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        地方型本科院?;谥腔劢虒W(xué)工具的《物理化學(xué)》教學(xué)改革實踐*

        2022-11-24 09:46:18張舉成嚴和平徐世娟段玉來
        云南化工 2022年11期
        關(guān)鍵詞:智慧課程課堂

        張舉成,嚴和平,徐世娟,段玉來

        (紅河學(xué)院 化學(xué)與資源工程學(xué)院,云南 蒙自)

        《物理化學(xué)》是化學(xué)專業(yè)的專業(yè)必修課程,大多學(xué)?;瘜W(xué)專業(yè)采用南京大學(xué)版的《物理化學(xué)》作為教材,并且在2個學(xué)期完成教學(xué)工作?!段锢砘瘜W(xué)》具有內(nèi)容多、公式多、定理多,邏輯推理強[1]的特點;《物理化學(xué)》的教學(xué)在地方本科類院校中大多以教師講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍反映難學(xué)、難懂、考試難度大。在傳統(tǒng)課堂中,大部分同學(xué)被動接受學(xué)習(xí),因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃厚,課堂氛圍差。智慧教學(xué)工具能夠幫助老師有效的管理課堂,因此探索基于智慧教學(xué)工具——雨課堂[2],對《物理化學(xué)》的課堂教學(xué)模式、課程評價方式等進行改革和實踐,取得一定的效果。

        1 物理化學(xué)教學(xué)痛點分析

        通過學(xué)情調(diào)查發(fā)現(xiàn),教學(xué)開始的幾周里大多學(xué)生都希望將本門課程學(xué)好,但由于學(xué)生是被動的學(xué)習(xí)知識,缺乏主動性,因此大約在4~6周后,學(xué)生由于學(xué)不懂,造成學(xué)習(xí)愿望下降,出現(xiàn)積極性不高等情況,從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)成績下滑。物理化學(xué)課程的知識難度大,知識點多,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中以講授為主,學(xué)生學(xué)習(xí)吃力,而且大多數(shù)同學(xué)以死記為主,不能靈活運用定理和公式,這也是影響成績的主要因素之一。此外,傳統(tǒng)課堂教師教學(xué)模式單一,學(xué)生感覺學(xué)習(xí)無趣、枯燥,課堂中學(xué)生缺乏主動性和積極性,因此課堂沉悶。教師在傳統(tǒng)課堂中的教學(xué)活動往往得不到回應(yīng),教學(xué)效果不好,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不理想。

        2 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)策略

        2016年“雨課堂”作為PowerPoint中的插件使用[3],筆者在2017年開始嘗試使用雨課堂,隨著改革的深入,雨課堂在教學(xué)中的運用從簡單的點名、簽到,向復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)變。通過數(shù)據(jù)分析反饋,調(diào)整教學(xué)策略,雨課堂有效的支撐了課程思政指導(dǎo)下的OBE教學(xué)理念[4]的課程教學(xué)改革。從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)管理、教學(xué)模式、持續(xù)改進等方面進行。

        2.1 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)設(shè)計

        為了提高物理化學(xué)課堂教學(xué)的效率,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,基于智慧教學(xué)工具開展物理化學(xué)教學(xué)設(shè)計,主要采用“三段式”教學(xué)設(shè)計,即將 45 min 教學(xué)課堂分成三段,每段10~15 min,知識點測驗和課堂討論等教學(xué)活動在各段之間完成。在每堂課最后,都設(shè)計有小結(jié)環(huán)節(jié),將碎片化的知識點進行整合串聯(lián)。通過“三段式”教學(xué)設(shè)計,替代原來滿堂灌的教學(xué)設(shè)計,學(xué)生在課堂中更積極,參與老師的教學(xué)活動更高,學(xué)生的獲得感也更強。

        2.2 基于智慧教學(xué)工具的教學(xué)管理

        在智慧教室以及普通多媒體教室都能運用智慧教學(xué)工具管理教學(xué),在疫情期間的線上教學(xué)也能基于智慧教學(xué)工具完成,如圖1所示。筆者通過智慧教學(xué)工具嘗試了線上、線下教學(xué)。在教學(xué)中,通過智慧教學(xué)工具推送檢測習(xí)題或者試卷,其好處在于可以及時掌握同學(xué)對知識的掌握情況,并且每位同學(xué)都必須完成,有效的調(diào)動學(xué)生的積極性。在學(xué)生完成后,老師可以有效的知道每位同學(xué)的答案,還能得出正確率等信息,為教師調(diào)整教學(xué)策略提供支持,從而真正體現(xiàn)以學(xué)生為中心和OBE的教學(xué)理念。在傳統(tǒng)課堂中習(xí)題練習(xí),學(xué)生的積極性不足,一般難做到學(xué)情的及時反饋,即便能做到,所耗時間較長。見圖2。

        圖1 基于智慧教學(xué)工具的《物理化學(xué)》教學(xué)管理

        圖2 雨課堂支撐的教學(xué)閉環(huán)

        2.3 深挖課程思政因子,提升學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動力

        課程思政是當前教學(xué)的熱點,如何在理工科純理論型課程中有效的開展課程思政,提升學(xué)生的綜合素養(yǎng),也是難題之一。對課程內(nèi)容進行分析,在教學(xué)中從不同角度開展家國情懷、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、環(huán)保意識等思政教育。例如在第八章電解質(zhì)溶液一章,利用離子在電場中的定向移動,引出“最美逆行者”的定向移動這一社會現(xiàn)象,從而為學(xué)生樹立團結(jié)互助,一方有難八方支援的團結(jié)情,激發(fā)學(xué)生的家國情懷,制度自信等;利用每個離子運送電荷的貢獻,引申出每位公民都應(yīng)當為國家發(fā)展做貢獻,以達到提升學(xué)生家國情懷的目的。在第十三章表面物理化學(xué)中運用接觸角的講授,拓展前沿知識,提升創(chuàng)新意識;運用表面活性劑結(jié)構(gòu)特點的講授,運用在浮選、洗滌劑等行業(yè),培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和創(chuàng)新思維等。具體見表1。

        表1 物理化學(xué)(II)中課程思政點教學(xué)代表案例

        2.4 數(shù)據(jù)反饋,持續(xù)改進

        通過雨課堂數(shù)據(jù)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果,對課前、課堂(習(xí)題和測驗結(jié)果)和課后數(shù)據(jù)綜合分析,調(diào)整教學(xué)策和教學(xué)設(shè)計,從而有效的達成持續(xù)改進這一教學(xué)環(huán)節(jié),實現(xiàn)閉環(huán)。以第二章熱力學(xué)第一定律的第五節(jié)準靜態(tài)過程和可逆過程進行案例分析,以揭示智慧教學(xué)工具收集數(shù)據(jù)對教學(xué)的促進作用(見圖3)。通過數(shù)據(jù)分析和改進教學(xué),有效的落實以學(xué)生為中心,產(chǎn)出為導(dǎo)向的OBE教學(xué)理念[4]。

        圖3 雨課堂數(shù)據(jù)對教學(xué)改進的支撐

        3 教學(xué)改革成效分析

        3.1 學(xué)習(xí)成績變化

        通過改革,學(xué)生學(xué)習(xí)成績得到了提升,2017級和2018級《物理化學(xué)》下冊期末考試卷面成績?nèi)绫?所示。

        從表2中成績分布得出,經(jīng)過教學(xué)改革后,學(xué)生成績得到較大幅度提升,尤其是在80~89分段。學(xué)生成績從側(cè)面反應(yīng)教學(xué)改革是有效的,教學(xué)改革的實施提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,該結(jié)果與部分研究結(jié)果一致[5]。

        表2 物理化學(xué)(II)學(xué)生期末考試卷面成績分布

        3.2 學(xué)習(xí)態(tài)度變化

        與改革前相比,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性增強。學(xué)生在課堂中參與討論、課堂習(xí)題的積極性增強,課堂彈幕和投稿數(shù)量增加明顯。在課程網(wǎng)站的學(xué)習(xí)記錄中,學(xué)生使用課程網(wǎng)站的頻率很高(見圖4)。在調(diào)研問卷中,大多數(shù)學(xué)生表明,本課程的教學(xué)改革能夠有效的促進學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)興趣。

        圖4 課程網(wǎng)站學(xué)生學(xué)習(xí)次數(shù)及視頻學(xué)習(xí)時長統(tǒng)計

        3.3 學(xué)習(xí)能力變化

        教師通過學(xué)習(xí)任務(wù)的分配,學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課前討論(線上、線下討論均可,提供學(xué)習(xí)照片)、課中討論、課后知識網(wǎng)絡(luò)圖繪制、項目式學(xué)習(xí)等,學(xué)生的能力逐步提高,大部分同學(xué)可以自主完成知識網(wǎng)絡(luò)圖,能通過合作查閱資料,討論等完成相關(guān)項目的學(xué)習(xí),并能在課堂中進行展示。

        3.4 教學(xué)滿意度分析

        通過學(xué)習(xí)通發(fā)布問卷,在2018級和2019級教學(xué)中均實施了改革,學(xué)生對老師教學(xué)改革的整體滿意度在97.9%和97.3%

        4 結(jié)語

        為提升我校學(xué)生學(xué)習(xí)效果,在我校實施基于智慧教學(xué)工具(雨課堂)的教學(xué)改革,雨課堂有效的支撐OBE教學(xué)設(shè)計的全過程,切實體現(xiàn)以學(xué)生為中心,以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念。智慧教學(xué)工具為形成性評價提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。當然在實施過程中也存在一些問題,比如學(xué)生手機卡頓無法及時完成,以及未在考試模式下,課堂測試、課后測試無法防止抄襲等問題。對《物理化學(xué)》課程的教學(xué)進行了基于智慧教學(xué)工具的改革,積累了一定的經(jīng)驗,可以為運用智慧教學(xué)工具開展教學(xué)改革提供一定的借鑒[6]。

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