雙路徑教學(xué)模式在少學(xué)時(shí)物理化學(xué)課中的探索*

嚴(yán)志宇

(大連海事大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連 116026)

物理化學(xué)理論性強(qiáng)、概念抽象、公式眾多，集中了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)的特點(diǎn)，成為公認(rèn)的難教難學(xué)的課程[1]。這種困難在學(xué)時(shí)壓縮的情況下進(jìn)一步加劇。另外，物理化學(xué)還是一門實(shí)用性很強(qiáng)的自然科學(xué)，考察是否學(xué)會的標(biāo)志就是是否會理論應(yīng)用、解決實(shí)際問題。傳統(tǒng)物理化學(xué)教學(xué)特點(diǎn)往往是教師講解理論的推導(dǎo)，但考核的方式卻是解題。因此，如何在少學(xué)時(shí)的課堂上，帶領(lǐng)學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí)、深入思考，提高解決問題的能力，成為物理化學(xué)教學(xué)的挑戰(zhàn)。

好在現(xiàn)在發(fā)展了各種教學(xué)理論和技術(shù)，比如翻轉(zhuǎn)課堂、微課教學(xué)，再比如各種線上教學(xué)平臺和資源，使得高效傳授物理化學(xué)知識成為可能。但是成功的教學(xué)不是單純地應(yīng)用新方法、新技術(shù)，需要教學(xué)體系的構(gòu)建。為此，本文基于翻轉(zhuǎn)課堂、微課、雨課堂等教學(xué)方法和技術(shù)，構(gòu)建了一種雙路徑的物理化學(xué)教學(xué)模式(見圖1)。

圖1 雙路徑教學(xué)模式Fig.1 Dual path teaching mode

所謂的雙路徑，是指理論教學(xué)和應(yīng)用教學(xué)并進(jìn)，其中理論教學(xué)包括循序漸進(jìn)的基礎(chǔ)教學(xué)和知識重構(gòu)的教學(xué)，應(yīng)用教學(xué)包括理論應(yīng)用和問題解決兩個(gè)階段。這種雙路徑的特點(diǎn)在于強(qiáng)化了下列三者的關(guān)系：理論分析-方法應(yīng)用、教師傳授-學(xué)生學(xué)習(xí)、被動(dòng)學(xué)習(xí)-主動(dòng)思考。這種多重關(guān)聯(lián)的強(qiáng)化構(gòu)成一種螺旋上升的路徑，可以高效、高質(zhì)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。下面以電化學(xué)教學(xué)為示例對此進(jìn)行介紹。

1 雙路徑模式

1.1 雙課件強(qiáng)化、提升知識的傳授

提倡學(xué)生為主體的翻轉(zhuǎn)課堂是指學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)，課堂通過答疑解惑、研討、練習(xí)等互動(dòng)完成教學(xué)的方式[2]。物理化學(xué)這么難的課不適合完全翻轉(zhuǎn)，教師的主體地位不應(yīng)過分削弱，分組討論、學(xué)生講解等方法對尤其八九十人的多班合上的、少學(xué)時(shí)課堂不太可行。好在翻轉(zhuǎn)的目的不是從形式上讓學(xué)生在教學(xué)中成為主體，不是為了互動(dòng)而互動(dòng)。翻轉(zhuǎn)課堂是讓學(xué)生投入到本課程學(xué)習(xí)中，沒機(jī)會在課堂上“劃水”或“摸魚”，偷懶或干些與本課程無關(guān)的事。

雨課堂為代表的一些智慧教學(xué)工具，為各種新型教學(xué)方案提供可能[3]?；诜D(zhuǎn)課堂理念和這種智慧教學(xué)工具，本文提出的雙路徑模式中，不管是理論教學(xué)路徑，還是應(yīng)用教學(xué)路徑，都是教師提供微課文件以供學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)用，但是課堂上仍講述同樣內(nèi)容，只是對其邏輯框架進(jìn)行重構(gòu)。也就是說，課外微課的教學(xué)內(nèi)容是按教材內(nèi)容順序，由淺入深、循序漸進(jìn)地講解，而課堂上，教師根據(jù)知識本身的邏輯關(guān)系，或依據(jù)知識內(nèi)化需要，或依據(jù)應(yīng)用輸出的需要重構(gòu)內(nèi)容，進(jìn)行深入講解。這種讓學(xué)生多次但不重復(fù)地學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生多角度、多層次理解教學(xué)內(nèi)容。在雙路徑模式中，就是通過這種雙課件方式，強(qiáng)化、提升知識的傳授。

這里，學(xué)生課外用的微課，可簡單利用ppt的音頻插入功能完成，如同傳統(tǒng)上課效果，供學(xué)生反復(fù)聽課。不同于一般的微課視頻，聽課進(jìn)度是通過學(xué)生自行翻頁、自己掌控的。微課講解內(nèi)容全面、詳細(xì)，穿插一些非測驗(yàn)、非作業(yè)的、無答案的小問題，引起學(xué)生興趣和好奇心。教學(xué)內(nèi)容構(gòu)架，如上所述，按教材順序，由淺入深、循序漸進(jìn)，便于學(xué)生自學(xué)。

上課時(shí)教師使用的課件，通過雨課堂，也可被學(xué)生獲取。其特點(diǎn)是啟發(fā)式的、引導(dǎo)式的，這種啟發(fā)教學(xué)是在學(xué)生使用微課之后進(jìn)行的，因此更有效，可增進(jìn)學(xué)生的參與感和自信度。如前所述，教學(xué)內(nèi)容構(gòu)架是教材原有體系的重構(gòu)，不再是循序漸進(jìn)，上課內(nèi)容是微課壓縮后的精華，重點(diǎn)在于邏輯關(guān)系的講解。一些簡單的、一看就懂的知識則略講，或僅出現(xiàn)在微課中。

1.2 階梯式測驗(yàn)輔助理論和應(yīng)用教學(xué)

所謂的“考考考，老師的法寶；分分分，學(xué)生的命根”，這是老師把考試當(dāng)成對學(xué)生施壓的手段。其實(shí)考試，包括測驗(yàn)，更應(yīng)該是一種教學(xué)手段和教學(xué)質(zhì)量的反饋方式。這種教學(xué)型測驗(yàn)，在雙路徑模式中有很重要的權(quán)重，成為教學(xué)路徑之一。模式中設(shè)置有兩類測驗(yàn)：理論理解和基本應(yīng)用型的測驗(yàn)，以及綜合應(yīng)用和解決問題型的測驗(yàn)。

第一類測驗(yàn)是綜合“學(xué)-檢”用的。這里有對教學(xué)內(nèi)容的直接提問或公式的簡單應(yīng)用，并未涉及思考性、方法論的內(nèi)容。這是幫助學(xué)生抓住重點(diǎn)、理解理論，并學(xué)會公式的直接應(yīng)用。這是用來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、并讓學(xué)生對知識有感性的認(rèn)識的。測驗(yàn)題面上，會給出相關(guān)的知識點(diǎn)，比如理論和公式，以及必要的提示。這類測驗(yàn)是非常“友好的”，并非考核學(xué)生的。

第二類測驗(yàn)是綜合“教-考”作用的。測驗(yàn)前，需要“教”，教師先講解題面，啟發(fā)學(xué)生。這些啟發(fā)并不顯示在ppt上，僅口述，以免限制學(xué)生思維，削弱學(xué)生解題后的成就感。教師點(diǎn)到為止地啟發(fā)后，再發(fā)布測驗(yàn)，讓學(xué)生完成。如果完成得不好，再講題，然后重測或換類似題重測。在反復(fù)的教、考中，完成教學(xué)。

也就是說，雙路徑模式通過階梯式的測驗(yàn)，和教師教學(xué)一起，完成理論分析、方法應(yīng)用的兩條教學(xué)路徑的，并強(qiáng)化其關(guān)聯(lián)。

1.3 教評反饋推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考

“被動(dòng)學(xué)習(xí)”是客觀存在的狀態(tài)，教師應(yīng)積極面對這種情況，應(yīng)先將“被動(dòng)學(xué)習(xí)”從緩慢“推動(dòng)學(xué)習(xí)”開始，引導(dǎo)學(xué)生走向“主動(dòng)思考”，在思考中進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

英國哲學(xué)家懷特海指出：“教育的全部目的就是使人具有活躍的智慧?！盵4]在只有幾十學(xué)時(shí)的課堂上，如何實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，需要教學(xué)策略。步子不能邁大了，但也不能低估學(xué)生的智慧和對知識的渴望。這時(shí)候，教師需要學(xué)生學(xué)習(xí)效果的準(zhǔn)確、及時(shí)的反饋。雨課堂在這方面可以說是完美的工具。

雨課堂的測驗(yàn)功能可以讓教師實(shí)時(shí)掌握班級學(xué)習(xí)情況、跟蹤個(gè)體學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡、量化學(xué)習(xí)效率[5]，對授課教師與學(xué)生之間的互動(dòng)與交流有實(shí)質(zhì)性的提高。教師可及時(shí)根據(jù)評估結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)的、甚至是實(shí)時(shí)的教學(xué)策略設(shè)計(jì)，從而有效提升絕大部分學(xué)生學(xué)習(xí)的深度，尤其是課堂實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)深度。

根據(jù)學(xué)情反饋，教師可通過案例講解和測驗(yàn)的形式，層層遞進(jìn)地拋出一些問題，循序漸進(jìn)地引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生解決問題的能力。這些問題，從生活常識的解釋、生產(chǎn)中的應(yīng)用、到科技前沿的探索，有的可有標(biāo)準(zhǔn)化的答案，有的可能僅有開放式的解釋，更可包括有懸而未解的困惑。

借助雨課堂這類智慧教學(xué)平臺的測評功能，獲得反饋，教師能夠及時(shí)察覺學(xué)生的挫敗感，精心保護(hù)學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)生探索未知的使命感。在方法論教學(xué)中、在問題解決能力的培養(yǎng)中，教學(xué)可達(dá)到高階性和創(chuàng)新性的目的，師生間可找到最佳教學(xué)境界。

2 電化學(xué)教學(xué)示例

對48學(xué)時(shí)的物理化學(xué)課，電化學(xué)部分只有8學(xué)時(shí)，4次上完。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是，在理論講解中穿插例題，然后給學(xué)生布置課后作業(yè)，教師和學(xué)生的互動(dòng)只有課堂上對所有學(xué)生提問，得到小部分學(xué)生的響應(yīng)，或者點(diǎn)名提問，獲得缺乏代表性的學(xué)情反饋。采用這種雙路徑教學(xué)，可以把傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，做成微課。雖然上課8學(xué)時(shí)，但是對同樣的內(nèi)容進(jìn)行同樣深度的講解，由于沒有互動(dòng)和重復(fù)講解，微課只需不到2學(xué)時(shí)，均分到4次課，占用學(xué)生課外預(yù)習(xí)時(shí)間不會太多。課上教師以重構(gòu)的知識體系講解理論部分，如描述導(dǎo)電性質(zhì)的概念可以以圖2a的形式集中、快速地講解各概念如何建立，并重點(diǎn)介紹各描述方式的特點(diǎn)，相互關(guān)系及意義，使學(xué)生除了學(xué)會知識，而且還能領(lǐng)會其中的方法論。對電化學(xué)熱力學(xué)，可借助圖2b的界面，用箭頭關(guān)聯(lián)各公式，示意關(guān)聯(lián)熱力學(xué)和電化學(xué)公式的推導(dǎo)思路，并以由范特荷夫定溫方程推導(dǎo)能斯特方程的過程，揭示其他熱力學(xué)的方程在電化學(xué)中將發(fā)生的演變，讓學(xué)生動(dòng)態(tài)地了解理論的推進(jìn)過程。

圖2c是學(xué)生學(xué)習(xí)微課后，課堂發(fā)布的測驗(yàn)。題目附有相關(guān)的知識點(diǎn)，這是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的測驗(yàn)，也起著檢查預(yù)習(xí)的作用。95%以上的學(xué)生能回答出來，其自信心不會因題太難而被挫敗。圖2d是應(yīng)用題測驗(yàn)前的講解示意(不包括底色為灰色的內(nèi)容)和測驗(yàn)后的講解(底色為灰色的內(nèi)容)。對較難的應(yīng)用題，教師則先提示思路，學(xué)生做完后，再講解解題過程。通過測驗(yàn)來教學(xué)，可提高教學(xué)內(nèi)容的針對性、學(xué)生學(xué)習(xí)自主性。

這種利用雨課堂的教學(xué)工具進(jìn)行一定程度的翻轉(zhuǎn)教學(xué)，并未使學(xué)生課外負(fù)擔(dān)加大，也沒使課堂教學(xué)的時(shí)間效率下降。通過這種模式的教學(xué)，在小于8學(xué)時(shí)情況下，就可完成傳統(tǒng)方式8學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，且知識得到多次、但不重復(fù)地傳授，學(xué)生能力得到漸進(jìn)式培養(yǎng)。

3 結(jié) 語

本文提出的雙路徑模式是指理論教學(xué)和應(yīng)用教學(xué)雙路徑，并通過雙課件強(qiáng)化理論教學(xué)、階段測驗(yàn)強(qiáng)化應(yīng)用教學(xué)，教評數(shù)據(jù)的反饋強(qiáng)化能力培養(yǎng)。在螺旋循環(huán)中提高教學(xué)效率，在雙路徑關(guān)聯(lián)中融匯發(fā)揮師生主導(dǎo)作用，在層層推進(jìn)中提升學(xué)生能力。盡管采用的方法是已有的教學(xué)理念和技術(shù)，但構(gòu)建的模式值得在其他課程中參考。