大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)路徑探討

葉 倩

（江西中醫(yī)藥大學(xué) 江西南昌 330004）

引言

物理課程是高校理工科專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)性公共必修課程之一，對(duì)于學(xué)生將來(lái)在物理學(xué)科領(lǐng)域、工作實(shí)踐與創(chuàng)新領(lǐng)域、工科領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新方法等方面具有非常主要的指導(dǎo)意義。物理學(xué)的基礎(chǔ)理論與實(shí)踐方法可以說(shuō)是探索客觀規(guī)律、自然物質(zhì)、科學(xué)方法較為有效的門檻策略和研究方法[1]。

一、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式的現(xiàn)狀

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，混合教學(xué)模式在高校得以推廣與應(yīng)用，常見(jiàn)的混合教學(xué)過(guò)程與突出矛盾主要有：傳統(tǒng)授課、簡(jiǎn)單拓?fù)?、?wèn)題導(dǎo)向、仿真教學(xué)、線上與線下混合、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方式的多重存在與發(fā)展。沒(méi)有采取針對(duì)性的模式開(kāi)展教學(xué)，導(dǎo)致育人資源、學(xué)生積極性、過(guò)程評(píng)價(jià)的融合與效果不佳[2]。以現(xiàn)代信息技術(shù)為平臺(tái)的混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有助于深入和滲透、貫通、引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生對(duì)方法論、辯證觀、創(chuàng)新性的思維與實(shí)踐。尤其是物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)操作給參與者提供了自主思維、思考、設(shè)計(jì)、創(chuàng)新、創(chuàng)造的時(shí)間與空間，深層次啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的規(guī)律與本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)方法、成果產(chǎn)生的優(yōu)化與改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)運(yùn)用、能力培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)意的傳授與轉(zhuǎn)化，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、研究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生綜合科學(xué)與技能素養(yǎng)[3]。

二、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式的意義

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用體現(xiàn)了大學(xué)教育改革與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)的融合發(fā)展。慕課、微課、金課、雨課堂、超星、優(yōu)酷、SPOC等信息化、共享化、豐富化、多元化的智慧教學(xué)工具的適用性、靈活性、互動(dòng)性、創(chuàng)新性，不僅展現(xiàn)了現(xiàn)代化教學(xué)手段的創(chuàng)新與發(fā)展，也指明了大學(xué)物理教學(xué)改革、創(chuàng)新、發(fā)展的方向，不僅拓寬了物理學(xué)科的研究與發(fā)展空間，也能更好地激發(fā)學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)與研究的積極性[4-5]。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，有助于提高參與者和學(xué)生群體從傳統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程向混合教學(xué)過(guò)程的跨越培育，提高學(xué)生個(gè)體在跨越中的自我學(xué)習(xí)效能感、合作學(xué)習(xí)效能感、認(rèn)知轉(zhuǎn)化效能感、學(xué)習(xí)體驗(yàn)效能感和成果產(chǎn)出效能感，較為全面、系統(tǒng)地提高大學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。有助于適應(yīng)市場(chǎng)需求，創(chuàng)建和完善創(chuàng)新的物理學(xué)科學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于全面提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、研究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生綜合科學(xué)與技能素養(yǎng)，進(jìn)一步提升新工科、新理科和新醫(yī)科的人才培養(yǎng)質(zhì)量[6]。

三、大學(xué)物理線上線下混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)路徑探討

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，混合教學(xué)模式在高校的推廣與應(yīng)用，有利于不斷探索線上與線下混合模式平臺(tái)的課程教學(xué)資源系統(tǒng)、教學(xué)管理系統(tǒng)、考試評(píng)價(jià)系統(tǒng)、自主開(kāi)放學(xué)習(xí)系統(tǒng)、互動(dòng)反饋系統(tǒng)等育人資源的共享與協(xié)同。努力推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)物理線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式的改革進(jìn)程和教學(xué)效果的不斷提升[7]。

1.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，推動(dòng)物理混合式教學(xué)模式在高校推廣、普及、應(yīng)用

智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，是推動(dòng)物理混合式教學(xué)模式在高校推廣、普及、應(yīng)用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和外部環(huán)境。智慧校園環(huán)境所提供的參與、互動(dòng)、評(píng)價(jià)、考核的環(huán)節(jié)與質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)混合教學(xué)模式能夠持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建呈現(xiàn)了一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，它能夠?qū)崿F(xiàn)線上與線下兩種教學(xué)模式同時(shí)并行的雙模式開(kāi)展，教學(xué)活動(dòng)可以在傳統(tǒng)教學(xué)模式、混合教學(xué)模式和全網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式之間進(jìn)行平順切換，甚至可以2-3種教學(xué)模式同時(shí)開(kāi)展[8]。智慧校園的突出功能主要包括：引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論互動(dòng)環(huán)節(jié)；啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散、創(chuàng)造性思維；幫助學(xué)生及時(shí)利用線上線下資源復(fù)習(xí)回顧并鞏固物理理論知識(shí)與實(shí)踐技能；輔助學(xué)生參與網(wǎng)絡(luò)答疑、討論。教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生關(guān)于物理相關(guān)問(wèn)題的討論、互動(dòng)可以不僅限于課堂中，教師將近期發(fā)生的有關(guān)物理現(xiàn)象的新聞發(fā)布到智慧校園平臺(tái)中與學(xué)生分享，可以增加學(xué)生對(duì)物理的興趣，感受到物理與生活、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)。這種混合教學(xué)模式能發(fā)揮平臺(tái)和教師的導(dǎo)向性作用，充分鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造力，對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，為學(xué)校、教師、學(xué)生群體科學(xué)、合理地利用共享資源提供了更多可行性、時(shí)間與空間的自由度，也是適應(yīng)當(dāng)下教育與共享服務(wù)資源發(fā)展的客觀要求，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的進(jìn)階式培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)[9]。

2.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，建設(shè)物理創(chuàng)新型人才培育環(huán)境

依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，推進(jìn)物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，建立教師庫(kù)、專家?guī)臁?dǎo)師庫(kù)，借助慕課、微課、金課、雨課堂、超星、優(yōu)酷、SPOC等智慧教學(xué)平臺(tái)與教學(xué)工具，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的同時(shí)，增長(zhǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。課前，教師及學(xué)生都需要做一些準(zhǔn)備工作，教師首先要對(duì)學(xué)生所學(xué)的專業(yè)及發(fā)展方向有所了解，挖掘課程知識(shí)點(diǎn)在專業(yè)及當(dāng)下時(shí)事中的應(yīng)用，教師在智慧校園平臺(tái)建立班級(jí)群，將相關(guān)學(xué)習(xí)資料上傳分享，并對(duì)班級(jí)學(xué)生進(jìn)行分組。同時(shí)，學(xué)生課前需要預(yù)習(xí)智慧校園平臺(tái)中發(fā)布的相關(guān)課程資料，溫習(xí)回顧中學(xué)時(shí)期學(xué)到的有關(guān)概念，試著去解釋生活、專業(yè)中涉及的相關(guān)現(xiàn)象。課中，教師融入思政課程教學(xué)，采用引導(dǎo)、啟發(fā)的方式，通過(guò)分組探究、討論的形式，讓學(xué)生體驗(yàn)、探究并思考，自主獲得知識(shí)及科學(xué)思維，利用智慧校園平臺(tái)隨機(jī)邀請(qǐng)學(xué)生在課堂分享討論探究心得，其他學(xué)生參與討論、點(diǎn)評(píng)，活躍課堂氛圍，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和參與度，真正踐行全員育人的教育理念。課后，教師發(fā)布思考討論，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、課堂效果和課后反饋進(jìn)行教學(xué)反思，并對(duì)學(xué)生做出反饋，學(xué)生完成作業(yè)并交流學(xué)習(xí)心得，進(jìn)行互評(píng)[10-11]。依托智慧校園，發(fā)揮教師在課前、課中、課后的導(dǎo)航作用，也發(fā)揮學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)、討論、反饋、創(chuàng)新的作用，全面提升物理學(xué)科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，發(fā)揮物理混合式教學(xué)模式應(yīng)有的育人價(jià)值

常規(guī)的物理教學(xué)主要包括理論授課、技能授課、實(shí)驗(yàn)操作、考核評(píng)價(jià)四個(gè)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要以固定的教學(xué)與考評(píng)程序來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、掌握、運(yùn)用情況。智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，將學(xué)生的自主性、靈活性、創(chuàng)新性更多地融入了現(xiàn)代物理教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)：（1）理論授課環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，學(xué)生多了了解、學(xué)習(xí)、選擇物理知識(shí)資源的機(jī)會(huì)。（2）技能授課環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，學(xué)生多了互動(dòng)、討論、參觀、模擬操作的機(jī)會(huì)，在提高操作技能的基礎(chǔ)上有更多觀摩和參與導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。（3）實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，可以分為平時(shí)實(shí)驗(yàn)、自主實(shí)驗(yàn)、考核實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，如為學(xué)生提供線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生在課前和課后沒(méi)有實(shí)驗(yàn)儀器的條件下進(jìn)行自主探究，同時(shí)，也解決了大型、昂貴和危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)無(wú)法在校開(kāi)展教學(xué)的困境。在完成基本教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，學(xué)生能夠在導(dǎo)師的指導(dǎo)下參與或完成更多、更高質(zhì)量的研究型實(shí)驗(yàn)及研究成果，作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的指標(biāo)[12]。（4）考核評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)在智慧校園的拓展下，以學(xué)生自主參與和產(chǎn)出學(xué)習(xí)成果的動(dòng)機(jī)、形式、數(shù)量、質(zhì)量為評(píng)價(jià)的參考依據(jù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能督促學(xué)生及時(shí)完成任務(wù)，鞏固知識(shí)，既體現(xiàn)了考核與評(píng)價(jià)的客觀性，也體現(xiàn)了學(xué)生個(gè)體的個(gè)性與創(chuàng)新內(nèi)涵[13]。

4.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，滿足不同個(gè)性差異學(xué)生的學(xué)習(xí)需求

從學(xué)生群體的角度來(lái)看，學(xué)生個(gè)體差異較為明顯。通過(guò)對(duì)班級(jí)學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查，有些學(xué)生物理基礎(chǔ)比較好，有些則比較薄弱，甚至有些學(xué)生高中沒(méi)有修過(guò)物理這門課程；少部分學(xué)生對(duì)物理學(xué)充滿興趣，大部分學(xué)生認(rèn)為物理很難學(xué)起來(lái)很吃力。此外，對(duì)于不同知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生的理解也不甚相同，有的課堂中就能消化，有的則需要通過(guò)課后回顧網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的相關(guān)教程幫助理解。學(xué)生感興趣的知識(shí)點(diǎn)也會(huì)有所不同，有的對(duì)流體力學(xué)感興趣，比如航空、水運(yùn)、制藥和農(nóng)業(yè)等都用到了伯努利方程；有的對(duì)聲波感興趣，比如B超、聲吶測(cè)距和碎石等都用到了超聲波的特性；還有的同學(xué)對(duì)電路感興趣，比如在工業(yè)、醫(yī)療和建筑等用到的大型機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開(kāi)復(fù)雜電路，會(huì)分析設(shè)計(jì)電路尤為重要，熟練運(yùn)用歐姆定律和基爾霍夫定律就能解決電路的問(wèn)題。因此，依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，滿足學(xué)生個(gè)性化的物理學(xué)習(xí)需求是具有可行性和必要性的。一方面，物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，不僅能夠圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律、成長(zhǎng)規(guī)律、創(chuàng)新發(fā)展規(guī)律，優(yōu)化物理學(xué)習(xí)、育人、創(chuàng)新資源，也能更好地優(yōu)化配置學(xué)習(xí)方式的時(shí)間與空間的靈活度。另一方面，物理學(xué)科領(lǐng)域線上與線下混合教學(xué)資源的并軌與共享，能夠緩解或降低學(xué)生在學(xué)業(yè)過(guò)程中的心理壓力，保持注意力集中和學(xué)習(xí)效率的持續(xù)性[14]。

5.依托智慧校園環(huán)境的構(gòu)建，鼓勵(lì)科技創(chuàng)新探究

積極打造課外科技創(chuàng)新活動(dòng)平臺(tái)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生能夠參與物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐情境。例如設(shè)計(jì)探究測(cè)量物體質(zhì)量的方法，常見(jiàn)的方法有利用電子稱、磅秤、桿稱和托盤天平等稱量物體的重量，教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀智慧校園中測(cè)量物體質(zhì)量的相關(guān)資料，分析出其原理即杠桿原理和胡克定律，從原理出發(fā)設(shè)計(jì)新的方法，如利用橡皮筋通過(guò)直接觀測(cè)其形變長(zhǎng)度抑或是利用浮力的平衡來(lái)得出物體質(zhì)量。在智慧校園平臺(tái)，教師向?qū)W生分享全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽的相關(guān)資料和動(dòng)態(tài)，打開(kāi)學(xué)生的眼界，在學(xué)習(xí)其他大學(xué)生優(yōu)秀作品的同時(shí)，啟發(fā)思維，感受科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與美妙。科學(xué)探究離不開(kāi)科學(xué)精神，教師向?qū)W生分享科學(xué)家們的故事，讓學(xué)生知道科學(xué)探究并非一蹴而就的事，而是在不斷探究中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，科學(xué)精神即鍥而不舍，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造，為科學(xué)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。物理是培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型人才的重要課程，如何協(xié)調(diào)好傳統(tǒng)與現(xiàn)代教育技術(shù)的融合、學(xué)校管理與資源的關(guān)系、教學(xué)任務(wù)與課時(shí)的關(guān)系、教師與學(xué)生主體的關(guān)系、專業(yè)課程與市場(chǎng)接軌的關(guān)系和線上與線下資源共享、評(píng)價(jià)的關(guān)系都將直接影響資源應(yīng)用和教學(xué)的效果。合理引入和共享學(xué)習(xí)平臺(tái)、學(xué)習(xí)軟件等現(xiàn)代教育技術(shù)，避免資源的浪費(fèi)和繁冗以至增加教師和學(xué)生負(fù)擔(dān)，營(yíng)造良好的生態(tài)化大學(xué)物理混合教學(xué)氛圍，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)資源豐富大學(xué)物理課堂的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)大學(xué)生在課上、課下學(xué)習(xí)物理知識(shí)的積極主動(dòng)性，真正實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式和先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，強(qiáng)化大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量和效果。

結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建立體開(kāi)放的物理混合教學(xué)模式，為學(xué)生提供更為開(kāi)放、立體的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠采取和適應(yīng)更加自主地選擇上課時(shí)間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的方式，從而激發(fā)和培育學(xué)生參與創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的積極性，促進(jìn)教師與學(xué)生共創(chuàng)共同進(jìn)步的互動(dòng)模式的發(fā)展。營(yíng)造混合模式教學(xué)與學(xué)習(xí)氛圍，有效發(fā)揮教師與平臺(tái)對(duì)學(xué)生的心理關(guān)懷和學(xué)習(xí)督導(dǎo)，提高教師和學(xué)生對(duì)線上線下混合教學(xué)模式的適應(yīng)能力、對(duì)教學(xué)資源的技術(shù)應(yīng)用的自我管理與約束能力。