《物理化學》課程線上教學的實踐與思考

韓 麗，高 燕，李小倩，公維娟，王 慧，褚然然

(1.齊魯理工學院 化學與生物工程學院，山東 濟南 250200；2.齊魯理工學院 土木工程學院，山東 濟南 250200)

疫情逐漸被控制，企業已陸續復工復產，但對于必需依靠交流才能開展工作的教師行業，疫情讓我們"宅"在家里，即使這樣，疫情也沒能阻止教育的腳步。教育部發布《在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》，對疫情期間，高等學校停課不停教、停課不停學做出措施安排 。之后，泛雅、智慧樹、慕課、學堂在線等各大網絡教學平臺紛紛亮相，不僅提供了教與學的渠道，還提供了大量的免費教育資源。齊魯理工學院以泛雅網絡教學平臺為主，其它教育資源為輔，開展線上教學工作。

本人作為一名《物理化學》課程的授課教師，主要從線上教學優勢、《物理化學》課程的線上教學過程、存在問題及解決措施、課程思政等方面進行說明。

1 線上教學優勢

20世紀末，中國的在線教育開始了緩慢起步，2012年，數以百計的新興互聯網教育企業進入在線教育市場，國內的在線教育迎來新一輪的大發展[1]。線上教育借助電子設備，讓教師"宅"在家里也可教，學生"宅"在家里也可學，實現了遠距離的知識傳播。

線上教學采用的多媒體設備，解放了教師在授課過程中對黑板的依賴，課前，教師就可以將知識點整理于PPT，在授課時一邊播放一邊講解。PPT可插入動畫、超鏈接等功能，不僅節約了教師在課上的板書時間，也為我們的課堂平添姿色，令生澀、枯燥的知識變得生動易懂。

慕課、智慧樹等網絡教學平臺提供的大量免費教育資源，不乏各高校、各學科的國家級精品課程，各學科優質資源的可隨時、可重復查看，讓學生的知識獲取途徑更加多樣化，也讓學生的學習不再受學校、專業、時間和空間限制，促進了學生多元化、個性化和全面化發展，同時也對教育公平起到了積極的促進作用。

網絡課程的建設過程中，可將較難的知識點制成微課供學生學習，由于微課是針對某個知識點或者教學環節而設計的5～15 min的教學視頻[2]，學生可進行選擇性學習，不會因為在冗長的視頻尋找某個想要的知識點而失去耐心。另外，微課中也可設計知識拓展內容，比如驗證性小實驗、公式或概念的發展史、知識相關的科學前言等，滿足學生對知識的個性化需求，做到因材施教。

2 《物理化學》課程線上教學

美國進行的高度集中注意力試驗研究證實，成年人完成一件簡單而枯燥的任務，高度集中注意力的時間只能維持20 min。為了避免線上教學過程中學生出現注意力不集中、學習興趣遞減的消極現象，開展線上教學時，教師應避免滿堂灌，對知識點的連續講解時間盡量少于20 min。經線上教學實踐得出，最好的線上授課方式是將連續的知識碎片化，在單個知識點講解后，結合練習題或者學生默寫公式，讓知識由被動輸入轉變為動手+動腦的主動學習，轉變學生的身體功能分配，使學生的注意力可以多次集中。

《物理化學》課程最大的特點即公式多、概念抽象，相對于其它學科，學生學習的難度較大。在授課過程中，教師應盡力增加教學方法的多樣性、教學內容的趣味性、知識點的實用性和課程學習的挑戰性，從多方面激發學生的學習熱情，提高學生的學習興趣。除此之外，教師還要增加自身的人格魅力，以幽默風趣或意寓深遠的語言闡明學科的重要性。

如《物理化學》課程多組分系統熱力學一章中偏摩爾量一節的講解。

面對偏摩爾量這個陌生的專業詞匯，學生不太容易將其內化吸收，為了提高學生的學習效果，教師可結合BOPPPS模式，對知識進行啟發性講解。

2.1 導言(Bridge-in □ B)

以動畫形式說明化工廠儲液罐中存放混合溶液時，加入各液體體積要求，化工廠連續反應器需要投料時，投料體積的計算方法，如圖1。以視覺刺激引發學生學習興趣，以提問的形式激發學生的求知欲。

2.2 學習目標(Objectives □O)

以字體加粗、放大等形式，強調本知識點的學習收獲——學會在多組分系統中，判斷某一組分對系統性質(如體積)的貢獻，即偏摩爾量。

2.3 前測(Pre-assessment □ P)

為使學生能夠深刻地理解偏摩爾量概念，教師可利用實驗或以動畫形式將其與單組分系統的摩爾量進行比較(如摩爾體積)，以加深學生對偏摩爾量概念的理解，如圖2。

圖2 H2O對單組分系統和多組分系統的貢獻

2.4 參與式學習(Participatory Learning □ P)

對于某些較淺顯或之前已經學過的知識點(如摩爾體積)，可以結合翻轉課堂進行授課。課前，教師給學生分配任務；課上，以網絡教學平臺中線上選人的方式讓學生對知識進行講解，如圖3。通過參與課堂，讓學生有機會以教師的角度去分析、理解知識點，也讓他們明白相較于單純學習知識，以向其他人講授的方式進行學習，對知識的理解更加全面、透徹。

圖3 網絡教學平臺隨機選人

2.5 后測(Post-assessment □P)

知識點講解之后，可設計一道簡單而具有代表性的思考題，如圖4。由于題目比較簡單，學生的自信心大增，再采用線上搶答的方式調動學生積極性，活躍課堂氣氛。之后，可再設計一道難度適中的練習題，以線上選人的方式進行，讓每一位學生都緊張起來，積極思考問題。最后，再設計一道較難的練習題，以小組的形式進行主題討論，討論的結果可在下次課時說明，不僅能使學生在課后及時鞏固所學知識，還促進了學生之間學習的互相監督。

圖4 代表性思考題

2.6 總結(Summary □ S)

為鞏固學習效果，可采用問答的形式，讓學生以口述的方式說出本次課的學習重、難點。

授課結束，教師可借助網絡教育平臺發放匿名調查問卷，了解學生對知識點的掌握情況。課后，教師可將與偏摩爾量知識相關的實驗視頻鏈接公開于資料庫中，供學生參考學習。

線上教學流程，如圖5。

圖5 線上教學流程

3 線上教學存在的問題及解決措施

以網絡為媒介的線上教學，給師生的學習帶來了很大便利，但也存在一些缺陷。如：

3.1 《物理化學》課程中公式推導的講解

《物理化學》課程中涉及的大部分公式編輯繁瑣，線上教學過程中，涉及公式推導的部分，講解起來更是困難重重。若課上以屏幕共享的形式一步步推導，由于公式編輯耗時較長，會嚴重拖慢課程進度，若提前準備于PPT，課上只是對公式進行講解，難免枯燥乏味，時間一長，學生注意力不再集中，對公式的記憶開始形式化，理解也缺乏透徹。再者，單純用PPT講解公式推導過程，學生只能用眼來觀察整個復雜的公式，很難關注到其中的細節。因此對于課程中復雜公式的講解，可準備家用黑板貼，以板書的形式為學生展示公式推導過程。黑板貼除了線上教學可當黑板之余，也可供家里兒童涂鴉。

3.2 學生對網絡的應用，利弊共存

教師在線教學過程中布置的練習題，學生可以輕而易舉的從百度、搜狗等各大網站得到答案，教師無法真正了解到經過課程的學習，學生學會了什么，對教學內容理解多少。由此，教師布置練習題后，可發送請求，將學生的屏幕控制，一則防止學生利用網絡查找作業答案，二則在習題講解時，直接利用屏幕控制，學生的視覺效果更加清晰。

3.3 對學生的監督不足

線上教學初始，教師、學生均興趣高昂，授課過程中，學生的學習熱情高漲，課堂氣氛活躍。但隨著線上教學的時間延長，學生已出現賴在床上看視頻，甚至上課打卡后就消失不見，教師點名提問課程相關內容時，學生以信號不好或語音打不開為由拖延時間，拖慢課堂進度。因此，教師可采用課上隨機提問或以二維碼形式進行不定時簽到，對學生的到課率和持續聽講情況進行監督，如圖6。

圖6 學生利用二維碼簽到

4 課堂思政——新冠肺炎帶給師生的啟示和力量

2020年2月末3月初，本應是各高校開學的高峰期，但由于2019年12月以來，新型冠狀病毒(2019-nCoV)蔓延，其具有傳播途徑多樣、人群普遍易感和臨床表現多樣化等特點[3]，防控難度較大，且目前沒有特效藥。因此，疫情對教學秩序、學生心理均產生了一定影響[4]。特殊時期，教師應從疫情帶給我們的正面力量，對學生進行心理健康、理想信念和愛國主義教育，用積極的心態引導學生，讓學生形成端正、陽光的世界觀、人生觀和價值觀。

2020年2月21日，教育部辦公廳印發通知開展"共抗疫情、愛國力行"主題宣傳教育和網絡文化成果征集展示工作[5]，教師可緊抓契機，于在線教學過程中，適時開展課堂思政，其主旨如下：

(1)宣傳義無反顧，戰“疫”在一線醫務工作者們的勇挑重擔、敢于擔當精神，培養學生的責任意識；

(2)宣傳戰“疫”期間，為保障更多人不被疫情感染，志愿者們的大愛精神，培養學生的無私奉獻精神；

(3)疫情沒有打敗我們，必會讓我們變得更加強大。鼓舞學生戰勝困難的勇氣和決心；

(4)告誡學生，疫情不僅帶給我們力量，也給我們以警醒，保護野生動物，共建人類命運共同體勢在必行。