劉丹丹 郭鵬 李紅 王建軍
(中原工學(xué)院理學(xué)院 河南 鄭州 450007)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是教育部規(guī)定的高校教育必修的一門基礎(chǔ)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)際應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力.學(xué)生能否將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,并激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的能力.所以,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是非常重要的一門課.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀是,實(shí)驗(yàn)的教學(xué)基本處于封閉狀態(tài),一成不變的教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容,信息教育技術(shù)有待加強(qiáng).經(jīng)過(guò)近幾年觀察,有些高校云課堂(線上)教學(xué)也逐步實(shí)現(xiàn),但是,學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的興趣很小.大部分學(xué)生還是以教師的講解或者演示實(shí)驗(yàn)操作步驟照搬照抄的完成實(shí)驗(yàn),甚至湊出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),存在抄襲或編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等惡劣行為[1].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前最大的問(wèn)題就是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣、自主學(xué)習(xí)的能力.
近幾年,隨著信息技術(shù)迅速地發(fā)展,學(xué)校的教育方式也在發(fā)生著變化,新型的教學(xué)模式也層出不窮.2005年,美國(guó)學(xué)者Koegler和Mishra提出了技術(shù)知識(shí)(Technology Knowledge)、教學(xué)知識(shí)(Pedagogy Knowledge)和內(nèi)容知識(shí)(Content Knowledge)復(fù)合的TPACK理論框架[2].2007年,在社交可供性(Social Affordance)、教學(xué)可供性(Educational Affordance)、技術(shù)可供性(Technological Affordance)的基礎(chǔ)上,新加坡著名學(xué)者王其云教授提出了PST教學(xué)模型[3].在這種信息化教學(xué)環(huán)境下,線上教學(xué)與線下課堂逐步融合,而這些要求學(xué)生要有很好的自主學(xué)習(xí)能力.那么,我們?cè)趺磁囵B(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,而不是被動(dòng)的學(xué)習(xí)呢?對(duì)目前存在的信息化教學(xué)模式教學(xué)效果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),其中有效的教學(xué)評(píng)價(jià)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及自主學(xué)習(xí)能力.華中師范大學(xué)張屺教授團(tuán)隊(duì)提出了評(píng)價(jià)-教學(xué)法-技術(shù)三者深度融合的新型教學(xué)模式(APT).因此,以評(píng)促學(xué)逐漸得到大家的認(rèn)可,并能與信息化教學(xué)模式起到相輔相成的作用.以評(píng)促學(xué)指的是運(yùn)用評(píng)價(jià)手段促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)模式.APT模型的終極目標(biāo)就是把學(xué)生培養(yǎng)成為具備21世紀(jì)學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)者,同時(shí)提升教師的專業(yè)發(fā)展能力.APT教學(xué)模型分別指的是教學(xué)評(píng)價(jià)(Assessment)、教學(xué)法(Pedagogy)、技術(shù)工具(Technology).在基于對(duì)學(xué)生以及課程的綜合分析,把3個(gè)要素合理地深度融合,創(chuàng)造出信息化背景下的高效課堂.
本文在信息技術(shù)和可能融合的環(huán)境下,把APT教學(xué)模型應(yīng)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái).以評(píng)促學(xué)極大程度地促進(jìn)自主學(xué)習(xí)興趣與反思能力,大大改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.
在《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)中建構(gòu)的APT模型如圖1所示.主要以APT模型為基礎(chǔ),在現(xiàn)有的混合式教學(xué)中,使用云平臺(tái)、問(wèn)卷星、雨課堂、PPT媒體演示軟件等各種形式的技術(shù)手段,進(jìn)行多種多樣的教學(xué),并設(shè)計(jì)多樣化的評(píng)價(jià)方式,比如,課前自我評(píng)價(jià),他人評(píng)價(jià);課間教師的評(píng)價(jià)等.目的是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的合作式學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性學(xué)習(xí)等,以達(dá)到高效的教學(xué)效果.
圖1 APT模型在《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程中的建構(gòu)
在《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課程中,采用自我評(píng)價(jià)、同學(xué)評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)為主,按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,課程評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)主要為課前評(píng)價(jià)、教學(xué)過(guò)程中的評(píng)價(jià)和云平臺(tái)或Massive Open Online Course(MOOC)在線實(shí)驗(yàn)多元化的評(píng)估.
(1)在正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn)一周時(shí)間內(nèi),使用問(wèn)卷星設(shè)計(jì)一些問(wèn)題,檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度、實(shí)驗(yàn)原理等知識(shí)理解程度和研究能力進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查.這樣教師能夠更好地開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),并通過(guò)數(shù)據(jù)分析整理,來(lái)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行描述.
(2)在教學(xué)過(guò)程中,教師在授課時(shí)根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評(píng)價(jià),比如設(shè)計(jì)操作上一些重點(diǎn)操作問(wèn)題,根據(jù)學(xué)生的回答可以實(shí)時(shí)的評(píng)價(jià).
(3)云平臺(tái)或者M(jìn)OOC等在線實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),主要包含3個(gè)主要方面.首先,對(duì)云平臺(tái)上在線視頻的自主學(xué)習(xí),在整個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的評(píng)分比例設(shè)為40%;其次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中操作表現(xiàn)評(píng)分比例為40%;最后,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理評(píng)分占整個(gè)實(shí)驗(yàn)的20%.
以對(duì)實(shí)驗(yàn)課前任務(wù)的完成情況、自主學(xué)習(xí)的投入度和自我評(píng)價(jià)為例,如表1所示.我們采用李特量5點(diǎn)量表的方法,1~5分別為問(wèn)題的贊同程度.1代表非常不贊同,5代表非常贊同.這些都可以通過(guò)問(wèn)卷星、云平臺(tái)等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn).學(xué)生間的互評(píng)及教師的評(píng)價(jià)在課前、課堂中都可以進(jìn)行.最后可以統(tǒng)計(jì)出總的成績(jī),按照得分權(quán)重計(jì)入到綜合成績(jī)中.
表1 學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的自我評(píng)價(jià)指標(biāo)
在APT模型中關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì),主要以混合式教學(xué)為主,目標(biāo)是把傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)深入融合翻轉(zhuǎn)課堂[4,5],其設(shè)計(jì)如下:首先給學(xué)生提供云平臺(tái)的在線MOOC等視頻課程,并混合新編《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》帶有二維碼的教學(xué)用書,學(xué)生可以掃二維碼觀看主要的儀器介紹、實(shí)驗(yàn)原理、主要操作介紹等視頻.上課地點(diǎn)為多媒體教室,多媒體教室安裝有投影儀等必要設(shè)備,以便學(xué)生可以在云平臺(tái)上自主學(xué)習(xí),并對(duì)理論知識(shí)或者實(shí)驗(yàn)操作等內(nèi)容以小組協(xié)作形式進(jìn)行.將這些信息技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)教學(xué)模式里面,使二者相互結(jié)合,相互促進(jìn),達(dá)到比較理想的效果.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以采取部分內(nèi)容課堂講授和課堂研討的方式,并利用云課堂的MOOC在線學(xué)習(xí),把自主學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生.另外可以增加虛擬仿真模擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺(tái)上進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn).這將是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)未來(lái)必要的教學(xué)內(nèi)容.
在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中運(yùn)用多種技術(shù)工具是勢(shì)在必行的,但是,在教學(xué)的過(guò)程中選擇合適的技術(shù)工具,并非越多越好.在APT模型的云平臺(tái)中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇合適的技術(shù)工具,才能讓學(xué)生更好地運(yùn)用并達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo),比如,在云平臺(tái)設(shè)計(jì)“我的課堂”模塊,學(xué)生可以看到本次學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并看到實(shí)驗(yàn)的資源、作業(yè)模塊、論壇模塊.學(xué)生借助此模塊進(jìn)行自主學(xué)習(xí).教師也可以利用云課堂、問(wèn)卷星等移動(dòng)終端技術(shù)設(shè)計(jì)問(wèn)卷調(diào)查模塊、測(cè)試模塊、互評(píng)模塊、自評(píng)模塊、創(chuàng)新模塊.讓學(xué)生按照文檔寫完每一節(jié)的課前任務(wù),并用多媒體技術(shù)向大家展示自己的設(shè)計(jì).
在教學(xué)過(guò)程中,教師可以做好提問(wèn)環(huán)節(jié),讓學(xué)生在線或者使用移動(dòng)終端提交問(wèn)題答案,利用云平臺(tái)課堂進(jìn)行瀏覽觀看實(shí)驗(yàn)的教學(xué)資源,下載每個(gè)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)單,課后創(chuàng)新測(cè)驗(yàn),并讓學(xué)生在網(wǎng)上討論并互評(píng).
根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)上進(jìn)行如下設(shè)計(jì):可以根據(jù)自愿原則或者劃分原則,把學(xué)生按照5~6人一組,讓學(xué)生根據(jù)每一實(shí)驗(yàn)前,學(xué)生通過(guò)云平臺(tái)里面的資源模塊和課本上重要知識(shí)點(diǎn)掃描二維碼進(jìn)行自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生根據(jù)完成程度及效果進(jìn)行自我評(píng)價(jià)、互評(píng),然后按照實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分組進(jìn)行討論,也可以輪流上臺(tái)展示自己小組存在的問(wèn)題及該實(shí)驗(yàn)的操作問(wèn)題.然后教師根據(jù)問(wèn)題,把部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解,同時(shí)給學(xué)生一些準(zhǔn)備好的問(wèn)卷星二維碼的問(wèn)卷,再評(píng)價(jià)自己及同伴.教師最后登錄問(wèn)卷星,把學(xué)生的評(píng)價(jià)展示,并向?qū)W生提供反饋意見(jiàn).讓學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),在操作完之后.讓學(xué)生把數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)的作業(yè)模塊,小組內(nèi)成員對(duì)其實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行互評(píng),教師對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告處理進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià).
在信息化時(shí)代背景下,混合式教學(xué)模式課堂沒(méi)有達(dá)到很好的教學(xué)效果.但是,通過(guò)結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)工具以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教的方式提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的興趣,達(dá)到我們的教學(xué)目的.APT模式教學(xué)目前研究的不是很多,如何更好地融合評(píng)價(jià)手段、教學(xué)方法與技術(shù)工具,仍需要進(jìn)一步的探討.