微时代大学物理大班教学改革

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微时代大学物理大班教学改革

【内容摘要】微时代的到来给大学物理大班教学带来了新的契机。利用丰富的网络资源和微课优化课堂设计,引进雨课堂实现大学物理课堂的交互性和实时性,通过QQ、微信等网络工具进行大学物理课堂外的微辅导,实现大学物理大班教学过程中的因材施教。微时代的到来使得传统教学和网络化教学相结合,使得学生将课上课外时间充分利用起来,提高学生学习的自主性和参与性,提高学生的学习效率。

【关键词】微时代;大学物理;大班教学;雨课堂;微辅导

随着互联网和各类移动便携终端的普及,微博、微信、微视频、微电影等“微”方式层出不穷,“微时代”的来临已成为不争的事实。在“全民皆微”的日子里,一切可利用的时间碎片被不断开发,人们的生活方式及信息的传播方式已悄然发生了巨大的改变。教育领域微课、翻转课堂、在线课堂也在微时代中应运而生。作为一个大学物理大班教学的一线教师,在上课过程中充分感受到QQ、微信等网络媒介工具和智慧教育工具雨课堂给大学物理大班教学带来的灵活性、便捷性、交互性、实时性,具有提高大学生学习的参与性和主观能动性,增强大学物理大班教学的有效性等方面的优势。

一、微时代大学物理大班教学改革的必要性

大学生作为一个年轻化和高学历的群体,是微博、微信等新媒体使用的主流人群。《2015年中国大学生媒体使用习惯调查报告》中指出大学生几乎每日会接触互联网,超过90%的人使用时长超过两小时。大学生日常社交应用最多的媒介为QQ,所占比例高达88.3%;再就是微信,所占比例为84.9%;位居第三的是微博,占比为60.7%。可以说,微时代的到来给大学生的学习、生活、价值观等各方面都产生了不可忽视的改变。微时代的到来也促使教师需要主动了解大学生在微时代学习的需求,并作出教学方式的改变,靠一支粉笔实现课堂满堂灌已不适合微时代大学生学习需求了。大学物理是工科学生必修的一门基础课程,受众面广。以江南大学为例,实行大班教学的有112学时的《大学物理I》,每年学生约1?500人,80学时的《大学物理II》每年学生约1?700人。《大学物理I》和《大学物理II》每个大班的学生人数约90~120人,学生来自全国各个省份,学生的知识基础和学习能力差异比较大,教师在同样的45分钟内以同一标准、同一速度对不同层次的学生进行相同内容的授课,必然会导致基础好的学生“吃不饱”,基础薄弱的学生没法消化的情况,从而使得大学物理大班教学出现明显的两极分化现象。另外,由于近几年大学物理课程课时的删减,导致任课教师在考虑到大部分学生的需求下,不得不追赶进度,使得部分学生跟不上上课进度,失去学习兴趣。因此在大学物理目前无法实现小班教学的现实情况下,如何在微时代利用大学生熟悉的QQ、微信等网络媒介工具,尊重学生学习的个体差异,实现平等教育,增加学生学学物理的主观能动性,增强大学物理教学的针对性,是微时代大学物理大班教学必须思考的问题。本文将从课前预习、课堂教学与课后辅导三个方面浅谈网络媒体和智慧教学工具———雨课堂对大学物理大班教学带来的机遇和挑战。

二、微时代大学物理大班教学的探索

由于大学物理课堂人数多,一方面课堂纪律不容易把控,经常会有一小部分同学缺勤,由于课时的限制,教师也不可能每堂课都花费很多时间来点名。另一方面学生学习的个性差异大,在传统授课模式下教师基本不可能掌握一个班上100位左右学生的学习情况。为解决上述情况,笔者在教学过程中引入雨课堂(清华大学推出的智慧教学工具),学生使用手机微信即可随时随地学习教师通过雨课堂推送的课件、视频资源、习题和测验等。

(一)充分利用雨课堂布置课前预习。上课的前一周把要讲的内容、相关的视频推送给学生,并且布置前馈问题让学生解答。例如《反射光和折射光的偏振》单元,通过雨课堂推送了利用偏振片消光的视频,《光电效应》单元推送了数码相机中光电耦合原件原理的视频,并布置了相关预习内容。学生通过预习就能发现自己不清楚的问题,上课时往往能集中注意力,紧跟教师的思路,有针对性地进行听讲,解决相关问题。同时教师课前查看反馈,一方面可以实时了解到参与预习学生的人数,统计前馈问题的答题情况,对前馈作业进行评分,作为为平时成绩的一部分,促进学生预习,提高上课效率。另一方面教师根据预习反馈,结合教学内容的重点和难点,优化课堂设计,提高教学质量。

(二)围绕微视频重新设计教学内容,利用雨课堂在课堂上提高师生互动。根据EdgarDale在1946年提出的“学习金字塔”理论,单纯的教师45分钟满堂灌,学生对知识的保持率是最低的。因此在教学设计上要注重引导学生的眼、耳、脑、口、手等多种器官参与课堂教学,主动学习知识,转化为能力。1.以微视频为中心,优化课堂设计。以《光电效应》单元为例,课堂设计以围绕光电效应的实验视频为中心,让学生一边观看视频,一边总结实验现象,并引导学生了解经典物理遇到的困难。随后引导学生应用爱因斯坦的光量子假说和光电效应方程逐条分析光电效应的四个实验现象。最后讨论预习中光电耦合原件视频中的原理,并拓展到太阳能电池、光控继电器、光电倍增管等应用,提高学生的学习兴趣和理论联系实际的能力。大学物理课程中除了像《光电效应》这种具有比较容易实现的实验演示和跟实际应用紧密联系的单元,也有非常抽象或者在课堂上实验比较难以实现的单元,例如《德布罗意波实物粒子的波粒二象性》。为了让学生能形象地理解波、粒子和波粒二象性的概念,笔者充分利用网络资源在网站上下载了关于波粒二象性的模拟视频。在这个短短两分多钟的视频中分别让经典粒子、经典波、量子微粒和放了观测器的量子微粒分别经过双缝干涉装置,从而在接收屏上接收到不同的演示结果。学生在观看经典粒子和经典波的通过双缝干涉装置的演示现象非常淡定,但是当观看后面关于量子微粒的两个模拟实验时学生们发出阵阵惊呼,讨论声此起彼伏。通过在课堂中引入微视频,加深了学生对微观粒子具有波粒二象性概念的理解,激发了学生对量子现象和量子理论的兴趣,并导出后面单元《不确定关系》。2.运用智慧教学工具———雨课堂来加强师生互动,提高教学效率。在传统的大班教学过程中很难实现教师与学生的实时互动,学生知识的掌握情况也很难实时反馈给教师[2]。而利用雨课堂则可以轻松实现这一点。学生只要扫描二维码就可以顺利加入课堂,教师马上可以统计出缺勤人数,把控课堂纪律。另外,以今年在重修班上《机械波》习题课做的一个选择题为例:一平面简谐机械波在弹性介质中传播,下述各结论哪个正确?(A)介质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒。(B)介质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但两者相位不相同。(C)介质质元的振动动能和弹性势能的相位在任一时刻都相同,但两者数值不同。(D)介质质元在其平衡位置处弹性势能最大。学生在教师给定的时间里完成答题的有60位同学,其中有29人答题正确,选择错误选项(A)、(B)和(C)的人数分别有21、9和11。从统计结果马上可以看出选择(A)的同学人数比较多,这部分同学是混淆了波动能量和振动能量。因此在讲解此题时,我重新帮学生回顾了机械振动能量的基本知识点,强调了波动能量与振动能量区别。而且如果学生在上课过程中发现哪一页PPT内容不理解,可随时点“不懂”反馈给教师,教师可以及时了解学生学习情况,调整教学方案。在上讨论题时,教师可以开启“弹幕”功能,学生可以把问题通过手机发送到屏幕上,分享自己的想法,实现教师与学生,学生与学生之间的互动。而且一堂课下来,教师可以统计出优秀学员和“预警”学员,有利于教师掌握学生的学习情况。因此在大学物理课上采用雨课堂这一类教学工具可以有效地实现教师与学生的互动,让学生充分发挥自己的主观能动性参与到课堂教学的过程中来。

(三)充分发挥微辅导作用,增强大学物理课堂外的教学活力[3]。在大学物理大班授课的情况下,班上每一位学生对同一知识点的掌握都不同,教师无法针对每一位学生的学习情况做到因材施教,而且由于课时的限制,课上很少有时间讲解习题。虽然教研室对全校修大学物理课程的同学提供每周两次答疑时间,但往往学生因为课程冲突等因素来答疑的人比较少。基于此,首先利用雨课堂推送相关内容的思维导图,如图3所示的光电效应和康普顿效应的思维导图,帮助学生总结课堂内容,掌握教学重点和难点。其次,推送一部分的微课和微视频,方便同学随时随地观看视频对没有掌握的内容进行再学习。最后建立QQ群来实现实时答疑,针对每一位学生的问题仔细答复,并进行总结归纳,把错误率高的题制成微视频通过QQ群和微信进行推送,学生可以进行自主学习。通过微辅导能提高大学物理课堂外教学的活力,提高学生学习的自主性和能动性,提高大学物理教学的效果。

三、结语

微时代的到来给大学物理大班教学带来了活力。在大学物理大班教学过程中把传统教学和网络化教学的优势相结合,充分利用丰富的网络资源如微视频、微课优化教学设计;引进雨课堂这样的智慧教育工具实现大班教学过程中的实时互动,提高学生在课堂教学中的参与性和自主性;通过QQ、微信等网络媒介工具和雨课堂推送微视频、微课、思维导图等素材,实现微辅导,让学生按需学习,真正实现因材施教,增强大学物理大班教学活动的活力、有效性和针对性。

【参考文献】

[1]刘力文.微信支持下大学物理翻转课堂的研究与实践[D].苏州大学,2016

[2]何建丽,牛金艳.基于雨课堂教学模式实现混合式教学[J].科技视界,2018

[3]喻定钧.“微辅导”在中学物理教学中的补充作用[J].新课程,2018

作者:朱云