基于網絡的PBL自主學習教學模式應用研究

宋春榮　馮蒙麗　劉進　蔡玉平

摘 要 通過大學物理“靜電場中的導體”課堂教學實例，從課前、課堂和課后三環(huán)節(jié)入手，探索在網絡環(huán)境下如何將PBL自主學習教學模式引入課堂教學實踐，為學生自主學習能力培養(yǎng)提供實踐依據。

關鍵詞 大學物理；網絡；PBL；自主學習

中圖分類號：G434 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）06-0135-03

Abstract The article explored a new teaching mode of PBL autono-mous learning based on network according to the university physics teaching example of condition in static electric field through the links of before-class，Classroom and After-class. The application research provided the practical basis for the cultivation of students autonomous learning ability.

Key words university physics； network； PBL； autonomous learning

1 前言

南宋哲學家陸九淵曰：“為學患無疑，疑則有進。”治學最擔憂的是提不出疑問，有了疑問就有了進步的基礎。基于問題的學習（Problem-Based Learning，PBL）正是以問題為核心，將問題與學習任務緊密結合，目前已成為國際上廣泛流行的一種教學模式[1]。自主學習能力是學生在學習活動中形成和發(fā)展起來的，是運用科學的學習策略去獨立自主地獲取、加工和利用信息，分析和解決實際問題的一種個性特征[2]。筆者以前期對學生自主學習現狀調查和網絡交互型教學模式分析為基礎[3-4]，在教學中通過基于網絡的PBL自主學習教學模式進行大學物理教學改革的探索和實踐，收到較好的教學效果。本文以“靜電場中的導體”為例進行說明。

2 課前環(huán)節(jié)——設計問題，明確目標

課堂授課前，利用網絡平臺，將精心設計的問題鏈上傳到網絡PBL專題問題網頁中，學生以問題為指引，通過在大學物理學科資源庫中搜索相關資料提前預習。通過這一環(huán)節(jié)，能夠為學生提供一個鍛煉自學能力的舞臺。教師在進行問題設計時，為了使學生明確學習目標，必須注意以下三個方面。

問題指向具有針對性 物理學家海森堡曾說過：“提出正確的問題，往往等于解決了問題的大半。”問題鏈的設計應該以實現教學目標為抓手，通過關鍵問題作為“題眼”，學生在查閱資料、討論交流時能夠有的放矢，從而對本講的教學內容形成較為清晰的認識，然后再通過其他問題的牽引達到熟悉重點、明確難點的目的。

問題內容具有連貫性 問題鏈的設計要考慮到內容是否具有連貫性，要一環(huán)扣一環(huán)，緊密結合。如果僅僅是問題的簡單疊加，學生只能通過問題掌握與問題相關的內容，無法發(fā)揮以點帶面的自主學習效果。

問題難度具有區(qū)分性 問題鏈的設計要具有難度的可區(qū)分性，一方面，就問題本身而言，既不能一葉知秋，也不能難于攀登，這兩個極端都不能達到基于問題的自主學習目的；另一方面，從學生來說，一個教學班的學生具有一定的差異性，在問題設計時要為每名學生提供能夠自主學習的機會。

如大學物理“靜電場中的導體”內容，根據課程標準，教學重點是導體的靜電平衡，難點是靜電平衡規(guī)律的理解與運用。按照以上要求，課前在網絡平臺上進行如下問題鏈的設計：

問題1：將導體放入靜電場中會怎樣？

問題2：什么是靜電感應？

問題3：導體靜電平衡的條件是什么？

問題4：靜電平衡狀態(tài)下，實心導體電荷分布具有什么特征？

問題5：什么是尖端放電？產生的原因是什么？

問題6：空心導體腔內無帶電體時，電荷分布具有什么特征？

問題7：空心導體腔內有帶電體時，電荷分布具有什么特征？

問題8：什么是靜電屏蔽？靜電屏蔽有哪些應用？

3 課堂環(huán)節(jié)——教為主導，學為主體

教學設計：主輔問題相得益彰 課堂教學中，將學生通過網絡提前預習的問題鏈作為主問題，同時在課堂中從主問題向外又不斷拓展，層層設疑，引出其他問題作為輔問題。主問題為樹干，輔問題為樹枝，構成PBL這棵茂密的問題樹，如圖1所示。

教學方法：問題牽引全程互動 課堂教學中，教師一方面以PBL問題樹牽引教學，引導學生不斷地發(fā)現問題、思考問題和解決問題；另一方面采取課堂小教師的教學形式，給學生充分提供上講臺鍛煉的機會，培養(yǎng)學生的口才、膽量和思維。通過問題牽引全程互動的教學模式，創(chuàng)設了一種“無疑時導其有疑，有疑時導其解疑”的教學情境，有效地激發(fā)學生自主學習的主動性和積極性，提高他們的自主學習能力。

教學檢驗：題目設計舉一反三 為使學生靈活運用導體靜電平衡的規(guī)律求解有導體存在時的電場和電荷分布問題，從網絡資源庫中選擇典型例題作為學生的練習題，以一道題目進行說明：

圖2所示，在帶電量為q、半徑為R1的導體球外，同心放置一個內外半徑為R2、R3的金屬球殼。求電荷分布及系統(tǒng)的場強、電勢。

學生分析完該題目后，教師又將該題目拓展，由淺入深，層層遞進，通過問題鏈的形式進行舉一反三。

拓展1：如果外球殼本身帶電量為Q，情況如何？

拓展2：如果此時內外球殼相連呢？

拓展3：要是外球殼接地后再絕緣呢？

拓展4：再把內球接地又如何？

通過以上拓展，學生逐步突破了本節(jié)的難點，對教學內容達到融會貫通的教學效果，用愛因斯坦的話說：“不是我聰明，只是我和問題周旋得比較久。”同時課堂上學生對問題的討論和爭辯，活躍了課堂氛圍，創(chuàng)設了一種激情昂揚的教學場面。

4 課后環(huán)節(jié)——緊貼教學，合理拓疑

課后環(huán)節(jié)的問題要達到學以致用的效果。一方面針對學生特點，設計了物理和軍事相關的問題，如：武器彈藥倉庫等重要軍事設施如何防雷擊？如何加強指揮、控制、通信和情報系統(tǒng)等電子設備的屏蔽保護？對于這些問題，教學要求是學生能夠通過網絡查閱資料，以教學小組的形式進行探討，給出方案設計，并通過網絡平臺進行反饋。另一方面考慮到教學內容的延續(xù)性，又對下節(jié)課的內容進行問題鏈的設計。如圖3所示，對比導體，電介質具有什么特征？將電介質放入靜電場中會怎樣？

5 教學效果——魚漁兼得

教學中經常說：“授之以魚，不如授之以漁。”意思是教給學生以知識，不如教給學生以方法。本文以“靜電場中的導體”課堂教學為實例，探索了網絡環(huán)境下的PBL自主學習教學模式，在該模式中，通過搭建學生自主學習的各種舞臺，學生不僅學會了知識，又掌握了會學的方法，培養(yǎng)了自主學習能力，達到了魚漁兼得的效果。

參考文獻

[1]DELIS R.問題導向學習在課堂教學中的運用[M].方彤，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2004：10-55.

[2]尹鴻藻，畢華林.學習能力學[M].山東：中國海洋大學出版社，2000：6-7.

[3]宋春榮，馮蒙麗，蔡玉平.轉型背景下的學員自主學習動機現狀調查[J].軍械教育研究，2013（4）：12-14.

[4]馮蒙麗，宋春榮，劉進，等.大學物理網絡交互型教學模式分析[J].中國教育技術裝備，2014（18）：132-133.