基于混合式教學模式的大學物理實驗教學改革和應用

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）17-0073-04

在現代化教育體系中，大學物理實驗教學不僅是理論知識的實踐延伸，也是培養學生科學思維與實踐技能的關鍵環節。但需要注意的是，大學物理實驗教學傳統教學模式因受到課堂時間、實驗設備以及師資力量等多方面的影響，使教學難以滿足學生的個性化學習與深人探究的需求。混合式教學模式的引入，可以為大學物理實驗教學帶來更多的新可能。

一、混合式教學模式概述

混合式教學模式改變了傳統教學方法，可以為學生提供靈活多變的學習環境，在這種模式下，學生學習不再局限于固定教室、固定時間，而是可以在教師指導下隨時隨地借助網絡平臺獲得豐富多樣的教學資源，這些資源既包含傳統文學材料，還有生動的視頻講解和互動練習，有利于豐富學習內容和形式。混合式教學模式可使學生依照自身學習進度來自由選擇學習內容，這種自主學習模式既可以鍛煉學生自我管理能力，也可以調動學生學習熱情及探索精神。1但需要注意的是，實踐操作屬于混合式教學中不可缺少的一部分，在實驗室環境中，學生可將在線學習的理論知識轉變為實際操作能力，再通過實踐進一步加深自己對知識的理論和掌握，這種理論與實踐相結合的學習方式既可以提升學生學習效果，也有利于培養學生動手能力和創新思維。總體來講，混合式教學模式以自身獨特優勢引領教育新潮流，可以為高素質人才培養奠定強有力的基礎。

二、混合式教學模式下大學物理實驗教學開展面臨的挑戰

（一）技術挑戰

混合式教學模式主要依賴技術設備和在線平臺，這樣就會增加教學過程中的技術難度，雖然現代科技為教育開展帶來諸多便利，但任何技術都存在一些潛在問題。如以學生在線學習為例，在學習過程中可能會遇到設備故障，并且網絡連接問題也是一個不可忽視的挑戰，一旦出現網絡延遲、斷線重連等問題就會打斷學生學習進程，這會直接影響到教學整體效果。[2]為更好地應對這些技術挑戰，院校既要有穩定、高效的在線教學平臺，還應為師生提供及時的技術支持，以此來確保教學更具連續性。

（二）學生自主學習能力挑戰

在混合式教學模式中，學生可被賦予更多自主學習空間，學生學習需要有更強的自主性和獨立性為支撐。但對大部分學生來講，從以往被動接受知識轉變為主動學習是一項不小的挑戰，這要求學生要學會如何正確管理自己的學習時間并制訂學習計劃，最為重要的是可以獨立完成各項在線學習任務。

（三）教學資源挑戰

混合式教學模式重點在于充分利用多種教學資源，以此為學生提供豐富且多樣化的學習體驗。然而，智能教學資源開發與應用并不容易，一方面，高質量的教學資源需要專業團隊來研發制作；另一方面，這些資源需要與教學內容緊密結合，確保教學更加有效。但現實情況是，并非所有學校都擁有一支專業的教師團隊和豐富的教學資源，這就要學校加強與外部機構合作，引人更多優質的教學資源，或自主研發適合本校學生的教學資源。

（四）硬件設施和教師隊伍的挑戰

物理實驗教學對設備與器材的依賴性較高，但部分學校因實驗投入成本較高，難以及時更新設備與材料，特別是那些高精尖的信息化設備，這導致混合式物理實驗教學的開展面臨諸多困難。教師隊伍綜合素質及教學能力也是影響混合式教學效果的關鍵要素，一些學校因師源緊張，部分教師需要承擔過多的教學任務，長此以往難免會影響到教學整體質量。另外，如果教師對混合式教學模式不夠熟悉或缺乏必要教學技能，也會降低教學效果。

三、分析混合式教學模式在大學物理實驗教學中的應用

（一）課程設計與資源整合

在教育技術不斷進步的背景下，混合式教學模式在大學物理實驗教學中展現出巨大潛力，該教學模式的優勢十分明顯，可以為學生提供靈活、高效的學習方式，而課程設計與資源整合是混合式教學模式成功的關鍵。混合式教學模式中課程設計的重要性不言而喻，教師需要依照物理實驗教學目標和教材內容對課程內容進行規劃設計。資源整合在混合式教學模式中也同樣重要，為進一步豐富線上學習內容，教師要搜集整理與物理實驗相關的多媒體資源，如視頻教程、模擬實驗軟件、在線測試題庫等。例如在大學物理“光學實驗\"課程教學中，課程設計需要教師先確定哪些內容適合通過視頻教程或PPT進行傳授，然后引導學生在課前預習知識點，以便對實驗各項環節有初步了解。資源整合要求教師收集與光學原理相關的講解視頻，讓學生可以了解光的折射與反射概念。在此基礎上，大學物理教師可借助模擬實驗軟件來讓學生在沒有實驗設備的情況下模擬實驗操作，全面加深學生對物理實驗原理的理解，之后配合在線測試題進一步檢驗學生對知識點的掌握情況。

（二）合理組織線上線下相融合的教學活動

線上學習和線下學習結合是大學物理實驗課程教學開展中的創新實踐，這種教學模式可以為學生提供全面且深人的學習體驗，有效融合線上線下課程教學，既能夠強化學生對理論知識的理解，還可以鍛煉學生的實踐操作能力。如以“測量金屬絲的電阻率\"實驗為例，可以通過混合式教學模式中線上線下相結合的方法開展教學活動：第一，教師應在線上發布預習資料，如電阻率基本概念、測量方法及實驗中所用儀器介紹，學生要細致觀看如何使用螺旋測微器和電流表等儀器的視頻教程，在這一基礎上學生還要完成自學任務，即為計算給定金屬絲的理論電阻值，并思考影響測量結果的因素；第二，為學生在實驗室中需要按照自己提前預習的知識進行實驗操作，使用螺旋測微器測量金屬絲直徑，并運用電流表測量通過金屬絲的電流。整個實驗過程大學物理教師都要巡回指導，確保學生正確操作儀器并記錄實驗數據。在物理實驗完成之后，教師需要引導學生將數據結果與理論值進行對比分析，然后探索差異產生的原因。這種混合式教學模式既可以使學生從理論層面對電阻率有深入了解，還可以使學生在實踐操作支持下掌握物理實驗方法，可以看出，線上線下相融合的教學方式對提升學生未來知識點學習有一定幫助。

（三）個性化學習路徑設計

混合式教學模式具有靈活性和適應性特點，教育者可依照不同學生需求來分配教學資源，在這種模式下，教師角色會從單純知識傳授者轉變為學生學習引導者。教師可以依照學生學習情況與興趣調整學習路徑，使每一位學生都可以在最適合自己的節奏中探索物理知識。個性化學習路徑設計始于教師對學生個體的深刻理解，教師應提前對學生進行診斷性評估，了解學生對物理知識與實驗技能的掌握，以此來識別學生學習起點。例如對已掌握物理基礎的學生，教師可為其提供一系列拓展性的學習資源，如高級物理概念的深入探討、前沿科研成果解讀、復雜實驗設計項目等，借助這些資源學生不僅能夠鞏固已有的知識體系，還能夠了解更廣闊的學術領域。相反，對那些仍在基礎階段努力的學生，教師則要為其提供支持輔導，主要包含基礎概念詳細講解、定期復習課、實驗練習等，讓這類學生能夠在沒有壓力的環境中逐步建立自信，最終牢固掌握物理學基本原理。個性化學習路徑的設計上既要關注學生學術能力提升，還要重視學生情感和社交能力的發展，教師要鼓勵學生進行合作學習，借助小組討論和共同實驗這種方式使學生在相互激勵的氛圍中提升解決問題的能力。在這一基礎上，大學物理教師還應定期與學生進行一對一交流，了解學生在學習過程中的困惑，及時調整優化教學策略，確保每位學生都能獲得最佳的學習體驗。[3]

（四）實時反饋與持續改進機制

在大學物理實驗教學中，混合式教學模式的應用不僅改變了傳統教學方式，還引入了實時反饋與持續改進機制，以全面提升教學質量。這一機制能夠確保教與學的緊密互動。在教學開展階段，教師可通過多種在線工具，如在線測試系統、作業提交平臺及課堂互動軟件實時收集學生的學習數據。這些數據既能夠反映了學生學習進度，還能夠反映學生在學習過程中遇到的難點和問題。如通過在線測試的結果，教師可快速識別哪些知識點大部分學生掌握不足，從而能夠進行針對性補充講解。學生反饋意見也是這一機制中不可缺少的一部分，學生通過在線問卷、討論區或師生溝通渠道可向教師反饋自己的學習感受與建議，這些反饋能夠幫助教師了解教學方法是否得當，有利于為教師提供改進教學策略和資源配置的依據。例如在“光學干涉與衍射實驗\"中，混合式教學模式與實時反饋和持續改進機制進行結合，全面提升教學效果。在過程中教師通過在線測試系統發布了關于光學干涉與衍射的預習測試，最終測試結果顯示，大部分學生在\"干涉現象的原理\"這一知識點上都存在誤解，即為在作業提交平臺中教師發現部分學生在繪制干涉圖樣時存在困難。依照在線測試結果，教師在課前準備了一段關于“干涉現象的原理\"的補充講解視頻，并在課堂上進行了重點強調和解釋，同時針對繪圖困難，教師還為學生提供了額外繪圖指導和練習。課后，學生通過在線問卷反饋的是其認為實驗中的某些步驟可以進一步優化，減少誤差，教師根據學生的建議對實驗步驟進行了微調，然后在下一次實驗中進行了實施。經過幾輪教學實踐和調整，學生在該實驗中的表現有了明顯提高，對光學干涉與衍射的理解也更加深入。通過這一案例可以發現實時反饋與持續改進機制在混合式教學模式中的重要性，其不僅能夠幫助教師及時發現問題并對問題進行調整，還有利于激發學生學習的主動性，長此以往就可以推動大學物理實驗教學質量的提升。[4]

四、混合式教學模式在大學物理實驗教學中的應用策略

混合式教學模式想要在大學物理實驗教學中得到高效應用，需要綜合考慮多方面因素，這樣不僅可以確保教學開展更加順利，還可以強化學生的學習成效。以下主要從技術支持與資源配置、教師角色的轉變與能力提升，及學生自主學習能力培養三個方面探討混合式教學模式在大學物理實驗教學中應用的優化對策。

（一）技術支持與資源配置

對于混合式教學模式來講，教學開展需要依賴技術設備與在線平臺，從這一層面分析，技術支持與資源配置十分重要。如果想要在大學物理實驗教學中有效融人這種教學模式，需要學校始終保持穩定的網絡連接和高效的在線教學平臺，定期維護與更新設備，這樣既能夠使教學順利進行，還可以確保學生可以隨時隨地進行在線學習。為進一步滿足大學物理實驗教學需求，學校還應提供物理實驗設備與器材，使學生可以進行高質量的實驗操作。在硬件支持的基礎上，軟件資源配置也十分關鍵，需要為學生提供豐富的教學資源，例如實驗教學視頻、模擬實驗軟件等，讓學生可以直觀理解物理實驗原理及操作方法，同時還可以利用大數據或人工智能技術，借助這些技術來對學生學習情況進行分析評估，使教師教學活動更好地滿足學生學習需求。

（二）教師角色的轉變與能力提升

混合式教學模式下教師角色也有了明顯變化，這就需要教師切實提升自身教學能力和專業素養，進而更好地適應新的教學模式：其一，大學物理教師應熟練掌握各種各樣的在線教學工具與平臺，以便有效組織開展線上教學，并且教師還需要學會如何設計與制作教學視頻或在線測試等，通過這樣的方式可以提升學生學習效果；其二，教師應具備良好的溝通能力和組織協調能力，以便在線上和線下教學中與學生進行有效互動交流，教師還應有較強創新意識和實踐能力，即不斷探索和嘗試新的教學方法，這樣才可以持續提升大學物理教學的有效性。[5]

（三）學生自主學習能力培養

混合式教學模式著重強調了學生自主學習能力與獨立思考能力的培養，在教學開展階段，學校需要為學生提供豐富的學習資源與良好的學習環境，使學生可以進行自主學習，在這一基礎上教師也應及時給予學生指導與幫助，如幫助學生正確制訂學習計劃與學習目標。同時學校還可以定期組織開展多種學習活動或競賽，這樣有利于激發學生物理知識學習興趣，如物理實驗設計大賽、科技創新競賽等，讓學生在實踐中鍛煉自身創新能力和自主學習能力。培養學生團隊合作精神也十分重要，可借助小組合作讓學生在團隊中學會合作解決問題，從而提升學生綜合素質及專業能力。

五、結語

混合式教學模式在大學物理實驗教學中的應用展現了其獨特的優勢，不僅提高了教學效率，也促進了學生的全面發展。然而，混合式教學模式的推廣仍面臨諸多挑戰，需要教育部門、高校、教師和學生共同努力，不斷探索適合自身特色的教學模式，以適應新時代教育發展的需求。展望未來，混合式教學模式將繼續深化其在高等教育中的應用，為培養創新型人才貢獻力量。

參考文獻：

[1]馬亞斌，李萍，楊亞宏，等.互聯網背景下大學物理實驗線上線下混合式教學改革與創新[J].科技風，2023（19）：96-98.

[2]肖立勇，尹躍.基于混合式教學模式下的大學物理實驗教學改革和應用[J].物理通報，2020（04）：84-88.

[3]魏秀芳，雒向東，郭中華，等．大學物理實驗課程混合式教學模式的實踐：以蘭州城市學院為例[J].甘肅高師學報，2023，28（02）：74-78.

[4]許川．線上線下混合式教學設計與探索：以“大學物理實驗\"課程為例[J].科技資訊，2023，21（06）：137-140.

[5].賈麗斯，梁祚盈，李麗萍．職業本科《大學物理》含實驗）課程混合式教學：以扭擺法測定物體轉動慣量實驗為例[J].廣西物理，2023，44（01）：87-90.

（薦稿人：富巖，沈陽農業大學副教授）

（責任編輯：葉柳）