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)物理實驗是教育部規(guī)定的高校教育必修的一門基礎(chǔ)課程，主要培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實際應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力.學(xué)生能否將所學(xué)理論知識應(yīng)用到實際的實驗過程中，并激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的能力.所以，大學(xué)物理實驗是非常重要的一門課.大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀是，實驗的教學(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.經(jīng)過近幾年觀察，有些高校云課堂(線上)教學(xué)也逐步實現(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驗操作步驟照搬照抄的完成實驗，甚至湊出實驗數(shù)據(jù)，存在抄襲或編造實驗數(shù)據(jù)等惡劣行為[1].大學(xué)物理實驗教學(xué)目前最大的問題就是學(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，美國學(xué)者Koegler和Mishra提出了技術(shù)知識(Technology Knowledge)、教學(xué)知識(Pedagogy Knowledge)和內(nèi)容知識(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，我們怎么培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，而不是被動的學(xué)習(xí)呢？對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)評價可以提高學(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)張屺教授團隊提出了評價-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.以評促學(xué)指的是運用評價手段促進(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)評價(Assessment)、教學(xué)法(Pedagogy)、技術(shù)工具(Technology).在基于對學(xué)生以及課程的綜合分析，把3個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)物理實驗教學(xué)中來.以評促學(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)物理實驗教學(xué)的效果.

1 APT模型在大學(xué)物理實驗課程中的建構(gòu)

在《大學(xué)物理實驗》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、問卷星、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)計多樣化的評價方式，比如，課前自我評價，他人評價；課間教師的評價等.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)物理實驗》課程中的建構(gòu)

2 課程學(xué)習(xí)評價的設(shè)計

在《大學(xué)物理實驗》課程中，采用自我評價、同學(xué)評價和教師評價為主，按照實驗內(nèi)容，課程評價的設(shè)計主要為課前評價、教學(xué)過程中的評價和云平臺或Massive Open Online Course(MOOC)在線實驗多元化的評估.

(1)在正式開始實驗一周時間內(nèi)，使用問卷星設(shè)計一些問題，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度、實驗原理等知識理解程度和研究能力進(jìn)行問卷調(diào)查.這樣教師能夠更好地開展相應(yīng)的實驗教學(xué)，并通過數(shù)據(jù)分析整理，來對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行描述.

(2)在教學(xué)過程中，教師在授課時根據(jù)學(xué)生實驗操作進(jìn)行評價，比如設(shè)計操作上一些重點操作問題，根據(jù)學(xué)生的回答可以實時的評價.

(3)云平臺或者M(jìn)OOC等在線實驗評價，主要包含3個主要方面.首先，對云平臺上在線視頻的自主學(xué)習(xí)，在整個實驗學(xué)習(xí)中的評分比例設(shè)為40%；其次實驗過程中操作表現(xiàn)評分比例為40%；最后，實驗數(shù)據(jù)處理評分占整個實驗的20%.

以對實驗課前任務(wù)的完成情況、自主學(xué)習(xí)的投入度和自我評價為例，如表1所示.我們采用李特量5點量表的方法，1～5分別為問題的贊同程度.1代表非常不贊同，5代表非常贊同.這些都可以通過問卷星、云平臺等技術(shù)手段實現(xiàn).學(xué)生間的互評及教師的評價在課前、課堂中都可以進(jìn)行.最后可以統(tǒng)計出總的成績，按照得分權(quán)重計入到綜合成績中.

表1 學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的自我評價指標(biāo)

3 實驗課程教學(xué)方法的設(shè)計

在APT模型中關(guān)于大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計，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)計如下：首先給學(xué)生提供云平臺的在線MOOC等視頻課程，并混合新編《大學(xué)物理實驗》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、實驗原理、主要操作介紹等視頻.上課地點為多媒體教室，多媒體教室安裝有投影儀等必要設(shè)備,以便學(xué)生可以在云平臺上自主學(xué)習(xí)，并對理論知識或者實驗操作等內(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)實驗內(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驗，使學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺上進(jìn)行虛擬實驗.這將是大學(xué)物理實驗未來必要的教學(xué)內(nèi)容.

4 大學(xué)物理實驗學(xué)習(xí)技術(shù)的設(shè)計

在實驗的教學(xué)中運用多種技術(shù)工具是勢在必行的，但是,在教學(xué)的過程中選擇合適的技術(shù)工具，并非越多越好.在APT模型的云平臺中，根據(jù)實驗內(nèi)容選擇合適的技術(shù)工具，才能讓學(xué)生更好地運用并達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，比如,在云平臺設(shè)計“我的課堂”模塊，學(xué)生可以看到本次學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容，并看到實驗的資源、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、問卷星等移動終端技術(shù)設(shè)計問卷調(diào)查模塊、測試模塊、互評模塊、自評模塊、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.

在教學(xué)過程中，教師可以做好提問環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在線或者使用移動終端提交問題答案，利用云平臺課堂進(jìn)行瀏覽觀看實驗的教學(xué)資源，下載每個實驗的任務(wù)單，課后創(chuàng)新測驗，并讓學(xué)生在網(wǎng)上討論并互評.

5 實驗學(xué)習(xí)的設(shè)計

根據(jù)每個實驗的特點，在實驗學(xué)習(xí)上進(jìn)行如下設(shè)計：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)每一實驗前，學(xué)生通過云平臺里面的資源模塊和課本上重要知識點掃描二維碼進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)完成程度及效果進(jìn)行自我評價、互評，然后按照實驗內(nèi)容分組進(jìn)行討論，也可以輪流上臺展示自己小組存在的問題及該實驗的操作問題.然后教師根據(jù)問題，把部分實驗內(nèi)容進(jìn)行講解，同時給學(xué)生一些準(zhǔn)備好的問卷星二維碼的問卷，再評價自己及同伴.教師最后登錄問卷星，把學(xué)生的評價展示，并向?qū)W生提供反饋意見.讓學(xué)生操作實驗，在操作完之后.讓學(xué)生把數(shù)據(jù)上傳到云平臺的作業(yè)模塊，小組內(nèi)成員對其實驗報告進(jìn)行互評，教師對每一個實驗報告處理進(jìn)行終結(jié)性評價.

6 結(jié)束語

在信息化時代背景下，混合式教學(xué)模式課堂沒有達(dá)到很好的教學(xué)效果.但是，通過結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)工具以評促學(xué)、以評促教的方式提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生實驗的興趣，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，如何更好地融合評價手段、教學(xué)方法與技術(shù)工具，仍需要進(jìn)一步的探討.