民族預科大學物理多元混合線上教學模式探索

劉志鵬

[摘 要]針對疫情下的少數民族預科大學物理線上教學，文章分析了線上教學的突出特征——師生時空分離和教學媒體為網絡及電子設備終端，提出緊緊圍繞物理學科特點、預科學生特點和在線教學特點，從課程教學目標、教學對象、教學平臺和環境、教學資源、教學活動、教學評價和在線學習支持這幾個方面入手，采取多元混合的方式，探索民族預科大學物理線上教學的模式。

[關鍵詞]少數民族預科;大學物理;多元混合;線上教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2022）01-0008-05

疫情發生后，根據教育部“停課不停教，停課不停學”的政策，以及筆者所在的北京郵電大學的部署，筆者所教的民族預科大學物理全面轉變為多元混合式線上教學。本文所談的“線上教學”指的是有固定班級建制、教學過程師生時空分隔、教學內容和教學活動全部依托互聯網開展的大學物理教學。本文中“多元混合”的含義是多種途徑、多種形式或多種方法的綜合使用。

大學物理作為高校理工科的基礎學科，對理工大學生科學素養的培養起著奠基作用，受眾學生非常廣泛。民族預科大學物理在線教學，既有民族預科的獨特性，又有大學物理在線教學的共性。因此，對預科大學物理線上教學設計和實踐進行總結反思，對推進今后信息技術與大學物理的深度融合有一定的啟發意義。

在線教學作為網絡時代遠程教育的實踐形式，既有特定技術支撐下的教與學規律的特殊性，又有其作為遠程教育實踐形式的共同性，其中遠程教育教與學時空分離的本質，決定了遠程教育實踐的關鍵是實現教與學的再度整合; 以媒體為中介的教學交互是在線教學再度整合的關鍵[1]。傳統大學物理教學發生在校園里，課堂教學發生在師生面對面的教室，教師更容易隨時收集信息掌握學生的學習情況，隨時調整教學內容及方法。在線物理教學最大的兩個特征，一是師生時空分離，二是課堂直播教學需借助網絡和作為終端電子媒體的手機或電腦。教師無法直接判斷網絡另一端的學生是否專注聽講、是否真正投入學習、是否真正掌握教師講授的知識。因此，教師要想保障學生的學習投入、學習質量，就必須比傳統教學更加重視教學過程各個環節、各個要素的設計和實施。

決定在線教學組織實施最關鍵的因素有三點：物理學科特點、教學對象特點和在線教學上述兩個特點。細化來說，影響在線教學效果的主要因素有：課程教學目標、教學對象、教學平臺和環境、教學資源、教學活動、教學評價和在線學習支持。上述諸要素都因“在線”而擁有新的內涵和新的形式。下文分別就這幾個方面對本學期大學物理在線教學模式進行總結。

一、明確在線教學目標，深入分析教學對象

疫情特殊時期，需重新制訂特殊時期下的物理教學目標：保持之前既定的教學進度計劃和教學大綱基本不變，重新審視和設計教學環節和教學要素，將著力點放在促進學生掌握大學物理的基礎概念、核心定理、基本技能上;關注學生的身心健康和歸屬感，建立學習組織;培養學生自主學習的能力，提升信息素養;融入思政元素，培養學生的愛國主義情懷。

大學物理在線教學質量需要從教學實踐各環節、各要素中得以實現，首先就是要分析物理教學的對象——學生。筆者所教的大學物理課授課對象為新疆籍兩年制少數民族預科生二年級理科生，共22人，這些學生都是民考民，即用少數民族語言參加高考，預科學習期間漢語是其第二語言。據學生投票調查顯示，超過一半以上的學生在線學習的設備是手機;根據國家高考民族政策，民族預科生高考降分錄取，這些學生普遍數理基礎薄弱;用第二語言漢語來學習大學物理，相當于母語是漢語的人用英語學大學物理，學生在聽課時存在一定程度的語言障礙。因此，學生能看直播教學回放的平臺就是首選。預科生數理基礎水平參差不齊，需要個性化的學習指導，故而能夠及時評測學生學習質量、精準記錄學生學習過程數據的平臺，也是筆者所關注的。此外，針對預科生基礎薄弱的現狀，預科物理教學應摸清楚學生的物理學習起點，采用“小步精進”的方式。小步，就是教學節奏適當放緩;精進，就是精心選取教學內容，聚焦在核心概念、核心定理和基本方法技能上，對教學重點難點要進行多次強化。

二、搭建四柱支撐、多元優化的在線教學平臺

在教學平臺的選擇上，筆者從大學物理課程的特點、教學過程中的實際需求出發，采用多個平臺混合優化使用的策略。大學物理課程的特點是概念和定理比較抽象，原理講解和應用都需要分析和演算，離不開動畫和板書展示;大學物理的內容相對比較深奧難學，教學過程中需要靠互動、實時的質量監測和反饋來了解學生的掌握情況。因此，筆者根據自己的教學實踐經驗，明確物理教學對在線平臺的需求有以下四個方面：一是課堂直播教學在線平臺需要系統穩定及網速流暢、方便教學內容動畫展示和墨跡板書演算、方便課堂互動及課后學生看回放，騰訊課堂很好地滿足了上述需求;二是教學質量監控上需滿足方便布置和收發作業、課堂上隨時進行小測驗、采集每個學生學習過程中的數據等需求，雨課堂可以很好地滿足這些需求;三是教學資源的發布和存放，需要系統穩定、網速流暢，能夠長久性存放學習資源，方便學生隨時隨地下載，QQ群滿足了上述所有需求，而且還有直播功能，可以作為騰訊課堂的第二備選直播平臺;四是師生課下互動，需要異步交流、討論、通知傳達，微信群可以滿足上述需求，并且微信還能跟雨課堂和騰訊課堂有關聯。

三、建設豐富多元的在線學習資源

線上學習資源是教學內容的載體。大學物理教學資源由在線核心教學資源和離線核心教學資源、在線拓展教學資源組成。其中在線核心的教學資源網需要基于網絡進行在線學習，包括騰訊課堂生成的課堂直播回放視頻、雨課堂課前預習課件、課后作業與解析、每章測驗題。離線核心教學資源是可以下載后離線學習的，包括筆者上傳到QQ群的課件、分章節制作的大學物理電子教材、課后習題解析、習題集及答案解析、部分錄課視頻。在線拓展教學資源是為學生推薦的物理在線MOOC教學視頻和趣味物理實驗。以上多種資源供學生自主學習使用。

四、大學物理在線教學活動

（一）課堂直播教學模式

課堂教學是線上教學最重要的一環。網上有海量的在線物理MOOC資源，但就其內容來說并不適用于民族預科“小步精進”的教學特點。因此，課堂教學中筆者沒有使用MOOC，而是全部直播教學。第一，在教學內容處理上，用課件清晰標注教學的重點和難點;在內容上進行切割，部分比較容易的內容，比如，保守力與勢能部分，重力、彈簧彈力、摩擦力做功就可以切割出來，放在預習任務里，課堂上聚焦講解難點——萬有引力做功。第二，課堂直播注重節奏、互動和學生參與度，目標是促使學生持續參與學習活動。按照教學環節的邏輯，影響學習者持續參與的因素包括情境進入、引導深入、學習、成績獲取[2]。首先是一個物理知識點相關的畫面情境，提出問題;然后引導深入，展開物理知識點;學習上注意參與度設計和互動設計，15分鐘左右為一個節奏，進行一次互動;可以提前在課件里設計多選題或單選題，直播時用騰訊課堂選擇題選項卡進行互動，也可以點名讓學生在討論區答題或點名語音連麥互動;或者每個學習小組輪流發言，其他小組評論。第三，美化課件界面。研究表明，在組織學習資源階段，教師要充分吸收多媒體學習中情感設計的研究成果，這樣可以有效誘發學習者的積極情緒，使其有能力進行更多的深層學習和認知精細加工[3]。運用顏色、字體、布局、圖像，使界面整潔美觀。第四，潛移默化地融入思政元素。物理課程內容有豐富的思政素材可以挖掘，例如，講到動量部分時，結合動量在發射火箭中的應用，講解我國航天技術取得的輝煌成就，激起學生的愛國意識和民族自豪感。

（二）預習作業、復習作業的設計模式

預習作業設計。前文提到教學內容里較容易的可以放到預習作業，并且緊跟著附一個選擇題檢測預習效果;前測，即與課堂內容相關的基礎知識技能測試也可以放到預習任務里，方便教師掌握教學起點;還可以把引例、提問放到預習內容中，激發學生的思考。

復習作業設計。當日課堂講的重點概念和原理，設計成選擇題;多項選擇題尤其能夠檢測出學生的理解掌握程度;重點例題布置成主觀題，或者仿照重點例題出一個考查該知識點的主觀題;每章結束后，以主觀題形式，要學生畫出本章主要知識點的思維導圖，幫助學生建立物理圖像，優秀的作業在微信群展示并進行課堂評講;主觀題作業還會給學生提供“學習支架”，提示學生先復習哪節課哪道題的直播回放，之后再獨立做出題目，或者提醒學生可以在自己的學習小組討論后再獨立完成;大部分題目，都在雨課堂提供答案解析，以方便學生隨時自主學習。課后作業覆蓋的知識點要緊扣重點和當堂所講內容，這樣能起到鞏固重點的作用;難易度要合適，使學生做題時有一種獲得感和成就感;作業設計要調動學生復習、看直播回放、跟同學討論的積極性，讓學生主動在學習上付出更多精力。

（三）有溫度的、多元混合優化的師生互動模式

疫情期間的在線教學，其本質上也是遠程教育。著名的遠程教育學者德斯蒙德·基更認為，在線教學的特征是教和學的行為時空分離，在教學過程中教師和學生的主體間關系，必須人為地重新創造，即教與學的行為再度綜合;必須借助媒體采用多種方式進行交流[4]。不僅學生需要互動來激發認知、促進知識建構，教師也需要學生的互動才能感知到學生，從而增強臨場感，調節教學節奏，激發教師的靈感。

多樣化的同步互動與異步互動。直播課堂上的互動為同步互動，即師生間、學生間的互動雙方都在線，互動是實時的。課下利用微信平臺、雨課堂平臺的互動是異步互動，即互動雙方并不同時在線，但教師和學生可以隨時發起互動，充分利用碎片化時間進行提問和答疑。異步互動分為班級互動、學習小組互動、師生一對一互動三種。班級互動是發生在班級微信群里的互動。一對一互動，有學生主動問詢教師，也有教師針對個別學生通過文字或語音電話進行學習調查或個性化指導。實時語音電話溝通效果比較好，其帶有關懷溫度，且便于深度了解學生。

大量板書實時互動。大學物理教學離不開板書，筆者購買了配置較高的手寫筆數位板;課堂上PPT講解、Word版習題講解、雨課堂網頁版圈畫批改學生作業，每次必用。直播教學時重要的概念、原理和例題，筆者都是邊講邊畫圖、推導，這種教師、學生、學習內容、教學軟硬件環境的互動方式，比純粹的PPT動畫展示互動效果更好。學期末物理在線教學的問卷調查顯示，73%的學生認為板書很重要，希望教師講解時多用手寫筆進行板書。

師生間的互動可以有趣、有溫度。課堂上偶爾有學生“抖機靈”式發言，教師可以寬容幽默地回應，作為課堂教學的調節劑。在微信群里，教師要常常給居家學習的學生們以理解、鼓勵。

五、多元混合的大學物理教學反饋與評價模式

（一）過程性評價的實施模式

在開學之初和每章學習伊始，筆者采用雨課堂平臺進行診斷性評價，摸清學生的學習起點，評價結果不計入成績。形成性評價，形式為預習作業、課堂隨堂提問和練習題、課后作業、每章測驗。課堂提問和練習是基于騰訊課堂，側重于即時反饋即時評講，平臺沒有系統化記錄;預習作業、課后作業、每章測驗是基于雨課堂平臺，各種題型都可以每題賦分，大學物理的主觀題教師可以圈畫批改并寫批語;雨課堂平臺自動采集評價信息，自動生成可視化測評結果，方便教師了解學生對每個知識點的總體掌握情況，也方便學生了解自己在全班同學中的水平。教師可以利用系統自動生成精準到每個人的詳細記錄，對學生進行個性化的指導。

（二）總結性評價實施模式

由于首都疫情，大學物理期末考試采取線上考試的方法，采用課堂派作為答題平臺，騰訊會議進行視頻監控，EV錄屏軟件全程錄屏騰訊會議（課堂派、騰訊會議、EV錄屏軟件這三個工具僅在最后期末考試用過一次，所以前文教學平臺沒有提及）。首先，線上考試要做到考試公平，就要防止學生作弊，考試題目數量要充足，考試時間長短合適，使學生整個考試期間忙于緊張答題，沒有時間作弊。選用的考試平臺要有同一題型題號亂序、選項亂序的功能，且全程監控學生做題進度、提交情況，平臺能夠禁止復制、粘貼，禁止多臺設備登錄同一賬號，課堂派可實現上述功能。考試題型分為單項選擇題和多項選擇題，往常的綜合性主觀題現在設計成選擇題，全程需大量動筆演算但不需學生手機拍照上傳，這大大減少作弊的可能。其次，在線考試應側重考查學生的學業質量，因此題目考查的知識點覆蓋面、計算題所占比例、難易度、各章節比例，都需精心設計。期末綜合成績由三部分構成：期末考試成績占60%;雨課堂精準量化記錄、導出的平時作業和測驗成績，占30%;學生課堂出勤、發言和作業提交積極與否，占10%。從筆者所教班級的最終成績核算來看，這樣很好地兼顧了過程和結果，體現了考核的科學性和公平性。

（三）注重多渠道反饋機制的建立

除了上述作業、測驗等反饋途徑外，筆者分別在學期中、學期末進行學生在線學習滿意度問卷調查，了解學生物理學習的詳細情況;在線教學過程中，教師隨時通過測驗、課堂提問、微信文字或語音訪談，及時了解學生的學習需求和學習困境、及時反饋和進行個性化指導。

六、多途徑的在線學習支持模式

在線學習中只有達到深層次學習，才能實現教學效果。深層次學習，體現在學習者對學習過程的參與程度上，具體表現在情感、行為和認知三個層面;具身情緒論指出，大腦并不是唯一決定人類認知的器官，身體、心腦、智腦通過內感方式互相交流[5]。大學物理教學完全實施在線教學，學生居家學習，首次體驗線上教學，學生在時空上彼此孤立、分散，因此也需要教師在情感、認知、行為方面的全方位支持指導。

（一）對學生在線學習進行情感支持

要注重滿足學生的臨場感、歸屬感、美感、成就感等方面的需求。為增強直播教學的臨場感，每次直播開始幾分鐘和最后幾分鐘，筆者都要開啟攝像頭直播。理解學生居家學習的不易，建立學習小組，促進學生高頻互動，增進交流和增強歸屬感;增強課件的美觀度、動畫視覺音效;教師課上課下的語言飽含更多的鼓勵;盡可能把物理原理應用情境化，比如學習動量定理微分形式時，可以先把颶風吹翻列車的案例給學生具體描述一下，并且給出相關圖片，然后提出問題：在這次自然災害中，假如你是工程師你如何估算颶風對車廂的推力？課堂習題、課后作業的設置數量和難易度得當，并提示支架、路徑，讓學生有學習的成就感和獲得感。

（二）對學生在線學習進行認知支持

因為學生往往并不熟悉各個在線教學平臺的功能，所以教師首先對騰訊課堂、雨課堂在線教學平臺給學生開展培訓，尤其是培訓學生充分利用雨課堂平臺的功能，引導學生利用“習題集”，重新做以往的測驗和錯題，進行自主學習、自主檢測。每章結束后，給學生提供表格或思維導圖的支架，幫助學生對比、梳理、總結物理知識要點，形成物理圖像。

（三）為學生在線學習提供行為支持

引導學生在信息化社會中適應在線學習、合作學習、自主學習。一方面引導學生課堂上多參與互動;另一方面在作業設置上動心思，預習作業、課后作業的布置都有固定的時間，使學生養成及時預習、按時復習作業的習慣;注重樹立正向榜樣，對及時看課堂直播回放的學生、作業表現優異的學生，在課堂上展示作業和回看記錄截圖時進行點名表揚;引導學生在學習小組內討論，或是提示學生看課堂直播回放的某個例題再寫作業，引導學生在物理學習上付出盡可能多的精力。

七、小結

（一）在線教學效果

從一學期的教學實踐來看，通過多平臺優化組合的多元混合式線上教學，筆者基本上完成了物理教學任務。筆者對所教22名學生基于雨課堂平臺，分別在期中和期末進行兩次線上物理教學滿意度問卷調查，設置5個選項：A.非常滿意，B.比較滿意，C.一般般，D.不太滿意，E.很不滿意。調查結果顯示，“非常滿意”和“比較滿意”的學生總人數在期中和期末分別為68%和87%;認為“一般般”的學生期中和期末分別占32%和13%;沒有“不太滿意”和“很不滿意”的學生。課堂直播教學參與度是全勤，教師課堂考勤比較嚴格。從雨課堂的數據來看，預習作業參與度略低，課后作業參與度接近全勤，但部分學生經常需要教師在微信群里催交作業。騰訊課堂導出的考勤記錄顯示，平均每次課有64%的學生觀看回放，觀看回放的學生平均觀看時間為28分鐘。期末的調查問卷顯示，91%學生認為“能夠看回放，對學習物理非常重要”。重視觀看課堂回放，跟筆者所教民族預科生物理基礎薄弱、母語非漢語這兩個特點密切相關。學期末學生問卷調查顯示，68%的學生認為自己的信息技術能力得到提升。這些都為今后信息技術與大學物理教學的深度融合打下深厚基礎。

（二）大學物理教學未來展望

在線教學要想取得良好的效果，教師不應把功夫放在如何講得更好上，而要把功夫放在如何讓學生動起來、做起來、討論起來。教師的角色應從單一的講授，走向設計、指導、幫助、干預等多元化角色[6]。教師應想方設法調動學生自主學習，想辦法設計驅動任務，并培養學生自主學習的習慣、時間管理的能力。疫情下大學物理在線教學積累的豐富經驗，必將促使今后的教學與信息技術全面融合，使教學過程各環節、各要素全面優化，從而提升學生的學習效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王志軍，陳麗.國際遠程教育教學交互理論研究脈絡及新進展[J].開放教育研究，2015 （2）：30-39.

[2] 彭飛霞.在線學習參與的作用機理與激發模型[J]. 成人教育，2020 （1）：18-23.

[3][5] 李文昊，祝智庭.改善情感體驗：緩解大規模疫情時期在線學習情緒問題的良方[J].中國電化教育，2020（5）：22-26，79.

[4] 蔣文龍.遠程學習理論與實踐的脫節：遠程學習研究應關注的重點：互動[J].河南廣播電視大學學報，2001（4）：40-42.

[6] 肖俊洪.與時俱進發展遠程開放教育理論：《重新審視遠程開放教育理論：數字時代的啟示》評介[J].中國遠程教育，2019 （12）：42-54.

[責任編輯：劉鳳華]

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