胡光輝

（桂林理工大學 理學院，廣西 桂林）

一 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，知識的獲取方法越來越多樣化，學生的學習環(huán)境和學習方式也發(fā)生了很大的變化，教育信息化的改革也就成了當代教育面臨的重大問題。2016 年初，聯(lián)合國教科文組織總干事Irina Bokova 指出：“世界在變化，教育也必須變化。社會無處不在經(jīng)歷著深刻變革，這種形勢呼吁新的教育形式，以培養(yǎng)當今及今后社會和經(jīng)濟所需要的能力[1]。”事實確實如此，教育相關的一切都在過去的幾年里發(fā)生了很大的變化。學生們幾乎都有了手機、平板甚至筆記本電腦等現(xiàn)代化電子設備，他們有更多的方法去獲取知識，而不再僅僅依賴于課堂學習。在心理學上，學生學習時，圖像對人的刺激相比單純的文字效果更好，而且人的注意力持續(xù)時間是有限的。學生們不再熱衷去教室里面聽課，而是更喜歡使用電子產(chǎn)品，根據(jù)自己的喜好觀看視頻等。這種情況下，老師和學生之間的知識傳遞過程也變得不同了。對教學的改革也就勢在必行。

在傳統(tǒng)課堂“課上聽老師講解，課下作業(yè)鞏固”的模式中，不同基礎的學生集體接受老師“傳授”知識，很難實現(xiàn)個性化教學。學生主要是被動地接受知識，基礎差的只能死記硬背，缺少對知識實用性的認知，更不能對其進行拓展創(chuàng)新，這樣的傳統(tǒng)教學模式難以適應信息時代的需要，也不利于學生綜合能力的培養(yǎng)。因此，推動互聯(lián)網(wǎng)技術與教學的高效結合，探索適用于互聯(lián)網(wǎng)時代的教學方法，成為了當今時代高校教師急需解決的問題。

近年來，隨著慕課的迅速發(fā)展，優(yōu)質的在線教育資源越來越豐富，學生隨時隨地可以通過電子設備去學習名校名師課程，還可以挑選適合自己的課程，而不僅僅依賴于課堂[2]。但是調(diào)查數(shù)據(jù)表明，慕課的應用效果并不太樂觀，缺乏老師的引導和約束，自制力較差的學生很難獨自完成相關學習。在這種情況下，對傳統(tǒng)課堂授課進行改革調(diào)整，與線上資源結合，優(yōu)勢互補就顯得非常有必要。

因此，強調(diào)以學生為中心的混合式教學模式越來越受到教師的青睞并用于實踐[3]?！熬€上+ 線下”的混合式教學結合了傳統(tǒng)課堂教學和網(wǎng)絡在線教學的優(yōu)勢，在同樣符合人才培養(yǎng)的目標要求下，更加強調(diào)當代大學生的個性化學習需求。盡管已經(jīng)有不少高校將混合式教學模式應用于實踐，積累了一些經(jīng)驗，但主要在小班教學中，并且沒有形成可復制的模式，尤其對于《高等數(shù)學》《大學物理》等大班教學的公共基礎課，如何設計線上、線下部分課程，還主要處于探索階段[4-7]。本文以桂林理工大學《大學物理》大班教學為例，從混合式教學的教學方法、內(nèi)容設計、教學工具，教學效果等多方面介紹實施大班混合式教學的實踐與經(jīng)驗，希望對高校開展《大學物理》課程混合式教學提供參考。

二 《大學物理》課程教學存在的問題

《大學物理》是高校理工科專業(yè)學生的一門重要公共必修課。通過學習物理知識來培養(yǎng)學生的物理思維、科學精神和促進專業(yè)課程的學習，在本科階段素質教育中，有著不可替代的地位和作用。但是，目前大學物理課程的教學情況缺存在不少明顯的問題，有待改善：

1.教學形式單一。作為一門公共基礎課，《大學物理》是面向全部理工科學生開設的，大部分學校存在師資力量不足的情況，通常采用的解決辦法就是“大班集中教學”。這種教學方式形式單一而且無法充分考慮到學生之間的差異，導致部分學生課堂參與度較低、學習興趣不高，學習效果較差，尤其是思想不集中的學生。所以，作為教師有必要重新設計自己的課程，兼顧學生的差異化和個性化，既要讓已經(jīng)掌握基本知識的學生從聽課中獲益，也要讓基礎差、不夠認真的學生盡快回歸到正常的學習中來。

2.教學效果不足。大學物理使用高等數(shù)學的矢量、微積分等知識作為工具，相比中學物理復雜難懂，知識的跳躍性比較強，導致基礎較差的學生跟不上進度，學習興趣直線下降，教學效果不理想。同時，大班教學的授課過程中，老師難以關注到學生對授課效果的反饋，不能有效地與學生實時互動，也會導致學生的疑問不能及時解決，學習效果不理想。

3.課時內(nèi)容受限。物理包含力學、熱學、光學、電磁學、近代物理等很多模塊的內(nèi)容，是后續(xù)很多專業(yè)課學習的基礎。但不少學校或者專業(yè)僅僅設置56 或48 學時，教學時間受到很大的限制。按照由易到難的順序，授課內(nèi)容主要被限制在了經(jīng)典物理部分，而對當今科學領域影響較大的近代和前沿物理部分很難涉及到。學生的學習興趣、物理方法、科學視野都受到了限制。

三 《大學物理》課程的“混合式”教學

《大學物理》課程的混合式教學主要是線上網(wǎng)絡課程和線下課堂教學的混合。線上網(wǎng)絡課程經(jīng)過多年的發(fā)展，目前國內(nèi)有近30 所高校在愛課程、學堂在線等多個在線平臺上開設了《大學物理》相關的課程，資源非常豐富，涵蓋了所有的知識點，完全可以彌補線下課時不足的缺陷。因此混合式教學的重點在于對線上線下的課程根據(jù)學生情況進行精心的設計。否則效果會適得其反。前文提到，《大學物理》作為公共基礎課，一般是大班教學，人數(shù)基本在100～200 之間，甚至更多。這樣的大班教學存在一些顯著特征：

1.學生的學習基礎和對物理的學習興趣差異很大；

2.《大學物理》課程公式、定律較多，注重邏輯性，很多內(nèi)容學生無法完全自學。

經(jīng)過近年來作者在桂林理工大學的實踐發(fā)現(xiàn)，通過SPOC 的形式將在線課程本地化，根據(jù)本校的教學目標與要求調(diào)整結構、順序，增刪內(nèi)容、習題等，然后與線下課堂相結合是較為適合《大學物理》大班教學的混合式教學方法。主要教學流程如圖1 所示。

圖1 混合式教學主要教學流程

以上教學過程構成一個整體，其中教學資源的設計最為關鍵，既包含對SPOC 線上資源的設計，也包括對與之配合的線下課程的設計。線上課程一方面要體現(xiàn)出學生的自主性、差異性學習，又要增強其參與積極性?？梢酝ㄟ^設置課前問題，使同學們對自己的物理基礎有所了解，從而選擇不同的學習路線，循序漸進地掌握知識。另一方面要能夠及時搜集學生學習過程中的疑問，掌握學生的學習情況，并及時據(jù)此調(diào)整對應的線下課程設計，對疑問較多的內(nèi)容進行重點講解。在線下教學環(huán)節(jié)中，主要是重點、難點、疑點的講解，鞏固學生對知識的理解、應用。一方面，線上教學彌補了線下學習學時的不足，釋放對學習時間的限制；另一方面，通過參與課堂討論與老師同學交流，知識得到及時的鞏固與應用，對定理、定律等不準確的理解也可以得到及時的糾正。這樣，大學物理的教學過程可以結合學生的基礎和專業(yè)，目標明確地進行個性化混合式教學。

四 《大學物理》混合式教學實踐經(jīng)驗

（一） 問題導向，多線路引導學生線上自學

桂林理工大學的大學物理課程，線上資源采用中國大學MOOC 平臺上中國地質大學制作的在線開放課程《大學物理》，開展異步SPOC 教學。同時部分班級也利用桂林理工大學物理教學團隊自制資源開展專有SPOC 教學。線上平臺為學生提供了豐富的資源，如教學視頻、課件等，可以通過思考討論、作業(yè)、測驗、考試等形式對學生的學習效果進行在線考核。線上課程主要作用是學生可以通過預設的問題檢查自己的知識基礎，從而選擇合理的學習路線，合理地避免了跳躍性學習和重復性學習。具體操作時要注意以下幾點。

第一，要有專門的班級群，如QQ 群、釘釘群等。適時提醒大家學習進度等情況，讓學生對自己在班級內(nèi)的定位有所了解，激勵學生主動學習?；旌鲜浇虒W可以適當?shù)販p少線下教學的課時安排，增加線上教學時間，由于線上學習的時間可以自主安排，滿足了學生個性化、分散化的學習需求，更受同學們的歡迎。

第二，要定期發(fā)布公告，提醒學生將要學習的內(nèi)容和要求，可以在SPOC 平臺通知，也可以在群里通知。目的是讓學生按計劃、有準備、有針對性地學習。

第三，由于線上教學主要是問題導向的過程，可以讓學生更有目的性、針對性地學習，增強學生的學習動機，使其主動地去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，總結知識的應用，進而培養(yǎng)學生的多方面能力。但線上教學缺乏面對面的直接交流。所以要注意題目的設置，可以多一些討論性的題目，讓學生帶著問題去學習，并檢查自己對知識的掌握情況。

（二） 分組討論，激發(fā)學生自主學習

與中學不同的是，大學的課程往往內(nèi)容繁雜，大學物理尤其如此。相對而言學時嚴重不足，主要是依靠學生課后開展自學，如果不能激發(fā)學生主動學習，教學效果將大打折扣。所以，在線下教學中，教師要靈活地調(diào)整教學方法，增強學生的自主學習能力。比如動量定理、機械能守恒定律、高斯定理、安培環(huán)路定理等適用條件不容易理解內(nèi)容，設置一些思考題安排學生分組展開討論。這樣，不同的思維通過討論產(chǎn)生交互，完善對知識的理解。這樣不僅能夠吸引學生的注意力、調(diào)動學習積極性、增加學生的參與度，而且能夠培養(yǎng)學生的團隊精神。當然，對于《大學物理》等大班課堂，需要預先分配小組，以小組為單位進行。各小組成員由老師結合學生意愿和測驗成績指定。老師還需要注意各小組的具體情況，適當加以提示和引導。另外，討論內(nèi)容也需要精心設計?？梢允菍χR點的梳理與討論，比如安培環(huán)路定理適用于什么樣的條件，也可以是對思考題甚至計算題的討論。討論題目最好是開放性的，根據(jù)不同的條件可以采用不同的解題方法得出不同的結論，比如動能定理、功能原理和機械能守恒定律的應用題。一個人很難全面考慮問題，大家一起討論，考慮到不同假設條件，結合物理知識進行推導，就會得到很多答案。

顯然，課堂討論對于教學質量的提升和學生能力的培養(yǎng)都很有幫助，但也存在一些缺點，比如會占用較長時間、可能出現(xiàn)突發(fā)狀況等，效率較低，可以適當控制討論課學時，比如兩周一次。

（三） 重視課后總結與回顧

混合式教學中的線上教學主要依靠學生自覺主動地學習，由于缺少和學生直接的交流，老師難以全面了解學生對知識的掌握情況。因而，課后的總結和回顧就顯得很有必要。通過這一環(huán)節(jié)，老師可以更加全面了解學生，有針對性地調(diào)節(jié)教學計劃，學生的自學能力也可以得以鍛煉。

大學物理的內(nèi)容較多，每一個模塊、每一章節(jié)都包含多個知識點，他們之間通過各種關系組成一個整體。老師可以在每一節(jié)課后要求學生總結所學的知識點，鞏固和增加對知識的理解，然后在每一章后要求學生通過思維導圖建立知識網(wǎng)絡，理清知識之間的邏輯關系，從而對物理學有個整體的把握，以后練習和考試的時候更容易分析出問題所蘊含的物理知識。教師則可以根據(jù)學生總結的內(nèi)容，了解學生的學習情況，并針對不易理解、掌握不牢的知識點加以補充講解。課后的總結與回顧是教學過程中不可或缺的環(huán)節(jié)。

五 《大學物理》混合式教學的效果

為了檢驗教學效果，筆者將近兩年的開展混合式教學的班級（試點班）的學習情況與同級傳統(tǒng)教學班級（參考班）進行了對比，它們均為150～200人的大班。鑒于試點班的平時成績涵蓋視頻學習、單元測試、參與討論等多元化考核方式，而參考班僅為考勤和作業(yè)，本文僅對采用統(tǒng)一試卷的期末考試試卷成績做對比。表1 給出了最近兩個學期試點班與參考班的期末試卷成績。2020 年秋季學期的教學內(nèi)容為力學和電磁學，2021 年春季學期的教學內(nèi)容為力學、電磁學、熱學和光學。試點班1 是兩個學期均實施混合式教學的班級，試點班2 第1 學期為傳統(tǒng)教學，第2 學期轉為混合式教學。參考班1兩個學期均為傳統(tǒng)教學。三個班級為同一學院同批入學的學生，入學平均成績幾乎相同。

表1 試點班與參考班的成績對比

通過比較表中兩個學期數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：（1）實施混合式教學班級的期末考試平均成績和優(yōu)秀率成績都高于參考班，這表明《大學物理》的混合式教學相比傳統(tǒng)教學有著較好的教學效果；（2）試點班2 在2021 年春季學期轉為了混合式教學，從表中可以看出該班的成績有了明顯的進步；（3）試點班2在2020 年秋季學期比參考班1 的成績要差一些，而2021 年春季學期改為混合式教學后，成績反超了參考班1，這一結果更加證明了混合式教學對于提高教學質量很有幫助。實施混合式教學的班級在期末評教中也給出了很多正面的評價：“上課時間自由，學習更加輕松”“教學形式新穎，非常喜歡上物理課”“手機終于利用起來了”“課堂討論真好，可以表達自己的思想”“平時成績公開透明，我要拿到最高分”。從中可以看到，學生對該教學模式的接受度和評價度較高。

六 結語

桂林理工大學的實踐表明，對于《大學物理》這樣的大班教學，借助發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)技術采用混合式教學模式，精心設計線上網(wǎng)絡課程，合理安排線下教學，對于提升教學質量是行之有效的。該模式充分調(diào)動了學生的主觀能動性，注重學生綜合的培養(yǎng)，有助于增強學生大學物理的學習興趣、提高學習效率，更好地完成教學目標。