雷慧茹，張立宏

線上大學物理PAD教學模式的實踐

雷慧茹，張立宏

（山西工程技術學院 基礎課教學部，山西 陽泉 045000）

大學物理作為一門理工科類學生的通識必修課，為學生專業(yè)課的學習及畢業(yè)后的工作奠定了一定基礎．為提高教學質量，大學物理的教學模式改革勢在必行．結合當代大學生的特征，對線上大學物理PAD教學模式的實踐進行探索．實踐表明，這種教學模式是適用、有效的新型教學模式．

大學物理；對分課堂；線上教學

21世紀，世界已逐步進入了以信息產(chǎn)業(yè)為先導的新經(jīng)濟時代．隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種信息技術產(chǎn)品，如電腦、手機、各種應用及娛樂軟件出現(xiàn)在大眾的生活中．這些產(chǎn)品方便、豐富人類生活的同時，也改變了人類的思維方式及生活習慣．作為從小置身于信息技術中成長起來的新時代大學生，具有思維活躍、靈活變通、追求創(chuàng)新與趣味性事物等優(yōu)點，同時又極易兼具耐力不足、專注度不夠、學習功利化等缺點[1-2]．

眾所周知，傳統(tǒng)教學模式是以教師講授為主，學生課后學習為輔[3]．在這種“單向灌輸”的教學模式中，師生、生生互動很少，因此學生學習主動性不夠、參與度不高，容易出現(xiàn)學習興趣消退，知識點理解不夠透徹，跟不上教師節(jié)奏，進而中途放棄等問題．為提高教學質量，很多教育專家獻計獻策，各種新型教學模式應運而生．其中，討論式教學模式是以學生討論為主，教師引導為輔[4]．這種教學模式增強了學生學習的積極主動性，培養(yǎng)了學生分析解決問題的能力．然而，由于學生知識水平參差不齊，討論開放性大，課堂時間有限等特點，這種教學模式比較適用于應用型專業(yè)課程的小班教學．翻轉課堂教學模式則指學生課前自學教學視頻，課堂中師生共同分析、解決問題，進而完成知識內化[5]．這種教學模式既有效利用了網(wǎng)絡時代多媒體的優(yōu)勢，也充分激發(fā)了學生的主觀能動性，同時也開拓了學生的思考、想象能力．然而，由于課外預習時間的需求及學習決定權的轉移，這種模式容易對學生造成一定的學習壓力，因此需要學生擁有一定的自控力及持之以恒的決心．

考慮到我國高校大學生的現(xiàn)況，并結合以往教學模式的優(yōu)點，2014年，張新學教授提出了一種將課堂一分為二為教師講授與學生學習討論的新型“對分課堂”教學模式．由于整個教學過程又細分為講授（Presentation）、內化吸收（Assimilation）和討論（Discussion）3個環(huán)節(jié)，因此該教學模式又稱為PAD課堂[6]．根據(jù)所授內容的長短及重點與否，還可以靈活地選擇“當堂對分”“隔堂對分”或者“混合對分”．通過講授環(huán)節(jié)，教師充分發(fā)揮主導作用，指導學生理解重要基礎知識，完成知識傳遞與價值引領；在內化吸收環(huán)節(jié)，學生轉化為主體，根據(jù)自己的節(jié)奏及需求思考知識重點、難點及疑點，完成知識內化吸收；最后在討論環(huán)節(jié)，小組通過交流分享將疑難困惑提出，教師有針對性地深入解答問題并總結．由于在PAD課堂中實現(xiàn)了師生平權，注入了教學并重、教學相長的教學理念[7]，因此這種教學模式既尊重了學生的個體化差異，又調動了學生的自主能動性，同時也培養(yǎng)了學生的批判、創(chuàng)造性思維以及溝通、團結協(xié)作的能力．

1 線上大學物理課程的開展

物理學研究對象廣泛而普遍，其基本理論涉及自然科學的眾多領域，是各類工程技術專業(yè)的基礎[8]．大學物理以物理學基礎知識為主要內容，涵蓋了經(jīng)典物理與近代物理兩大分支．對于各生產(chǎn)部門的技術人員來講，大學物理提供了有關科學技術理論及應用的初步知識．因此，大學物理成為面對高等院校理工科類學生的一門公共基礎課程．通過學習該課程，學生不僅可以系統(tǒng)地了解到物理學的基本理論和方法，還可以培養(yǎng)學生邏輯分析、解決問題的能力，從而激發(fā)了學生探索客觀世界的創(chuàng)造思維和科學素養(yǎng)[9-10]．這對大學生后面專業(yè)課程的學習打造了一定的物理基礎，而且對其畢業(yè)后的工作也將產(chǎn)生深遠的影響．

由于大學物理課程中充分運用了高等數(shù)學工具，本課程在大學一年級第二學期及大學二年級第一學期開設．力學、電磁學、振動及波動、熱學、光學、近代物理六大模塊，共96學時分上、下２個學期依次學完，學時數(shù)略少于本校平均水平． 2020年由于受新冠疫情的影響，網(wǎng)絡授課成為各個高校的必然選擇．為響應國家“停課不停學”的政策，授課教師積極參加線上授課培訓，盡快熟練應用各個教學平臺（超星爾雅、智慧樹、學堂在線等）和交流軟件（微信、QQ等），進行了一場別開生面的新型PAD課堂模式的教學實踐和探索．

2 線上大學物理PAD教學模式實施

2.1 教學目標與內容

以2019級土木與建筑工程系的土木工程專業(yè)為例，由于土木工程專業(yè)為純工科專業(yè)，要求具有扎實的物理基礎知識．因此，在大學物理第一學期的教學內容上，包括力學和電磁學兩大分支，具體又分為質點力學、剛體力學、真空中靜電場、靜電場中的導體、電流與磁場、磁場對電流的作用和電磁感應定律七大章節(jié)的內容，并且根據(jù)知識點的重難點程度合理劃分了課時數(shù)及視頻講解的時間．如質點力學章節(jié)，由于是重點難點，所以安排了12個學時，占總學時的1/4．并對基礎小節(jié)（質點運動學部分）做了當堂對分，對重點小節(jié)（質點動力學部分）做了隔堂對分，對難點小節(jié)（能量、動量部分）做了混合對分．而靜電場中的導體章節(jié)是屬于非考點章節(jié)，要求理解即可，因此僅安排了2個學時．

2.2 教學形式

線上對分課堂模式既是疫情的需要，也是時代發(fā)展的趨勢．由于新冠疫情的影響，2020年上半年2019級土木工程專業(yè)的學生在家進行線上學習，教學形式以超星爾雅平臺線上教學為主．對于有困惑的部分，充分利用微信、QQ等交流軟件，教師收集問題，簡單問題及時回答，共性問題錄屏或直播回答，后續(xù)問題補充回答．

2.3 教學過程

2.3.1 課堂講授 由于大學物理內容多、學時少，為使學生理解透、掌握好，教師充分利用網(wǎng)絡資源的優(yōu)勢，甄選出優(yōu)秀的知識點講解視頻，錄制了精彩的知識點補充微課，繪制了鏈接知識點速度與速率的思維導圖（見圖1）．如在緒論部分，由本校教師制作的PPT，詳細錄制講解了物理學簡史、經(jīng)典及近代物理學分支、學習物理學的方法等內容．經(jīng)過通俗易懂的講解，既讓學生明確了學習物理的方向，也激發(fā)了學生學習的濃厚興趣；在位矢與位移部分，選擇了華北水利水電大學賈敏老師的講解視頻，其簡明扼要，邏輯清晰的授課風格廣受學生的好評；在加速度部分，考慮到各個概念易混淆，推導過程又易凌亂，因此授課教師手繪了思維導圖，并錄屏補充了單方向直線運動、勻速率圓周運動、一般運動情況的速度特征及相應的加速度推導過程．

圖1 速度與速率的思維導圖

（1）要確定物體的位置，首先需要做什么？

（2）平拋物體的運動特征是什么？

（3）對應平拋運動的軌跡曲線，有幾種坐標系的建立方法？哪種最簡單？為什么？

（4）什么是位矢？位矢與坐標有什么關系？

根據(jù)這些問題，先讓學生以宿舍為單位劃分小組，進行小組討論，然后舍長將小組討論結果交由教師．在這個過程中，之前答錯的學生查漏補缺，穩(wěn)固知識點；答對的學生開拓思路，完成知識交互．最后教師通過直播的形式對討論結果進行總結，總結完畢后，再對其它疑問補充回答，從而使學生達到了掌握、應用知識的升華．

2.4 教學評價考核

針對學生現(xiàn)狀，大學物理線上PAD教學模式的教學評價考核采取的標準是：課程音視頻占30%；作業(yè)及課堂內學習行為分別占20%；線上期末考試占10%；課堂互動、簽到、討論、閱讀分別占5%．其中，課堂內學生學習行為評價主要通過助教記錄學生是否有參與班級話題討論為主，積極發(fā)言者即可得分．經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，學生線上成績?yōu)?0～100分的占20%；80～89分的占56%；70～79分的占14%；60～69分的占6%；60分以下的占4%．

2.5 教學反思

通過超星爾雅學習通平臺，對本次線上大學物理PAD教學模式進行了問卷調查，共96人參與了這次調查活動，調查結果見表1．由表1對比發(fā)現(xiàn)，絕大部分學生（85%）對線上大學物理PAD教學模式表示滿意；線上教學活動中，有關直播講解、在線答疑、在線測試的必要性選擇，又說明了線上一些教學活動的應用趨勢；在最有效的學習方式選擇上，教學視頻、自己看書、請教老師、討論及作業(yè)的選擇比例在一定程度上反映了學生對課堂講授、內化吸收、討論3個教學過程的時間分配需求．

表1 線上PAD教學問卷調查

3 結語

線上大學物理PAD教學模式的實踐具有非常重要的意義．線上教學資源豐富且可以反復觀看，課堂活動多樣而充滿趣味性，學生參與度透明且公平，然而，線上教學要求學生有一定的自覺性及自控力．對于大學生這個活躍的群體來講，線上教學充滿了挑戰(zhàn)．雖然在學習的過程中，學生是主體，但在整個教學過程中教師的主導、調動和監(jiān)督地位不可撼動．在以后的教學活動中，可以采用線上線下混合的PAD教學模式，并根據(jù)教學內容合理地安排課堂講授、內化吸收、討論3個環(huán)節(jié)的時間分配，相信一定會取得很好的教學效果．

[1] 方蘇．“對分課堂”理念在媒介批評課程教學中應用的可行性分析[J]．高教學刊，2021，7（18）：84-87．

[2] 中華人民共和國教育部．2013年全國教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報[J]．遼寧教育，2014（20）：5-7．

[3] 何冬梅，陶宏凱，孟亞鵬，等．“逆教學模式”在高校生物學教學中的探索與實踐[J]．成都中醫(yī)藥大學學報（教育科 學版），2015，17（3）：41-42．

[4] 呂媛媛．對分課堂教學模式在高中化學教學中的應用研究[D]．昆明：云南師范大學，2021．

[5] 孫靜蔚．基于翻轉課堂模式下的大學英語閱讀教學模式的效果分析[J]．中國多媒體與網(wǎng)絡教學學報（上旬刊），2020 （1）：177-178．

[6] 張學新．對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J]．復旦教育論壇，2014，12（5）：5-10．

[7] 尚小華，張學新．對分教學范式與創(chuàng)新思維的養(yǎng)成：基于《馬克思主義基本原理概論》課程的分析[J]．五邑大學學 報（社會科學版），2021，23（3）：6-10，92．

[8] 王桂英，王聞琦，李莉，等．論物理學是自然科學和工程技術的基礎[J]．科技展望，2016，26（23）：269-270．

[9] 牟佳佳，姜一平，管越．大學生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)：以大學物理教學為例[J]．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2021，4 （11）：108-109，118．

[10] 張青青．大學物理教學效果的影響因素分析[J]．才智，2015（34）：156．

A practical of the PAD teaching mode of online college physics course

LEI Huiru ，ZHANG Lihong

（Department of Fundamental Courses，Shanxi Institute of Technology，Yangquan 045000，China）

As a public basic course for science and engineering students，college physics has laid a certain foundation for students′ professional courses and their work after graduation．In order to improve teaching quality，the reform of teaching mode in college physics is imperative．Combined with the characteristics of contemporary college students，the practice of online college physics PAD teaching mode is explored．Practice shows that this teaching model is an applicable and effective new teaching mode．

college physics；split classroom；online teaching

1007-9831（2022）03-0094-04

O4∶G642

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.03.020

2021-10-12

山西工程技術學院校教改項目（20210090016，20190040022）

雷慧茹（1988-），女，山西陽泉人，講師，碩士，從事高硬度材料的高壓物性及物理教學研究．E-mail：leihuiru1988@163.com