孫詠萍 楊 慧 李喜彬

(內(nèi)蒙古師范大學物理與電子信息學院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010022)

1 問題的提出

近年來,學校著力推進與提升本科教學的質(zhì)量工程建設.然而,數(shù)學物理方法(以下簡稱數(shù)理方法)是一門公認的綜合性強、難教、難學的物理學專業(yè)課程,課程的建設與發(fā)展面臨著巨大挑戰(zhàn).盡管在精品課程建設階段,數(shù)理方法已經(jīng)被評為自治區(qū)級精品課程(2009年);如今,又在一流課程建設的大潮中被學校認定為重點培育課程(2018、2020),然而,在實際教學中,師生雙方都尚存不足.其一,教師需要在不斷的傳授已知、更新舊知、開掘新知、探索未知過程中,在教學理念、方法和手段等方面綜合進行合理且大膽的創(chuàng)新嘗試,充分發(fā)揮引領作用;其二,學生應該增強自主學習的意識,根據(jù)課程特點,發(fā)揮主觀能動性,實行課堂內(nèi)外的有效學習.

基于觀察、訪談、調(diào)查問卷、學生日常表現(xiàn)、作業(yè)和學業(yè)成績,現(xiàn)將學生方面出現(xiàn)的主要問題進行匯總:

(1)學生高等數(shù)學知識單薄,且應用能力較差;

(2)先行課普通物理學知識掌握不夠,以致學生分析物理問題的思維緩慢,甚至難以進行;

(3)學習態(tài)度不夠積極,課堂參與度低.

為此,教學團隊一直致力于課程教學創(chuàng)新和改革的嘗試與實踐,取得了非常好的教學效果.以下主要從教學目標、教學模式、教學方法、教學評價4個維度進行具體說明,并提供結(jié)果分析例證.

2 教學創(chuàng)新與實踐

2.1 教學理念:融入課程思政理念 合理“深化”知識的育人價值

“課程思政”是教學創(chuàng)新的一個重要理念.專業(yè)課程應與思政課程一樣,在人才培養(yǎng)中同向同行,發(fā)揮協(xié)同效應[1].本課程的核心目標是培養(yǎng)學生基于數(shù)學物理方法的基本知識、理論與方法的理解,掌握建模知識、領悟求解數(shù)學物理定解問題的基本方法和培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力.誠然,人才培養(yǎng)需要三位一體——價值塑造、能力培養(yǎng)和知識傳授,價值塑造是教育目標的最高階形式,是落實立德樹人根本任務的重要體現(xiàn)[2].因此,專業(yè)課程的質(zhì)量建設應該將價值塑造和知識傳授體現(xiàn)在整個鍛煉和培養(yǎng)學生能力的過程中.

教學創(chuàng)新是課程改革的源泉與動力.在課程思政理念下,數(shù)理方法的課堂應該成為“課程思政”的主渠道之一.在實踐中,團隊在課程知識點(復變函數(shù)論與數(shù)學物理方程)與思政元素(價值觀、人生觀、科學精神、實事求是、團隊合作、家國情懷、民族精神[3]等)的契合上做了大量的探討.團隊定期一起聽課、評課、磨課,應用信息序列化加工理論[4]對教學內(nèi)容進行模塊化處理;在如何以知識為載體的課程思政教學中,深入挖掘知識的育人價值,形成了具體至每一節(jié)課的教學設計,旨在達成課堂教學中的潛移默化、潤物無聲,實現(xiàn)智育與德育的統(tǒng)一.

“課程思政”拓寬了教師的教育觀,提高了課程思政意識,同時對教師提出了更高的要求.教育者須先受教育,要廣泛閱讀,既要有扎實的學科專業(yè)知識,又要有對學科敬畏欣賞的人文情懷[5];能自覺、自發(fā)地積累德育素材,建立德育元素庫,并將其自然融入于教學.教師必須反復思考、推敲和凝練:哪些知識點能夠“思政”,如何才能恰到好處,怎樣昭示教育的自然無痕之魅力.而且,知識學習和思政育人之間必須保持必要的張力,切忌過猶不及和本末倒置.

2.2 教學模式:線上線下混合式教學 充分“優(yōu)化”學習資源的應用

基于對2016年全國高校數(shù)理方法教學會議內(nèi)容的學習,團隊充分意識到:在新時代背景下,線上學習資源的開發(fā)與利用具有重要作用與價值.課程團隊實時關注和學習愛課程和中國大學慕課網(wǎng)MOOC平臺的公開課,獲得華中師范大學李高翔教授、北京大學吳崇試教授和武漢大學姚端正教授負責的數(shù)理方法成熟的網(wǎng)絡課程.體驗與調(diào)研的結(jié)果顯示:參與這3個網(wǎng)課學習的人數(shù)累計分別為14 381、170 567、64 404人(2018年統(tǒng)計)以及17 763、180 500、68 615人(2022年統(tǒng)計).討論和反饋區(qū)學生的發(fā)言生成了彼此互助式學習氛圍.

實際上,通過多方學習,2018年初,我們數(shù)理方法教學團隊開始著力建設本課程的線上學習資源;2019年,正式投入使用.在疫情期間,線上平臺及學習資源得到了充分利用.近年來,線上平臺建設與線下課堂形成了優(yōu)勢互補[6],增強了學生與教師溝通的效度.學生線上學習的內(nèi)容包括授課視頻、電子教案、教學大綱、教學內(nèi)容、作業(yè)和試卷及參考答案,還有學生討論和反饋專區(qū).

在本課建設中,團隊十分重視教學研討環(huán)節(jié)及教師業(yè)務水平的提高.線下——利用“教研組會”討論授課內(nèi)容的教學設計,并付諸課堂教學實踐;線上——不斷整合優(yōu)質(zhì)教學視頻(學習通平臺中提供),發(fā)揮平臺的教學管理功能.數(shù)學物理方法線上資源內(nèi)容豐富,很多優(yōu)質(zhì)課堂教學視頻皆可納入本課線上學習相應的章節(jié)中.因此,線上線下混合式教學充分優(yōu)化學生對課程資源的利用,減少盲目性.很多學生,特別是數(shù)學和普通物理基礎薄弱的學生一致認為:線上學習令其受益頗多,可方便靈活地選擇學習時間,反復充電學習.

2.3 教學方法:問題驅(qū)動式教學 自然“強化”學習者的主體地位

在教學方法上,教師必須結(jié)合學情,堅持傳統(tǒng)與創(chuàng)新的教法優(yōu)勢相輔原則,方能為提高課程質(zhì)量、突出學習者主體地位提供自然恰當?shù)穆窂?近年來,隨著教育信息技術與教學的融合,課堂教學手段不斷推陳出新,從黑板至PPT、從線下至線上,形式多樣.然而,在積極嘗試多媒體技術下的視頻、音頻、動畫等融入課堂教學、應用可視化思維加強直觀性教學的同時,問題驅(qū)動始終是教學操作層面最核心和最基礎的元素[7],因此,問題驅(qū)動教學是確保課堂生態(tài)的關鍵.在教學中,學生始終是教學的主體;一定要體現(xiàn)和承認學生的主體地位,提高學生的參與度.

于此,問題驅(qū)動教學是教師基于學情預先規(guī)劃好的系列問題,啟發(fā)誘導學生積極思考,參與學習.它得以實現(xiàn)的方法是積極的互動——包括師生互動、生生互動、師師互動及教育和受教育者自己和自己的互動.大家(包括教師和學生)在互動的過程中一起共生成長,最終實現(xiàn)有效的教育和教學,鍛煉和培養(yǎng)出強大的應對未知的能力.特別是新冠疫情期間,問題驅(qū)動不失為線上教學的一個好方法.學生們在討論區(qū)里基于問題的互動討論不僅有助于知識的內(nèi)化,而且有利于開闊思維,思想碰撞,創(chuàng)造共生式學習空間.這種互動無疑對學習者的主體地位起到了自然的強化作用.

團隊在教學方法的探索中一致認為:只有讓問題驅(qū)動成為教學的核心,才能讓學生真正成為主體.教學效果對被教育者是被動強迫還是主動自發(fā)地參與教學過程是很不一樣的.后者顯然要比前者的效果好很多.這也是當今教育體系都在從以教師為中心向以學生為中心進行轉(zhuǎn)變的根本原因,其中,學生的角色需要從過去傳統(tǒng)教學中的被動學習向現(xiàn)在和未來的主動進取轉(zhuǎn)化.因此,針對每一個知識點的教學,我們均以大小問題為驅(qū)動,教師積極發(fā)揮主導作用,進而打破了數(shù)理方法課堂教學中學生參與度低、教師一言堂的困窘局面.

2.4 教學評價:多元評價方式 有效“量化”學生的知識與能力

教學評價是課程建設的重要組成部分.從教師層面,教學評價可以提供教學反饋,促進教學改革;對學生而言,教學評價則能夠衡量學生學習水平的發(fā)展.傳統(tǒng)的學業(yè)成績評價方法就是以一套期末試卷分數(shù)量化學生的整個學習過程,這顯然是不夠全面的.

為此,在課程建設中,我們把構建合理有效的教學評價體系[8]作為重中之重.以促進學生發(fā)展的評價觀,我們討論了出勤、作業(yè)、提問、討論、視頻觀看、線上平臺訪問、期末考試等各項指標的合理權重,旨在形成多元的客觀且全面的評價方式,進而有效地量化學生的知識獲得和能力提升.于此,將近5年各級(2014-2020)物理學漢班學生的成績評定情況進行了匯總與比較(含3個指標),如表1所示.實踐證明,多元合理的評價方式增強了學生對學習過程的重視、對自己投入精力的認可,最終生發(fā)出更好地學習本課的自信與熱情.

表1 近5年物理學漢班數(shù)理方法期末成績匯總

數(shù)理方法線上教學部分截圖如圖1所示.

圖1 數(shù)理方法線上教學部分截圖

3 分析與總結(jié)

綜上所述,基于教學中存在的“痛點”——教師理念偏差、課程本身知識有難度、學生厭學等問題,教學團隊重提與強化“以學生為中心”的教育理念,進行了課程改革與創(chuàng)新,線上數(shù)理方法教學平臺建設取得了階段性進展(截圖所示,見圖1).數(shù)據(jù)顯示:每學期學習通平臺的使用對象是數(shù)理方法教學團隊和一個自然班;在57人組成的自然班中,平臺頁面累計瀏覽量達到171 971次.課程數(shù)據(jù)可直觀統(tǒng)計每月學生的平臺學習情況,教師任務點發(fā)布視頻占96.97%,文檔占3.03%,且可明晰展示學生課程學習進度;通過平臺還可以建設題庫資源,進行過程性教學評價和成績管理.因此,通過課程建設,線上數(shù)理方法教學平臺將會逐步積淀、更新和優(yōu)化教學資源.

在課堂教學中,團隊更加重視物理課程的思想性和育人價值,進一步展開了大膽嘗試.在教學理念上,融入“課程思政”,突破難點、突出重點的同時,努力挖掘知識的育人價值;在教學模式上,積極實踐線上線下混合式教學,便于學生靈活進行課堂內(nèi)外知識的銜接與鞏固;在教學內(nèi)容上,依據(jù)學情,做了合理模塊化分解,力求教學符合學生內(nèi)在的心理機制;在教學方法與手段上,以問題驅(qū)動展開教學,自然地應用講授法與討論法,充分融入現(xiàn)代教育技術手段,提高學生的課堂參與度;在教學評價方面,秉持發(fā)展的評價觀,采用多元化評價方法,旨在促進學生的全面發(fā)展、實現(xiàn)智育與德育的統(tǒng)一.