2023年大学物理模块化在线教学设计与实践.docx

高校物理模块化在线教学设计与实践 ［关键词］在线教学；模块化；高校物理；以学为中心 利用“互联网+教育〞的理念，通过在线教学实现“停课不停学〞是疫情防控特殊时期的重大举措。但在线教学相比于课堂教学，教学环境、师生关系以及教学组织结构和管理方式都发生了变化，老师假设还是照搬课堂教学的经验、模式与方法进行网上教学，无异于用线上课堂的短板去对应课堂教学的长板，实际效果必定不佳，如何让同学在线主动学习是在线教学需要解决的问题〔1〕。相比于课堂教学，在线教学网络资源丰富，可以不受时空的限制，这些优势更加适合于以学为中心，而不是以教为中心的教学模式。在线教学中可以将学问内容进行模块化的划分，同学依据自己的根底水平以及力量特点，有选择地进行自主学习，老师也可以通过进阶式的模块引导同学提高学问水平和力量素养。本文以高校物理课程为例，进行以学为中心的模块化在线教学的探究。 一、以学为中心的在线教学特点 以学为中心就是视同学为学习和进展的主体，同学是学问的主动建构者，老师要利用各种教学因素来支持同学的自主学习和协作学习，为同学供给优质的学习资源，培育同学学习的自主性、能动性、制造性〔2〕。网络环境是以学为中心教学模式特殊重要的环境手段，在线教学本身就是基于建构主义，自我驱动性的自主式学习〔3〕。同学可以依据自己的时间来进行合理的规划，依据学习需要，重听或重学局部内容，从而更好地把握所学内容，并充分稳固学习效果，有效地增加学习的针对性，提高个人的学习效率。同时，通过网络可以便利地实现同学之间相互沟通和协作，宽松的学习气氛更可以使同学发挥他们的聪明才智和主观能动性〔4〕。但是与线下教学相比，在线教学要求教学双方必需都能上网，教学效果受网络因素的影响较大，同时在缺少老师现场指导的状况下，在线教学对同学的学习力量和自我约束力量要求较高。因此，在教学设计方面就要充分考虑在线教学的优缺点，要特殊重视老师的主导作用，老师并不是单纯的“主播〞，要在教学目标分析的根底上，对线上教学过程进行组织，为同学对学习主题的学问建构供给指导和关心，合理调整教学节奏，从而让在线教学更加有效地开展。 二、以学为中心的高校物理在线教学探究 〔一〕在线教学环境调查 在线教学全部的教学过程都是在线完成，老师端的设备和网络环境简洁满足，而同学端的设备和网络配置将成为制约在线教学效果的重要因素。为此，在进行在线教学前，笔者对本班同学的网络根本状况及在线教学需求进行了问卷调查。调查显示，95.18%的同学家中有，全部同学都有智能 ，满足在线教学所需的根本硬件环境；85.72%的同学家中有Wifi环境，且网络带宽主要在20M以上，全部的同学 都设有流量包月，55.71.%的同学 流量在30G以上或是不限量，94.15%的同学家中移动信号一般或良好，满足在线教学的网络环境，但要留意在线教学中间或消逝的网络故障和平台问题。在线教学不是一个人的教学，而是要依靠教学平台来完成，教学平台性能的好坏直接影响教学效果。结合高校物理特点，要到达良好的在线教学效果，教学平台除了要满足可以直播授课外，还要能够实现屏幕共享、课堂问答和师生互动，同时同学可以回放授课视频，老师可以通过平台收集同学学习状况的数据反响。目前常用的教学平台主要有超星学习通、雨课堂、钉钉、腾讯课堂、ZOOM等，从功能的角度来说，这些平台根本上能够满足老师的要求，老师可依据自己的使用习惯来选择所需的教学平台〔5〕。本文以钉钉直播平台为主要教学形式，雨课堂为挂念形式，实现课堂反响与互动，同时建立班级微信群，应对突然消逝的网络故障和平台问题。 〔二〕以学为中心的高校物理在线教学设计 建立以学为中心的教学理念，教学方法上接受问题驱动式教学，以同学为主体，以问题为中心，以网络教学平台作为主要教学手段，依据同学学习根底和水平，进行共性化的教学，将线上教学的根本流程划分为根底学问模块、疑难问题模块和提升拓展模块三局部，通过师生互动沟通，驱动各模块的学习，引导同学发挥学问构建的主动性与乐观性。下面以高校物理中的“刚体的角动量定理和角动量守恒定律〞内容为例，说明教学实施的具体过程。1.根底学问模块。“刚体的角动量和角动量守恒定律〞是教育部理工科类高校物理课程教学根本要求中的A类核心内容，要求同学理解刚体角动量的概念，能够运用角动量守恒定律解决问题。为此，我们在根底学问模块的教学中把刚体角动量及其定理的建构过程作为重点，通过自学引导和直播授课两局部完成学问建构。自学引导时，老师通过雨课堂制作“预习学习单〞，并向同学 端推送，学习单内容是3个层层递进的问题，即“已经学过的质点的角动量形式是如何得出的？〞“刚体的角动量和质点角动量的异同点有哪些？〞“内力矩是否转变系统的角动量？〞，以此来引导同学通过学过学问点来自主建构新学问，并学习类比的争辩方法，对新学问进行分析，同时完成1道概念测试题。老师通过雨课堂设置的教学日志列表，查看同学概念测试题目作答数据以及同学留言反响等信息。通过移动的线上反响手段，老师可以准时了解同学预习完成状况，引导同学自主学习。在预习学习的根底上，老师利用钉钉直播进行授课。授课过程通过问题“刚体角动量和质点角动量的关系是什么？〞“力矩如何转变刚体的角动量〞“角动量守恒的含义是什么？〞“刚体角动量什么状况下守恒？〞等引导同学思考。同学通过雨课堂发弹幕，与老师互动。少了传统课堂教学的束缚感，同学在网上的争辩气氛更轻松，弹幕的形式能够让老师更快地了解同学的想法，对同学的疑问直接进行解答。问题争辩通过雨课堂随机点名和钉钉举手的方式进行，以增加同学学习的参与感，提高教学效果。每个学问点建构完成后，利用雨课堂以选择题的形式进行教学练习。由于答题结果是匿名的，只有同学自己和老师知道成果，所以同学更情愿参与，这提高了同学学习的乐观性。雨课堂将同学答题正确率反响给老师，假设80%的同学都已把握，老师那么直接进入下一学问点；假设正确率不到80%，老师会对涉及的学问点进一步讲解分析，接着再进行一次题目测试，查看同学的把握状况。在根底学问模块中，对不简洁理解的学问点，同学可依据自己的把握状况，利用钉钉网络平台进行回看，提升自主学习的力量。2.疑难问题模块。在同学完成根本学问的建构之后，老师依据雨课堂反响的答题状况，进行共性化的教学。此时，老师可以将同学分为学问加强组和疑难探究组。其中答题正确率比拟低的同学为学问加强组，这局部同学连续参与课堂，老师针对其错误问题进行进一步的学问讲解，并加以练习，关心他们把握重点学问。同时，将选做题目推送给答题正确率较高的疑难探究组，同学可依据自身状况，选择连续听老师的学问讲解，也可以对选做题目进行自主探究，通过钉钉班级圈进行沟通，发挥互联网共享与互动的优势。在充分争辩的根底上，老师在辅导答疑时间对问题焦点进行分析，引导同学觉察认知上的缺乏，加深他们对学问的理解。3.提升拓展模块。“刚体的角动量定理和角动量守恒定律〞是刚体局部的最终一节内容，经过根底学问模块和疑难问题模块的学习，同学已经具有刚体定轴转动的相关学问储藏，为了更好地将所学学问与实际问题相联系，提升同学解决问题的力量，老师在钉钉班级圈中供探究的小课题，对所学学问进行拓展。课题内容以开放性的争辩问题为主，如2023年的CUPT的竞赛题目“如何用非损伤的方法来检测鸡蛋煮熟的程度〞，针对这个题目，老师引导同学思考：是否可以从分析鸡蛋的转动惯量入手，探究鸡蛋煮熟的程度？除此之外还有什么方法能够无损检测？同学以小组为单位，通过分组协同收集资料，运用所学学问进行理论分析，利用居家生活的材料进行试验探究，通过 上的Phyphox软件进行试验的测量，通过InteractivePhysics、Tracker等软件进行模型仿真和数据分析，各个小组可以利用视频会议的方式进行互动研讨。经过两个星期的探究之后，在线上支配争辩课进行小组报告，同学利用钉钉视频会议呈现小组的争辩报告，共享自己的争辩成果。在提升拓展模块中，同学通过实际物理现象开掘物理本质，提高运用所学学问解决问题的力量，以此培育同学的团队合作精神和创新开放思维。 三、在线教学的效果反响 〔一〕单元测试比拟 为了进一步了解以学为中心的在线教学效果和同学对学问的把握程度，在经典力学学问讲授结束后，我们进行了测试：将2023年课堂教学的同专业教学班作为比照班，测试题目与2023年同期测试题相同，并利用钉钉视频会议保证测试效果的公正性。成果统计显示，在线教学班的平均分为76.96分，比照班的平均分为74.4分，在线教学班略高于比照班，在线教学的总体教学效果良好。其中优秀率和不及格率比照方图1所示。可以看出，在线教学班优秀率为15.7%，比照班优秀率10.5%，在线的模块化教学，能够提升同学的自学力量，对那些自律性强的同学来说成果提超群显；但从不及格率的比照中也能看出，在线教学班的不及格率较高，到达8.7%，这反映出对于自律性不强的同学来说，由于少了老师的管理和监督，在线教学的学习效果有所下降。 〔二〕问卷调查 在单元测试之后，我们对同学进行了问卷调查，见图2。调查显示，通过这一个多月的教学，同学对老师接受的教学方式很感爱好，在对线上教学和线下教学形式的比拟上，有16.87%的同学更喜爱新的线上教学方式，另有24.1%的同学还是更喜爱传统的线下教学，不过有57.83%的同学认为线上和线下教学方法都不错。信任在疫情结束之后，接受线上和线下相结合的混合式教学模式进行教学，会得到绝大多数同学的认可，取得更好的教学效果。关于线上教学与学习主动性的调查见图3，有69.88%的同学认为线上教学能够促进学习的主动性，另有14.46%的同学由于居家学习自律性不高，所以觉得线上教学降低了学习的主动性。关于线上教学的教学形式调查见图，的同学期望在线上教学中增加一些互动性的沟通，这说明同学对线上沟通的互动要求还是比拟高的，期望在学习中增加师生和生生之间的研讨和沟通。但有16.87%的同学觉得互动沟通增加了学习任务和时间，所以期望削减互动的次数。 四、在线教学的留意事项 通过一个月的教学实施，“以学为中心〞的模块化在线教学，能够既留意同学的主体地位，又加强老师的主导，同时增加生生之间、师生之间的互动沟通，共同完成学问的传授和力量的提升，到达较好的教学效果。但是在教学实施过程中要留意以下两个方面的问题。 〔一〕在线教学的时间及节奏把握 由于在线教学没有教学的空间限制，老师简洁无视教学的时间限制，造成讲授时间过长，引起同学疲乏。在教学过程中，模块化的教学方式便利老师进行时间把控。在学问传授的节奏把控上，20分钟左右完成一个学问点的传授，能够避开学习的疲乏性，也可以引导同学自主争辩，避开长时间的学问灌输。 〔二〕形成性的评价方式 课程考核是确定同学实际发生变化、实际到达何种程度的过程，是教学过程的中心。由于在线教学的特殊性，老师要想实现同学自学、互动、探究的教学，就要转变传统的考核方式，留意过程考核和形成性的评价。多样化的教学组织模式和全过程的考核方式，可以促使同学自主学习、参与课堂、协作探究。五、结束语在疫情期间，充分利用在线教学的优势，以学为中心，借助网络教学平台，依据同学学习根底和水平，通过不同的模块进行有针对性的教学，既增加了同学自主学习的时机，又到达因材施教的目的，取得了良好的教学效果。 ［参考文献］ ［1］王青.识变、应变：面对将来的在线高校物理教育：教育部高等学校高校物理课程教学指导委员会关于推动在线物理教育教学争辩的工作［J］.物理与工程，2023〔2〕：3-6. ［2］吴砥.在线教学更适合以“学〞为主［J］.中国电化教育，2023〔4〕：6-7. ［3］牟蕾，张军，万小朋.发挥在线开放课程效能推动“以同学为中心〞的教学模式改革［J］.中国高校教学，20