環境學實驗課程線上線下混合教學模式研究

王 楠,金雪松,張延鵬

(1.長春師范大學,吉林 長春 130032;2.長春市九臺區六臺中心學校,吉林 長春 130517)

隨著信息技術的飛速發展,為順應“互聯網+”時代教學模式的變革和發展,提升高校人才培養質量,本文探索建立了環境學實驗課程線上線下混合教學模式。從實驗課程準備、實驗線上教學、線下實驗實施及持續的意見反饋四個模塊進行研究,旨在幫助學生增強自主學習意識,培養創新精神,提高實踐能力。

1 環境學實驗課程線上線下混合教學研究背景

1.1 課程研究背景

《中國教育現代化2035》中指出:“加強課程教材體系建設,科學規劃大中小學課程,分類制定課程標準,充分利用現代信息技術,豐富并創新課程形式”[1]。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2022—2022)》中明確指出:“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視”[2-3]。為了適應信息化時代的蓬勃發展,滿足當代大學生的學習需求,傳統課堂教學模式改革迫在眉睫。

環境學實驗課程是環境科學專業課程教學體系的重要組成部分,與理論教學相輔相成。教學基本任務是對學生進行基本技能、實驗方法和創新能力的訓練[4],使學生加深對大氣環境、水環境及土壤環境的基本概念、現象及相關原理的理解,掌握一般實驗技能及儀器設備的使用方法,學會實驗數據的處理及分析,具有一定的解決環境實驗技術問題的能力。

1.2 課程存在的問題

隨著教育水平的不斷提高,傳統教育模式暴露出很多弊端;在當前的實驗課程中,仍存在一些亟需解決的問題[5]。

一是教學目標缺乏層次。著名教育家布魯姆把教學目標分為六個層次:知道、理解、應用、分析、評價、創造[6]。傳統教學方法往往忽視學生的差異性,不利于分層次設計教學目標。教師應根據學生的不同水平和能力,設定不同的策略指導方法并布置相應的作業,避免學生培養的兩極分化問題。

二是教學內容設計滯后。環境學主要涵蓋環境自然科學、環境技術科學和環境人文社會科學等領域的內容。隨著環境問題的日益嚴重,技術與應用知識也不斷更新,導致教學內容的設計出現一定的滯后性[7]。教師根據新技術新方法設計新的教學內容時,會發現實驗室沒有更新實驗所需的儀器設備及實驗耗材,導致部分實驗課程無法開設。

三是未適應學生的需求。泰勒目標模式認為,如果要對教學目標作出明智的選擇,必須考慮學生的需要[8]。傳統教學往往過于死板,忽視學生的心理感受、體驗,不重視學生的個體體驗。教學中應適當地將課程內容與學生的心理素質及社會適應能力等聯系在一起,讓學生從課程中獲得專業知識的同時增加學生的情感體驗,引領學生的價值導向。

為彌補傳統教學模式的諸多缺點,提升課程的教學效果,本文提出在環境學實驗課程中開展線上線下混合教學模式的研究,根據實驗課程的特點,設計并構建混合式教學模式的具體設想及實施方案。

2 教學過程組織與設計

構建環境學實驗課程線上線下混合教學模式,重點從四個環節進行,分別為實驗課程準備、實驗線上教學、線下實驗實施及持續的意見反饋(圖1)。這四個環節層層遞進,為混合教學模式改革的開展奠定良好基礎。

圖1 混合教學模式設計圖

2.1 實驗課程準備

教師要為學生準備充足的學習資料,供學生在課前自主學習。課程資料形式是多樣的,包括實驗課件、微課、實驗視頻、習題集等。同時,教師要清晰地發布實驗學習任務,根據學生的差異,提出不同的任務書內容。

2.2 實驗線上教學

此階段以學生為主體,以線上資源為引領。學生在線學習實驗原理,熟悉實驗方法及步驟,明確實驗目標。考慮到線上學習環境比較寬松,為保證學習的有效性,教師需通過平臺實時與學生進行互動交流,跟蹤學生的學習情況,對未完成學習任務的學生進行線上指導和監督。學生可隨時通過平臺留言提問,教師在線逐一解答。

2.3 線下實驗實施

在實驗室內進行實驗實操?；谥皟蓚€環節,學生對實驗內容有了基本的了解,此階段教師是課堂活動的組織者。實驗操作前,針對實驗原理、實驗步驟、實驗內容等對學生進行提問,檢驗學生線上學習的效果。實驗操作中,學生互相監督操作的規范性,教師鼓勵學生獨立解決操作問題,組織學生討論疑點難點。實驗結束后,組織學生進行實驗結果分析與討論。

2.4 持續的意見反饋

課程結束后,教師通過面對面訪談或問卷調研方式,多角度、全方位對學生學習效果進行評價。通過反饋意見,教師掌握學生對課程的適應能力,在此基礎上不斷調整、完善教學設計。

3 課程教學效果評價

通過對學生進行問卷調查,了解學生的知識基礎、學習傾向性和學習探究能力等實際情況,使教學策略更能體現以學生為主體這一核心思想,促進教學設計的完善。通過訪談獲取課后反饋,以便了解混合式教學模式存在的問題,并及時作出修正和解決。采用線上方式對學生進行問卷調查及訪談,在基礎理論知識指導下,根據調查結果進行分析,得出相應的結論。

本研究選取化學學院環境科學專業兩個年級(2018級,2019級)學生作為研究對象,學生的實驗學時、實驗內容及平均年齡無明顯差異。調查問卷主要包括以下幾個方面:(1)學生對課堂教學的反饋;(2)學生視角下課堂教學情況;(3)課程需求分析,包括學生學習動機、學習興趣、學習收獲等;(4)學生對線上線下混合教學模式的態度。

分別對傳統授課方式及混合授課方式滿意度、課程內容掌握滿意度、課程目標滿意度、課程設計滿意度及課程整體滿意度進行了調查。由圖2和圖3可見,與傳統課堂教學相比,混合式教學方式的整體滿意度比較高。傳統教學中對課程課前準備及課后布置的滿意度、對課程目標的滿意度、對課程設計的滿意度都比較低,其中對課程內容掌握的不滿意度高達44%。這主要是因為線下教學往往忽視學生的差異性。在實驗課程教學過程中,教師教授并操作后,部分學生并沒有完全理解實驗過程,不能夠獨自完整地完成實驗。由于實驗時間有限,大多數學生都會求助其他學生來完成,致使學生缺乏獨立思考能力及動手實踐能力?；旌鲜浇虒W中,學生可在線上對課程反復聽、反復看,能很清晰地看到老師的示范和講解。當學生充分了解實驗原理及實驗過程后,線下實踐才會順利進行。

圖2 傳統授課方式滿意度調查結果

圖3 混合授課方式滿意度調查結果

混合教學模式下學生學習態度調查結果如圖4所示。通過調查結果可以看出,絕大多數學生能自主完成學習,并積極探索?；旌辖虒W模式提高了學生的學習興趣、實踐能力,學生都有較大的收獲。這是由于混合式教學把傳統教學的時間和空間都進行了擴展,“教”和“學”不一定在同一時間同一地點進行。傳統教學普遍以教師為主導,老師教,學生學,忽略了學生學習的主體性,學生對學習往往缺乏興趣和積極性。傳統教學更注重學生對所學知識的掌握,忽略了對學生學習能力的培養,不利于激發學生的創新思維和創新能力。混合教學模式將課程學習的兩個步驟——理論傳授與實踐運用分別放在線上與線下,線上學習通過預習資料、學習視頻與習題自測等環節來完成,線下學習通過實操訓練、交流探討、合作互動等形式來完成。混合模式的學習過程充分體現了教師的主導性和學生的主體性,激發了學生的學習興趣,鍛煉了學生的探索能力。

圖4 混合教學模式學生學習態度調查結果

混合教學模式不同環節滿意度調查統計結果如圖5所示。結果顯示,學生對混合教學的滿意度高達80%以上?；旌夏Ｊ浇虒W構建了實驗課程理論與現代技術應用相結合,重視教學過程中學生的參與性,線上線下相輔相成的課程體系?；旌鲜浇虒W使學生學習的熱情增加、學習效率提高,使師生之間的交流都更為順暢,進而完成從理論到實踐,再從實踐回到理論的升華過程。調查結果表明,混合教學模式提高了學生的綜合分析能力、設計能力以及創新意識。

圖5 混合教學模式不同環節滿意度調查結果

4 結論

本文從環境學實驗課程線上線下混合教學研究背景出發,設計了混合模式的教學過程,并對課程教學現狀進行了調查與分析。研究結果表明,與傳統課堂相比,混合教學模式更能夠體現學生的主體性,激發學生的學習興趣,鍛煉學生的探索能力,進而提升課程的教學效果。線上線下混合教學模式充分體現了教育教學和信息技術之間深度融合的必要性,但其課程體系還有待完善。在實施過程中需注意加強教師培訓,注意線上線下教學中各個要素的合理分配與整合,同時要大力推進技術支持和良性機制的建設,為混合教學模式的改革發展提供科學的支撐與指引。