袁 博，郝潤龍

（華北電力大學〔保定〕 環(huán)境科學與工程系，河北 保定 071003）

引言

當前，傳統(tǒng)教學模式在我國教育界占據(jù)主體地位，在靈活性和自由度更強的高等教育領域也依然如此。師生關系是以教師為中心、學生被動接受并消化知識，而這種被動式學習模式對自制力較差的學生的學習積極性和創(chuàng)造性的傷害是不言自明的［1］。為了扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)模式中師生交流形式單一、缺乏有效互動等劣勢，混合式教學（可以提升課堂的教學活力，高效實現(xiàn)教學目標）被引入高等教育，并得到廣泛關注?！碍h(huán)境地學”作為一門交叉學科，主要研究地球和人類系統(tǒng)的發(fā)展、組成和演變規(guī)律，系統(tǒng)性地介紹調(diào)控、改造乃至利用自然規(guī)律服務環(huán)保行業(yè)的理論知識，其特點是知識點冗雜瑣碎，重點和難點不易突出，具有很強的實踐和應用性［2］。如何通過現(xiàn)代化的信息技術將原本零散、枯燥的理論知識，以有趣且抓人眼球的教學形式呈現(xiàn)給學生，是每一位“環(huán)境地學”授課教師面臨的挑戰(zhàn)。本文以陳靜生和汪晉三主編的《地學基礎》中的前五章內(nèi)容為例，結合環(huán)境科學學科和混合式教學的特點，對適宜前置的教學內(nèi)容和符合線下授課要求的內(nèi)容進行分類與分析，以期更好地培養(yǎng)學生的求知欲，提高教學效率，深化高校的教學改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、混合式教學的內(nèi)涵和優(yōu)勢

所謂混合式教學是指任課教師依托網(wǎng)絡平臺提前公布學習內(nèi)容，然后要求學生進行線上學習，此后在線下課堂上教師與學生圍繞所學內(nèi)容進行交互式討論和學習，實現(xiàn)知識傳授途徑的多元化及課內(nèi)課外環(huán)節(jié)的交織滲透，構成“課前—課中—課后”的閉環(huán)［3］。這一概念最早由國外教育培訓機構提出，由北京師范大學何克抗教授引入我國并首次正式倡導。他認為“混合式教學是將傳統(tǒng)教學方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡化教學的優(yōu)勢結合起來，既發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學過程的主導作用，又充分體現(xiàn)了學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性”［4］。據(jù)此可知，在混合式教學下，學生主動地接受知識，是知識和信息的加工者，教師只是創(chuàng)造條件和提供資源以調(diào)動學生自主學習的積極性，使學生能夠主動地對所學知識進行探索和發(fā)現(xiàn)。在這個模式中，現(xiàn)代化的信息技術起到了核心作用，因為它直接關系到授課教師構建學習環(huán)境的好壞，有助于學生建立對新知識的認知和體會。

在當下的互聯(lián)網(wǎng)時代，精品課、慕課、公開課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學形式層出不窮，部分高校教師已經(jīng)開始借助課外開放式網(wǎng)絡課程，利用情景式和啟發(fā)式教學來完成自己的教學任務，但新的問題也隨之產(chǎn)生：盡管擁有了豐富的教學資源和便利高效的交流互動平臺，但在時間自由的前提下，學生在線上平臺自學的效果并沒有預期的好，說明這類開放式網(wǎng)絡課程不能完全替代傳統(tǒng)的授課模式［5，6］。如圖1所示，混合式教學可以整合這兩種教學模式的優(yōu)勢，兼顧自主學習和有效督導，激發(fā)學生在線學習時的主動參與性，發(fā)揮任課教師的引導作用，在人格塑造和學習方法上培養(yǎng)學生。當然，預置學習內(nèi)容的手段也已經(jīng)多元化，教師可依托QQ群和微信等資源開展，也可依賴目前已有的線上平臺，如課堂派、釘釘、雨課堂等。需要說明的是，在采用混合式教學時，授課教師在整個學習環(huán)節(jié)的作用并沒有被弱化，反而起到更為重要的作用，因為教師的引導和啟發(fā)水平直接決定了學生積極主動性的高低。能否激發(fā)學生提出問題、思考問題和解決問題，成為教師在混合式教學過程中能否取得成功的關鍵。

圖1 混合式教學的內(nèi)涵示意

混合式教學的評價需要以學生的反饋為依據(jù)，但這種反饋不應只關注理論知識的掌握程度，還應考慮學生的情感和觀念等方面的因素。因為混合式教學需要學生處在一種思維活躍、興趣高昂的狀態(tài)，而不是沉悶呆滯、被動無趣。這就要求我們教師去激發(fā)學生的興趣，使學生主動發(fā)散思維、探究知識，讓課堂煥發(fā)生機和活力，實現(xiàn)高效教學?？傊诋斍暗纳鐣h(huán)境和技術水平下，在高等教育領域針對新時代大學生開展混合式教育的基礎已經(jīng)具備且條件成熟。

二、混合式教學在“環(huán)境地學”中的應用設計

以“地學基礎”中前五章的內(nèi)容為例，基于已開展的混合式教學實踐的經(jīng)驗，分享教學設計內(nèi)容。圖2 為“環(huán)境地學”課程混合式教學概念設計圖，不難看出在混合式教學過程中，授課絕不只是線上和線下環(huán)節(jié)的簡單機械相加，課前導學、線上自主學習、線下課堂重點和難點講解、分組深度討論、過程考核、課程拓展等環(huán)節(jié)都是混合式教學中必不可少的。此外，在混合式教學下，學生不僅要依據(jù)教學大綱和教學目標的要求，熟悉并掌握基礎專業(yè)知識，還可基于自己的需求和興趣，通過線上課程資源主動學習并積極思考，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，分工協(xié)作解決問題，做到活學活用。

圖2 “環(huán)境地學”課程混合式教學概念設計

針對“環(huán)境地學”中的分章節(jié)內(nèi)容，我們淺談一些在混合式教學中總結的心得和經(jīng)驗：對于以宏大高深和抽象難懂內(nèi)容為主的章節(jié)，如第一章《宇宙中的地球》，教師在前置知識中可以以古今趣聞和圖書典籍摘句為引，導出有關概念。以“宇宙”為例，古有“四方上下曰宇，古往今來曰宙”，那么現(xiàn)在又是怎么定義的呢？學生帶著問題去尋找答案，然后比較得出人類對自然界認知的進步和提升。同時，教師可以利用短視頻或圖片介紹如暗物質(zhì)、暗能量等振奮人心又抓人眼球的新物質(zhì)或新發(fā)現(xiàn)，讓學生在掌握這些知識的同時，覺得這門課程可以增廣見聞、開闊視野。此外，在介紹有關宇宙形成假說、太陽系起源和地球形成及演化的知識時，選擇合適的解說短片能事半功倍。需要注意的是，視頻長度盡量控制在3～5分鐘，且視頻內(nèi)容要與教材內(nèi)容保持一定的契合度。在線下授課環(huán)節(jié)，教師還要就視頻內(nèi)容及其延伸概念與學生進行討論，同時留意學生的關注點，及時調(diào)整線上環(huán)節(jié)前置的理論知識和展現(xiàn)形式，以便更好地為后續(xù)教學服務。

針對具象可感但種類煩瑣的知識，如第二章《巖石圈》，教師可由日常生活中的體驗和經(jīng)歷入手，在線上前置環(huán)節(jié)，讓學生自己尋找生活中的礦物和巖石，根據(jù)自己的感受描述所尋巖石的物理性質(zhì)，發(fā)揮學生的主觀能動性，用自己的標準區(qū)分不同的巖石。在線下課堂與學生交流時，匯總學生提出的區(qū)分參數(shù)，然后與教材中描述礦物和巖石的幾種參數(shù)進行比較，找到共同點，引出不同點，加深對新學名詞的理解，如解離、斷口、條痕等。至于莫氏硬度，從學生所尋的礦物或巖石中找出4～6種差異較為明顯的，讓學生通過對劃痕深度的兩兩對比，判斷巖石的硬度大小。在學生對硬度有較為清晰印象的基礎上，提出莫氏硬度劃分法，以生活中能夠接觸到的石膏和金剛石為例，講解莫氏硬度的定義和判斷方法及標準。當然，在前置學習任務中適量發(fā)布慕課視頻，傳遞相關知識也是一種較為理想的手段，但需要合理安排資源和學習進度，為學生設定在線自測環(huán)節(jié)，讓其自主探索學習。

對于第三章《大氣圈》內(nèi)容的學習，線上前置課堂可以從我國神舟飛船發(fā)射升空的過程中，經(jīng)過了哪些圈層、經(jīng)歷了哪些危險時刻來引入，制定學習大氣垂直結構的目標，推送關于干潔空氣和大氣結構的資料，發(fā)布流體靜力學方程的推導任務，讓學生主動探索學習，在線自測自查發(fā)現(xiàn)問題，討論并解決問題。在線下課堂中，教師應該對前置任務進行回顧和提問，對重點和難點知識進行強調(diào)與講解，讓學生主動思考氣溫的能量來源問題，隨后在課程擴展環(huán)節(jié)發(fā)布探究地面和大氣輻射對氣溫影響的任務，借助討論環(huán)節(jié)引入后續(xù)的大氣熱能和溫度的內(nèi)容。在介紹太陽輻射、地面和大氣輻射時，任課教師搜集圖片展示霧、露、霜、雨、淞等水汽凝結物，匯總介紹對流雨和鋒面雨等降水類型的視頻，介紹熱帶和溫帶等溫度帶的森林情況，然后集中上傳至線上前置課堂，分組討論并提問。在線上課程擴展環(huán)節(jié)，教師發(fā)布任務：“赤壁之戰(zhàn)與天氣系統(tǒng)中季風和氣候等因素的關系”，讓學生在查閱資料后與其有效討論，既豐富了課堂的趣味性，又復習鞏固了所學知識。

在第四章《水圈》的學習過程中，線上前置環(huán)節(jié)以“為什么尋找外星生命一定要先找水”為引，將學生的興趣拉滿，推送水圈的概念和結構模式，發(fā)布水量平衡的習題，讓學生自主學習水循環(huán)中的垂直交換和橫向交換，討論水循環(huán)的意義及人類對其產(chǎn)生的影響。在線下課堂重點和學生討論水循環(huán)的基本過程及主要環(huán)節(jié)，讓學生主動思考海洋水、陸地水和全球水之間的關系，為后幾個小節(jié)的內(nèi)容做鋪墊。在《地下水和天然水化學》章節(jié)中，地下水和天然水的分類及構造是基礎，教師應該引導學生將上層滯水、潛水和承壓水在地表及隔水層的分割下逐個區(qū)分開，然后才能理解水井和自流井出水的條件；學生還要掌握陸地水和海洋水中溶質(zhì)成分的形成過程，以及水化學類型受地理條件的影響規(guī)律。

《土壤圈》的學習首先要讓學生明確學習目標，在線上前置環(huán)節(jié)提出三個問題：土壤的來源和成分有哪些？土壤中含量最豐富的原生礦物是什么？土壤中最寶貴的水是什么？貫穿整個土壤的基本特性，推送關于土壤的組成特性、形態(tài)特性和環(huán)境特性的資料供學生學習和討論。在線下課堂與學生討論風化殼的三個階段及母巖風化過程中的原生礦物和次生黏土礦物，重點講解腐殖質(zhì)等土壤有機質(zhì)和空氣、水等土壤無機質(zhì)對土壤化學性質(zhì)的影響。此外，開展室外實驗教學，將學生分組后分別開展土壤剖面實驗，實地開挖并觀察土壤剖面，借助門賽爾土壤比色卡等工具加深學生對土壤外部特征的理解；利用多孔性土壤開展吸附重金屬和降解有色染料的實驗，討論并思考環(huán)境特性與土壤成分之間的密切關系。在課程擴展環(huán)節(jié)發(fā)布資料和習題，讓學生了解土壤形成過程的主要關鍵因素及我國土壤的分類系統(tǒng)和分布規(guī)律，與學生建組討論氣候、地形、生物和時間等因素對土壤形成的影響，使學生認識到土壤是一種不可再生的資源，提升對土壤保護的重視程度。鼓勵學生查閱我國土壤的種類和分布，教師與學生一起依據(jù)我國的土壤系統(tǒng)分類方法，對各個省份的土壤進行梳理，鞏固加深學生的認知。

結語

當前，如何在新冠肺炎疫情防控形勢下改變傳統(tǒng)的教學方式，將新型的教學模式應用于教學中，且達到較好的教學效果，是每一位高校教師需要深入思考的問題。在新時代的教學形勢下，全國高校都應積極開展教師現(xiàn)代化教學能力的培訓，為新型教學模式提供技術支持和機制保障，只有如此，才能繼續(xù)深化教學改革，重構傳統(tǒng)課堂，實現(xiàn)教育的現(xiàn)代化。通過在“環(huán)境地學”課程中實施混合式教學，提升了授課效率，激發(fā)了學生學習的主體意識，讓課堂煥發(fā)了生機與活力，提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量。