混合式教學模式在高師物理化學課程中的實踐應用研究

郭獻敏，郭華東，劉春宇，王麗珊，蘇婭男，徐金強

(長春師范大學化學學院，吉林 長春 130032)

伴隨著人工智能技術的飛速發展，從線下教學發展到線上教學乃至實現雙線融合教學成為時代發展與教育變革的必然。為更好地迎接這一挑戰，本課題組借助于超星學習通平臺，依托物理化學課程展開線上線下混合教學改革探索，并開展實踐應用研究。

1 物理化學課程中開展混合式教學改革設想的提出

“物理化學”是高校師范化學專業的基礎必修課程，是生物、環境科學、材料等專業的重要理論課程，也是很多院校碩士研究生入學必考的專業課程之一。該課程具有涵蓋內容廣泛、概念抽象、公式繁雜、使用條件嚴格等特點，在實施課程教學過程中存在諸多亟待解決的現實問題[1]。

一是高階課程教學目標未能得到較好實現。依據布魯姆的教育目標分類學理論，教育目標有低階目標與高階目標之分，知識的記憶與理解屬于低階目標；應用、分析、評價、創造則屬于高階認知目標[2]。 一流課程建設背景下，課程的挑戰度、創新性、高階性是高質量課程教學的重要價值追求，但傳統的以教師講授為主的課堂教學只能實現低階目標，而高階目標則無法得到很好的實現。學生在課程學習過程中也缺少有意義的學習經歷，缺少自主學習體驗與合作探究發現的過程，課程的過程方法目標和情意目標更不能得到很好的落實，這成為物理化學課堂教學的一個痛點問題。

二是課程實施面臨著課程內容多而課時量少的矛盾。師范類專業認證背景下，基于OBE理念，按照“一踐行、三學會”的目標要求，高師院校對人才培養方案進行了重新修訂與調整。新的培養方案重視理論與實踐的密切聯系，強化課堂教學的實踐環節[3]。物理化學課程理論課時從72學時銳減至48學時，面對這一現實，重組課程內容體系、重構課堂教學范式成為必然的選擇。

三是傳統課堂教學不能適應學生個性發展與未來發展需要。當前我們面對的教學對象是“00后”一代，這代學生身上有著鮮明的個性特征和個性化發展需求。我們對學生的培養不應該僅僅局限于當下，而是應當立足于學生未來五年的發展需求，面向未來教育智能時代，融入先進教學理念，融合現代信息技術，依托智能教育手段的高校課堂教學改革必然應先行，以實現新時代面向未來高質量人才培養的“變軌超車”。

面對上述教學困境與現實問題和當前教育技術變革的形勢及國家對高質量課程建設的政策要求，本文提出在物理化學課程中開展混合式教學改革的設想，擬基于課程本體特點和有關理論，構建混合式教學模式并展開實踐應用探索。

2 基于超星學習通的混合式教學模式設計

混合式教學是一種采用現代信息技術，并將整個教學流程進行混合的教學模式。針對混合式教學模式，有學者提出了課前、課中、課后的混合式教學流程[4]，也有學者構建了四階段的串聯設計，即“面對面學習前(線上學習)—面對面學習(線下學習)—面對面學習后(線上學習)—下次面對面學習前(線上學習)”的四階段串聯設計，這為混合式教學改革的開展奠定了良好的基礎[5]。

在混合式教學過程中，選擇并借助一定的平臺來實現“目標—任務—活動—評價”的雙線融合是一個技術支持方面的關鍵問題。經過對比篩選、綜合考慮，在平臺的選擇方面，本課題組選擇超星學習通為主要教學平臺，完成“物理化學”在線課程的建設，并在平臺上發布課件、微視頻、作業庫、考試庫、討論資料、課外拓展課程資源。課程建設完成后，在參考借鑒已有研究和他人實踐經驗的基礎上，構建出物理化學課程混合式教學改革的具體運行機制，分階段進行混合式設計。

2.1 線上自主學習

教師通過超星學習通平臺發布課前學習任務，明確教學的重點和難點。學生自主登錄超星學習通平臺，根據發送的教學指令，學習對應章節的內容和視頻，逐個完成教師發布的任務點，理清學習的主要脈絡和步驟，完成對教學內容的認知和理解，并標注出疑難點。教師則通過監測平臺給出的統計數據查看學生學習進度和時長，監督學生的自主學習情況。對未按要求完成學習任務的同學可及時進行預警提醒，以有效縮小不同能力學習者之間的差距。學生在此過程中所產生的疑問、感想或體會均可通過平臺聊天工具進行留言。

2.2 線下課堂翻轉教學模式

線下課堂翻轉(BOPPPS)是由加拿大教學技能發展工作坊(ISW)開發并推廣的參與式教學模型，包括導入(Bridge-in)、明晰學習目標或預期成果(Objective or Out-comes)、前測 (Pre-test)、參與式學習(Participation)、后測(Post-test)與總結(Summary)六個環節[6]。 線下課堂教學均按照BOPPPS教學模式進行翻轉設計，在參與式學習環節，主要針對線上自主學習情況，圍繞學習的困惑點和疑難點，以學生的講解和討論為主。在前測和后測環節，主要借助平臺的“調查”“練習”“考試”等功能。實施前后測，及時獲取學生學習的反饋信息，在總結環節教師對高頻典型錯題進行引導性點撥，對學習思路和方法進行總結，及時矯正學生學習中存在的知識缺陷和方法不足。

2.3 線上反饋檢測與拓展學習

為進一步鞏固授課內容，教師課后及時發布在線作業；在單元結束后，發布章節測試，對學生的單元學習情況進行檢測；學期中期，發布調查問卷、小組合作任務等，及時獲知學生的學習漏洞，了解學生對混合教學模式的接受程度和想法，及時查缺補漏并修正教學策略。同時，學生還可以在線上多次觀看教學內容和課程資料，掃除知識盲點、拓展學習視野。在此過程中，教師也會隨時關注學生們的動態，利用平臺中的交流空間來答疑解惑，以幫助學生更好地完成課內知識點的課外拓展學習。

3 物理化學課程混合式教學改革成效

基于混合式教學設計，開展教學實踐，結合相關事實資料和數據結果，分析混合式教學改革的成效。

3.1 研究對象

本研究選取化學學院化本專業三個年級(2017級、2018級和2019級)學生作為研究對象，三個年級選取教材相同，學生的預修課程、平均年齡及學生素質均無明顯差異，期末考試試卷的考查內容及其難易程度相近。

3.2 研究設計與變量控制

(1) 2017級化本1班(66人)采用傳統課堂教學模式。教師在課前要求學生進行自主預習；課堂上教師對知識點進行講授；課后要求學生完成作業和知識點復習。

(2) 2018級化本1班(65人)采用線上授課教學模式。教師在課前發布學習內容和教學目標；在課中前一個小時學生自主觀看教師錄制的教學視頻，后半個小時，教師對學習內容和重點知識進行整理和總結；課后發布在線作業。

(3) 對2019級化本1、2班(95人)采用線上線下混合式教學模式。采取線上自主學習、線下BOPPPS教學模式、線上反饋檢測、拓展學習交替融合的混合式教學。

3.3 結果與分析

對三個年級的學生進行對比試驗。通過調查問卷，對采取三種不同授課方式的學生在課前預習完成情況、課堂氣氛及學習的積極性與主動性、課后對教學內容的復習和作業等情況進行了統計，同時以“物理化學1”的期末考試成績為標準，對教學成果進行總結和分析。

3.3.1 問卷調查結果分析

3.3.1.1 不同授課方式的學生調查分析

表1是三種不同授課方式的學生調查問卷統計表。從表1的調查結果可以看出，與傳統課堂教學和混合式教學方式相比，線上教學在課前預習、課堂學習的積極性與主動性及課后對教學內容的復習、作業等方面的完成度都相對較低，不同意的高達43%以上。這主要是因為在線上教學過程中，大多數學生的自控力較差，缺乏教師的時時管理，且該模式為單向灌輸，缺乏師生互動，學生對知識點理解出現偏差時教師無法及時發現并糾正。此外，盡管學生對傳統課堂教學和混合式教學都相對比較滿意，但與傳統課堂的教學過程相比，混合式教學無論在課前預習、課中的互動性還是課后的復習、作業的完成度占比更高，特別是課堂氣氛活躍，學習的積極性與主動性和對課程整體有較高滿意度。這表明線上線下混合教學模式更受大學生的認可，激發了學生的學習興趣，培養了學生的自主學習能力，在一定程度上落實了OBE的教學理念。

表1 三種不同授課方式的學生調查問卷統計表

3.3.1.2 混合教學方式對學生學習影響的調查分析

本課題組對通過線上、線下混合授課的教學方式，對提高學生的學習興趣、養成良好自主學習、積極探索和學習反思的習慣等方面產生的影響進行了調查。對2019級化本1、2班的95名學生進行了調查問卷，問卷回收率100%，調查結果如表2所示。

表2 混合教學方式提高學生學習興趣和養成良好學習習慣的調查問卷統計表

從表2的統計結果可以看出,97.89%的學生都同意線上線下混合式教學方式極大程度地提高了學生的學習興趣。興趣是最好的老師，直接影響學生學習知識的深度和廣度，奠定了學生在期末取得良好成績的基礎。另外，混合式教學對學生的自主學習能力要求較高。在混合式教學過程中，教師通過學習通發布教學任務，學生自主下載學習資料，觀看教學視頻，這需要學生具有極高的內驅力來完成。采用一學期的混合教學模式，大約94%的同學認同混合教學的學習方式幫助他們形成了良好的自主學習、積極探索和學習反思的習慣。當然，也有個別同學對于混合式教學適應度較差，自主學習習慣也較差，他們一般表現為不能及時完成任務，作業提交不及時、質量較差等。因此，在今后的教學過程中，本課題組教師可以有針對性地幫助個別同學進行知識點梳理、習題訓練，并從思想上讓學生認識到自主學習的重要性。

3.3.2 期末成績結果分析

表3為2017級化本1班、 2018級化本1班和2019級化本1、2班“物理化學1”期末考試卷面成績分析。從試卷成績分析結果中可以清晰地觀察到，平均分最低、不及格人數占比最高的為2018級化本1班的學生，分別為71.28和20%；平均分最高、不及格人數占比最低的為2019級化本1、2班的學生，分別為83.85和1.05%；平均分、不及格人數占比居中的為2017級化本1班的學生，分別為75.38和4.55%。這表明線上教學不適合理論性較強的“物理化學”的學習，而通過“物理化學1”混合教學方式的實施，大大提高了學生期末考試的平均成績，降低了不及格率。同時，與2018級化本1班的學生期末成績相比，2019級化本1、2班的學生在90～100分數段的比例提高了29.26%，而80～90分數段的比例幾乎相等，這表明線上平臺和線下課堂的有機融合，可以讓一大部分學生的成績從原來的良好變為優秀，從原來的一般變為良好，極大提高了整個課程教學目標的達成度。

表3 不同年級、不同教學模式的“物理化學1”期末考試卷面成績分析

4 結論與反思

本課題組利用學習通教學平臺完成了“物理化學1”的在線課程建設，并對2019級化本1、2班的學生進行了混合教學模式的實踐探索。研究結果表明，與傳統課堂和純線上課堂相比，混合式教學方式更有助于培養學生養成自主學習的習慣，激發學生的學習興趣，實現師生的良好互動，提升課程的教學效果。

當然，在實踐的過程中，我們也發現化學學院教學設施相對比較落后，網絡覆蓋面還需進一步完善。同時，由于研究組成員初次運用物理化學課程混合教學策略，欠缺線上線下相融合的教學經驗，因此，實施的混合課程體系還有待完善。隨著教育信息化2.0時代的到來和教師研究視野的拓展，我們相信一定會尋找到最適合本校學情的最佳教學策略。