“大学物理”网络教学的实践与反思

李瑞山，张培增，冯有才

(1.兰州理工大学 理学院，甘肃 兰州 730050；2.兰州工业学院 基础部，甘肃 兰州 730050)

2020年的春天，一场突如其来的新冠疫情，不仅给人民群众的健康带来威胁，也扰乱了大家的生产生活秩序．疫情当前，各行各业的工作方式都受到了影响，学校教学的课堂也从教室转移到了网上．有赖于近年来网络信息技术的大力发展，分隔在不同地方的老师和同学可以实现顺畅交流，但是教学不同于普通的交流，课堂上老师和同学作为一个集体除了语言的交流外，还有很多情绪的沟通与情感的共振；课堂上老师的表达除了语言的描述外，还有板书的演示和肢体动作的表演；尤其是物理类的课程还包括一些随堂实验的演示等，而这些都是网络课堂难以做到的．病毒所引起的隔离不仅造成了空间的距离，也带来了师生情感沟通的隔膜. 如何在网络教学中尽量去弥补这些不足，并开发网络教学特有的优势，这是一个需要不断探讨的命题．

网络教学不仅仅是特殊时期课堂教学的替代品，长远来看，利用互联网教学已经成为一种重要的教学方式，并将会有越来越大范围的应用，成为与课堂教学并行的教学方式或者课堂教学的辅助手段[1]．此次由于疫情造成的大范围多学科的网络教学实践，必将给网络教学提供更多的宝贵经验，有利于网络教学的进一步发展．本文总结了在“大学物理”网络教学实践中的一些经验和反思，以期望为探索提升教学效果提供有价值的想法和思路．

1 网络教学沟通形式

随着网络技术的发展，网络教学的形式和平台都呈现多样化特征，据不完全统计，现在国内有20多家平台提供网络教学服务[2]．网络教学从方式上来讲主要有两大类，首先是优秀课程的录播，学生观看录播视频，如网易公开课、学堂在线、超星学习通、中国大学MOOC等都能提供国内外大学的物理课教学视频[3]；其次是教师直播，如钉钉、超星、雨课堂等都可以提供直播平台，根据网络条件不同和课程特征，所选取的直播平台和直播方式(分享屏幕，教师出镜，或者两者兼顾)因人而异．近期因为全国大中小学都在进行网上教学，网络压力比较大，由于网络崩溃而影响教学的事情常有发生．为了保证教学顺利进行，除主要教学平台外，利用现有网络资源，准备了多种备选方案，如QQ群、微信群等，随时保证教师和学生之间的沟通无碍．

网络教学最大的问题之一在于师生之间没有面对面的直接沟通，很多在课堂教学中通过观察学生表情或者注意课堂气氛就能解决的问题，在网络教学中就变得很难做到．如果仅仅是坐在电脑前讲课而不能观察学生的反应，则网络教学极易流于形式化；通过在线签到只能保证同学们按时参加网络课堂，但教学中更重要的是让学生的关注点集中在课堂上，因此必须要综合利用手机、电脑、多媒体等方式建立师生之间、同学之间的多渠道、多层次的交流.

在“大学物理”的网络教学实践中，为了帮助学生集中注意力，更好地理解所讲的内容，笔者采取了如下一些方法：1) 在讲课过程中不断提出问题，让学生在QQ群中讨论和回答，不断调动学生的积极主动性；2) 对于在讲解中学生反应比较复杂难解的推导过程，除了PPT讲解之外，可以利用白板将推导过程呈现给学生；3) 建立学习兴趣小组，提供案例和主题，让有共同兴趣爱好的同学讨论解决问题．

在大学的学习中，除了老师的引领作用之外，同学之间的相互促进也是非常重要的．组建兴趣小组的方式在课堂教学中也经常使用，但是在网络教学中有了更重要的意义，即在于加强同学间的沟通交流，营造共同学习的氛围．此外课下利用QQ与学生交流，利用语音通话或发送图片的方式在线答疑也非常方便，在课堂教学中也常常采用同样的答疑方式．

2 充分利用网络教学优势

网络教学最大的优势之一在于其资源丰富. 目前网络上有大量的优秀物理资源，包括物理现象的GIF动图和短视频、实验视频、自然现象视频、物理类纪录片等等. 这些资源对物理现象的呈现非常清楚，很多是课堂教学中单靠教师的描述或者简单的随堂实验难以企及的．例如在一辆向左以60 km/hr的速度行驶的车上，相对于车向右以60 km/hr的速度发射炮弹，则根据两个惯性系间的伽利略速度变换关系，炮弹相对地面的速度为零．这一实验形象地体现了非相对论不同惯性系之间的速度转换，在课堂上根本不可能完成，但是网上短视频利用慢镜头就可以呈现得非常清楚．再比如关于角动量守恒这一物理规律，可以借助花滑、高台跳水、体操等体育项目中的一些特定动作去呈现，优美形象，很有说服力．相对论、宇宙大爆炸理论中的一些时空问题，推荐学生观看相关的纪录片，学生也反映非常感兴趣．此前在课堂教学中也尝试利用这些资源，但是课堂教学由于受到时间和空间的限制，仅能根据讲授内容做一些简单地介绍和引导，而在网络教学中可以将寻找资源的任务交给学生，丰富了学生对物理现象的认识，促进了学生对物理世界的了解，同时也让学生在寻找的过程中学会分析与辨识．

网络教学的另一优势在于考核精确．利用网站提供的统计功能，可以精确地对每个学生的学习情况进行分析，如超星提供的学生学习报告，课程完成情况等统计数据(图1)，特别是教学预警可以让老师容易判断出学习不积极的同学，从而进行适当的干预(图2)；此外也可以对大量学生的学情进行统计，如超星访问量统计、作业统计、考试统计等等，利用作业详情统计功能甚至可以精确到单一知识点的掌握情况(图3)．如此精确的学习情况把控，是教师单凭个人的时间精力根本做不到的，因此不仅在疫情期间，在之后的线下教学中也应当适当地引入一些网络教学的方式，如线上测验、作业批改等．

图1 学生课程完成情况

图2 超星教学预警机制

图3 作业正确率详情统计

除此之外，网络教学的一个意外收获是学生的发言较课堂教学大胆直接，不论是网课上的发言还是在超星上做问卷调查或者讨论，学生的表现都比课堂上更加活跃．网课拉开了师生之间的物理距离，却意外地让师生们更易于敞开心灵．

3 课堂思政沟通师生心灵

2016年12月，习近平总书记出席全国高校思想政治工作会议并指出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人”[4]，在物理课上融入思政元素，不仅能促进学生“精神成人”，而且可以适当调节课堂气氛，引起学生心灵的共鸣．尤其是当下面对突如其来的疫情，不论是老师还是同学，内心都会有一些惶恐，适当在课堂上讲一些“题外之话”，可以舒缓情绪，鼓舞心灵．例如在力学中讲到牛顿的生平，1665年由于欧洲瘟疫，牛顿在乡下避世隐居，沉溺于思考，后来这一年成为了“牛顿的丰收年”，牛顿一生最重要的一些成果都是在这一年中初具雏形的[5]．这样的故事结合当下的现实，可以激励同学们更好地利用宅家的时间充实自己．另外，结合“大学物理”的内容，引导同学们关注科学技术发展的新领域和发展热点问题，如我国的天眼、无人机、5G等高新技术，引导学生将自身的兴趣和发展与国家的科技发展大方向联系起来[6,7]，可以极大地激发同学们的学习兴趣和热情．

除此之外，可以鼓励和引导学生因地制宜地做一些实验，或者利用所学的物理知识分析解决生活中的问题，如用电池、硬币和铁丝即可做一个简单的电动机模型；用玻璃杯装满水可做光的全反射实验；利用电磁学知识分析下雨天打手机是否安全等等．

物理学从创立的那一天起，就是与实验和实践分不开的. 在日常生活中，鼓励学生深入且广泛地挖掘与所学物理学理论相关的现象和知识，不仅有利于加深他们对所学理论的认识，也培养了学生的动手能力和独立思考的能力，有助于形成具有科学态度和科学精神的价值观体系．

4 总结与反思

随着互联网的发展，利用网络自主学习已经成为获取知识、提升自我的一个重要途径．在此次疫情之前，关于网络自主学习的实践与探索已经有很多报道[8]．这次的疫情迫使全国的教师和学生大规模地参与到网络教学中，对于网络教学的研究和对比而言，其实是一个非常好的机会．对学生而言，网络学习的优势主要在于两点，首先是其灵活性，学习的时间和地点都比较灵活，并且听不懂的问题可以无限次回放，听懂为止；二是资源丰富，网上有大量的资源，学生可以选择最优的和最适合自己的. 但是网络学习同样存在不可避免的缺陷，如教学组织形式散漫，大学成了“散装大学”，课堂约束性差，自我管理能力较差的同学不能很好地完成学习目标；其次，网络上除了学习资源外，还有很多是娱乐性甚至不健康的信息，如何选择内容，如何规划自我就变得非常重要．

任何一种教学方法都不可能适合于所有的人，网络教学也是如此．有些学生会觉得如鱼得水，也有些学生会无所适从．作为老师在尽力帮助学生适应目前网络教学现状的同时，也要注重引导学生养成不断探索、学以致用和优化知识的良好习惯．尤其在科技高速发展的现代社会，随着终身学习理念的提出[9]，在任何专业领域都需要不断地提高和充实自我．学校教育和课堂教学仅仅能提供人生中某一阶段的教育，要不断地提升自我，网络学习是必不可少的途径，从现在开始就培养学生的这种学习自觉性，终将大有裨益．