民族預(yù)科大學物理多元混合線上教學模式探索

劉志鵬

[摘 要]針對疫情下的少數(shù)民族預(yù)科大學物理線上教學，文章分析了線上教學的突出特征——師生時空分離和教學媒體為網(wǎng)絡(luò)及電子設(shè)備終端，提出緊緊圍繞物理學科特點、預(yù)科學生特點和在線教學特點，從課程教學目標、教學對象、教學平臺和環(huán)境、教學資源、教學活動、教學評價和在線學習支持這幾個方面入手，采取多元混合的方式，探索民族預(yù)科大學物理線上教學的模式。

[關(guān)鍵詞]少數(shù)民族預(yù)科;大學物理;多元混合;線上教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）01-0008-05

疫情發(fā)生后，根據(jù)教育部“停課不停教，停課不停學”的政策，以及筆者所在的北京郵電大學的部署，筆者所教的民族預(yù)科大學物理全面轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣旌鲜骄€上教學。本文所談的“線上教學”指的是有固定班級建制、教學過程師生時空分隔、教學內(nèi)容和教學活動全部依托互聯(lián)網(wǎng)開展的大學物理教學。本文中“多元混合”的含義是多種途徑、多種形式或多種方法的綜合使用。

大學物理作為高校理工科的基礎(chǔ)學科，對理工大學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)起著奠基作用，受眾學生非常廣泛。民族預(yù)科大學物理在線教學，既有民族預(yù)科的獨特性，又有大學物理在線教學的共性。因此，對預(yù)科大學物理線上教學設(shè)計和實踐進行總結(jié)反思，對推進今后信息技術(shù)與大學物理的深度融合有一定的啟發(fā)意義。

在線教學作為網(wǎng)絡(luò)時代遠程教育的實踐形式，既有特定技術(shù)支撐下的教與學規(guī)律的特殊性，又有其作為遠程教育實踐形式的共同性，其中遠程教育教與學時空分離的本質(zhì)，決定了遠程教育實踐的關(guān)鍵是實現(xiàn)教與學的再度整合; 以媒體為中介的教學交互是在線教學再度整合的關(guān)鍵[1]。傳統(tǒng)大學物理教學發(fā)生在校園里，課堂教學發(fā)生在師生面對面的教室，教師更容易隨時收集信息掌握學生的學習情況，隨時調(diào)整教學內(nèi)容及方法。在線物理教學最大的兩個特征，一是師生時空分離，二是課堂直播教學需借助網(wǎng)絡(luò)和作為終端電子媒體的手機或電腦。教師無法直接判斷網(wǎng)絡(luò)另一端的學生是否專注聽講、是否真正投入學習、是否真正掌握教師講授的知識。因此，教師要想保障學生的學習投入、學習質(zhì)量，就必須比傳統(tǒng)教學更加重視教學過程各個環(huán)節(jié)、各個要素的設(shè)計和實施。

決定在線教學組織實施最關(guān)鍵的因素有三點：物理學科特點、教學對象特點和在線教學上述兩個特點。細化來說，影響在線教學效果的主要因素有：課程教學目標、教學對象、教學平臺和環(huán)境、教學資源、教學活動、教學評價和在線學習支持。上述諸要素都因“在線”而擁有新的內(nèi)涵和新的形式。下文分別就這幾個方面對本學期大學物理在線教學模式進行總結(jié)。

一、明確在線教學目標，深入分析教學對象

疫情特殊時期，需重新制訂特殊時期下的物理教學目標：保持之前既定的教學進度計劃和教學大綱基本不變，重新審視和設(shè)計教學環(huán)節(jié)和教學要素，將著力點放在促進學生掌握大學物理的基礎(chǔ)概念、核心定理、基本技能上;關(guān)注學生的身心健康和歸屬感，建立學習組織;培養(yǎng)學生自主學習的能力，提升信息素養(yǎng);融入思政元素，培養(yǎng)學生的愛國主義情懷。

大學物理在線教學質(zhì)量需要從教學實踐各環(huán)節(jié)、各要素中得以實現(xiàn)，首先就是要分析物理教學的對象——學生。筆者所教的大學物理課授課對象為新疆籍兩年制少數(shù)民族預(yù)科生二年級理科生，共22人，這些學生都是民考民，即用少數(shù)民族語言參加高考，預(yù)科學習期間漢語是其第二語言。據(jù)學生投票調(diào)查顯示，超過一半以上的學生在線學習的設(shè)備是手機;根據(jù)國家高考民族政策，民族預(yù)科生高考降分錄取，這些學生普遍數(shù)理基礎(chǔ)薄弱;用第二語言漢語來學習大學物理，相當于母語是漢語的人用英語學大學物理，學生在聽課時存在一定程度的語言障礙。因此，學生能看直播教學回放的平臺就是首選。預(yù)科生數(shù)理基礎(chǔ)水平參差不齊，需要個性化的學習指導(dǎo)，故而能夠及時評測學生學習質(zhì)量、精準記錄學生學習過程數(shù)據(jù)的平臺，也是筆者所關(guān)注的。此外，針對預(yù)科生基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀，預(yù)科物理教學應(yīng)摸清楚學生的物理學習起點，采用“小步精進”的方式。小步，就是教學節(jié)奏適當放緩;精進，就是精心選取教學內(nèi)容，聚焦在核心概念、核心定理和基本方法技能上，對教學重點難點要進行多次強化。

二、搭建四柱支撐、多元優(yōu)化的在線教學平臺

在教學平臺的選擇上，筆者從大學物理課程的特點、教學過程中的實際需求出發(fā)，采用多個平臺混合優(yōu)化使用的策略。大學物理課程的特點是概念和定理比較抽象，原理講解和應(yīng)用都需要分析和演算，離不開動畫和板書展示;大學物理的內(nèi)容相對比較深奧難學，教學過程中需要靠互動、實時的質(zhì)量監(jiān)測和反饋來了解學生的掌握情況。因此，筆者根據(jù)自己的教學實踐經(jīng)驗，明確物理教學對在線平臺的需求有以下四個方面：一是課堂直播教學在線平臺需要系統(tǒng)穩(wěn)定及網(wǎng)速流暢、方便教學內(nèi)容動畫展示和墨跡板書演算、方便課堂互動及課后學生看回放，騰訊課堂很好地滿足了上述需求;二是教學質(zhì)量監(jiān)控上需滿足方便布置和收發(fā)作業(yè)、課堂上隨時進行小測驗、采集每個學生學習過程中的數(shù)據(jù)等需求，雨課堂可以很好地滿足這些需求;三是教學資源的發(fā)布和存放，需要系統(tǒng)穩(wěn)定、網(wǎng)速流暢，能夠長久性存放學習資源，方便學生隨時隨地下載，QQ群滿足了上述所有需求，而且還有直播功能，可以作為騰訊課堂的第二備選直播平臺;四是師生課下互動，需要異步交流、討論、通知傳達，微信群可以滿足上述需求，并且微信還能跟雨課堂和騰訊課堂有關(guān)聯(lián)。

三、建設(shè)豐富多元的在線學習資源

線上學習資源是教學內(nèi)容的載體。大學物理教學資源由在線核心教學資源和離線核心教學資源、在線拓展教學資源組成。其中在線核心的教學資源網(wǎng)需要基于網(wǎng)絡(luò)進行在線學習，包括騰訊課堂生成的課堂直播回放視頻、雨課堂課前預(yù)習課件、課后作業(yè)與解析、每章測驗題。離線核心教學資源是可以下載后離線學習的，包括筆者上傳到QQ群的課件、分章節(jié)制作的大學物理電子教材、課后習題解析、習題集及答案解析、部分錄課視頻。在線拓展教學資源是為學生推薦的物理在線MOOC教學視頻和趣味物理實驗。以上多種資源供學生自主學習使用。

四、大學物理在線教學活動

（一）課堂直播教學模式

課堂教學是線上教學最重要的一環(huán)。網(wǎng)上有海量的在線物理MOOC資源，但就其內(nèi)容來說并不適用于民族預(yù)科“小步精進”的教學特點。因此，課堂教學中筆者沒有使用MOOC，而是全部直播教學。第一，在教學內(nèi)容處理上，用課件清晰標注教學的重點和難點;在內(nèi)容上進行切割，部分比較容易的內(nèi)容，比如，保守力與勢能部分，重力、彈簧彈力、摩擦力做功就可以切割出來，放在預(yù)習任務(wù)里，課堂上聚焦講解難點——萬有引力做功。第二，課堂直播注重節(jié)奏、互動和學生參與度，目標是促使學生持續(xù)參與學習活動。按照教學環(huán)節(jié)的邏輯，影響學習者持續(xù)參與的因素包括情境進入、引導(dǎo)深入、學習、成績獲取[2]。首先是一個物理知識點相關(guān)的畫面情境，提出問題;然后引導(dǎo)深入，展開物理知識點;學習上注意參與度設(shè)計和互動設(shè)計，15分鐘左右為一個節(jié)奏，進行一次互動;可以提前在課件里設(shè)計多選題或單選題，直播時用騰訊課堂選擇題選項卡進行互動，也可以點名讓學生在討論區(qū)答題或點名語音連麥互動;或者每個學習小組輪流發(fā)言，其他小組評論。第三，美化課件界面。研究表明，在組織學習資源階段，教師要充分吸收多媒體學習中情感設(shè)計的研究成果，這樣可以有效誘發(fā)學習者的積極情緒，使其有能力進行更多的深層學習和認知精細加工[3]。運用顏色、字體、布局、圖像，使界面整潔美觀。第四，潛移默化地融入思政元素。物理課程內(nèi)容有豐富的思政素材可以挖掘，例如，講到動量部分時，結(jié)合動量在發(fā)射火箭中的應(yīng)用，講解我國航天技術(shù)取得的輝煌成就，激起學生的愛國意識和民族自豪感。

（二）預(yù)習作業(yè)、復(fù)習作業(yè)的設(shè)計模式

預(yù)習作業(yè)設(shè)計。前文提到教學內(nèi)容里較容易的可以放到預(yù)習作業(yè)，并且緊跟著附一個選擇題檢測預(yù)習效果;前測，即與課堂內(nèi)容相關(guān)的基礎(chǔ)知識技能測試也可以放到預(yù)習任務(wù)里，方便教師掌握教學起點;還可以把引例、提問放到預(yù)習內(nèi)容中，激發(fā)學生的思考。

復(fù)習作業(yè)設(shè)計。當日課堂講的重點概念和原理，設(shè)計成選擇題;多項選擇題尤其能夠檢測出學生的理解掌握程度;重點例題布置成主觀題，或者仿照重點例題出一個考查該知識點的主觀題;每章結(jié)束后，以主觀題形式，要學生畫出本章主要知識點的思維導(dǎo)圖，幫助學生建立物理圖像，優(yōu)秀的作業(yè)在微信群展示并進行課堂評講;主觀題作業(yè)還會給學生提供“學習支架”，提示學生先復(fù)習哪節(jié)課哪道題的直播回放，之后再獨立做出題目，或者提醒學生可以在自己的學習小組討論后再獨立完成;大部分題目，都在雨課堂提供答案解析，以方便學生隨時自主學習。課后作業(yè)覆蓋的知識點要緊扣重點和當堂所講內(nèi)容，這樣能起到鞏固重點的作用;難易度要合適，使學生做題時有一種獲得感和成就感;作業(yè)設(shè)計要調(diào)動學生復(fù)習、看直播回放、跟同學討論的積極性，讓學生主動在學習上付出更多精力。

（三）有溫度的、多元混合優(yōu)化的師生互動模式

疫情期間的在線教學，其本質(zhì)上也是遠程教育。著名的遠程教育學者德斯蒙德·基更認為，在線教學的特征是教和學的行為時空分離，在教學過程中教師和學生的主體間關(guān)系，必須人為地重新創(chuàng)造，即教與學的行為再度綜合;必須借助媒體采用多種方式進行交流[4]。不僅學生需要互動來激發(fā)認知、促進知識建構(gòu)，教師也需要學生的互動才能感知到學生，從而增強臨場感，調(diào)節(jié)教學節(jié)奏，激發(fā)教師的靈感。

多樣化的同步互動與異步互動。直播課堂上的互動為同步互動，即師生間、學生間的互動雙方都在線，互動是實時的。課下利用微信平臺、雨課堂平臺的互動是異步互動，即互動雙方并不同時在線，但教師和學生可以隨時發(fā)起互動，充分利用碎片化時間進行提問和答疑。異步互動分為班級互動、學習小組互動、師生一對一互動三種。班級互動是發(fā)生在班級微信群里的互動。一對一互動，有學生主動問詢教師，也有教師針對個別學生通過文字或語音電話進行學習調(diào)查或個性化指導(dǎo)。實時語音電話溝通效果比較好，其帶有關(guān)懷溫度，且便于深度了解學生。

大量板書實時互動。大學物理教學離不開板書，筆者購買了配置較高的手寫筆數(shù)位板;課堂上PPT講解、Word版習題講解、雨課堂網(wǎng)頁版圈畫批改學生作業(yè)，每次必用。直播教學時重要的概念、原理和例題，筆者都是邊講邊畫圖、推導(dǎo)，這種教師、學生、學習內(nèi)容、教學軟硬件環(huán)境的互動方式，比純粹的PPT動畫展示互動效果更好。學期末物理在線教學的問卷調(diào)查顯示，73%的學生認為板書很重要，希望教師講解時多用手寫筆進行板書。

師生間的互動可以有趣、有溫度。課堂上偶爾有學生“抖機靈”式發(fā)言，教師可以寬容幽默地回應(yīng)，作為課堂教學的調(diào)節(jié)劑。在微信群里，教師要常常給居家學習的學生們以理解、鼓勵。

五、多元混合的大學物理教學反饋與評價模式

（一）過程性評價的實施模式

在開學之初和每章學習伊始，筆者采用雨課堂平臺進行診斷性評價，摸清學生的學習起點，評價結(jié)果不計入成績。形成性評價，形式為預(yù)習作業(yè)、課堂隨堂提問和練習題、課后作業(yè)、每章測驗。課堂提問和練習是基于騰訊課堂，側(cè)重于即時反饋即時評講，平臺沒有系統(tǒng)化記錄;預(yù)習作業(yè)、課后作業(yè)、每章測驗是基于雨課堂平臺，各種題型都可以每題賦分，大學物理的主觀題教師可以圈畫批改并寫批語;雨課堂平臺自動采集評價信息，自動生成可視化測評結(jié)果，方便教師了解學生對每個知識點的總體掌握情況，也方便學生了解自己在全班同學中的水平。教師可以利用系統(tǒng)自動生成精準到每個人的詳細記錄，對學生進行個性化的指導(dǎo)。

（二）總結(jié)性評價實施模式

由于首都疫情，大學物理期末考試采取線上考試的方法，采用課堂派作為答題平臺，騰訊會議進行視頻監(jiān)控，EV錄屏軟件全程錄屏騰訊會議（課堂派、騰訊會議、EV錄屏軟件這三個工具僅在最后期末考試用過一次，所以前文教學平臺沒有提及）。首先，線上考試要做到考試公平，就要防止學生作弊，考試題目數(shù)量要充足，考試時間長短合適，使學生整個考試期間忙于緊張答題，沒有時間作弊。選用的考試平臺要有同一題型題號亂序、選項亂序的功能，且全程監(jiān)控學生做題進度、提交情況，平臺能夠禁止復(fù)制、粘貼，禁止多臺設(shè)備登錄同一賬號，課堂派可實現(xiàn)上述功能?？荚囶}型分為單項選擇題和多項選擇題，往常的綜合性主觀題現(xiàn)在設(shè)計成選擇題，全程需大量動筆演算但不需學生手機拍照上傳，這大大減少作弊的可能。其次，在線考試應(yīng)側(cè)重考查學生的學業(yè)質(zhì)量，因此題目考查的知識點覆蓋面、計算題所占比例、難易度、各章節(jié)比例，都需精心設(shè)計。期末綜合成績由三部分構(gòu)成：期末考試成績占60%;雨課堂精準量化記錄、導(dǎo)出的平時作業(yè)和測驗成績，占30%;學生課堂出勤、發(fā)言和作業(yè)提交積極與否，占10%。從筆者所教班級的最終成績核算來看，這樣很好地兼顧了過程和結(jié)果，體現(xiàn)了考核的科學性和公平性。

（三）注重多渠道反饋機制的建立

除了上述作業(yè)、測驗等反饋途徑外，筆者分別在學期中、學期末進行學生在線學習滿意度問卷調(diào)查，了解學生物理學習的詳細情況;在線教學過程中，教師隨時通過測驗、課堂提問、微信文字或語音訪談，及時了解學生的學習需求和學習困境、及時反饋和進行個性化指導(dǎo)。

六、多途徑的在線學習支持模式

在線學習中只有達到深層次學習，才能實現(xiàn)教學效果。深層次學習，體現(xiàn)在學習者對學習過程的參與程度上，具體表現(xiàn)在情感、行為和認知三個層面;具身情緒論指出，大腦并不是唯一決定人類認知的器官，身體、心腦、智腦通過內(nèi)感方式互相交流[5]。大學物理教學完全實施在線教學，學生居家學習，首次體驗線上教學，學生在時空上彼此孤立、分散，因此也需要教師在情感、認知、行為方面的全方位支持指導(dǎo)。

（一）對學生在線學習進行情感支持

要注重滿足學生的臨場感、歸屬感、美感、成就感等方面的需求。為增強直播教學的臨場感，每次直播開始幾分鐘和最后幾分鐘，筆者都要開啟攝像頭直播。理解學生居家學習的不易，建立學習小組，促進學生高頻互動，增進交流和增強歸屬感;增強課件的美觀度、動畫視覺音效;教師課上課下的語言飽含更多的鼓勵;盡可能把物理原理應(yīng)用情境化，比如學習動量定理微分形式時，可以先把颶風吹翻列車的案例給學生具體描述一下，并且給出相關(guān)圖片，然后提出問題：在這次自然災(zāi)害中，假如你是工程師你如何估算颶風對車廂的推力？課堂習題、課后作業(yè)的設(shè)置數(shù)量和難易度得當，并提示支架、路徑，讓學生有學習的成就感和獲得感。

（二）對學生在線學習進行認知支持

因為學生往往并不熟悉各個在線教學平臺的功能，所以教師首先對騰訊課堂、雨課堂在線教學平臺給學生開展培訓，尤其是培訓學生充分利用雨課堂平臺的功能，引導(dǎo)學生利用“習題集”，重新做以往的測驗和錯題，進行自主學習、自主檢測。每章結(jié)束后，給學生提供表格或思維導(dǎo)圖的支架，幫助學生對比、梳理、總結(jié)物理知識要點，形成物理圖像。

（三）為學生在線學習提供行為支持

引導(dǎo)學生在信息化社會中適應(yīng)在線學習、合作學習、自主學習。一方面引導(dǎo)學生課堂上多參與互動;另一方面在作業(yè)設(shè)置上動心思，預(yù)習作業(yè)、課后作業(yè)的布置都有固定的時間，使學生養(yǎng)成及時預(yù)習、按時復(fù)習作業(yè)的習慣;注重樹立正向榜樣，對及時看課堂直播回放的學生、作業(yè)表現(xiàn)優(yōu)異的學生，在課堂上展示作業(yè)和回看記錄截圖時進行點名表揚;引導(dǎo)學生在學習小組內(nèi)討論，或是提示學生看課堂直播回放的某個例題再寫作業(yè)，引導(dǎo)學生在物理學習上付出盡可能多的精力。

七、小結(jié)

（一）在線教學效果

從一學期的教學實踐來看，通過多平臺優(yōu)化組合的多元混合式線上教學，筆者基本上完成了物理教學任務(wù)。筆者對所教22名學生基于雨課堂平臺，分別在期中和期末進行兩次線上物理教學滿意度問卷調(diào)查，設(shè)置5個選項：A.非常滿意，B.比較滿意，C.一般般，D.不太滿意，E.很不滿意。調(diào)查結(jié)果顯示，“非常滿意”和“比較滿意”的學生總?cè)藬?shù)在期中和期末分別為68%和87%;認為“一般般”的學生期中和期末分別占32%和13%;沒有“不太滿意”和“很不滿意”的學生。課堂直播教學參與度是全勤，教師課堂考勤比較嚴格。從雨課堂的數(shù)據(jù)來看，預(yù)習作業(yè)參與度略低，課后作業(yè)參與度接近全勤，但部分學生經(jīng)常需要教師在微信群里催交作業(yè)。騰訊課堂導(dǎo)出的考勤記錄顯示，平均每次課有64%的學生觀看回放，觀看回放的學生平均觀看時間為28分鐘。期末的調(diào)查問卷顯示，91%學生認為“能夠看回放，對學習物理非常重要”。重視觀看課堂回放，跟筆者所教民族預(yù)科生物理基礎(chǔ)薄弱、母語非漢語這兩個特點密切相關(guān)。學期末學生問卷調(diào)查顯示，68%的學生認為自己的信息技術(shù)能力得到提升。這些都為今后信息技術(shù)與大學物理教學的深度融合打下深厚基礎(chǔ)。

（二）大學物理教學未來展望

在線教學要想取得良好的效果，教師不應(yīng)把功夫放在如何講得更好上，而要把功夫放在如何讓學生動起來、做起來、討論起來。教師的角色應(yīng)從單一的講授，走向設(shè)計、指導(dǎo)、幫助、干預(yù)等多元化角色[6]。教師應(yīng)想方設(shè)法調(diào)動學生自主學習，想辦法設(shè)計驅(qū)動任務(wù)，并培養(yǎng)學生自主學習的習慣、時間管理的能力。疫情下大學物理在線教學積累的豐富經(jīng)驗，必將促使今后的教學與信息技術(shù)全面融合，使教學過程各環(huán)節(jié)、各要素全面優(yōu)化，從而提升學生的學習效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王志軍，陳麗.國際遠程教育教學交互理論研究脈絡(luò)及新進展[J].開放教育研究，2015 （2）：30-39.

[2] 彭飛霞.在線學習參與的作用機理與激發(fā)模型[J]. 成人教育，2020 （1）：18-23.

[3][5] 李文昊，祝智庭.改善情感體驗：緩解大規(guī)模疫情時期在線學習情緒問題的良方[J].中國電化教育，2020（5）：22-26，79.

[4] 蔣文龍.遠程學習理論與實踐的脫節(jié)：遠程學習研究應(yīng)關(guān)注的重點：互動[J].河南廣播電視大學學報，2001（4）：40-42.

[6] 肖俊洪.與時俱進發(fā)展遠程開放教育理論：《重新審視遠程開放教育理論：數(shù)字時代的啟示》評介[J].中國遠程教育，2019 （12）：42-54.

[責任編輯：劉鳳華]

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