基于現代信息技術的電磁學互動式課堂教學模式探索

陳苗根 周 云 陸赟豪

（[1]中國計量大學 浙江·杭州 310018；[2]浙江大學 浙江·杭州 310027）

1 背景

電磁學是物理學本科專業的必修課程，是現代物理學的三大理論支柱。其內容包括電磁場的性質、運動規律以及與物質之間的相互作用。電磁學不僅與人們的生活和生產技術密切相關，而且是電工學、無線電電子學、電動力學、電子計算機技術以及其它新學科和新技術的基礎。傳統的電磁學教學采用以教師為主的授課式教學模式，即以教師為主導、學生為主體，機械灌輸式的教學，教師在課堂上講什么，學生就只能聽到什么，其缺點也顯而易見。學生聽懂與否，聽懂多少，沒有一個很好的教學過程測評方法，所以這種教學模式不能夠起到培養學生科學素質和處理實際問題能力的作用。

近年來，隨著多媒體、互聯網等現代信息技術的發展，傳統教學方式受到了巨大的沖擊，也影響到了物理課程的教學。如今，互動式教學模式得以蓬勃開展。互動式教學模式，是把教育活動看作是師生進行一場生命之間的交往與溝通，把教學過程看作是一個動態發展著的教與學統一的交互影響和交互活動的過程。這個過程中，可以通過多媒體、電腦、網絡傳媒等信息技術方式優化“教學互動”模式。國外開發了諸如慕課（MOOC）、Blackboard之類的在線網絡教育資源。我國雖然在信息技術應用教育中起步較晚，但是非常重視。最近，現代信息技術在我國教育教學中的應用發展是突飛猛進，多媒體、互聯網等技術已經紛紛走進了課堂，并且建立了諸如浙江省高等學校在線開放課程共享平臺、中國大學MOOC在線之類的網上學習交流平臺。

2 現狀存在的問題

從我校以傳統教學為主的教學現狀來看，也或多或少的存在一些共性問題，以物理教學為例，主要表現以下為如下三點：

（1）多媒體技術諸如幻燈片和視頻動畫等雖然廣泛使用在物理教學中，但也只局限在教師演示、學生被動接受的層次，而在構建師生互動課堂方面，至今仍沒有很大改變。在實際教學過程中，從事教學的一線教師對信息技術的應用掌握還遠遠不夠，并沒有真正發揮出多媒體設備的優勢。另外，利用現代信息技術開展的課堂教學研究不多，缺乏理論支持和實踐檢驗，多數在教學中也只是使用，至于是否合適、應該怎樣選擇地使用，還缺乏必要的探索和實踐。

（2）對學生的學習評價由期末考試（一般占70%）和平時成績（一般占30%）構成，該考核方法沒有將課程知識與學生的素質能力對應起來，這樣的考核只能測試出學生的記憶力，而不能讓學生展示出其綜合水平，既不能激發學生的學習熱情，也無法科學評價每位學生的學習能力，考前臨時“抱佛腳”成了普遍現象。

（3）學生課堂學習的主動性和積極性不高，遲到和曠課情況時有發生，部分同學上課玩手機看短視頻、不聽講、作業抄襲等現象嚴重。這些現象說明，現有的教學模式和教學方法已經不能激發同學們的學習積極性，更不利于學生基礎知識和科學素質的培養。

以上的問題倒逼我們要對現有的教學模式和方法進行有效的改革、探索和實踐，使得課堂教學得以更有效地組織，使得學生的學習興趣和學習能力得以提高。

3 課堂教學模式探索

針對以上問題，我們對現在的物理學本科課程《電磁學》進行了如下的改革和實踐。

（1）利用手機和互聯網等現代信息技術，開辟互動式的第二教學課堂，彌補課堂教學中的不足。利用現有信息技術，開展第二互動課堂。我們主要利用浙江省高等學校在線開放課程共享平臺（MOOC課程），上傳學習資料包括幻燈片、視頻、作業習題、測驗等，要求學生通過網上學習，熟悉課程內容，并提出問題。授課前布置教學任務，設置預習問題，供學生們課前預習并提問，課堂后設置問題互動討論。討論和交流可通過浙江省高等學校在線開放課程共享平臺，還有可以通過釘釘軟件建立班級群的形式來加強師生之間和生生之間的互動。

（2）利用現代信息技術，綜合和合理考核評價學生的學習。傳統教學模式的教學考核方式主要是依據期末考試的成績，重視結果而忽視過程。因此，我們改變期末一張試卷定結果的考評方式，增加平時分的比例，除了課堂作業和出勤占總成績的20%外，根據浙江省高等學校在線開放課程共享平臺的自覺學習情況，平時分還可以通過如觀看視頻、每節作業、每章測驗、互動討論等方法來進行評價。網上自覺學習的成績可占總成績的50%，最后期末成績占比30%。我們通過平臺的學習自覺性情況以及互動討論的活躍程度等各個方面，采用多元和梯次的線上線下評價標準，利用信息軟件技術對每位學生做出系統全面的分析并進行正確的評測。

（3）嘗試利用多媒體信息技術，提高班級互動討論的效果。班級討論實施過程中，主講教師根據需要布置課前討論議題，學生通過使用現代信息技術，搜集討論議題的相關素材，在以3到5人為一小組中達成共識后，得出結論并利用多媒體技術（幻燈片和視頻等）進行展示，供師生和生生之間互動交流和學習。實踐證明，這樣的方式不僅增強了學生的學習主動性（有一部分學生的主動性也是被逼的），而且提高了學生對信息技術的應用和利用網絡獲取“碎片化知識”的能力，更有利于學生團隊意識的增強和團隊協作能力的培養。這里的成績我們一般部分代替出勤分，納入平時成績分，占總成績的5%。從實踐來看，效果還是不錯的。

4 意義

我們圍繞現代信息技術在電磁學課堂互動教學中的應用這一主題，通過線上線下混合式教學，探索實踐了互動式課堂教學模式，符合新時代下電磁學課堂教學。具體來說，有如下四個方面的意義。

第一，互動式教學模式能夠有機整合情感因素與智力因素，有利于學生的科學素質和綜合素質培養。互動式教學模式可以改變學生被動接受知識的局面。師生之間通過互動，不僅能夠增強教師把握學生學習知識情況，也能夠通過這種互動，加深師生之間的情感交流。

第二、利用現代信息技術延伸課堂教學，提高學生學習興趣。通過互聯網技術開辟線上課堂或第二課堂，主要利用MOOC課程、手機釘釘軟件等，將現代信息技術應用于互動式教學中，以此來增強師生、生生在課后的互動和交流，有利于提高學生學習興趣，使教學效果更為顯著。

第三，現代信息技術應用于互動式教學，形成多元化考評機制，全面評價學生。通過互動式教學模式，師生之間的交流進一步得到加強，教師能夠更全面的掌握學生的動態，便于更全面的評價學生。將現代信息技術應用于互動式教學中，形成一套基于網絡、手機、電腦等現代信息技術基礎上的交互學習方案。并在此基礎上，形成一套行之有效的教學考核評價體系。從實踐效果來看，互動式教學模式可以改變學生被動接受知識的局面。師生之間通過互動，不僅能夠增強教師把握學生學習知識情況，也能夠通過這種互動，加深師生之間的交流。

第四，增強學生的自學能力和提高物理教師的教學業務能力。通過實踐，我們發現互動式教學模式較傳統教學模式更復雜，學生學習興趣更濃，主動性也更強，但也有學生抱怨學習的時間大大增加了。另一方面，尤其是利用現代信息技術后，學生會給教師提出更多的問題，教師面對的教學局面更為復雜，其工作量也大大增加了，但對教師的業務水平能力提升和教學相長，也起到了正面和積極的作用。

總之，隨著多媒體、互聯網等現代信息技術的發展，傳統的教育受到了巨大的沖擊，也影響到了物理課程的教學。利用現代信息技術，結合線上線下混合式教學，我們開展了電磁學的互動式教學模式探索和實踐。這個過程中，我們主要通過多媒體、電腦、手機、網絡傳媒等信息技術優化“教學互動”方式和考評機制。實踐結果表明，基于現代信息技術的電磁學互動式課堂教學模式符合新時代下的課堂教學模式，具有很好的可行性。實踐結果也表明，這種模式可以推廣到其他的大學課程教學中去。