實施，學生對基本概念的理解深度和重視程度都有所提高，明確了物理概念的相關意義，為進一步利用物理知識解決生活中的實際問題打下基礎。從后面的案例教學法也證明了，只有對物理概念深刻理解，才能保證思考的深度和協(xié)作的積極有效性。而案例教學法的實施，讓學生開始學會用物理思想去分析和解決生活中的物理問題了。從課后作業(yè)中，也不難發(fā)現(xiàn)，雖然部分學生數(shù)學功底不好，但也能建立物理模型分析問題了，甚至有學生能運用多種方法解題了。這種情況下，抄作業(yè)現(xiàn)象自然也在減少。所以以學生為主體，教師為主導的多種教學方法結(jié)合的信息化教學，不僅輕松地幫助學生構建物理知識體系，也提高了課堂教學效率。

通過“課堂派”的平臺可以方便的進行教學問卷調(diào)查，結(jié)果表明學生一致肯定了信息化課堂教學帶來的新氣象。在“課堂派”所營造的信息化課堂中，學生從最初的新鮮到完全的接受，吸引力逐漸從課堂形式轉(zhuǎn)變到了課堂內(nèi)容，這些都基于教學互動的增強，得益于教學方法和和形式的拓展。

3.2 過程性評價

大學教學的多元化決定了教學評價不能是單一的。隨著教育部對本科教育的重視，要求給本科生增壓。除了取消“畢業(yè)清考”等考試制度改革，更重要的是要解決學生的過程性學習問題。在教學中，總會發(fā)現(xiàn)一些無志向、無意志、無基礎的學生，光靠教師的熱情和感化是沒用的，要通過一種合理的過程性評價體系，及時評價學生學習情況，及時干預。

要實現(xiàn)過程性評價，必須要詳細了解學生的預習、課堂表現(xiàn)和課后復習情況，這些都很費時費力，很難實現(xiàn)。但通過“課堂派”平臺的成績統(tǒng)計功能，可以很輕松的掌握學生的預習，課堂參與度和知識點的掌握情況，能實時干預，改善學生學習惰性。學生利用”課堂派”的日常成績管理，也可以實時了解自己的學習進度，教師可以采取一些獎懲措施來激勵學生。利用“課堂派”平臺的測試功能可以很方便地對每章進行測試，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)學生的成績和課堂的參與度基本成正相關，最后的期末考試也證明了這點。

4 結(jié)語

綜上所述，利用“課堂派”信息平臺，結(jié)合有效的教學方法，實現(xiàn)教學環(huán)節(jié)的交叉融合，大大超越了傳統(tǒng)教育模式，提高了教學效率。不過，目前的教學中還存在一些問題，比如，信息平臺的軟件有兼容鏈接問題，有些視頻無法播放，信號不穩(wěn)；習題庫和案例庫不夠完善，兩者的銜接不夠；互動和測試中還是不能杜絕作弊現(xiàn)象。這些情況有待進一步完善。另外，“課堂派”平臺課堂雖然為教師提供了強大的技術支持，但只有精心設計課堂教學，充分整合不同教學方法和資源的優(yōu)勢，才能建立起高效課堂，讓學生學會自主學習探索，真正感受物理學的魅力。