大學(xué)物理線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及效果分析

徐義爽，王 剛，徐 婕，穆春燕，李 徽，楊廣武

(1. 北京科技大學(xué) 天津?qū)W院，天津 301830;2. 天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，天津 200350)

本學(xué)期我校大學(xué)物理課程采取線上教學(xué)模式進(jìn)行．這種全新的教學(xué)模式對(duì)教師和學(xué)生來(lái)說(shuō)，都是既新鮮又充滿挑戰(zhàn)．線上教學(xué)與線下教學(xué)不同，它具有自身的特點(diǎn)，如師生無(wú)接觸、不受地域限制、授課資源豐富、平臺(tái)多樣、授課方式靈活[1-5]等．線上教學(xué)模式存在多種挑戰(zhàn)，如教師對(duì)線上教學(xué)不適應(yīng)、外界支持不足、學(xué)生身心適應(yīng)障礙、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)效果參差不齊等[6]．在這種背景下，如何將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)，如何保障教學(xué)效果顯得尤為重要．本文就我校線上教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，并結(jié)合近三年的教學(xué)情況進(jìn)行效果分析．

1 課堂設(shè)計(jì)

我校大學(xué)物理線上教學(xué)采用直播授課的方式進(jìn)行，面向11個(gè)專業(yè)、34個(gè)班，共1340名學(xué)生．依據(jù)物理學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)、線上教學(xué)要求[7]以及我校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位[8]和專業(yè)設(shè)置，制定以力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)為主，其他章節(jié)為輔的教學(xué)方案．我校大學(xué)物理課程分兩學(xué)期授課，分別為大學(xué)物理Ⅰ(48學(xué)時(shí))與大學(xué)物理Ⅱ(32學(xué)時(shí))，不包含物理實(shí)驗(yàn)．本學(xué)期為大學(xué)物理Ⅰ，各章節(jié)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分布見(jiàn)圖1．圖中的數(shù)字代表學(xué)時(shí)數(shù)．

圖1 各章節(jié)學(xué)時(shí)分布圖

1.1 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

教學(xué)過(guò)程中，基于模塊化思想[9]，將知識(shí)劃分為若干知識(shí)單元．各知識(shí)單元以引、講、論、析、練、講和結(jié)這7個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，以動(dòng)量定理為例的教學(xué)環(huán)節(jié)流程圖見(jiàn)圖2．教學(xué)過(guò)程中通過(guò)快問(wèn)快答、討論、分析、師生共講等方式加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)．為加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性，安排學(xué)生課下在家中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．學(xué)生根據(jù)教師提示選用家庭生活中的常見(jiàn)物品驗(yàn)證課堂所講的內(nèi)容，如：自制總質(zhì)量相同而質(zhì)量分布不同的陀螺，驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量分布有關(guān)；用長(zhǎng)短不同的桿模擬“頂桿”表演，驗(yàn)證桿的長(zhǎng)度與桿倒下所用時(shí)間的關(guān)系；觀察水盆內(nèi)水波的傳播和干涉等．通過(guò)分析物理現(xiàn)象、開(kāi)放實(shí)例、進(jìn)行居家實(shí)驗(yàn)等形式，將知識(shí)與實(shí)際生活結(jié)合起來(lái)，提高了學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行建模、分析的能力，進(jìn)而提高了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的水平．

圖2 教學(xué)環(huán)節(jié)流程圖

1.2 小情景思政教育

大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中的思政教育形式一直備受關(guān)注．從效果上來(lái)說(shuō)，顯然情景教育較言傳教育具有優(yōu)勢(shì)．考慮到我校大學(xué)物理課程的學(xué)時(shí)緊湊，以“小情景”的形式進(jìn)行思政教育．以課堂互動(dòng)為基礎(chǔ)構(gòu)建“小情景”，如以對(duì)天宮二號(hào)空間站的受力分析為基礎(chǔ)，引出開(kāi)普勒第二定律，通過(guò)天宮二號(hào)空間站這個(gè)“小情景”讓學(xué)生體會(huì)到我國(guó)航天技術(shù)的成就，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情．在此基礎(chǔ)上還加入了品德和安全教育，如分析了人從4樓掉落到地面的平均沖力后，安排學(xué)生計(jì)算蘋(píng)果從20樓落地時(shí)的平均沖力，進(jìn)而告訴學(xué)生高空墜物的危險(xiǎn)，勿隨手拋物．這種依托課堂互動(dòng)的小情景思政，形式靈活，內(nèi)容豐富，占用的課堂時(shí)間較少，又與課堂“無(wú)縫銜接”，受到師生歡迎．

1.3 授課平臺(tái)與答疑

授課平臺(tái)選擇騰訊課堂與云班課結(jié)合的方式，以騰訊課堂為主平臺(tái)進(jìn)行課程直播，云班課為輔平臺(tái)進(jìn)行簽到和課堂練習(xí)．上課時(shí)教師同時(shí)登錄兩個(gè)平臺(tái)，學(xué)生依教師指示在兩個(gè)平臺(tái)間切換，網(wǎng)絡(luò)條件允許的學(xué)生亦可同時(shí)登錄兩個(gè)平臺(tái)．課前和課后各安排一次簽到，時(shí)間一般為5分鐘．課堂練習(xí)對(duì)應(yīng)“練”這一環(huán)節(jié)，視教學(xué)內(nèi)容安排，次數(shù)不定，時(shí)間依題目難度確定．教師在云班課發(fā)起練習(xí)任務(wù)并設(shè)置分值，學(xué)生以照片形式提交練習(xí)結(jié)果，并可通過(guò)云班課查詢得分情況．云班課簽到和課堂練習(xí)結(jié)果界面見(jiàn)圖3，從圖中可以清楚地看到學(xué)生的簽到結(jié)果和課堂練習(xí)參與情況，數(shù)據(jù)可以按學(xué)號(hào)排序且可以導(dǎo)出到電腦，方便教師統(tǒng)計(jì)與保存．騰訊課堂也有簽到功能，但簽到數(shù)據(jù)導(dǎo)出結(jié)果為excel表格，需要手動(dòng)區(qū)分學(xué)生是否簽到，整理數(shù)據(jù)較云班課復(fù)雜，可以作為云班課的補(bǔ)充，以避免學(xué)生因APP出現(xiàn)異常而影響簽到．答疑在QQ群進(jìn)行，這樣既保證了學(xué)生的問(wèn)題及時(shí)解決，又保留了答疑過(guò)程，其他同學(xué)可通過(guò)聊天記錄進(jìn)行復(fù)習(xí)．課堂知識(shí)解答不是以答為主，而是以解為主，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，掌握知識(shí)應(yīng)用的條件與過(guò)程．

圖3 云班課界面圖

2 課堂管理

在線下教學(xué)時(shí)，我校學(xué)生亦存在獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的共性問(wèn)題，即學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，出勤率不高；上課期間玩手機(jī)、睡覺(jué)的同學(xué)比較多，作業(yè)抄襲現(xiàn)象比較嚴(yán)重等[10]．而線上教學(xué)由于教師和學(xué)生在兩個(gè)相隔的空間，教師看不到學(xué)生，只能通過(guò)課堂留言、課堂練習(xí)、語(yǔ)音交流等途徑與學(xué)生互動(dòng)，再根據(jù)學(xué)生互動(dòng)情況，判斷學(xué)生是否認(rèn)真聽(tīng)課．顯然，課堂互動(dòng)參與人數(shù)有限，教師無(wú)法掌握未參與互動(dòng)的學(xué)生的聽(tīng)課情況，對(duì)學(xué)生的監(jiān)督力度不足，還需要通過(guò)加強(qiáng)課堂管理督促學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)課．為加強(qiáng)課堂管理，我們采用多元管理模式，效果顯著，本學(xué)期的平均出勤率達(dá)到98%以上．

2.1 嚴(yán)格課堂管理，輔導(dǎo)員共管

嚴(yán)格課堂管理，采用課前、課后簽到，課堂隨機(jī)點(diǎn)名的方式督促學(xué)生按時(shí)上課，并邀請(qǐng)輔導(dǎo)員進(jìn)入課程QQ群和騰訊課堂參與課堂管理．通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)生考勤、課堂練習(xí)、互動(dòng)的數(shù)據(jù)及與輔導(dǎo)員溝通，了解學(xué)生聽(tīng)課情況及請(qǐng)假曠課原因．教師對(duì)遲到、早退、聽(tīng)課時(shí)間短、課堂互動(dòng)參與少的學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)提問(wèn)以提示其認(rèn)真聽(tīng)課，輔導(dǎo)員對(duì)多次課堂表現(xiàn)欠佳的學(xué)生進(jìn)行談話或聯(lián)系家長(zhǎng)．

2.2 寬待學(xué)生，引入容錯(cuò)機(jī)制

為防止學(xué)生確實(shí)因網(wǎng)絡(luò)異常等突發(fā)情況無(wú)法正?？记诙绊懫綍r(shí)成績(jī)，課堂管理引入容錯(cuò)機(jī)制．記錄學(xué)生的考勤情況的同時(shí)，記錄異?？记诘拇螖?shù)，若學(xué)生整學(xué)期只出現(xiàn)一次考勤異常，其它課堂表現(xiàn)較好，則此次考勤異常不扣平時(shí)成績(jī)；若學(xué)生出現(xiàn)兩次以上考勤異常，則兩次都按未進(jìn)行考勤扣平時(shí)成績(jī)．這樣要求使得學(xué)生更加重視考勤，尤其是有過(guò)考勤異常的同學(xué)，參與課堂活動(dòng)的積極性更高．納入容錯(cuò)范圍的考勤包括：5分鐘以內(nèi)的遲到、10分鐘以內(nèi)的掉線、2分鐘以內(nèi)的互動(dòng)延遲等．對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)和確實(shí)存在上網(wǎng)困難的同學(xué)，經(jīng)輔導(dǎo)員核實(shí)，教師可以適當(dāng)放寬要求，并提供自主學(xué)習(xí)資料．

2.3 及時(shí)溝通，關(guān)注學(xué)生情緒

利用QQ群與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通，尤其注意學(xué)生情緒變化．通過(guò)與課堂互動(dòng)不活躍的同學(xué)聊天，了解學(xué)生不愿參與互動(dòng)的原因，鼓勵(lì)學(xué)生參與互動(dòng)．對(duì)確實(shí)有困難的同學(xué)耐心引導(dǎo)，幫忙找出解決困難的方法或給出建議．如：某學(xué)生課前提出家里停電，手機(jī)沒(méi)電無(wú)法上課，此時(shí)核實(shí)學(xué)生情況比較繁瑣，可能影響學(xué)生上課，故選擇跳過(guò)核實(shí)直接幫學(xué)生想辦法解決．此時(shí)可提供兩種解決方法：一是向輔導(dǎo)員請(qǐng)假，自學(xué)本次課的內(nèi)容并補(bǔ)交課堂練習(xí)題；二是借個(gè)充電寶，克服困難正常上課．最終學(xué)生選擇正常上課且表現(xiàn)較好．可見(jiàn)教師的正確引導(dǎo)，比單純約束更容易被學(xué)生接受．

3 效果分析

通過(guò)對(duì)比19級(jí)學(xué)生線上考試成績(jī)和近三年線下考試成績(jī)，從成績(jī)分布角度對(duì)本學(xué)期線上教學(xué)效果進(jìn)行分析．

3.1 命題原則

期末考試依托超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，以開(kāi)卷考試的形式進(jìn)行．試卷考試題型為單選題，題目章節(jié)分布見(jiàn)表1．為防止作弊，保證考試公平性，將題量增加且把部分計(jì)算題改成選擇題．各任課教師分章節(jié)命制43題，再以每題為一組裂變?yōu)?-4題．裂變的原則是：在不改變?cè)擃}所考察的知識(shí)點(diǎn)及難度的基礎(chǔ)上，變更研究對(duì)象、改變提問(wèn)角度、變換數(shù)據(jù)等，最終共生成包含43組161題的考試題庫(kù)．超星系統(tǒng)在每組題目中隨機(jī)抽取1道題，生成期末考試試卷，再按題目亂序、選項(xiàng)亂序，進(jìn)行組合，大大減少了試卷重復(fù)的可能性．

表1 試卷題目分布表

3.2 成績(jī)分析

將19級(jí)學(xué)生的線上考試成績(jī)與近三年的線下考試成績(jī)對(duì)比得到圖4．由圖4可以看出線上考試的成績(jī)分布更接近正態(tài)分布，較線下考試成績(jī)分布更合理．對(duì)19級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)，90分以上的人數(shù)較往年減少，說(shuō)明開(kāi)卷考試并未降低考試難度．這是由于：雖然命題難度與往年持平，但題量增加，要求學(xué)生能熟練應(yīng)用知識(shí)；題目雖為課堂練習(xí)及作業(yè)的變形，但考察方式及研究對(duì)象都有變化，要求學(xué)生能準(zhǔn)確把握知識(shí)并活學(xué)活用．這樣“一知半解”和“背題”的同學(xué)就不容易得分．50～79分的人數(shù)比例明顯提升，40分以下的人數(shù)比例明顯減少，說(shuō)明考試難度并未增加，大部分學(xué)生能夠達(dá)到考試要求．可見(jiàn)線上考試也是一種值得嘗試的考試方式，這種大題量開(kāi)卷考試的思路，雖然減少了高分學(xué)生的比例，但更注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的熟練度、準(zhǔn)確性以及知識(shí)的應(yīng)用進(jìn)行考核，更加利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，值得進(jìn)一步研究．

圖4 學(xué)生試卷成績(jī)分布圖

4 總結(jié)

在本學(xué)期的線上教學(xué)工作中，我?；谀K化的思想劃分知識(shí)單元，各知識(shí)單元分7個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)．教學(xué)過(guò)程中通過(guò)問(wèn)答、分析、討論、師生共講的形式加強(qiáng)互動(dòng)；通過(guò)分析生活中的物理現(xiàn)象、居家實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用水平；通過(guò)“小情景”思政教育提高思政教育的頻次和靈活性．在課堂管理中嚴(yán)格要求的同時(shí)，依據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整，并注重學(xué)生的心理變化，保證了出勤率的同時(shí)提高了教學(xué)效果．本學(xué)期學(xué)生的線上考試成績(jī)與前三年相比分布更合理，可見(jiàn)課堂參與度與學(xué)生的成績(jī)提高相關(guān)，尤其是中等水平學(xué)生成績(jī)的提高．通過(guò)本學(xué)期的線上教學(xué)，我們發(fā)現(xiàn)線上教學(xué)，不單是“教”更加是“學(xué)”，是一種教師和學(xué)生共同成長(zhǎng)的過(guò)程．如何將線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，使大學(xué)物理教學(xué)既達(dá)到教學(xué)效果又得到學(xué)生的認(rèn)可，需要廣大物理教師不懈地努力．