甘曉雯 唐成晨 錢懿華 晏世雷 須 萍

(蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215006)

為適應(yīng)時代發(fā)展,高等教育大眾化,高校不斷擴招．傳統(tǒng)的班級授課制不再適用,個性化教學(xué)是我國高等教育進入大眾化時代的必然要求.[1]

在課程教學(xué)過程的優(yōu)化、高校教學(xué)發(fā)展的需求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的推動下,催生了MOOC.[2]這種新型的教育方式有鮮明的個性化教學(xué)特征,平臺向?qū)W習(xí)者提供課程視頻、閱讀資料、習(xí)題和討論區(qū)等海量的學(xué)習(xí)資源,讓學(xué)習(xí)者可不受時空限制進行學(xué)習(xí).

而MOOC的個性化實現(xiàn)情況很大程度上決定了MOOC學(xué)習(xí)質(zhì)量的好壞.[3]國外研究多為MOOC輔助軟件的設(shè)計,像MylearningMentor就是一款幫助學(xué)習(xí)者定制學(xué)習(xí)計劃的個性化手機軟件.對于MOOC學(xué)習(xí)質(zhì)量的研究主要集中于評估原則和零散的具體措施.國內(nèi)對于MOOC學(xué)習(xí)質(zhì)量以及如何提高MOOC學(xué)習(xí)質(zhì)量的研究較少,普遍探究MOOC對高等教育的影響.[4]此外,國內(nèi)MOOC建設(shè)沿用傳統(tǒng)的課堂模式——“視頻+測試”,鮮有支持學(xué)習(xí)者的自主個性化學(xué)習(xí).多數(shù)高校的MOOC課程還是按照順序有序地組織起來的,其本質(zhì)只是將課本資源搬到了網(wǎng)上.

本文以蘇州大學(xué)開設(shè)的《普通物理學(xué)》(上)課程為例,比較MOOC與傳統(tǒng)課堂模式下的學(xué)習(xí)質(zhì)量,分析MOOC具有的個性化教學(xué)優(yōu)勢是否得到凸顯,并提出具體的改進措施.

1 MOOC平臺個性化教學(xué)現(xiàn)狀分析

《普通物理學(xué)》是大學(xué)本科理工科學(xué)生的基礎(chǔ)課程.學(xué)習(xí)者來自不同的專業(yè),通過學(xué)習(xí)《普通物理學(xué)》,形成物理觀念、培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等.《普通物理學(xué)》也為接下來學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課打下基礎(chǔ).因此,《普通物理學(xué)》課程的教學(xué)質(zhì)量深刻地影響著后續(xù)的學(xué)習(xí).另外,各學(xué)院對于學(xué)生學(xué)習(xí)《普通物理學(xué)》的要求存在差異,實行個性化教學(xué)可以促進學(xué)生的潛能開發(fā),實現(xiàn)自我發(fā)展.

如表1所示,MOOC具有學(xué)習(xí)方便、突破時空限制、多次重復(fù)學(xué)習(xí)、喚起和保持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣等優(yōu)勢是傳統(tǒng)課堂無法比擬的.考慮到學(xué)校的師資力量、學(xué)生數(shù)量等因素,在傳統(tǒng)課堂中實施個性化教學(xué)比較困難.而基于MOOC實施個性化教學(xué)就比較容易.

表1 傳統(tǒng)課堂與MOOC的比較

1.1 現(xiàn)行MOOC教學(xué)模式

蘇州大學(xué)《普通物理學(xué)》MOOC課程,涉及力、熱、光、電等物理學(xué)基礎(chǔ)知識,是理工科專業(yè)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課程.授課目標(biāo)是以學(xué)生為本,教授學(xué)生物理知識、培養(yǎng)物理能力與科學(xué)素養(yǎng),為后繼課程學(xué)習(xí)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供堅實基礎(chǔ).《普通物理學(xué)》MOOC共110講,《普通物理學(xué)(上)》主要由力學(xué)、電磁學(xué)兩大部分組成.具體模式如下圖1所示.

圖1 現(xiàn)行MOOC教學(xué)模式流程圖

(1) 首先,學(xué)生按學(xué)校要求在規(guī)定時間內(nèi)完成注冊,進入到《普通物理學(xué)(上》)校內(nèi)SPOC班級中,為之后的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備.

(2) 教師在MOOC平臺上每周定時釋放視頻單元,學(xué)生依據(jù)個人情況,自主安排時間,觀看視頻并完成相應(yīng)習(xí)題.習(xí)題是依據(jù)本課件內(nèi)容設(shè)置,學(xué)生可以及時鞏固,評估自己的學(xué)習(xí)效果.

(3) 觀看完視頻后,學(xué)生需在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)并上傳,教師或助教批改后學(xué)生可查閱作業(yè)成績.

(4) 每一單元學(xué)習(xí)完畢,必須完成線上的每單元測驗題,測驗題為選擇題,由平臺從題庫中隨機給出,平臺自動評判,計入平時成績.

(5) 論壇持續(xù)開放,學(xué)生需積極參與討論回答問題,方便學(xué)生交流、自我提升.另外,還開設(shè)三到四次線下面授課,教師進行答疑輔導(dǎo).

(6) 由于線上考核制度還不夠完善,學(xué)生還需完成三次線下考試.

學(xué)生只需在規(guī)定時間內(nèi)完成即可,可反復(fù)觀看視頻,查閱資料,確保理解后再進行下一步學(xué)習(xí).單元測試、討論區(qū)、線下面授的設(shè)置,有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身問題并及時解決,提高學(xué)習(xí)效果,促進自我完善.這些措施改變了傳統(tǒng)課堂教師只呈現(xiàn)一遍教學(xué)內(nèi)容的劣勢.

1.2 數(shù)據(jù)分析

以2017至2018學(xué)年蘇州大學(xué)《普通物理學(xué)(上)》課程為例,傳統(tǒng)課堂環(huán)境下的學(xué)習(xí)者有1960名,MOOC環(huán)境下的學(xué)習(xí)者有439名,兩類學(xué)習(xí)者都是非物理專業(yè)的在校學(xué)生,來自不同學(xué)院.兩者除學(xué)習(xí)方式不同外,學(xué)習(xí)內(nèi)容、作業(yè)難度及題量均無明顯差異.據(jù)此,兩類學(xué)習(xí)者在本質(zhì)上并無太大區(qū)別,都屬于大樣本,具有統(tǒng)計分析的意義,使用SPSS24軟件進行統(tǒng)計分析.各院人數(shù)分布及平均分如表2所示.

按照分?jǐn)?shù)高低將學(xué)習(xí)者分為四組,作頻率分布直方圖.如圖2所示,MOOC模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式下均分差異不大,但MOOC模式下高分率與低分率均較高.如表2所示,是對MOOC與傳統(tǒng)教學(xué)模式成績進行總分的t檢驗分析,顯示與直方圖顯示的信息一致,即均分無顯著差異,而方差有著顯著差異.這表明,MOOC模式下,成績分布的離散程度更大,體現(xiàn)了高分率高,低分率也高的特點.

表2 人數(shù)分布表

圖2 分?jǐn)?shù)分布圖

表3 兩個獨立樣本t檢驗

1.3 原因分析

基于以上數(shù)據(jù),進一步分析造成兩類學(xué)習(xí)者成績存在這些差異的原因.

(1) 由于兩種學(xué)習(xí)方式下的學(xué)習(xí)內(nèi)容,配套的作業(yè)以及測驗難度幾乎相同,分?jǐn)?shù)段比較集中也比較相近.即兩者的平均值很接近.

(2) MOOC下的學(xué)習(xí)者突破了時空的限制.碎片化的學(xué)習(xí)方式符合信息時代下學(xué)生的學(xué)習(xí)特點.兼顧了學(xué)生的個體差異,學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自身需要,有選擇,有針對性的選擇資源進行學(xué)習(xí),激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,故而高分率較高.

(3) 低分率高則暴露了MOOC學(xué)習(xí)模式對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)自主性要求高的特點,不適合自制力較差的學(xué)生.

綜上,MOOC教育與傳統(tǒng)課堂相比已帶來了很多積極的變化.然而,需要注意的是MOOC教育還僅是把課堂內(nèi)容以另一種形式轉(zhuǎn)移到了線上,在此過程中沒有關(guān)注到學(xué)生是否能夠接受以及這些知識是否適合不同專業(yè)的學(xué)生,沒有發(fā)揮MOOC平臺在個性化教學(xué)上的巨大優(yōu)勢.如何根據(jù)學(xué)習(xí)者的差異性去建設(shè)MOOC平臺是進一步提高MOOC教學(xué)質(zhì)量的突破口.

2 MOOC平臺個性化教學(xué)建議——分層教學(xué)法

2.1 理論依據(jù)

2.1.1 分層教學(xué)法是實現(xiàn)個性化教學(xué)的重要途徑之一

早在春秋時期,孔子就提出了“因材施教”的教育思想.根據(jù)學(xué)生實際情況和差異,有的放矢地進行差別化教學(xué),使每個學(xué)生能揚長避短,獲得最佳發(fā)展.[5]瑞士心理學(xué)家皮亞杰提出“建構(gòu)主義”,根據(jù)學(xué)生已有的知識經(jīng)驗進行教學(xué).不同的學(xué)生有不同的基礎(chǔ),應(yīng)當(dāng)采用不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法來滿足這些學(xué)生的需要.巴班斯基提出“分組教學(xué)”,布盧姆提出“掌握學(xué)習(xí)策略”, 都強調(diào)在集體教學(xué)中,所制定的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)從學(xué)生實際出發(fā),分別確定不同層次的要求、教學(xué)內(nèi)容、輔導(dǎo)和檢測等,實現(xiàn)個體“ 最近發(fā)展區(qū)”最充分的發(fā)展.[6]以個體個性化發(fā)展,促進全體學(xué)生發(fā)展.

2.1.2 傳統(tǒng)課堂的先例

目前國內(nèi)高校物理課程分層教學(xué)的模式大致有3種:班內(nèi)分層、單一分層和交疊分層.其中,前兩種方式是根據(jù)學(xué)生已有的物理基礎(chǔ)進行分層,對應(yīng)學(xué)習(xí)同一教學(xué)內(nèi)容的難度層次,區(qū)別只在于分層對象前者是一個班內(nèi)的學(xué)生,后者是整個年級.應(yīng)用較廣的交疊分層,除了對學(xué)生分層外,對應(yīng)學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容上也存在較大區(qū)別.但交疊分層法,在應(yīng)用于傳統(tǒng)課堂時,在教學(xué)管理、學(xué)生心理影響和教師工作量增加3方面都出現(xiàn)了問題.[7]

而MOOC能解決傳統(tǒng)課堂進行分層教學(xué)時所存在的問題.首先,教師可以通過MOOC平臺的數(shù)字化管理系統(tǒng)處理大批數(shù)據(jù)解決分層教學(xué)在學(xué)生管理上帶來的不便.第二,線上學(xué)習(xí)可減弱傳統(tǒng)課堂將學(xué)生分層給學(xué)生所帶來的心理影響.第三,MOOC的教學(xué)內(nèi)容可以向成千上萬的學(xué)生開放,教師可通過集體備課來做教學(xué)準(zhǔn)備,既提高教學(xué)質(zhì)量又減輕工作負(fù)擔(dān).

2.2 具體措施

2.2.1 區(qū)分在校學(xué)生與社會學(xué)習(xí)者——“MOOC+SPOC”

MOOC受益者眾多,不僅包括高校學(xué)生,還包括社會學(xué)習(xí)者.兩者是有差異的.由于要兼顧社會學(xué)習(xí)者,MOOC并不完全適合在校學(xué)生的教學(xué)活動,由此提出了一種更廣泛應(yīng)用于在校學(xué)生的在線課程——SPOC(Small Private Online Course).[8]蘇州大學(xué)《普通物理學(xué)》MOOC已使用了這種方式,在校學(xué)生除了完成SPOC平臺上的學(xué)習(xí)外,還需參加線上課堂討論,完成線下測驗,以確保教學(xué)質(zhì)量.

同時, SPOC的管理者可以根據(jù)本組學(xué)生的特點及學(xué)校的要求,從MOOC平臺中選取資源組成更適合本組學(xué)生學(xué)習(xí)的視頻資源,根據(jù)實際需要設(shè)置作業(yè)的量及難度、測試方式及頻率.相比MOOC課程,SPOC的管理者更多的精力來更新和維護本組課程,并準(zhǔn)確了解本組學(xué)生在討論區(qū)的交流,更有針對性的答疑輔導(dǎo).

2.2.2 知識模塊分層

(1) 優(yōu)化課程內(nèi)容體系,培養(yǎng)核心素養(yǎng).

《普通物理學(xué)》課程體系通常分為力、熱、電、光、近代物理等不同模塊教學(xué).在提倡大概念和核心素養(yǎng)的今天,這樣的模塊劃分雖有利于線性學(xué)習(xí),但會導(dǎo)致學(xué)科內(nèi)部邊界壁壘越發(fā)堅固.既不利于學(xué)生綜合運用,也不利于更深層學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)習(xí)浮于表面.

同時,學(xué)習(xí)者不僅有差異,還有兩個明顯的共性:一是都通過了高中物理的學(xué)習(xí),已經(jīng)有了一定的物理學(xué)基礎(chǔ);二是學(xué)習(xí)者通過物理思維、科學(xué)探究精神的培養(yǎng)來促進個人的專業(yè)發(fā)展.基于這兩個共同點,課程設(shè)置應(yīng)圍繞所有人都能夠、且應(yīng)該掌握的物理學(xué)科中的大概念展開.

“從認(rèn)知發(fā)展的角度闡述大概念,克拉克基于布魯納等人的研究,在定義觀念時提到,觀念是理解和聯(lián)結(jié)小觀念的大概念,并將觀念與大概念等同起來,認(rèn)為它們提供了構(gòu)建自己理解的認(rèn)知框架或結(jié)構(gòu)……大概念為學(xué)生提供了一個組織信息的藍(lán)圖,減少了必須記住的內(nèi)容數(shù)量,強化了學(xué)生的遷移能力.”[9]大概念強調(diào)“聯(lián)系”,既包括學(xué)科間的聯(lián)系,又包括學(xué)科內(nèi)部的聯(lián)系.知識不再孤立,而是作為整體中的一部分,和其他知識相互關(guān)聯(lián).

《普通物理學(xué)》的學(xué)習(xí)者是非物理專業(yè)的學(xué)生,對于課程中的許多知識點,很多人在未來的學(xué)習(xí)生活中很少會使用到,隨著時間而逐漸遺忘.而大概念可以幫助學(xué)生,在遺忘具體知識點后依舊保留物理核心素養(yǎng).此外,保留的物理核心素養(yǎng),具有極強的可遷移性,學(xué)習(xí)者在專業(yè)學(xué)習(xí)上都會有意無意的使用這些素養(yǎng),促進自身發(fā)展.通過增強不同物理知識模塊間的聯(lián)系,幫助學(xué)生建立物理學(xué)科的大概念,體悟物理學(xué)課程內(nèi)容的完整性和系統(tǒng)性.

對于某個確定的模塊,應(yīng)在模塊內(nèi)部建立大概念聯(lián)結(jié).圖3給出《普通物理學(xué)》(上)中電磁學(xué)部分邏輯思維導(dǎo)圖.其中虛線框外“求解方程組”部分屬于電動力學(xué)知識模塊,可作為選修內(nèi)容,滿足較高層次學(xué)生的需求.

圖3 電磁學(xué)邏輯思維導(dǎo)圖

大概念極強的遷移性,也可加強學(xué)科間的聯(lián)系.相近學(xué)科、跨學(xué)科的課程開發(fā),以一個學(xué)科專業(yè)知識為基礎(chǔ),學(xué)科之間的內(nèi)在聯(lián)系為紐帶,才能開發(fā)出更符合社會發(fā)展、學(xué)生需求的課程內(nèi)容.在具體操作上,傳統(tǒng)課堂教師在備課時難以根據(jù)學(xué)生專業(yè),使教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的專業(yè)知識相適應(yīng),但MOOC卻可實現(xiàn).例如,對于不同專業(yè)選用的教學(xué)案例不同,既可解決情景固化困境,又可幫助學(xué)生專業(yè)發(fā)展.在物理學(xué)習(xí)的過程中解決專業(yè)問題,一舉兩得.

(2) 集體備課,模塊難度分層

由于教學(xué)資源的可重復(fù)利用性,教師可集體備課提高教學(xué)質(zhì)量.對某一個知識點,難度分為ABC 3個層次來滿足不同學(xué)生的需求.如圖4所示.力學(xué)部分繼續(xù)深入時學(xué)生需要學(xué)習(xí)流體力學(xué).偏人文、社科類別的學(xué)生的知識基礎(chǔ)較弱,且對流體運動相關(guān)知識需求度不高,這部分學(xué)生在此章節(jié)的教學(xué)目標(biāo)只需完成層次A,達(dá)到“普及”教學(xué)目標(biāo)即可.作為機械、環(huán)境、石油、化工、土木等工程類專業(yè)的主要基礎(chǔ)課,流體力學(xué)是連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的重要橋廊和紐帶.[10]對這些專業(yè)的學(xué)生僅達(dá)到知道理解,會運用公式的層次是不夠的,可選擇難度更高的B層次.在完成較高要求的B層次后,這些專業(yè)中能力較強的學(xué)生可繼續(xù)學(xué)習(xí)層次C.在層次C里物理教師需與各專業(yè)教師協(xié)同合作,完成對物理知識與具體學(xué)科結(jié)合的教學(xué)設(shè)計,使學(xué)生實現(xiàn)進階式學(xué)習(xí).

學(xué)習(xí)者層次進階時,平臺可通過小測驗的形式,評估學(xué)生本層的學(xué)習(xí)效果,如果學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)被認(rèn)可,則開放下一難度的學(xué)習(xí),以此保證學(xué)習(xí)的效果.

圖4 流體力學(xué)分層教學(xué)

2.2.3 完善學(xué)分制,自定培養(yǎng)計劃

MOOC中的課程資源是海量的,課程資源的不同組合和配置就表現(xiàn)為不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容.面對大量的信息,在進行選擇前應(yīng)解決兩個問題.

首先,選擇什么內(nèi)容.這些內(nèi)容與學(xué)習(xí)者的專業(yè)有無關(guān)聯(lián),學(xué)習(xí)者是否感興趣.其次,選擇多大的難度.個人專業(yè)的需求以及個人認(rèn)知能力都是需要考慮的因素.在課程設(shè)置上采取學(xué)分制,有利于促進全面發(fā)展,專業(yè)發(fā)展.這兩個發(fā)展分別對應(yīng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)《普通物理學(xué)》最重要的兩個目的:培養(yǎng)物理思維科學(xué)素養(yǎng)和獲得專業(yè)所需物理知識.為滿足這兩目的,可對不同的知識模塊、同一知識模塊的不同難度均設(shè)立不同的學(xué)分.先由院校選擇學(xué)生需要學(xué)習(xí)的不同模塊,其次對模塊內(nèi)部的難度進行選擇,在此基礎(chǔ)上確定必修學(xué)分,來保障全面發(fā)展,再根據(jù)學(xué)生個人計劃或興趣愛好,選擇其他選修學(xué)分,促進個人發(fā)展.

3 結(jié)論

MOOC的低門檻注冊形式、開放資源、無時間限制的碎片化學(xué)習(xí)等優(yōu)勢決定了MOOC要穩(wěn)定健康地發(fā)展,就必須以不斷滿足學(xué)生者的需求,兼顧個性化教學(xué)為抓手.通過優(yōu)化知識模塊和內(nèi)容分層,更好地滿足學(xué)生的需求,以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主體性.學(xué)習(xí)者根據(jù)自身發(fā)展需求,對課程資源進行個性化篩選,自定培養(yǎng)計劃,來實現(xiàn)自身的全面發(fā)展.由此提高課程的實施質(zhì)量,希望此文也能給其他高校慕課課程的實施提供一定的參考.