基于速課平臺的物理化學教學難點突破研究

陳明潔 劉維 胡航 彭一鳴 劉海峰

摘? 要：本研究把速課微課堂應用于物理化學難點教學中，將知識難點、重點構建成PPT轉換課件、速繪微課、輕課件等多種網絡教學資源，課前和課后及時推送給學生進行線上并行教學。初步的實施效果表明：基于速課教學平臺的知識難點線上并行教學模式可有效改善當前物理化學難點教學中存在的主要問題，擴大和加深師生間的良性互動和交流;教師利用速課平臺提供的立體化數據分析和全面的教學質量監控體系加強了對學生的監督，實時把控學生對知識難點、重點的掌握情況。通過一學期的實踐應用，利用速課微課堂輔助物理化學重點、難點教學對教學效果的提高有良好的促進作用，學生評價較好。

關鍵詞：物理化學;速課平臺;難點突破;并行教學

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2021）06-0016-04

Abstract： In this study， the Suke platform is applied to the difficult points' teaching of physical chemical. The difficult knowledge and key points constructed into PowerPoint conversion courseware， quick drawing micro course， light courseware and other network teaching resources are timely given to students for online parallel teaching before and after class. The preliminary implementation results show that the online parallel teaching mode of difficult points based on the Suke teaching platform can effectively solve the main problems existing in the current difficult points' teaching of Physical Chemistry， expand and deepen the benign interaction and communication between teachers and students. The mode can strengthen the supervision of students and control the students' mastery of knowledge difficulties and key points by using the three-dimensional data analysis and comprehensive teaching quality monitoring system provided by the Suke platform. Through a semester of practical application， the online parallel teaching mode can effectively improve the teaching effect， and the students' evaluation of using the Suke micro class to assist the key and difficult points' teaching of physical chemistry course is good.

Keywords： Physical Chemistry; Suke platform; difficulty breakthrough; online parallel teaching

教育信息化2.0行動計劃（教育部 教技〔2018〕6號）要求積極推進“互聯網+教育”，堅持信息技術與教育教學深度融合的核心理念，建立健全教育信息化可持續發展機制，構建網絡化、數字化、智能化、個性化、終身化的教育體系，建設人人皆學、處處能學、時時可學的學習型社會，推動我國教育信息化整體水平走在世界前列，真正走出一條中國特色的教育信息化發展路子[1]。該行動計劃的推出，對教學資源建設、網絡學習應用、教育治理能力、智慧教育創新、信息素養提升等方面提供了具體的指導思想。如何踐行該行動計劃，真正實現信息技術與教育教學深度融合是每位一線教師應該思考和努力的方向。

華南農業大學的物理化學（公共）課程是為生物技術、生物工程、食品科學與工程、環境科學、材料科學與工程等專業在大學二年級開設的一門重要的必修課。物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發展起來的研究化學變化規律的科學，它集物理、化學、數學于一身，是整個化學科學和上述各專業的專業課程的基礎[2]。通過對本課程的學習，要求學生能比較系統地掌握物理化學基本理論和方法，進而培養學生嚴密的邏輯思維和科學的學習態度，提高學生分析問題、解決問題的能力[3]。這些不僅是后續培養方案中學生專業課程的必要基礎，同時也對學生今后從事本專業的技術與科研工作都有著深遠影響。

一、物理化學教學長期存在的問題

目前，我校物理化學（公共）課程的教學方式基于運用多媒體教學手段，以課堂教授為主，學生自學為輔的教學模式組織教學。然而，由于物理化學的學習涉及高等數學和物理相關的基礎知識，存在一定的學習門檻，加之課時有限，物理化學的課堂講解存在很大的挑戰，學生普遍反映該門課的學習難度大，存在“教師教的累、學生聽的暈”的現象。尤其是一些知識難點和疑點，即便教師在充分利用課堂時間、優化教學內容的情況下，每屆學生的期末試卷分析中發現丟分點、混淆點都基本一致。比如，熱力學中熵變的計算和自發性的判定，化學勢、不可逆相變等概念;電化學中電動勢的計算，標準電極電勢和活度等概念，以及動力學中速率常數的計算和動力學方程的近似處理。

為了解決這一問題，我們也進行了其他途徑的嘗試，比如在教授知識難點之前，要求學生做到課前必須預習、課后必須復習，每章的知識難點作為平時作業布置以及考前重點答疑。但由于缺乏有效的監督機制和交流途徑，上述手段的效果十分有限，單是平時作業就發現雷同現象較為普遍。加之信息時代的來臨，學生大部分課下時間被網絡“占領”，據教育部《在校大學生智能手機使用情況調研報告》顯示，在校大學生每天使用手機時長5小時以上的人群占比為67.9%，為了預防手機上網成癮，學校為此也采取了上課手機統一保存的措施，甚至打出了“走下網絡，走上操場”的口號。上述局面，使得課時有限、課堂難點教授不充分，而課下學生時間被手機網絡霸占，不能被充分利用在學習上的矛盾尤為突出[4]。如何能夠讓學生更輕松的掌握知識，提高物理化學知識難點教學質量和效果，如何與信息時代對接，轉弊端為優勢，將導致學生墮落的工具轉變成督促其成長的有利武器，成為需要解決迫在眉睫的問題。

二、線上并行教學改革模式的研究

在大力提倡教師信息化能力與教學融合以及移動信息化發展趨勢不斷上升的大背景下[5]，實現移動教學，利用移動信息化教學創新應用來解決上述物理化學教學中面臨的問題，是本研究的出發點。91速課網（https：//www.91suke.com/）是免費為學生、老師、管理者提供輕便、高效的教學應用與管理服務的移動教學平臺，滿足MOOC、SPOC等教學理念，強化翻轉課堂與混合式教學，在教學中通過即時推送技術，實時向學生手機推送課件、資料測試等學習內容，并可通過簽到、點名、作業等教學任務，促進師生交互，打造全面的教學質量監控體系，促使老師從經驗驅動教學向數據驅動教學轉變。老師可利用其提供的輕便、強交互性的教學內涵建設服務，進行創作型課件、PPT轉換課件、速繪微課、輕課件等多種資源建設（圖1）。本研究可利用速課網提供的上述技術支持，輕松的建設線上知識難點、疑點微課堂并實時追蹤學生學習、掌握情況。比如：可在知識難點課堂講授前，將該課程的“PPT轉換課件”推送給學生預習，通過手機微信即可追蹤每位同學的預習情況，并根據討論區提出的問題在課堂上針對性的講解和提問;對于課后每個知識難點、疑點的線上強化和補充，教師可在電腦端通過制作“輕課件”和“創作型課件”微課堂完成;對于知識難點、疑點的答疑和習題講解則可輕松的隨時隨地在手機端制作“速繪微課堂”實現。每類課件微課堂都可以插入難點、疑點強化試卷，通過后臺數據統計掌握每位同學的完成情況，并可通過大數據分析掌握到每個班級中的需要督促的學生名單。

在物理化學教學中，微課堂可以輔助優化教學環節，有效突破難點、疑點，提高教學質量。有時一堂課所要突破的難點用那些傳統的教學手段無法講清或很難講清楚，但微課可以通過動畫、圖形、聲音等方式傳遞信息，把復雜抽象的內容生動、形象、直觀地表現出來，這樣既優化了教學環節，使學生更容易理解和掌握，又提高了教學質量，利于教學難點的突破。這類微課可以幫助學生課后重復學習，不斷再現知識形成過程、難點突破過程，幫助學生順利度過學習難關，進入后續的知識學習，避免出現較多的“困難”學生[6]。

本研究利用信息技術改變傳統教學模式，將每章的知識難點、疑點、易混點和必考點提煉出來的，具體分析每個知識難點課堂講授的困難點和學生學習的糾結點的具體成因和線上的針對性解決方案;然后基于每個知識難點的特點在速課教學平臺上將其做成視頻類微課、交互式微課、測驗型微課和混合型等不同類型的微課堂，在教學前和教學后通過即時推送技術，實時向學生推送預習課件、補充資料和測試等學習內容;在此基礎上，通過立體化數據分析與線上師生雙向交流途徑，掌握學生每個知識難點的學習實況，使教師從經驗驅動教學向數據驅動教學轉變，從而提升教學效率并打造更全面的教學質量監控體系，技術路線見圖2。如上建立的系統移動端微課程并行教學體系，在對串行教學內容不做大動作調整的情況下進行課后知識難點強化補充，同時充分利用學生的線上時間，擴大師生交流途徑，建立更有效的監督、評價體系。最后，提供可借鑒的經驗和理論從而助力教學變革、提升師生信息化素養、強化學校信息化應用水平以及促進高等教育資源共享的可持續發展。從長遠看，本改革模式的實施一方面可助力教學變革，提升師生信息化素養，強化學校信息化應用水平，另一方面對于項目建設、教學成果積累、學校品牌塑造等工作都有良好的促進作用。

三、改革的初步成效和展望

本改革模式在2019年第一學期針對19級制藥工程專業的學生進行了并行教學的初步嘗試。第一次上課，讓學生通過掃二維碼的方式加入到速課班級群里，教師可以通過手機實時查看所上班級學生總數和詳細信息，無需依賴紙質版點名冊，如圖3所示。速課平臺支持密碼，手勢和定位三種簽到方式，每次上課前讓學生拿出手機簽到，教師可以即刻看到考勤情況，該方法避免了大班上課點名浪費時間和學生冒名簽到的情況。

每次上課前，我會將本次課的PPT提前推送到班級，學生手機會接收到推送信息提示并進行預習，預習情況可以查看數據，對于沒有預習的學生，我課堂上會作為提問的重點，督促其改進學習態度，如圖4所示。

上課期間，我不容許學生再看手機，因為手機帶入課堂會對現有的課堂教學內容和秩序造成影響，并嚴重分散學生的注意力。尤其是大班教學，課堂上等所有學生拿出手機做題，再監督其放好手機，很難做到整齊劃一。針對預習時學生在速課網上的提問，我會針對性的在課堂上進行講解。

課后對于本次課涉及的重點知識，我會及時推送重點內容補充課件和相應的試題，如熱力學第二定律相應測試內容推送給學生后，學生成績排名，題目出錯率等一目了然，見圖5。通過數據分析，我能及時掌握學生每個知識難點的學習情況，并對出錯率高的題目在速課平臺上講解，不占用課堂時間。

針對知識難點不理解的地方，學生可以在討論區提問，我的回答所有學生都可以看到，避免了相同問題多次提問，多次回答的重復工作，和學生的交流效率大大提高。速課平臺對總的簽到率、課件學習完成率、測試達標率、作業提交率、討論覆蓋率以及學生綜合排名都有數據統計，教師可以全面掌握每個學生的學習情況，對知識難點的理解程度，并在后面的總復習中有針對性的教學。

通過把速課微課堂應用于物理化學難點、疑點并行教學當中，我們發現線下補充式的并行教學模式可以有效改善當前傳統物理化學教學當中存在的主要問題，考勤和課前、課間與課后的良性互動，擴大和加深了師生間的交流;通過課前推送學習內容，并加強對學生預習的監督，可針對性的增加一些重難點知識點的講授深度;課后重點知識內容和測試的補充可以進一步鞏固學習效果并及時發現問題。通過一學期的實踐應用，證明利用速課微課堂輔助物理化學課程重點、難點教學，學生評價較好，對教學效果的提高有良好的促進作用。

相對于需要較高的技術條件、可觀的經費支持和制作過程較為復雜的慕課建設，本研究將現有的91速課移動端教學平臺引進我校《物理化學》課程教學，以簡易的方式構建PPT轉換課件、速繪微課、輕課件等多種網絡教學資源，及時將教學難點、疑點微課堂推送到學生手機微信的公眾號上。同時，本研究著重于課前和課后知識難點、疑點的線上補充教學，并不要求將手機帶入課堂從而對現有的課堂教學內容和秩序造成影響。通過91速課教學平臺提供的立體化數據分析與全面的教學質量監控體系，實時掌握學生對知識難點、疑點的掌握情況，提升教學效率并解決課后師生交流不暢問題。今后，我們會進一步完善物理化學知識難點、疑點速課微課堂并行教學實踐方案，形成一套完整的物理化學知識難點、疑點教學網絡資源，并覆蓋所有的公共物理化學課堂，逐步推廣到其他課程和專業。成果還將推廣到當屆數字化學習網絡資源中，強化優質數字教育資源建設與共享行動，通過發揮示范輻射作用，使更多的學生受益。

參考文獻：

[1]任友群.走進新時代的中國教育信息化——《教育信息化

2.0行動計劃》解讀之一[J].電化教育研究，2018，39（06）：27-28，60.

[2]徐佳.化工專業物理化學課程的教學改革與實踐[J].教育現代化，2018，5（05）：129-131.

[3]張義娜.新時期高校物理化學實驗教學改革與實踐探究[J].教育教學論壇，2019（13）：112-113.

[4]馬獻力，劉漢甫，李芳耀，等.翻轉課堂在《物理化學》課程教學中的應用思考[J].教育教學壇，2017（06）：237-239.

[5]張琳，馬菲，盛良全.基于微信支持下翻轉課堂在材料合成化學課程中的應用探究[J].廣東化工，2018，45（24）：61-66.

[6]張長華.利用微課突破教學重難點[J].成才，2018（8）：46-47.