基于速課平臺(tái)的物理化學(xué)教學(xué)難點(diǎn)突破研究

陳明潔 劉維 胡航 彭一鳴 劉海峰

摘? 要：本研究把速課微課堂應(yīng)用于物理化學(xué)難點(diǎn)教學(xué)中，將知識(shí)難點(diǎn)、重點(diǎn)構(gòu)建成PPT轉(zhuǎn)換課件、速繪微課、輕課件等多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，課前和課后及時(shí)推送給學(xué)生進(jìn)行線上并行教學(xué)。初步的實(shí)施效果表明：基于速課教學(xué)平臺(tái)的知識(shí)難點(diǎn)線上并行教學(xué)模式可有效改善當(dāng)前物理化學(xué)難點(diǎn)教學(xué)中存在的主要問題，擴(kuò)大和加深師生間的良性互動(dòng)和交流;教師利用速課平臺(tái)提供的立體化數(shù)據(jù)分析和全面的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生的監(jiān)督，實(shí)時(shí)把控學(xué)生對(duì)知識(shí)難點(diǎn)、重點(diǎn)的掌握情況。通過一學(xué)期的實(shí)踐應(yīng)用，利用速課微課堂輔助物理化學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)對(duì)教學(xué)效果的提高有良好的促進(jìn)作用，學(xué)生評(píng)價(jià)較好。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué);速課平臺(tái);難點(diǎn)突破;并行教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-000X（2021）06-0016-04

Abstract： In this study， the Suke platform is applied to the difficult points' teaching of physical chemical. The difficult knowledge and key points constructed into PowerPoint conversion courseware， quick drawing micro course， light courseware and other network teaching resources are timely given to students for online parallel teaching before and after class. The preliminary implementation results show that the online parallel teaching mode of difficult points based on the Suke teaching platform can effectively solve the main problems existing in the current difficult points' teaching of Physical Chemistry， expand and deepen the benign interaction and communication between teachers and students. The mode can strengthen the supervision of students and control the students' mastery of knowledge difficulties and key points by using the three-dimensional data analysis and comprehensive teaching quality monitoring system provided by the Suke platform. Through a semester of practical application， the online parallel teaching mode can effectively improve the teaching effect， and the students' evaluation of using the Suke micro class to assist the key and difficult points' teaching of physical chemistry course is good.

Keywords： Physical Chemistry; Suke platform; difficulty breakthrough; online parallel teaching

教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃（教育部 教技〔2018〕6號(hào)）要求積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、個(gè)性化、終身化的教育體系，建設(shè)人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會(huì)，推動(dòng)我國教育信息化整體水平走在世界前列，真正走出一條中國特色的教育信息化發(fā)展路子[1]。該行動(dòng)計(jì)劃的推出，對(duì)教學(xué)資源建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)應(yīng)用、教育治理能力、智慧教育創(chuàng)新、信息素養(yǎng)提升等方面提供了具體的指導(dǎo)思想。如何踐行該行動(dòng)計(jì)劃，真正實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合是每位一線教師應(yīng)該思考和努力的方向。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的物理化學(xué)（公共）課程是為生物技術(shù)、生物工程、食品科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)與工程等專業(yè)在大學(xué)二年級(jí)開設(shè)的一門重要的必修課。物理化學(xué)是在物理和化學(xué)兩大學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的研究化學(xué)變化規(guī)律的科學(xué)，它集物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)于一身，是整個(gè)化學(xué)科學(xué)和上述各專業(yè)的專業(yè)課程的基礎(chǔ)[2]。通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能比較系統(tǒng)地掌握物理化學(xué)基本理論和方法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維和科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力[3]。這些不僅是后續(xù)培養(yǎng)方案中學(xué)生專業(yè)課程的必要基礎(chǔ)，同時(shí)也對(duì)學(xué)生今后從事本專業(yè)的技術(shù)與科研工作都有著深遠(yuǎn)影響。

一、物理化學(xué)教學(xué)長期存在的問題

目前，我校物理化學(xué)（公共）課程的教學(xué)方式基于運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，以課堂教授為主，學(xué)生自學(xué)為輔的教學(xué)模式組織教學(xué)。然而，由于物理化學(xué)的學(xué)習(xí)涉及高等數(shù)學(xué)和物理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，存在一定的學(xué)習(xí)門檻，加之課時(shí)有限，物理化學(xué)的課堂講解存在很大的挑戰(zhàn)，學(xué)生普遍反映該門課的學(xué)習(xí)難度大，存在“教師教的累、學(xué)生聽的暈”的現(xiàn)象。尤其是一些知識(shí)難點(diǎn)和疑點(diǎn)，即便教師在充分利用課堂時(shí)間、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的情況下，每屆學(xué)生的期末試卷分析中發(fā)現(xiàn)丟分點(diǎn)、混淆點(diǎn)都基本一致。比如，熱力學(xué)中熵變的計(jì)算和自發(fā)性的判定，化學(xué)勢、不可逆相變等概念;電化學(xué)中電動(dòng)勢的計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)電極電勢和活度等概念，以及動(dòng)力學(xué)中速率常數(shù)的計(jì)算和動(dòng)力學(xué)方程的近似處理。

為了解決這一問題，我們也進(jìn)行了其他途徑的嘗試，比如在教授知識(shí)難點(diǎn)之前，要求學(xué)生做到課前必須預(yù)習(xí)、課后必須復(fù)習(xí)，每章的知識(shí)難點(diǎn)作為平時(shí)作業(yè)布置以及考前重點(diǎn)答疑。但由于缺乏有效的監(jiān)督機(jī)制和交流途徑，上述手段的效果十分有限，單是平時(shí)作業(yè)就發(fā)現(xiàn)雷同現(xiàn)象較為普遍。加之信息時(shí)代的來臨，學(xué)生大部分課下時(shí)間被網(wǎng)絡(luò)“占領(lǐng)”，據(jù)教育部《在校大學(xué)生智能手機(jī)使用情況調(diào)研報(bào)告》顯示，在校大學(xué)生每天使用手機(jī)時(shí)長5小時(shí)以上的人群占比為67.9%，為了預(yù)防手機(jī)上網(wǎng)成癮，學(xué)校為此也采取了上課手機(jī)統(tǒng)一保存的措施，甚至打出了“走下網(wǎng)絡(luò)，走上操場”的口號(hào)。上述局面，使得課時(shí)有限、課堂難點(diǎn)教授不充分，而課下學(xué)生時(shí)間被手機(jī)網(wǎng)絡(luò)霸占，不能被充分利用在學(xué)習(xí)上的矛盾尤為突出[4]。如何能夠讓學(xué)生更輕松的掌握知識(shí)，提高物理化學(xué)知識(shí)難點(diǎn)教學(xué)質(zhì)量和效果，如何與信息時(shí)代對(duì)接，轉(zhuǎn)弊端為優(yōu)勢，將導(dǎo)致學(xué)生墮落的工具轉(zhuǎn)變成督促其成長的有利武器，成為需要解決迫在眉睫的問題。

二、線上并行教學(xué)改革模式的研究

在大力提倡教師信息化能力與教學(xué)融合以及移動(dòng)信息化發(fā)展趨勢不斷上升的大背景下[5]，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教學(xué)，利用移動(dòng)信息化教學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用來解決上述物理化學(xué)教學(xué)中面臨的問題，是本研究的出發(fā)點(diǎn)。91速課網(wǎng)（https：//www.91suke.com/）是免費(fèi)為學(xué)生、老師、管理者提供輕便、高效的教學(xué)應(yīng)用與管理服務(wù)的移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，滿足MOOC、SPOC等教學(xué)理念，強(qiáng)化翻轉(zhuǎn)課堂與混合式教學(xué)，在教學(xué)中通過即時(shí)推送技術(shù)，實(shí)時(shí)向?qū)W生手機(jī)推送課件、資料測試等學(xué)習(xí)內(nèi)容，并可通過簽到、點(diǎn)名、作業(yè)等教學(xué)任務(wù)，促進(jìn)師生交互，打造全面的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，促使老師從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)教學(xué)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)轉(zhuǎn)變。老師可利用其提供的輕便、強(qiáng)交互性的教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)服務(wù)，進(jìn)行創(chuàng)作型課件、PPT轉(zhuǎn)換課件、速繪微課、輕課件等多種資源建設(shè)（圖1）。本研究可利用速課網(wǎng)提供的上述技術(shù)支持，輕松的建設(shè)線上知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)微課堂并實(shí)時(shí)追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握情況。比如：可在知識(shí)難點(diǎn)課堂講授前，將該課程的“PPT轉(zhuǎn)換課件”推送給學(xué)生預(yù)習(xí)，通過手機(jī)微信即可追蹤每位同學(xué)的預(yù)習(xí)情況，并根據(jù)討論區(qū)提出的問題在課堂上針對(duì)性的講解和提問;對(duì)于課后每個(gè)知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)的線上強(qiáng)化和補(bǔ)充，教師可在電腦端通過制作“輕課件”和“創(chuàng)作型課件”微課堂完成;對(duì)于知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)的答疑和習(xí)題講解則可輕松的隨時(shí)隨地在手機(jī)端制作“速繪微課堂”實(shí)現(xiàn)。每類課件微課堂都可以插入難點(diǎn)、疑點(diǎn)強(qiáng)化試卷，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)掌握每位同學(xué)的完成情況，并可通過大數(shù)據(jù)分析掌握到每個(gè)班級(jí)中的需要督促的學(xué)生名單。

在物理化學(xué)教學(xué)中，微課堂可以輔助優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，有效突破難點(diǎn)、疑點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量。有時(shí)一堂課所要突破的難點(diǎn)用那些傳統(tǒng)的教學(xué)手段無法講清或很難講清楚，但微課可以通過動(dòng)畫、圖形、聲音等方式傳遞信息，把復(fù)雜抽象的內(nèi)容生動(dòng)、形象、直觀地表現(xiàn)出來，這樣既優(yōu)化了教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生更容易理解和掌握，又提高了教學(xué)質(zhì)量，利于教學(xué)難點(diǎn)的突破。這類微課可以幫助學(xué)生課后重復(fù)學(xué)習(xí)，不斷再現(xiàn)知識(shí)形成過程、難點(diǎn)突破過程，幫助學(xué)生順利度過學(xué)習(xí)難關(guān)，進(jìn)入后續(xù)的知識(shí)學(xué)習(xí)，避免出現(xiàn)較多的“困難”學(xué)生[6]。

本研究利用信息技術(shù)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，將每章的知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)、易混點(diǎn)和必考點(diǎn)提煉出來的，具體分析每個(gè)知識(shí)難點(diǎn)課堂講授的困難點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的糾結(jié)點(diǎn)的具體成因和線上的針對(duì)性解決方案;然后基于每個(gè)知識(shí)難點(diǎn)的特點(diǎn)在速課教學(xué)平臺(tái)上將其做成視頻類微課、交互式微課、測驗(yàn)型微課和混合型等不同類型的微課堂，在教學(xué)前和教學(xué)后通過即時(shí)推送技術(shù)，實(shí)時(shí)向?qū)W生推送預(yù)習(xí)課件、補(bǔ)充資料和測試等學(xué)習(xí)內(nèi)容;在此基礎(chǔ)上，通過立體化數(shù)據(jù)分析與線上師生雙向交流途徑，掌握學(xué)生每個(gè)知識(shí)難點(diǎn)的學(xué)習(xí)實(shí)況，使教師從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)教學(xué)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)轉(zhuǎn)變，從而提升教學(xué)效率并打造更全面的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，技術(shù)路線見圖2。如上建立的系統(tǒng)移動(dòng)端微課程并行教學(xué)體系，在對(duì)串行教學(xué)內(nèi)容不做大動(dòng)作調(diào)整的情況下進(jìn)行課后知識(shí)難點(diǎn)強(qiáng)化補(bǔ)充，同時(shí)充分利用學(xué)生的線上時(shí)間，擴(kuò)大師生交流途徑，建立更有效的監(jiān)督、評(píng)價(jià)體系。最后，提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和理論從而助力教學(xué)變革、提升師生信息化素養(yǎng)、強(qiáng)化學(xué)校信息化應(yīng)用水平以及促進(jìn)高等教育資源共享的可持續(xù)發(fā)展。從長遠(yuǎn)看，本改革模式的實(shí)施一方面可助力教學(xué)變革，提升師生信息化素養(yǎng)，強(qiáng)化學(xué)校信息化應(yīng)用水平，另一方面對(duì)于項(xiàng)目建設(shè)、教學(xué)成果積累、學(xué)校品牌塑造等工作都有良好的促進(jìn)作用。

三、改革的初步成效和展望

本改革模式在2019年第一學(xué)期針對(duì)19級(jí)制藥工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了并行教學(xué)的初步嘗試。第一次上課，讓學(xué)生通過掃二維碼的方式加入到速課班級(jí)群里，教師可以通過手機(jī)實(shí)時(shí)查看所上班級(jí)學(xué)生總數(shù)和詳細(xì)信息，無需依賴紙質(zhì)版點(diǎn)名冊(cè)，如圖3所示。速課平臺(tái)支持密碼，手勢和定位三種簽到方式，每次上課前讓學(xué)生拿出手機(jī)簽到，教師可以即刻看到考勤情況，該方法避免了大班上課點(diǎn)名浪費(fèi)時(shí)間和學(xué)生冒名簽到的情況。

每次上課前，我會(huì)將本次課的PPT提前推送到班級(jí)，學(xué)生手機(jī)會(huì)接收到推送信息提示并進(jìn)行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)情況可以查看數(shù)據(jù)，對(duì)于沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生，我課堂上會(huì)作為提問的重點(diǎn)，督促其改進(jìn)學(xué)習(xí)態(tài)度，如圖4所示。

上課期間，我不容許學(xué)生再看手機(jī)，因?yàn)槭謾C(jī)帶入課堂會(huì)對(duì)現(xiàn)有的課堂教學(xué)內(nèi)容和秩序造成影響，并嚴(yán)重分散學(xué)生的注意力。尤其是大班教學(xué)，課堂上等所有學(xué)生拿出手機(jī)做題，再監(jiān)督其放好手機(jī)，很難做到整齊劃一。針對(duì)預(yù)習(xí)時(shí)學(xué)生在速課網(wǎng)上的提問，我會(huì)針對(duì)性的在課堂上進(jìn)行講解。

課后對(duì)于本次課涉及的重點(diǎn)知識(shí)，我會(huì)及時(shí)推送重點(diǎn)內(nèi)容補(bǔ)充課件和相應(yīng)的試題，如熱力學(xué)第二定律相應(yīng)測試內(nèi)容推送給學(xué)生后，學(xué)生成績排名，題目出錯(cuò)率等一目了然，見圖5。通過數(shù)據(jù)分析，我能及時(shí)掌握學(xué)生每個(gè)知識(shí)難點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，并對(duì)出錯(cuò)率高的題目在速課平臺(tái)上講解，不占用課堂時(shí)間。

針對(duì)知識(shí)難點(diǎn)不理解的地方，學(xué)生可以在討論區(qū)提問，我的回答所有學(xué)生都可以看到，避免了相同問題多次提問，多次回答的重復(fù)工作，和學(xué)生的交流效率大大提高。速課平臺(tái)對(duì)總的簽到率、課件學(xué)習(xí)完成率、測試達(dá)標(biāo)率、作業(yè)提交率、討論覆蓋率以及學(xué)生綜合排名都有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，教師可以全面掌握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)知識(shí)難點(diǎn)的理解程度，并在后面的總復(fù)習(xí)中有針對(duì)性的教學(xué)。

通過把速課微課堂應(yīng)用于物理化學(xué)難點(diǎn)、疑點(diǎn)并行教學(xué)當(dāng)中，我們發(fā)現(xiàn)線下補(bǔ)充式的并行教學(xué)模式可以有效改善當(dāng)前傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)當(dāng)中存在的主要問題，考勤和課前、課間與課后的良性互動(dòng)，擴(kuò)大和加深了師生間的交流;通過課前推送學(xué)習(xí)內(nèi)容，并加強(qiáng)對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)的監(jiān)督，可針對(duì)性的增加一些重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的講授深度;課后重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容和測試的補(bǔ)充可以進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。通過一學(xué)期的實(shí)踐應(yīng)用，證明利用速課微課堂輔助物理化學(xué)課程重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)，學(xué)生評(píng)價(jià)較好，對(duì)教學(xué)效果的提高有良好的促進(jìn)作用。

相對(duì)于需要較高的技術(shù)條件、可觀的經(jīng)費(fèi)支持和制作過程較為復(fù)雜的慕課建設(shè)，本研究將現(xiàn)有的91速課移動(dòng)端教學(xué)平臺(tái)引進(jìn)我?！段锢砘瘜W(xué)》課程教學(xué)，以簡易的方式構(gòu)建PPT轉(zhuǎn)換課件、速繪微課、輕課件等多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，及時(shí)將教學(xué)難點(diǎn)、疑點(diǎn)微課堂推送到學(xué)生手機(jī)微信的公眾號(hào)上。同時(shí)，本研究著重于課前和課后知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)的線上補(bǔ)充教學(xué)，并不要求將手機(jī)帶入課堂從而對(duì)現(xiàn)有的課堂教學(xué)內(nèi)容和秩序造成影響。通過91速課教學(xué)平臺(tái)提供的立體化數(shù)據(jù)分析與全面的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)的掌握情況，提升教學(xué)效率并解決課后師生交流不暢問題。今后，我們會(huì)進(jìn)一步完善物理化學(xué)知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)速課微課堂并行教學(xué)實(shí)踐方案，形成一套完整的物理化學(xué)知識(shí)難點(diǎn)、疑點(diǎn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源，并覆蓋所有的公共物理化學(xué)課堂，逐步推廣到其他課程和專業(yè)。成果還將推廣到當(dāng)屆數(shù)字化學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)資源中，強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)數(shù)字教育資源建設(shè)與共享行動(dòng)，通過發(fā)揮示范輻射作用，使更多的學(xué)生受益。

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