疫情下物理化學(xué)線上課程教學(xué)思考與實(shí)踐

王鑫 楊立國(guó) 蘇文輝

摘 要：一場(chǎng)疫情讓面對(duì)面的課堂變成直播課，線上教學(xué)成為師生共同的選擇。直播課上，部分學(xué)生很難集中注意力。如何讓學(xué)生聽(tīng)懂直播課，記住所學(xué)知識(shí)，使直播課產(chǎn)生持久的影響力？安陽(yáng)工學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)物理化學(xué)線上課程在直播過(guò)程通過(guò)更新教育理念，變革教學(xué)方法，使用多維度考核方法，成功地開(kāi)展了物理化學(xué)課程在線教學(xué)的探索和實(shí)踐，在優(yōu)化教學(xué)資源的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)有效的在線學(xué)習(xí)考核，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué);線上課堂;探索;實(shí)踐

新冠肺炎疫情給教育領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的變化，以往面對(duì)面的課程改為線上課程。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，教師要保證線上教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，不僅需要使用兩種或兩種以上的平臺(tái)，還需要重新設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。線上教學(xué)雖然經(jīng)過(guò)大半學(xué)期的探索和實(shí)踐，但如何根據(jù)課程特點(diǎn)開(kāi)展以學(xué)生為中心的豐富多彩的線上教學(xué)活動(dòng)，營(yíng)造良好的線上學(xué)習(xí)環(huán)境，仍是值得思考的問(wèn)題。本研究以疫情期間安陽(yáng)工學(xué)院物理化學(xué)線上課程為例，介紹如何更新教育理念，變革教學(xué)方法，特別是多維度線上考核方法，對(duì)相關(guān)課程實(shí)現(xiàn)有效的線上教學(xué)組織與管理，提升教學(xué)質(zhì)量。

一、更新教育理念

（一）開(kāi)發(fā)非常有價(jià)值的學(xué)習(xí)目標(biāo)

《如何成為卓越的大學(xué)教師》這本書(shū)通過(guò)分析近百位優(yōu)秀教師長(zhǎng)達(dá)15年的研究總結(jié)得出結(jié)論：優(yōu)秀的教師應(yīng)該具備的一個(gè)重要素質(zhì)是制定非常有價(jià)值的學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此，筆者的物理化學(xué)課程目標(biāo)是讓學(xué)生覺(jué)得物理化學(xué)這門(mén)課程不但有用，而且有趣。

制定具有意義和實(shí)際價(jià)值的學(xué)習(xí)目標(biāo)，在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，激發(fā)他們的好奇心，影響他們的生活。根據(jù)這個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)，筆者設(shè)計(jì)了物理化學(xué)線上課堂。在直播過(guò)程中，應(yīng)抓住重點(diǎn)和難點(diǎn)，少講復(fù)雜的公式推導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)所得結(jié)論在生活實(shí)際中的應(yīng)用，使培養(yǎng)目標(biāo)將理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力。

（二）將生活融入物理化學(xué)課堂

將生活融入課堂可以使線上物理化學(xué)課堂上枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)有趣。比如，講到第三章的“焦耳-湯姆遜實(shí)驗(yàn)”，在絕熱條件下，氣體始末態(tài)壓力分別保持恒定條件下的膨脹后，發(fā)現(xiàn)氣體的溫度會(huì)發(fā)生變化的過(guò)程稱(chēng)為“節(jié)流膨脹”。這個(gè)過(guò)程特別抽象，學(xué)生難以理解。列舉冰箱的工作原理就是“節(jié)流膨脹”例子，讓學(xué)生在具體的情景中，將所學(xué)知識(shí)銘記于心又回味無(wú)窮。將抽象的知識(shí)與生活產(chǎn)生聯(lián)系，營(yíng)造線上學(xué)習(xí)的良好環(huán)境，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（三）提出“蘇格拉底式問(wèn)題”

“蘇格拉底式問(wèn)題”可以吸引學(xué)生的注意力。那什么是“蘇格拉底式問(wèn)題”呢？蘇格拉底先留意人們認(rèn)為他們知道的東西，然后設(shè)法慢慢地把他們從熟悉的地方牽引出來(lái)。這種方法常常意味著讓學(xué)生開(kāi)始以他們的眼光跟一個(gè)論點(diǎn)較勁。如講授第三章“卡諾循環(huán)和卡諾定律”可以運(yùn)用“蘇格拉底式問(wèn)題”，先以常識(shí)開(kāi)頭。如先介紹熱機(jī)的概念，然后提問(wèn)生活中常見(jiàn)的熱機(jī)有哪些，最后問(wèn)假如你有十萬(wàn)塊錢(qián)，你選什么品牌的汽車(chē)。一個(gè)接一個(gè)的問(wèn)題，使學(xué)生的注意力被線上物理化學(xué)課程牢牢吸引。

二、變革教學(xué)方法

（一）線上翻轉(zhuǎn)課堂

為了取得更好的線上學(xué)習(xí)效果，提高學(xué)生參與線上學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，筆者在疫情期間積極嘗試新的教學(xué)模式，組織學(xué)生開(kāi)展了別開(kāi)生面的線上翻轉(zhuǎn)課程。物理化學(xué)課程包括化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)和分散體系四大部分。其中熱力學(xué)第一、第二定律是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。上完第二章和第三章后，教師提前收集這兩章最難的知識(shí)點(diǎn)，把學(xué)生分成七個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)難點(diǎn)的講解。領(lǐng)取任務(wù)后，各小組學(xué)生就開(kāi)始了積極的準(zhǔn)備工作。首先在小組微信群內(nèi)進(jìn)行任務(wù)的分配，查找相關(guān)資料，開(kāi)始問(wèn)題的探討;然后根據(jù)大家的討論結(jié)果選取一名同學(xué)作為主播在線上為學(xué)生進(jìn)行講解。上課期間，各小組選出的學(xué)生代表化身線上主播，真正成為課堂的主角。每組學(xué)生講解后，由學(xué)生投票選出最佳主播給予獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)實(shí)施線上翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生參與課堂教學(xué)、鉆研學(xué)科知識(shí)的積極性和主動(dòng)性得到了大大提升，學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力和語(yǔ)言表達(dá)能力得到了鍛煉，教師與學(xué)生之間的互動(dòng)變得更加密切，取得了良好的教學(xué)效果。

（二）跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)效果并進(jìn)行交流反饋

為了保證物理化學(xué)線上課堂的質(zhì)量，直播課堂上的互動(dòng)題型全部設(shè)計(jì)成選擇和判斷等客觀題，而主觀題則留成課后作業(yè)。在上課前，教師會(huì)收集幾類(lèi)典型的錯(cuò)誤作業(yè)，在課堂上進(jìn)行作業(yè)互動(dòng)展播，和學(xué)生一起交流反饋。典型錯(cuò)誤作業(yè)展播，不僅能夠鞏固所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，而且可以及時(shí)分析學(xué)生的狀態(tài)，使教師更有效地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。同時(shí)，可以讓學(xué)生看見(jiàn)自己的作業(yè)，體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。作業(yè)互動(dòng)展播可以增強(qiáng)課后作業(yè)的實(shí)效性、反饋的及時(shí)性。

在學(xué)完第二章“熱力學(xué)第一定律”網(wǎng)課后，筆者給學(xué)生布置了一個(gè)拓展作業(yè)：用思維導(dǎo)圖的方式將熱力學(xué)第一定律的框架整理出來(lái)。學(xué)生在畫(huà)第二章思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，把計(jì)算熱和功計(jì)算公式聯(lián)系起來(lái)，提高了思考能力，挖掘了思考潛力，也提高了物理化學(xué)線上課程的學(xué)習(xí)效率。

每堂課除了設(shè)計(jì)有針對(duì)性的作業(yè)，還可以讓學(xué)生寫(xiě)反思性周報(bào)。每周一對(duì)上周優(yōu)秀周報(bào)進(jìn)行展播。反思性周報(bào)讓學(xué)生對(duì)一周線上所學(xué)知識(shí)進(jìn)行思考和總結(jié)，不僅讓學(xué)生在提煉知識(shí)過(guò)程中不斷檢驗(yàn)自己，還能夠潛移默化地提升學(xué)生的書(shū)面表達(dá)能力和總結(jié)提煉能力。同時(shí)，可以給學(xué)生提供一些學(xué)科素材，補(bǔ)上疫情期間手頭沒(méi)有教材的短板。

（三）提醒學(xué)生及時(shí)關(guān)注與物理化學(xué)相關(guān)的最新科研成果

當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)信息化、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的時(shí)代，知識(shí)與信息激增。及時(shí)有效地獲取并利用必要的知識(shí)與信息不僅是競(jìng)爭(zhēng)制勝的關(guān)鍵，更是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。在學(xué)完第一章“超臨界流體”和第三章“熱力學(xué)第二定律”后，讓學(xué)生查閱3～5篇有關(guān)超臨界流體的應(yīng)用和歷史上的第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)，并分小組提交PPT作業(yè)。及時(shí)關(guān)注與物理化學(xué)相關(guān)的最新科研成果，不僅讓學(xué)生與時(shí)代同步，還可以提高學(xué)生閱讀與整理資料的能力，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，為以后從事科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）請(qǐng)畢業(yè)生給學(xué)生上一堂別開(kāi)生面的網(wǎng)絡(luò)直播課

“良好的開(kāi)端是成功的一半”，因此精心設(shè)計(jì)物理化學(xué)線上課堂第一課尤為重要。開(kāi)學(xué)前一周，筆者邀請(qǐng)了兩位即將畢業(yè)的學(xué)生，用手機(jī)錄制3分鐘視頻，給學(xué)弟、學(xué)妹們分享學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。開(kāi)學(xué)第一節(jié)課線上播放視頻，課后讓學(xué)生寫(xiě)100字以內(nèi)的視頻觀后感。讓學(xué)長(zhǎng)、學(xué)姐分享物理化學(xué)課堂感受和學(xué)習(xí)方法，有助于學(xué)生重新認(rèn)識(shí)物理化學(xué)課堂，激起學(xué)生對(duì)線上物理化學(xué)的好奇心，樹(shù)立信心，也為后續(xù)線上物理化學(xué)課堂的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

為了提高學(xué)生線上物理化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，對(duì)考研有更多的了解，讓準(zhǔn)備考研的同學(xué)與被錄取的學(xué)長(zhǎng)、學(xué)姐有一次交流機(jī)會(huì)，筆者讓已經(jīng)被鄭州大學(xué)和太原理工大學(xué)錄取的兩位學(xué)生錄制了一段介紹考研經(jīng)驗(yàn)的視頻。在提升學(xué)生考研積極性的同時(shí)，有助于形成良好的線上學(xué)習(xí)氛圍。

三、多維度考核方法

物理化學(xué)線上課程考核設(shè)計(jì)為：小組PPT大作業(yè)占10%，以培養(yǎng)學(xué)生溝通協(xié)調(diào)和查閱文獻(xiàn)能力;課后作業(yè)占5%，以檢查學(xué)生作業(yè)完成情況;網(wǎng)上討論占5%，用來(lái)督促參與線上交流;小論文占20%，讓學(xué)生關(guān)注物理化學(xué)學(xué)科進(jìn)展及鍛煉多維度思考問(wèn)題能力;期末考試占60%，以達(dá)到綜合測(cè)評(píng)目標(biāo)。

經(jīng)過(guò)半年物理化學(xué)線上實(shí)踐得出以下經(jīng)驗(yàn)：首先要更新教學(xué)理念。幫助學(xué)生創(chuàng)造有魅力的線上課堂，吸引學(xué)生的注意力，努力實(shí)現(xiàn)從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。其次要變革教學(xué)方法。每種教學(xué)方法都是以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，并且最終都源于對(duì)學(xué)生的關(guān)心。最后要使用多維度的評(píng)價(jià)。第一，評(píng)價(jià)是為了服務(wù)教學(xué)目標(biāo)，要能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力;第二，評(píng)價(jià)要實(shí)現(xiàn)主體多元、評(píng)價(jià)方法多維、評(píng)價(jià)過(guò)程多段;第三，評(píng)價(jià)要促進(jìn)教學(xué)者反思。不僅僅是將學(xué)生的努力結(jié)果評(píng)分排序，更要運(yùn)用這種評(píng)價(jià)的方法幫助學(xué)生?；诩訌?qiáng)過(guò)程管理與評(píng)價(jià)就可以實(shí)現(xiàn)有效的在線學(xué)習(xí)考核。隨著線上教學(xué)的持續(xù)深入開(kāi)展，教師要借助現(xiàn)代信息技術(shù)，切實(shí)推進(jìn)物理化學(xué)“雙一流”課程內(nèi)涵式發(fā)展。

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責(zé)編：艾 和