周紅

摘要：本文在簡述混合教學(xué)概念和特點的同時，分析了大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用意義及可行性分析，設(shè)計了混合教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗中的應(yīng)用模型，并評價了實驗的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：混合學(xué)習(xí);大學(xué)物理實驗;學(xué)習(xí)模型

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）40-0277-02

隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和多媒體技術(shù)為核心的信息技術(shù)的不斷發(fā)展，整個社會不斷地向?qū)W習(xí)型社會發(fā)展。如何將信息技術(shù)應(yīng)用到高校教育教學(xué)改革上，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、實踐能力、創(chuàng)新意識，進一步促進高校教學(xué)質(zhì)量提高，是目前教育改革與發(fā)展的重要研究課題，而且也成為大學(xué)物理實驗教學(xué)必須高度重視的問題。大學(xué)物理實驗課程是一門公共基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)方面具有不可替代的作用，同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)實驗課程的基礎(chǔ)，但受教學(xué)場地、教學(xué)條件、教學(xué)設(shè)備的限制，很難達到預(yù)期的目標。

混合學(xué)習(xí)（Blended learning）是科學(xué)合理地提高高校教育教學(xué)水平、提升教師人員綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才能力的有效途徑之一，成為教育技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。混合學(xué)習(xí)（Blending learning）被認為是在線學(xué)習(xí)和面授相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，它把傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢和數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)（e-learning）的優(yōu)勢結(jié)合起來，既可以發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又能充分發(fā)揮體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的主動性，積極性和創(chuàng)造性。將混合學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于大學(xué)物理實驗中，作為傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補充和資源的拓展，使兩者優(yōu)勢互補，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、物理實驗教學(xué)中混合學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用意義

1.提高教學(xué)資源的利用率。目前已經(jīng)進入“云”時代，信息量以幾何速度增加，知識更新周期變得更短。網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供了豐富優(yōu)質(zhì)且最新的學(xué)習(xí)資源，并且把相關(guān)的知識進行整合，學(xué)生通過在線自主學(xué)習(xí)，找到適合自己的學(xué)習(xí)資料，彌補了物理實驗教材更新緩慢、實驗儀器陳舊，難以滿足當今學(xué)生對最新知識的需求的問題，提高了學(xué)生對教學(xué)資源的利用率。

2.有助于滿足學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)。大學(xué)物理實驗是一門公共必修課，學(xué)生來自不同的院系，物理實驗的基礎(chǔ)水平參差不齊，接受能力、興趣度等都不相同，采用傳統(tǒng)單一的教學(xué)方式，顯然很難實現(xiàn)因材施教的目的。如果實施混合學(xué)習(xí)，則能夠有效解決這一問題。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)，學(xué)生首先在課前預(yù)習(xí)上課內(nèi)容，在課上針對自己預(yù)習(xí)中的疑難問題，有重點地進行提問，及時解決自己的困惑，獲得更有針對性的幫助。學(xué)生逐漸成為學(xué)習(xí)的主體。這樣有利于因材施教，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

二、混合學(xué)習(xí)模式在大學(xué)物理實驗中的可行性分析

混合學(xué)習(xí)模式在大學(xué)物理實驗課程教學(xué)中順利實施，必須解決兩個問題：（1）內(nèi)部條件：教師和學(xué)生必須具備開展混合學(xué)習(xí)模式所需要的基本素質(zhì)與要求;（2）外部條件：學(xué)校具備開展混合學(xué)習(xí)模式所需要的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備。而這些條件，不管是教師、學(xué)習(xí)者還是學(xué)校都達到了可以開展混合教學(xué)模式的基本要求。

1.師生的可行性分析。在教師方面，目前教授大學(xué)物理實驗課程的教師大多畢業(yè)于理工科學(xué)校的物理專業(yè)，并具有碩士及以上學(xué)位，大學(xué)物理的基本知識，受到專業(yè)系統(tǒng)的訓(xùn)練。作為一名物理實驗教師，除了深厚的理論基礎(chǔ)外都具有較高的實踐操作能力，對每一個物理實驗的基本原理、實驗器材、操作步驟、實驗結(jié)果的分析等都非常熟悉，配合目前開發(fā)的多媒體教學(xué)平臺使用。就學(xué)生而言，目前上課的學(xué)生都是大一或大二的，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基本的物理理論、實驗及操作知識，具有獨立操作計算機的能力。其作為“90后”的學(xué)生，多配有計算機和智能手機，樂于接受新潮事物，對網(wǎng)絡(luò)的依賴性強，熟悉網(wǎng)絡(luò)操作流程，因此，改變傳統(tǒng)單一的面授模式，實施面授+網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方式，在學(xué)生中是很容易開展的，也符合大多數(shù)學(xué)生對學(xué)習(xí)方式選擇的期待。

2.配套設(shè)施的可行性分析。就我校而言，經(jīng)過幾年的建設(shè)，校園網(wǎng)早已經(jīng)覆蓋全校并開通了無線網(wǎng)絡(luò)，教師和學(xué)生擁有獨立的賬號可以連接到校園網(wǎng)，很好地解決了師生上網(wǎng)的流量問題。多媒體教學(xué)平臺已經(jīng)建成并投入使用，學(xué)生可通過電腦或手機登入到多媒體的教學(xué)平臺，例如BlackBoard平臺、爾雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、國家精品資源共享課等，這些教學(xué)資源的建設(shè)，將極大地豐富學(xué)生開展多樣化的教學(xué)方式。學(xué)校配備現(xiàn)代化的教育技術(shù)中心，專門用來提供技術(shù)支持，保證多媒體設(shè)施的正常使用。因此目前多媒體教室、良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和開發(fā)的教學(xué)平臺等已經(jīng)能夠滿足在大學(xué)物理實驗教學(xué)中開展混合學(xué)習(xí)的條件。

三、大學(xué)物理實驗中混合學(xué)習(xí)模式的模型的構(gòu)建

混合學(xué)習(xí)是將跨時空的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方式和傳統(tǒng)面授學(xué)習(xí)方式相結(jié)合，并以在線課程和紙質(zhì)教材兩種資源載體支持的學(xué)習(xí)活動。學(xué)生在進入物理實驗室之前、之中和之后都將進行在線學(xué)習(xí)，內(nèi)容主要是大學(xué)物理實驗課程以及與課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源，課堂將主要講解重點難點問題和開展師生互動討論，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。如圖1所示。

1.面授前在線學(xué)習(xí)。以教學(xué)大綱為依據(jù)，要求學(xué)生在課前完成在線預(yù)習(xí)、虛擬操作、網(wǎng)上答疑等自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。課前學(xué)習(xí)主要是通過掃描二維碼觀看物理實驗的教學(xué)視頻，并在大學(xué)物理教學(xué)管理系統(tǒng)中完成預(yù)習(xí)測試并作為平時成績的一部分。完成預(yù)習(xí)后，學(xué)生通過教學(xué)系統(tǒng)將預(yù)習(xí)中遇到的難點和疑問反饋給教師。教師在面授中講解重要的知識點和難點，同時對不同的學(xué)生開展有針對性的輔導(dǎo)。通過課前的在線學(xué)習(xí)將提高資源利用率，增加師生的互動，從而極大限度地提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2.面對面教學(xué)。面對面教學(xué)主要由教師對重難點解析，實驗階段，答疑解惑，歸納總結(jié)4部分構(gòu)成。重難點解析仍然以教師講解為主;實驗階段要求學(xué)生根據(jù)課前預(yù)習(xí)自行獨立完成實驗內(nèi)容，對于實驗中遇到的難點，學(xué)生還可以通過掃描二維碼或登錄相關(guān)的網(wǎng)站進行自主學(xué)習(xí);答疑解惑是師生之間或?qū)W生之間開展互動的過程，就實驗中遇到的問題或者與實驗相關(guān)的問題進行討論，教師可以進行現(xiàn)場解答或課后解答，也可以留給學(xué)生進行課下思考。另一面學(xué)生也可以就面授結(jié)束前，教師在實驗中所提出的問題進行歸納總結(jié)，通過面授教學(xué)后，提高學(xué)生的動手能力和思考能力，調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.面授后在線學(xué)習(xí)。面授后在線學(xué)習(xí)由學(xué)生自行完成，教師并不強制要求。根據(jù)前階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生可在課余時間自行登錄教學(xué)網(wǎng)站進行學(xué)習(xí)，或者就感興趣的實驗內(nèi)容進行補充學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。

四、混合教學(xué)法在物理實驗培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的應(yīng)用研究

在物理學(xué)史上，邁克爾遜用自己命名的干涉儀器進行實驗，精確地測量微小長度，否定了“以太”的存在，這個著名的實驗為近代物理學(xué)的誕生和興起開辟了道路，1907年獲諾貝爾獎。邁克爾遜干涉儀原理簡明，構(gòu)思巧妙，堪稱精密光學(xué)儀器的典范。《邁克爾遜干涉儀的調(diào)整及使用》實驗不僅要求學(xué)生了解邁克爾遜干涉儀的結(jié)構(gòu)和干涉花樣的形成原理，而且要有較好的動手操作能力才可以調(diào)節(jié)出清晰干涉圖樣，同時在實驗時要有足夠的耐心，否則容易產(chǎn)生較大的實驗誤差，這是能考驗學(xué)生綜合素質(zhì)的一個實驗，因此本研究選取《邁克爾遜干涉儀的調(diào)整及使用》實驗作為研究課程。

本課程的時間是從2015年10月12號至12月28號，總共是11周，30次課，每次課為135分鐘，總共是20個班。為了比較教學(xué)效果，隨機選擇了10個班作為研究對象采用了混合教學(xué)模式，另外10個班采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

在混合學(xué)習(xí)教學(xué)模式中，我們主要是對教學(xué)方法進行了改進，利用學(xué)校的教學(xué)條件，把《邁克爾遜干涉儀的調(diào)整及使用》實驗課程的視頻材料上傳至教學(xué)網(wǎng)，讓學(xué)生選擇時間自行登錄教學(xué)網(wǎng)站學(xué)習(xí)課程的相關(guān)內(nèi)容并完成預(yù)習(xí)測試。在課堂上，老師重點講解邁克爾遜干涉調(diào)節(jié)中的注意事項和儀器調(diào)整的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不再演示整個實驗。學(xué)生可以自己研究實驗書上的實驗步驟或者觀看教學(xué)視頻完成整個實驗，學(xué)生可以就實驗中遇到的或者與實驗相關(guān)的問題和老師討論。學(xué)生需要自主完成實驗數(shù)據(jù)的測試，同時老師在課堂結(jié)束前15分鐘對實驗進行隨機的提問，并作為平時成績的一部分。

課程結(jié)束后，利用教學(xué)網(wǎng)站向?qū)W生推薦一些與實驗課程內(nèi)容關(guān)系密切的網(wǎng)絡(luò)資源，例如利用邁克爾遜干涉儀測量空氣和液體的折射率以及邁克爾遜干涉儀測量鈉燈的波長等，讓學(xué)生利用課余時間自行搜索并學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生進一步理解實驗。

通過比較發(fā)現(xiàn)，實驗組學(xué)生不但能夠較好地掌握邁克爾遜干涉的物理原理，而且會利用資源擴展知識進行深入的學(xué)習(xí)，能夠運用知識順利地解決問題，例如利用邁克爾遜干涉儀測量楊氏模量。改變了學(xué)生過于依賴教師的習(xí)慣，提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、收集處理信息的能力和動手操作能力，學(xué)生對實驗滿意度明顯提高。

總結(jié)：目前，混合教學(xué)模式已經(jīng)在我校的大學(xué)物理實驗中得到了推廣，在一定程度上改變了大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高了物理實驗課程的教學(xué)效率。筆者相信隨著進一步的探索，混合教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗教學(xué)效果的提高上將會發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

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