浅论TEAL与职业学校物理课程教学

丁蕾

摘要：职业学校物理课程是一门基础课程，仍然以传统的大班授课为主的教师为中心的授课模式，未能利用先进的信息化教学手段及各种教学资源激发学生学习积极性，提高学习效率。TEAL是基于现代技术的教学改革项目，具有以学生为中心、能大大提高教学反馈速度、充分结合学科特点、用实验来开展教学等特点。职业学校物理课程教学应借鉴TEAL长处，以学生为主，突出互动性，注重课堂生成性，并以实验为抓手，用技术还原科学的方法提高教学效率。

关键词：TEAL；职业学校；物理课程教学

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2016）11C-0019-04

随着信息技术的飞速发展，特别是网络的大规模普及，各种信息以文本、视频、动画和语音等方式可在计算机终端与终端、个人与终端，以及个人与个人之间迅速传递。基于现代技术的教学改革随之而来，如慕课（MOOC），这让以知识传承为重要目标之一的传统学校课堂教学正面临着“倒逼式”改革。笔者现就本世纪初出现的技术支持学习（TEAL）教学改革项目谈谈职业学校的物理教学。

一、职业学校基础物理教学存在的问题

职业学校的物理课程是一门基础课程。当然，正由于是为专业课服务的基础课程，所以一些人误认为，在当前提高就业率是职业学校工作重中之中的情况下，物理课的大部分内容在专业上根本用不到，更不必谈它的育人功能了。然而，蕴含于物理学之中的理应被传承的自然科学精髓是不能被短视的功利化观念模糊的。随着时代的发展，基本科学素质的要求在不断地提高，2016年，科技部、中宣部对外发布了《中国公民科学素质基准》，要求公民应当具备数学科学、自然科学、生命科学、工程技术等基本素质，在全社会大力弘扬科学精神、普及科学知识，提高全民科技意识和科学素养。可见，作为自然科学基础的物理学的重要性。

就目前的职业教育实际情况来看，物理课程仍然以传统的大班授课为主。在普通初、高中的物理教学中，目前仍然以获得近乎满分的考试成绩为目标，所以学生在获取知识方面动力充足，效率也比较高，虽然在其他素养养成方面有失偏颇，但比起职业学校的物理课程教学来说，无论是教师还是学生都很重视。职业学校的物理课程教学仍是以教师为中心的授课模式。在近几年开展的“两课教研”与“五课评比”活动中考察与评价物理课程教学时，已经突出了师生之间的互动，要求教师不能满堂灌，教师应充分发挥学生的主观能动性，利用先进的信息化教学手段开展教学活动；并且制定了“知识与能力，过程与方法，情感、态度、价值观”三维目标。但是，在如何激发学生学习积极性、提高学生学习效率、利用学科和课程蕴含的教育资源既教书又育人等方面却很难评价。

如果教学中学生遇到学习的困难时，可通过求助于教师、同学或网络等途径解决，但不论哪一种途径，在传统的课堂教学中都不可能有充足的时间作保证。而且，为了提高知识点的传授效率，当前职业学校物理课程教学多数是将理论和实践分开授课，虽然彼此之间内容衔接紧密，但囿于硬件条件所限，实验室建设与使用都跟不上课程改革的新要求，甚至部分学校根本就没有相应的实验室。在这种以讲授为主的模式下，学生觉得被动、乏味、没有参与感是不可避免的。长此以往，学生独立思考，主动学习的积极性可能被扼杀。更令人沮丧的是，大多数学生似乎已经习惯于接受这种课堂抄笔记，考试凭记忆的学习模式，教师也不愿意去尝试吃力不讨好的教学模式。于是出现物理课程评课时教师学生在“表演”的情况，一旦回归到正常教学状态下，粉笔加黑板，或者是读PPT又成了常态。基于以上情况，如何利用现代化多方资源，结合学科本身特点，改进物理课程的教学是值得职业教育工作者深入思考的一个问题。

有研究者结合相关教育理论，提出了混合式教学模式。[1][2]这种模式是将线上学习与课堂教学结合起来，以期克服上述不足。但是，这种模式中的线上学习也依赖学生学习的主动性，所以职业学校物理课程教学的难点在于如何激发学生的学习积极性。这是开展有效性教学的内在因素，缺乏这种内在因素的积极作用，教学目标就不能很好地达成。

二、关于TEAL

TEAL（The Technology-Enabled Active Learning）是麻省理工学院（MIT）和微软公司合作，于2000年开始的基于现代技术的教学改革项目。虽然这一项目中的学生是大学本科生，但教学所面临的窘境与当前职业教育中的物理课程教学一样，即学生学习的积极性不高，表现为出勤率低，成绩合格率低。为了促进学生能以主人翁的姿态，积极参与教学的互动，项目设置强调学生以固定的小组形式，合作参与课堂实验和问题的讨论。

教学过程在特殊设计的教室里进行。教室结构不同于我们当前广泛采用的阶梯式，而是采用数个大圆桌，在每张桌子上放置3台可以上网的笔记本电脑，并且设置简单实验台。3个学生为1组，3组为1桌，团坐于圆桌旁。每人独立拥有个人响应系统（personal response system，PRS）。教室四周墙上分布着投影仪和白板或黑板。这样的设置从硬件环境上保证了所有学生在教学过程中不存在视野盲点，且有充足的白板用于学生们展示课堂讨论结果，保证了学生学习机会的均等性。教室中还有每桌1台摄像设备用来记录小组课堂情况。电脑、投影仪、PRS等都处于同一个总控制台的控制中。

在这样的课堂中，整个教室不分前后左右，主讲教师可站在教室中间进行知识点的讲授或是开展演示实验。同时有数个助教，特别是在开展实验探究时，助教将起到很大的辅助作用。

TEAL模式的第一个显著特点是以学生为中心。表现为教师讲授时间要短，1个小时的课程，一般講授不超过15分钟。学生活动时间占到了课堂活动时间的四分之三之多。另一个体现是“小组合作学习”。对比一些地区基础教育中推进的“学进去，讲出来”，即“学讲计划”，可以发现二者思路相同。

TEAL模式的第二个显著特点就是它大大提高了教学反馈的速度。这一点与后来出现的MOOC采用网络技术实时对学生的学习情况进行采集反馈不谋而合。这也充分说明，当前传统的课堂讲授，课后作业，然后反馈的“慢节奏”已经不适应现代学生的学习要求。确实，如果能利用现代教学技术，随堂测验学生的理解，记录并分析学生的参与程度，教师便可随时调整教学行为，以确保学生处于被激发状态的预期效果。

TEAL模式的第三个显著特点就是充分结合学科特点利用实验来开展教学。这里的实验有教师开展的演示实验，也有学生动手探究的分组实验，还包括课后的设计性实验。这一特点在后来TEAL被“移植”到其他学科，特别是文科类教学时，没有得到充分的重视。多数研究者和使用者将目光投注在教室环境设置、教学其他辅助设备，如投影仪、白板和PRS等。

从TEAL开展的效果来看，MIT在小范围使用TEAL的过程中，的确得到了学生的普遍好评，但在推广的过程中得到了一些否定的反应。如过多的随堂实验影响了上课的效率，网上可获取的学习资料过多且凌乱，课上出现问题较多时助教力量显得严重不足，以及学生为了保证出勤率而来上课，学习过程中仍然没被激发起兴趣等。原因有两个方面，其一是学生的准备不足，学生不熟悉新的教学模式，不了解课堂设置的讨论问题的意图，团队合作过程中学业出众的同学占绝对主导地位而致使其他同学被边缘化；其二是对授课教师与助教教师的培训不足，教师驾驭新教学方式和引导学生学习的能力不足。这两点不足在目前一些地区基础教育中流行的“学讲计划”与“小组合作”学习中也常见。

三、TEAL给职业学校物理教学的启示

在TEAL这种教学模式下，上述的教室结构、环布的白板或黑板、PRS等硬件起到了很大的作用，如让学生视野无盲点、课堂反馈速度快、便于开展合作学习等。也正是这些技术的运用，使得其他学科教学可以借鉴，并且效果也明显好于传统课堂教学。但如前所述，学科特点在整个教学过程中的作用却被研究者们忽视了。这一点从所谓的TEAL的翻译也可见一斑。“技术支持的积极学习”中的“技术”容易让人误以为是我们常见的教育技术。[3][4]其实TEAL之所以能在《电磁学》这门课程中开展起来，与电磁学在生产实验中被广泛应用有关。

我们常说“科学技术”，科学是技术的基础，是技术的原理部分，是技术的来源。物理学科教育就是一种最基础的科学教育，其内容已被广泛应用到生产实验中。因此，在进行基础科学教学时，将相应的“技术”再返回到课堂上来是可行的，也是直观的。结合职业学校学生注重专业技能培训的特点，应让他们在学习科学的同时，就接触到技术也是弥合理论与实践之间距离的有效措施之一。且要理解，TEAL中的“技术”不仅仅指的是教育技术，更为重要的是蕴含有所要学习的科学原理的技术。因此，结合TEAL的特点，职业学校物理课程教学中可采用以下教学策略。

（一）以学生为主，突出互动性，注重课堂生成性

TEAL给互动创设了有利环境。教学过程中的互动包括师生之间、生生之间、学习平台的网络终端与学生之间的交互作用。在互动过程中，应以学生为主，教师处于主导地位，这样才能保证效率。但需要注意的是不可一切课堂活动都按既定的“教案”进行，课堂的生成性也很重要。特别是在实验过程和PRS结果分析中，正确描述物理现象，讲述物理规律固然重要，但指出错误或似是而非的东西才能打开学生思维中的“结”。正确的东西都在教材中，正是这些在理解过程中出现的种种不正确才是我们教学要解决的问题。师生互动、生生互动应主要针对这类“错误”开展，倾向于知识点的记忆与练习的内容，可交给人与网络终端互动。如除了常规的书面作业外，“导学案”中的预习内容可要求学生在上课前进行。鼓励学生在课后开展的相关科技发明活动、数值计算实验等可上传到学习平台共享。这也是“线上”与“线下”的混合式教学所要求的。只有紧紧围绕学生思想中的困惑，想方设法帮助他们走出思维的困境，才能让学生处于积极的活跃的学习状态。

（二）以实验为抓手，用技术还原科学

实验分为以教师为主的演示实验、以学生为主的分组探究实验、虚拟实验三大类。从教的角度来看，演示实验起的作用相当大。一方面可创设物理情境，吸引学生的好奇心，另一方面可揭示相应的物理规律。如果演示实验所用的“仪器”都是生活中常见的瓶瓶罐罐，则更能激发学生尝试的欲望。从学的角度来看，分组的实验特别是探究性的实验要求学生始终处于思维活跃的状态才能完成相应的任务。在TEAL教学环境中，无论是演示实验还是分组实验都非常方便开展。传统课堂上，教师只能在教室的前方开展演示实验，分组实验只能到专业实验室做，而在有现代教育技术支持的TEAL课堂中，验证性实验当堂就能开展。结合职业学校的专业特点，在讲授不同的物理规律时，可将蕴含相应原理的科技产品引入课堂，边“拆解”边讲授。如教学电磁感应内容时，可将电动机、发电机作为肢解的对象，教学力、热、电、光等很多物理原理时可拆分一辆机车予以实际解释。

利用网络终端、移动终端、投影设备，可营造出非常丰富的物理情境，即虚拟实验。[5]如在讲解时间与空间尺度变化都较复杂的物理现象时，要揭示时间上瞬时变化的或者是缓慢演化的规律，不可能在课堂内完成。再如要透过表面观察物质内部，观察原子分子层次的现象等都需要用到虚拟技术。复杂的虚拟技术只有依赖于条件好的学校或研究机构，但利用虚拟技术，学生可实现简单的物理现象的动画展示。要开展虚拟实验除了硬件与软件的支持，还必须掌握物理原理。因此对于以学习原理为目的的教学而言，学生动手实现虚拟实验困难很大。所幸的是现在越来越多的虚拟实验已经做成商品化软件，学生在移动终端上就可做实验。

由于学生在教学过程中一直处于活跃状态，所以对教师驾驭课堂的能力提出了很高的要求。[6][7]即使引入助教，随堂生成的各种问题也不可能被一一及时解决。小班化策略是突破这一瓶颈的思路，但考虑到实验仪器的配备具有很强的专业性，教室的利用率也是个问题。所以将物理课程理论教学放在类似于实验室的教室中进行，固然能在很大程度上促进学生积极学习，但要解决相应出现的问题也还需要进一步研究。

参考文献：

[1]张其亮，王爱春.基于“翻转课堂”的新型混合式教学模式研究[J].现代教育技术，2014（4）.

[2]门路，王祖源，何博.MOOC本土化的可行性和关注点——基于MOOC平台的大学物理课程混合式教学实践[J].现代教育技术，2015（1）.

[3]谢未，江丰光.东京大学KALS與麻省理工学院TEAL未来教室案例分析[J].中国信息技术教育，2013（9）.

[4]周小燕，黄桦.物理教学创新模式：TEAL[J].中国教育技术装备，2013（12）.

[5]李光旻.基于“卓越工程师教育培养计划”的大学物理教学中TEAL模式的探索与实践[J].内江科技，2015（7）.

[6]刘瑾，白春华.基于TEAL和BYOD构建大学基础物理互动型课堂[J].西部素质教育，2015（14）.

[7]李川勇，孙骞，刘玉斌，宋峰.一种基于现代技术的物理教学方法TEAL[J].大学物理，2013（9）.

（责任编辑：谢传兵）