導(dǎo)語(yǔ)：大學(xué)物理模塊化在線教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［關(guān)鍵詞］在線教學(xué)；模塊化；大學(xué)物理；以學(xué)為中心

利用“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的理念，通過(guò)在線教學(xué)實(shí)現(xiàn)“停課不停學(xué)”是疫情防控特殊時(shí)期的重大舉措。但在線教學(xué)相比于課堂教學(xué)，教學(xué)環(huán)境、師生關(guān)系以及教學(xué)組織結(jié)構(gòu)和管理方式都發(fā)生了變化，教師如果還是照搬課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)、模式與方法進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)，無(wú)異于用線上課堂的短板去對(duì)應(yīng)課堂教學(xué)的長(zhǎng)板，實(shí)際效果必然不佳，如何讓學(xué)生在線主動(dòng)學(xué)習(xí)是在線教學(xué)需要解決的問(wèn)題[1]。相比于課堂教學(xué)，在線教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源豐富，可以不受時(shí)空的限制，這些優(yōu)勢(shì)更加適合于以學(xué)為中心，而不是以教為中心的教學(xué)模式。在線教學(xué)中可以將知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行模塊化的劃分，學(xué)生根據(jù)自己的基礎(chǔ)水平以及能力特點(diǎn)，有選擇地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師也可以通過(guò)進(jìn)階式的模塊引導(dǎo)學(xué)生提高知識(shí)水平和能力素養(yǎng)。本文以大學(xué)物理課程為例，進(jìn)行以學(xué)為中心的模塊化在線教學(xué)的探索。

一、以學(xué)為中心的在線教學(xué)特點(diǎn)

以學(xué)為中心就是視學(xué)生為學(xué)習(xí)和發(fā)展的主體，學(xué)生是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者，教師要利用各種教學(xué)因素來(lái)支持學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動(dòng)性、創(chuàng)造性[2]。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是以學(xué)為中心教學(xué)模式非常重要的環(huán)境手段，在線教學(xué)本身就是基于建構(gòu)主義，自我驅(qū)動(dòng)性的自主式學(xué)習(xí)[3]。學(xué)生可以按照自己的時(shí)間來(lái)進(jìn)行合理的規(guī)劃，根據(jù)學(xué)習(xí)需要，重聽(tīng)或重學(xué)部分內(nèi)容，從而更好地掌握所學(xué)內(nèi)容，并充分鞏固學(xué)習(xí)效果，有效地增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性，提高個(gè)人的學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以方便地實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間互相交流和協(xié)作，寬松的學(xué)習(xí)氛圍更可以使學(xué)生發(fā)揮他們的聰明才智和主觀能動(dòng)性[4]。但是與線下教學(xué)相比，在線教學(xué)要求教學(xué)雙方必須都能上網(wǎng)，教學(xué)效果受網(wǎng)絡(luò)因素的影響較大，同時(shí)在缺少教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的情況下，在線教學(xué)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和自我約束能力要求較高。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)方面就要充分考慮在線教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)，要特別重視教師的主導(dǎo)作用，教師并不是單純的“主播”，要在教學(xué)目標(biāo)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)線上教學(xué)過(guò)程進(jìn)行組織，為學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)主題的知識(shí)建構(gòu)提供指導(dǎo)和幫助，合理調(diào)節(jié)教學(xué)節(jié)奏，從而讓在線教學(xué)更加有效地開展。

二、以學(xué)為中心的大學(xué)物理在線教學(xué)探索

（一）在線教學(xué)環(huán)境調(diào)查

在線教學(xué)所有的教學(xué)過(guò)程都是在線完成，教師端的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境容易滿足，而學(xué)生端的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)配置將成為制約在線教學(xué)效果的重要因素。為此，在進(jìn)行在線教學(xué)前，筆者對(duì)本班學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)基本情況及在線教學(xué)需求進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查顯示，95.18%的學(xué)生家中有電腦，所有學(xué)生都有智能手機(jī)，滿足在線教學(xué)所需的基本硬件環(huán)境；85.72%的學(xué)生家中有Wifi環(huán)境，且網(wǎng)絡(luò)帶寬主要在20M以上，所有的學(xué)生手機(jī)都設(shè)有流量包月，55.71.%的學(xué)生手機(jī)流量在30G以上或是不限量，94.15%的學(xué)生家中移動(dòng)信號(hào)一般或良好，滿足在線教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，但要注意在線教學(xué)中偶爾出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障和平臺(tái)問(wèn)題。在線教學(xué)不是一個(gè)人的教學(xué)，而是要依靠教學(xué)平臺(tái)來(lái)完成，教學(xué)平臺(tái)性能的好壞直接影響教學(xué)效果。結(jié)合大學(xué)物理特點(diǎn)，要達(dá)到良好的在線教學(xué)效果，教學(xué)平臺(tái)除了要滿足可以直播授課外，還要能夠?qū)崿F(xiàn)屏幕共享、課堂問(wèn)答和師生互動(dòng)，同時(shí)學(xué)生可以回放授課視頻，教師可以通過(guò)平臺(tái)收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)反饋。目前常用的教學(xué)平臺(tái)主要有超星學(xué)習(xí)通、雨課堂、釘釘、騰訊課堂、ZOOM等，從功能的角度來(lái)說(shuō)，這些平臺(tái)基本上能夠滿足教師的要求，教師可根據(jù)自己的使用習(xí)慣來(lái)選擇所需的教學(xué)平臺(tái)[5]。本文以釘釘直播平臺(tái)為主要教學(xué)形式，雨課堂為輔助形式，實(shí)現(xiàn)課堂反饋與互動(dòng)，同時(shí)建立班級(jí)微信群，應(yīng)對(duì)突然出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)故障和平臺(tái)問(wèn)題。

（二）以學(xué)為中心的大學(xué)物理在線教學(xué)設(shè)計(jì)

建立以學(xué)為中心的教學(xué)理念，教學(xué)方法上采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，以學(xué)生為主體，以問(wèn)題為中心，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)作為主要教學(xué)手段，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和水平，進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)，將線上教學(xué)的基本流程劃分為基礎(chǔ)知識(shí)模塊、疑難問(wèn)題模塊和提升拓展模塊三部分，通過(guò)師生互動(dòng)交流，驅(qū)動(dòng)各模塊的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮知識(shí)構(gòu)建的主動(dòng)性與積極性。下面以大學(xué)物理中的“剛體的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律”內(nèi)容為例，說(shuō)明教學(xué)實(shí)施的具體過(guò)程。1.基礎(chǔ)知識(shí)模塊?！皠傮w的角動(dòng)量和角動(dòng)量守恒定律”是教育部《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》中的A類核心內(nèi)容，要求學(xué)生理解剛體角動(dòng)量的概念，能夠運(yùn)用角動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題。為此，我們?cè)诨A(chǔ)知識(shí)模塊的教學(xué)中把剛體角動(dòng)量及其定理的建構(gòu)過(guò)程作為重點(diǎn)，通過(guò)自學(xué)引導(dǎo)和直播授課兩部分完成知識(shí)建構(gòu)。自學(xué)引導(dǎo)時(shí)，教師通過(guò)雨課堂制作“預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)單”，并向?qū)W生手機(jī)端推送，學(xué)習(xí)單內(nèi)容是3個(gè)層層遞進(jìn)的問(wèn)題，即“已經(jīng)學(xué)過(guò)的質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量形式是如何得出的？”“剛體的角動(dòng)量和質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的異同點(diǎn)有哪些？”“內(nèi)力矩是否改變系統(tǒng)的角動(dòng)量？”，以此來(lái)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)學(xué)過(guò)知識(shí)點(diǎn)來(lái)自主建構(gòu)新知識(shí)，并學(xué)習(xí)類比的研究方法，對(duì)新知識(shí)進(jìn)行分析，同時(shí)完成1道概念測(cè)試題。教師通過(guò)雨課堂設(shè)置的教學(xué)日志列表，查看學(xué)生概念測(cè)試題目作答數(shù)據(jù)以及學(xué)生留言反饋等信息。通過(guò)移動(dòng)的線上反饋手段，教師可以及時(shí)了解學(xué)生預(yù)習(xí)完成情況，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，教師利用釘釘直播進(jìn)行授課。授課過(guò)程通過(guò)問(wèn)題“剛體角動(dòng)量和質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的關(guān)系是什么？”“力矩如何改變剛體的角動(dòng)量”“角動(dòng)量守恒的含義是什么？”“剛體角動(dòng)量什么情況下守恒？”等引導(dǎo)學(xué)生思考。學(xué)生通過(guò)雨課堂發(fā)彈幕，與教師互動(dòng)。少了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的束縛感，學(xué)生在網(wǎng)上的討論氛圍更輕松，彈幕的形式能夠讓教師更快地了解學(xué)生的想法，對(duì)學(xué)生的疑問(wèn)直接進(jìn)行解答。問(wèn)題討論通過(guò)雨課堂隨機(jī)點(diǎn)名和釘釘舉手的方式進(jìn)行，以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的參與感，提高教學(xué)效果。每個(gè)知識(shí)點(diǎn)建構(gòu)完成后，利用雨課堂以選擇題的形式進(jìn)行教學(xué)練習(xí)。因?yàn)榇痤}結(jié)果是匿名的，只有學(xué)生自己和教師知道成績(jī)，所以學(xué)生更愿意參與，這提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。雨課堂將學(xué)生答題正確率反饋給教師，如果80%的學(xué)生都已掌握，教師則直接進(jìn)入下一知識(shí)點(diǎn)；如果正確率不到80%，教師會(huì)對(duì)涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步講解分析，接著再進(jìn)行一次題目測(cè)試，查看學(xué)生的掌握情況。在基礎(chǔ)知識(shí)模塊中，對(duì)不容易理解的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生可根據(jù)自己的掌握情況，利用釘釘網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行回看，提升自主學(xué)習(xí)的能力。2.疑難問(wèn)題模塊。在學(xué)生完成基本知識(shí)的建構(gòu)之后，教師根據(jù)雨課堂反饋的答題情況，進(jìn)行個(gè)性化的教學(xué)。此時(shí)，教師可以將學(xué)生分為知識(shí)加強(qiáng)組和疑難探究組。其中答題正確率比較低的學(xué)生為知識(shí)加強(qiáng)組，這部分學(xué)生繼續(xù)參與課堂，教師針對(duì)其錯(cuò)誤問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的知識(shí)講解，并加以練習(xí)，幫助他們掌握重點(diǎn)知識(shí)。同時(shí)，將選做題目推送給答題正確率較高的疑難探究組，學(xué)生可根據(jù)自身情況，選擇繼續(xù)聽(tīng)教師的知識(shí)講解，也可以對(duì)選做題目進(jìn)行自主探究，通過(guò)釘釘班級(jí)圈進(jìn)行交流，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)共享與互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。在充分討論的基礎(chǔ)上，教師在輔導(dǎo)答疑時(shí)間對(duì)問(wèn)題焦點(diǎn)進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)認(rèn)知上的不足，加深他們對(duì)知識(shí)的理解。3.提升拓展模塊。“剛體的角動(dòng)量定理和角動(dòng)量守恒定律”是剛體部分的最后一節(jié)內(nèi)容，經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)知識(shí)模塊和疑難問(wèn)題模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備，為了更好地將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題相聯(lián)系，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力，教師在釘釘班級(jí)圈中供探究的小課題，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行拓展。課題內(nèi)容以開放性的研究問(wèn)題為主，如2016年的CUPT的競(jìng)賽題目“如何用非損傷的方法來(lái)檢測(cè)雞蛋煮熟的程度”，針對(duì)這個(gè)題目，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：是否可以從分析雞蛋的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量入手，探究雞蛋煮熟的程度？除此之外還有什么方法能夠無(wú)損檢測(cè)？學(xué)生以小組為單位，通過(guò)分組協(xié)同收集資料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行理論分析，利用居家生活的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)手機(jī)上的Phyphox軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的測(cè)量，通過(guò)InteractivePhysics、Tracker等軟件進(jìn)行模型仿真和數(shù)據(jù)分析，各個(gè)小組可以利用視頻會(huì)議的方式進(jìn)行互動(dòng)研討。經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的探究之后，在線上安排討論課進(jìn)行小組報(bào)告，學(xué)生利用釘釘視頻會(huì)議展示小組的研究報(bào)告，分享自己的研究成果。在提升拓展模塊中，學(xué)生通過(guò)實(shí)際物理現(xiàn)象發(fā)掘物理本質(zhì)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，以此培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新開放思維。

三、在線教學(xué)的效果反饋

（一）單元測(cè)試比較

為了進(jìn)一步了解以學(xué)為中心的在線教學(xué)效果和學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，在經(jīng)典力學(xué)知識(shí)講授結(jié)束后，我們進(jìn)行了測(cè)試：將2019年課堂教學(xué)的同專業(yè)教學(xué)班作為對(duì)比班，測(cè)試題目與2019年同期測(cè)試題相同，并利用釘釘視頻會(huì)議保證測(cè)試效果的公平性。成績(jī)統(tǒng)計(jì)顯示，在線教學(xué)班的平均分為76.96分，對(duì)比班的平均分為74.4分，在線教學(xué)班略高于對(duì)比班，在線教學(xué)的總體教學(xué)效果良好。其中優(yōu)秀率和不及格率對(duì)比如圖1所示?？梢钥闯?，在線教學(xué)班優(yōu)秀率為15.7%，對(duì)比班優(yōu)秀率10.5%，在線的模塊化教學(xué)，能夠提升學(xué)生的自學(xué)能力，對(duì)那些自律性強(qiáng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)成績(jī)提高明顯；但從不及格率的對(duì)比中也能看出，在線教學(xué)班的不及格率較高，達(dá)到8.7%，這反映出對(duì)于自律性不強(qiáng)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，由于少了教師的管理和監(jiān)督，在線教學(xué)的學(xué)習(xí)效果有所下降。

（二）問(wèn)卷調(diào)查

在單元測(cè)試之后，我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，見(jiàn)圖2。調(diào)查顯示，通過(guò)這一個(gè)多月的教學(xué)，學(xué)生對(duì)教師采用的教學(xué)方式很感興趣，在對(duì)線上教學(xué)和線下教學(xué)形式的比較上，有16.87%的學(xué)生更喜歡新的線上教學(xué)方式，另有24.1%的學(xué)生還是更喜歡傳統(tǒng)的線下教學(xué)，不過(guò)有57.83%的學(xué)生認(rèn)為線上和線下教學(xué)方法都不錯(cuò)。相信在疫情結(jié)束之后，采用線上和線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，會(huì)得到絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可，取得更好的教學(xué)效果。關(guān)于線上教學(xué)與學(xué)習(xí)主動(dòng)性的調(diào)查見(jiàn)圖3，有69.88%的學(xué)生認(rèn)為線上教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，另有14.46%的學(xué)生因?yàn)榫蛹覍W(xué)習(xí)自律性不高，所以覺(jué)得線上教學(xué)降低了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。關(guān)于線上教學(xué)的教學(xué)形式調(diào)查見(jiàn)圖，的學(xué)生希望在線上教學(xué)中增加一些互動(dòng)性的交流，這說(shuō)明學(xué)生對(duì)線上交流的互動(dòng)要求還是比較高的，希望在學(xué)習(xí)中增加師生和生生之間的研討和交流。但有16.87%的學(xué)生覺(jué)得互動(dòng)交流增加了學(xué)習(xí)任務(wù)和時(shí)間，所以希望減少互動(dòng)的次數(shù)。

四、在線教學(xué)的注意事項(xiàng)

通過(guò)一個(gè)月的教學(xué)實(shí)施，“以學(xué)為中心”的模塊化在線教學(xué)，能夠既注重學(xué)生的主體地位，又加強(qiáng)教師的主導(dǎo)，同時(shí)增強(qiáng)生生之間、師生之間的互動(dòng)交流，共同完成知識(shí)的傳授和能力的提升，達(dá)到較好的教學(xué)效果。但是在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中要注意以下兩個(gè)方面的問(wèn)題。

（一）在線教學(xué)的時(shí)間及節(jié)奏把握

由于在線教學(xué)沒(méi)有教學(xué)的空間限制，教師容易忽視教學(xué)的時(shí)間限制，造成講授時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起學(xué)生疲勞。在教學(xué)過(guò)程中，模塊化的教學(xué)方式方便教師進(jìn)行時(shí)間把控。在知識(shí)傳授的節(jié)奏把控上，20分鐘左右完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的傳授，能夠避免學(xué)習(xí)的疲憊性，也可以引導(dǎo)學(xué)生自主討論，避免長(zhǎng)時(shí)間的知識(shí)灌輸。

（二）形成性的評(píng)價(jià)方式

課程考核是決定學(xué)生實(shí)際發(fā)生變化、實(shí)際達(dá)到何種程度的過(guò)程，是教學(xué)過(guò)程的中心。由于在線教學(xué)的特殊性，教師要想實(shí)現(xiàn)學(xué)生自學(xué)、互動(dòng)、探究的教學(xué)，就要改變傳統(tǒng)的考核方式，注意過(guò)程考核和形成性的評(píng)價(jià)。多樣化的教學(xué)組織模式和全過(guò)程的考核方式，可以促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、參與課堂、協(xié)作探究。五、結(jié)束語(yǔ)在疫情期間，充分利用在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，以學(xué)為中心，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和水平，通過(guò)不同的模塊進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)，既增加了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，又達(dá)到因材施教的目的，取得了良好的教學(xué)效果。

［參考文獻(xiàn)］

［1］王青.識(shí)變、應(yīng)變：面向未來(lái)的在線大學(xué)物理教育：教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)關(guān)于推進(jìn)在線物理教育教學(xué)研究的工作［J］.物理與工程，2020（2）：3-6.

［2］吳砥.在線教學(xué)更適合以“學(xué)”為主［J］.中國(guó)電化教育，2020（4）：6-7.

［3］牟蕾，張軍，萬(wàn)小朋.發(fā)揮在線開放課程效能推動(dòng)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式改革［J］.中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2017（6）：54-55.

［4］于四海.基于信息技術(shù)的以學(xué)為主教學(xué)設(shè)計(jì)研究［J］.黑龍江高教究，2010（9）：142-144.

［5］楊海軍，張惠萍，程鵬.肺炎疫情期間高校在線教學(xué)探析［J］.中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2020（4）：194-196.

作者：何靜 郭東琴 郜偉 單位：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)