《物理化學(xué)》課程線上教學(xué)的實(shí)踐與思考

韓 麗，高 燕，李小倩，公維娟，王 慧，褚然然

(1.齊魯理工學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250200；2.齊魯理工學(xué)院 土木工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250200)

疫情逐漸被控制，企業(yè)已陸續(xù)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，但對(duì)于必需依靠交流才能開展工作的教師行業(yè)，疫情讓我們"宅"在家里，即使這樣，疫情也沒能阻止教育的腳步。教育部發(fā)布《在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》，對(duì)疫情期間，高等學(xué)校停課不停教、停課不停學(xué)做出措施安排 。之后，泛雅、智慧樹、慕課、學(xué)堂在線等各大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)紛紛亮相，不僅提供了教與學(xué)的渠道，還提供了大量的免費(fèi)教育資源。齊魯理工學(xué)院以泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為主，其它教育資源為輔，開展線上教學(xué)工作。

本人作為一名《物理化學(xué)》課程的授課教師，主要從線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)、《物理化學(xué)》課程的線上教學(xué)過程、存在問題及解決措施、課程思政等方面進(jìn)行說明。

1 線上教學(xué)優(yōu)勢(shì)

20世紀(jì)末，中國(guó)的在線教育開始了緩慢起步，2012年，數(shù)以百計(jì)的新興互聯(lián)網(wǎng)教育企業(yè)進(jìn)入在線教育市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的在線教育迎來新一輪的大發(fā)展[1]。線上教育借助電子設(shè)備，讓教師"宅"在家里也可教，學(xué)生"宅"在家里也可學(xué)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的知識(shí)傳播。

線上教學(xué)采用的多媒體設(shè)備，解放了教師在授課過程中對(duì)黑板的依賴，課前，教師就可以將知識(shí)點(diǎn)整理于PPT，在授課時(shí)一邊播放一邊講解。PPT可插入動(dòng)畫、超鏈接等功能，不僅節(jié)約了教師在課上的板書時(shí)間，也為我們的課堂平添姿色，令生澀、枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)易懂。

慕課、智慧樹等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提供的大量免費(fèi)教育資源，不乏各高校、各學(xué)科的國(guó)家級(jí)精品課程，各學(xué)科優(yōu)質(zhì)資源的可隨時(shí)、可重復(fù)查看，讓學(xué)生的知識(shí)獲取途徑更加多樣化，也讓學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受學(xué)校、專業(yè)、時(shí)間和空間限制，促進(jìn)了學(xué)生多元化、個(gè)性化和全面化發(fā)展，同時(shí)也對(duì)教育公平起到了積極的促進(jìn)作用。

網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)過程中，可將較難的知識(shí)點(diǎn)制成微課供學(xué)生學(xué)習(xí)，由于微課是針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)的5～15 min的教學(xué)視頻[2]，學(xué)生可進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)，不會(huì)因?yàn)樵谌唛L(zhǎng)的視頻尋找某個(gè)想要的知識(shí)點(diǎn)而失去耐心。另外，微課中也可設(shè)計(jì)知識(shí)拓展內(nèi)容，比如驗(yàn)證性小實(shí)驗(yàn)、公式或概念的發(fā)展史、知識(shí)相關(guān)的科學(xué)前言等，滿足學(xué)生對(duì)知識(shí)的個(gè)性化需求，做到因材施教。

2 《物理化學(xué)》課程線上教學(xué)

美國(guó)進(jìn)行的高度集中注意力試驗(yàn)研究證實(shí)，成年人完成一件簡(jiǎn)單而枯燥的任務(wù)，高度集中注意力的時(shí)間只能維持20 min。為了避免線上教學(xué)過程中學(xué)生出現(xiàn)注意力不集中、學(xué)習(xí)興趣遞減的消極現(xiàn)象，開展線上教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)避免滿堂灌，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的連續(xù)講解時(shí)間盡量少于20 min。經(jīng)線上教學(xué)實(shí)踐得出，最好的線上授課方式是將連續(xù)的知識(shí)碎片化，在單個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解后，結(jié)合練習(xí)題或者學(xué)生默寫公式，讓知識(shí)由被動(dòng)輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)手+動(dòng)腦的主動(dòng)學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)變學(xué)生的身體功能分配，使學(xué)生的注意力可以多次集中。

《物理化學(xué)》課程最大的特點(diǎn)即公式多、概念抽象，相對(duì)于其它學(xué)科，學(xué)生學(xué)習(xí)的難度較大。在授課過程中，教師應(yīng)盡力增加教學(xué)方法的多樣性、教學(xué)內(nèi)容的趣味性、知識(shí)點(diǎn)的實(shí)用性和課程學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性，從多方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除此之外，教師還要增加自身的人格魅力，以幽默風(fēng)趣或意寓深遠(yuǎn)的語(yǔ)言闡明學(xué)科的重要性。

如《物理化學(xué)》課程多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一章中偏摩爾量一節(jié)的講解。

面對(duì)偏摩爾量這個(gè)陌生的專業(yè)詞匯，學(xué)生不太容易將其內(nèi)化吸收，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師可結(jié)合BOPPPS模式，對(duì)知識(shí)進(jìn)行啟發(fā)性講解。

2.1 導(dǎo)言(Bridge-in □ B)

以動(dòng)畫形式說明化工廠儲(chǔ)液罐中存放混合溶液時(shí)，加入各液體體積要求，化工廠連續(xù)反應(yīng)器需要投料時(shí)，投料體積的計(jì)算方法，如圖1。以視覺刺激引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以提問的形式激發(fā)學(xué)生的求知欲。

2.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)(Objectives □O)

以字體加粗、放大等形式，強(qiáng)調(diào)本知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)收獲——學(xué)會(huì)在多組分系統(tǒng)中，判斷某一組分對(duì)系統(tǒng)性質(zhì)(如體積)的貢獻(xiàn)，即偏摩爾量。

2.3 前測(cè)(Pre-assessment □ P)

為使學(xué)生能夠深刻地理解偏摩爾量概念，教師可利用實(shí)驗(yàn)或以動(dòng)畫形式將其與單組分系統(tǒng)的摩爾量進(jìn)行比較(如摩爾體積)，以加深學(xué)生對(duì)偏摩爾量概念的理解，如圖2。

圖2 H2O對(duì)單組分系統(tǒng)和多組分系統(tǒng)的貢獻(xiàn)

2.4 參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning □ P)

對(duì)于某些較淺顯或之前已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)(如摩爾體積)，可以結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行授課。課前，教師給學(xué)生分配任務(wù)；課上，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中線上選人的方式讓學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解，如圖3。通過參與課堂，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)以教師的角度去分析、理解知識(shí)點(diǎn)，也讓他們明白相較于單純學(xué)習(xí)知識(shí)，以向其他人講授的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)知識(shí)的理解更加全面、透徹。

圖3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)隨機(jī)選人

2.5 后測(cè)(Post-assessment □P)

知識(shí)點(diǎn)講解之后，可設(shè)計(jì)一道簡(jiǎn)單而具有代表性的思考題，如圖4。由于題目比較簡(jiǎn)單，學(xué)生的自信心大增，再采用線上搶答的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，活躍課堂氣氛。之后，可再設(shè)計(jì)一道難度適中的練習(xí)題，以線上選人的方式進(jìn)行，讓每一位學(xué)生都緊張起來，積極思考問題。最后，再設(shè)計(jì)一道較難的練習(xí)題，以小組的形式進(jìn)行主題討論，討論的結(jié)果可在下次課時(shí)說明，不僅能使學(xué)生在課后及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)，還促進(jìn)了學(xué)生之間學(xué)習(xí)的互相監(jiān)督。

圖4 代表性思考題

2.6 總結(jié)(Summary □ S)

為鞏固學(xué)習(xí)效果，可采用問答的形式，讓學(xué)生以口述的方式說出本次課的學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)。

授課結(jié)束，教師可借助網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)發(fā)放匿名調(diào)查問卷，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。課后，教師可將與偏摩爾量知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻鏈接公開于資料庫(kù)中，供學(xué)生參考學(xué)習(xí)。

線上教學(xué)流程，如圖5。

圖5 線上教學(xué)流程

3 線上教學(xué)存在的問題及解決措施

以網(wǎng)絡(luò)為媒介的線上教學(xué)，給師生的學(xué)習(xí)帶來了很大便利，但也存在一些缺陷。如：

3.1 《物理化學(xué)》課程中公式推導(dǎo)的講解

《物理化學(xué)》課程中涉及的大部分公式編輯繁瑣，線上教學(xué)過程中，涉及公式推導(dǎo)的部分，講解起來更是困難重重。若課上以屏幕共享的形式一步步推導(dǎo)，由于公式編輯耗時(shí)較長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重拖慢課程進(jìn)度，若提前準(zhǔn)備于PPT，課上只是對(duì)公式進(jìn)行講解，難免枯燥乏味，時(shí)間一長(zhǎng)，學(xué)生注意力不再集中，對(duì)公式的記憶開始形式化，理解也缺乏透徹。再者，單純用PPT講解公式推導(dǎo)過程，學(xué)生只能用眼來觀察整個(gè)復(fù)雜的公式，很難關(guān)注到其中的細(xì)節(jié)。因此對(duì)于課程中復(fù)雜公式的講解，可準(zhǔn)備家用黑板貼，以板書的形式為學(xué)生展示公式推導(dǎo)過程。黑板貼除了線上教學(xué)可當(dāng)黑板之余，也可供家里兒童涂鴉。

3.2 學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，利弊共存

教師在線教學(xué)過程中布置的練習(xí)題，學(xué)生可以輕而易舉的從百度、搜狗等各大網(wǎng)站得到答案，教師無(wú)法真正了解到經(jīng)過課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會(huì)了什么，對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解多少。由此，教師布置練習(xí)題后，可發(fā)送請(qǐng)求，將學(xué)生的屏幕控制，一則防止學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查找作業(yè)答案，二則在習(xí)題講解時(shí)，直接利用屏幕控制，學(xué)生的視覺效果更加清晰。

3.3 對(duì)學(xué)生的監(jiān)督不足

線上教學(xué)初始，教師、學(xué)生均興趣高昂，授課過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲，課堂氣氛活躍。但隨著線上教學(xué)的時(shí)間延長(zhǎng)，學(xué)生已出現(xiàn)賴在床上看視頻，甚至上課打卡后就消失不見，教師點(diǎn)名提問課程相關(guān)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生以信號(hào)不好或語(yǔ)音打不開為由拖延時(shí)間，拖慢課堂進(jìn)度。因此，教師可采用課上隨機(jī)提問或以二維碼形式進(jìn)行不定時(shí)簽到，對(duì)學(xué)生的到課率和持續(xù)聽講情況進(jìn)行監(jiān)督，如圖6。

圖6 學(xué)生利用二維碼簽到

4 課堂思政——新冠肺炎帶給師生的啟示和力量

2020年2月末3月初，本應(yīng)是各高校開學(xué)的高峰期，但由于2019年12月以來，新型冠狀病毒(2019-nCoV)蔓延，其具有傳播途徑多樣、人群普遍易感和臨床表現(xiàn)多樣化等特點(diǎn)[3]，防控難度較大，且目前沒有特效藥。因此，疫情對(duì)教學(xué)秩序、學(xué)生心理均產(chǎn)生了一定影響[4]。特殊時(shí)期，教師應(yīng)從疫情帶給我們的正面力量，對(duì)學(xué)生進(jìn)行心理健康、理想信念和愛國(guó)主義教育，用積極的心態(tài)引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生形成端正、陽(yáng)光的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。

2020年2月21日，教育部辦公廳印發(fā)通知開展"共抗疫情、愛國(guó)力行"主題宣傳教育和網(wǎng)絡(luò)文化成果征集展示工作[5]，教師可緊抓契機(jī)，于在線教學(xué)過程中，適時(shí)開展課堂思政，其主旨如下：

(1)宣傳義無(wú)反顧，戰(zhàn)“疫”在一線醫(yī)務(wù)工作者們的勇挑重?fù)?dān)、敢于擔(dān)當(dāng)精神，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)；

(2)宣傳戰(zhàn)“疫”期間，為保障更多人不被疫情感染，志愿者們的大愛精神，培養(yǎng)學(xué)生的無(wú)私奉獻(xiàn)精神；

(3)疫情沒有打敗我們，必會(huì)讓我們變得更加強(qiáng)大。鼓舞學(xué)生戰(zhàn)勝困難的勇氣和決心；

(4)告誡學(xué)生，疫情不僅帶給我們力量，也給我們以警醒，保護(hù)野生動(dòng)物，共建人類命運(yùn)共同體勢(shì)在必行。