互联网背景下“大学物理”课程线上线下混合式教学改革与创新
2024-08-30刘顺彭
摘要:随着互联网技术的飞速发展,教育领域正经历着前所未有的变革。“大学物理”课程作为理工科教育的组成部分,其教学模式亦面临从传统的面对面授课向线上线下混合式教学的转变。本文阐述了互联网背景下“大学物理”课程开展线上线下混合式教学的重要性,提出了一系列创新策略,旨在提高教学效率和学生学习成效,为物理教学的改革提供参考。
关键词:互联网;大学物理;线上线下混合式教学
引言
在21世纪的互联网时代,教育模式正经历着翻天覆地的变化。特别是在高等教育领域,传统的教学模式已经难以满足现代学生的学习需求。大学物理作为基础科学教育的核心内容,深化其教学改革尤为重要。线上线下混合式教学模式为“大学物理”课程的教学改革提供了新的方向,通过整合互联网资源和传统教学资源,能够为学生提供更加灵活多样的学习方式。因此,分析如何在互联网背景下的“大学物理”课程中有效开展线上线下混合式教学具有重要意义。
1. 互联网背景下“大学物理”课程开展线上线下混合式教学的重要性
互联网技术不断进步的今天,大学物理教育面临从传统教学模式向更加灵活和互动的线上线下混合式教学模式的转变。这种转变是对技术发展的适应,也是对教育理念和学习方式的革新。混合式教学模式整合线上的资源丰富性和线下的交互实践性,创造一个更加高效和动态的学习环境,能够满足学生个性化和多样化的学习需求。
一份关于“高等代数”课程线上线下混合式教学效果的调查问卷分析结果显示[1],大多数学生对混合式教学持有积极态度。具体来说,82.13%的学生喜欢混合式教学模式,认为该教学模式能够显著提高学生的学习动力和积极性。这一发现凸显混合式教学在激发学生学习热情方面的重要性。学生们欣赏这种教学模式所提供的灵活性,尤其是能够自主安排学习时间,这有利于学生根据自己的日程高效安排学习,促进学生自主学习能力的培养。
进一步分析指出,大部分学生认为混合式教学极大地促进了自学能力的发展。自学能力是学生终身学习和适应未来职场不可或缺的技能。运用线上资源的自主探索和线下教师的针对性指导,学生能够更好地理解复杂的物理概念,同时培养解决问题的能力。调查结果还显示,大多数学生希望继续采用混合式教学模式。这一愿望反映混合式教学方式在当前受到学生的欢迎,显示出其潜在的持续效益。学生对混合式教学的偏好强调了这种教学模式在提高教学效果、增强学习体验以及满足学生个性化学习需求方面的重要性[2]。
2. 互联网背景下“大学物理”课程线上线下混合式教学的策略
2.1 优化课程结构和内容
互联网背景下,“大学物理”课程的线上线下混合式教学策略要求教师对课程结构和内容进行深思熟虑地优化,以适应这种新型教学模式的需求。优化课程结构和内容涉及将教学资源数字化,更重要的是如何有效地整合线上和线下教学活动,以促进学生的全面学习和理解。将理论知识的讲解转移到线上视频形式,是混合式教学中的一大创新。这种方式使得学生可以根据自己的学习节奏在任何时间、地点进行学习,从而提高学习的灵活性。线上视频讲解应当设计得既精练又全面,覆盖课程的关键概念和理论,同时配合适当的视觉辅助材料,如图表、实验演示视频等,以增强学生的理解和记忆[3]。
对于需要师生互动和实践操作的教学环节,如问题解决、实验操作和案例分析,应当安排在线下授课中进行。在线下课堂上,教师可以组织小组讨论,鼓励学生就线上学习的内容提出疑问、分享见解,从而深化学生的理解。
此外,实验操作可以巩固学生的理论知识,培养学生的实践技能和科学探究能力。为进一步提升课程效率和教学效果,教师应当在课程设计时明确区分线上和线下教学内容的边界,同时确保两者之间的紧密衔接。同时,线下课程的反馈和讨论结果可以被纳入线上平台,形成一个闭环学习过程,促进知识的循环强化。
2.2 利用在线平台和资源
充分利用在线平台和资源能够提升教学内容的质量和多样性,激发学生的学习兴趣,促进更有效地学习。在线视频使得复杂的物理概念和理论得以运用,视觉和听觉的双重刺激被更加生动地传达。此外,视频课程可以随时回放,为学生提供反复学习和自我检测的机会。与传统纸质教材相比,电子教材更加便捷和环保,且可以实时更新,提供最新的学术研究和技术进展。电子教材通常具备互动功能,如嵌入式视频、动画和自测题,这些功能可以增加学习的趣味性和互动性,帮助学生更好地理解和吸收知识。模拟实验软件允许学生在虚拟环境中进行实验操作,探索物理现象和验证物理理论。这种软件能够克服实验资源限制的问题,提供一个安全无风险的实验环境,让学生能够自由地尝试和错误,从而深化对物理原理的理解[4]。
在线教学平台,如MOOCs(massive open online courses)和SPOCs(small private online courses),提供极其丰富的资源和便利的学习工具。这些平台覆盖广泛的物理主题,从基础物理到高级研究课题,还可以提供论坛、讨论组和实时互动等功能,以促进学生之间以及学生和教师之间的交流和合作。运用这种方式,学生可以在全球范围内与同行交流思想,分享学习经验,从而拓宽视野,增强学习的社区感和归属感。为使在线平台和资源的效用最大化,教师需要精心策划如何将这些资源整合进课程中。这包括选择与课程目标和内容相匹配的资源,设计互动和参与性强的学习活动,以及提供适时的指导和反馈。
2.3 强化学习过程的监督和反馈
有效的监督和反馈机制可以帮助教师及时了解学生的学习状况,为学生提供必要的支持和引导,促进其学习进步。利用在线平台进行学习进度的跟踪是监督学生学习的基础。运用这些平台,教师可以实时查看学生对线上教学内容的访问情况、学习时间、完成的任务和练习等。教师设计与课程内容相关的测验和作业,可以评估学生对物理概念和原理的理解和掌握程度。这些任务应该覆盖理论知识,还应该包括应用题和实际问题解决,以测试学生的综合应用能力。
在线系统的即时评分和反馈功能为学生提供及时的学习成果反馈,有助于学生识别自己的强项和弱点,从而有针对性地改进学习策略。讨论版和在线论坛的使用为学生提供一个互动的学习环境,其中,学生可以提出问题、分享见解和讨论课程内容。教师可以运用这些讨论来监控学生的思考过程和理解深度,同时参与讨论,提供专业的见解和指导。教师应当鼓励学生自我反馈和同伴评价。在自我评估中,学生可以更加主动地参与学习过程,增强自我监控和调整学习策略的能力。同伴评价则提供来自同学的视角和反馈,促进学生之间的学习共同体建设,增加互助和合作的机会。
2.4 培养学生自主学习能力
互联网背景下,“大学物理”课程线上线下混合式教学的成功实施,极大程度上依赖于学生自主学习能力的培养。自主学习能力是学生能够有效管理自己的学习过程、主动探索知识和解决问题的能力。教师应设计具有挑战性、相关性和实用性的学习任务和活动,激发学生的学习兴趣和动机。例如,教师可以设置与实际物理应用相关的项目任务,要求学生利用线上资源进行研究,并在线下课程上展示学生的发现和解决方案。教师需要引导学生学会自我管理和自我监督,包括如何设置学习目标、如何规划学习时间和活动,以及如何评估自己的学习进度和效果。
培养学生的时间管理能力是提高自主学习效率的关键。教师可以运用案例分析、研讨会和工作坊等形式,教授学生如何合理分配学习和休息的时间,如何优先处理学习任务,以及如何应对学习中的干扰和分心。这样的训练有助于学生在面对大量线上资源和自主学习任务时,能够有效地安排自己的学习计划,保持高效的学习状态。
加强学生的自学能力包括教会学生如何有效地利用线上资源,如在线课程、学术数据库和虚拟实验室等,以及如何运用网络平台与同学和教师进行有效沟通。教师可以示范、指导和反馈,帮助学生掌握信息检索、资料整理、知识整合和在线交流的技能。在写作学习日志、参与自评和同伴评价等活动中,学生可以更加深入地了解自己的学习风格和需求,从而不断优化自己的学习方法和技巧[5]。
2.5 加强线下课程的互动性
线下课程的互动性和实践性可以增强学生对物理概念的理解,促进学生批判性思维、解决问题能力和团队合作能力的发展。教师可以根据课程内容划分小组,让学生就特定的物理问题或概念进行深入讨论,鼓励学生分享各自的见解和理解,互相倾听和反馈,促进学习的深化。小组讨论还可以培养学生的沟通能力和团队合作精神,为将来的职业生涯奠定基础。案例分析是另一种提高线下课程互动性的方法。教师可以选取与物理原理相关的真实世界问题或现象,引导学生分析案例、提出假设并进行验证。在这一过程中,学生能够将理论知识应用到实际情境中,学习如何进行科学研究和数据分析。案例分析强调学习的应用性和实践性,有助于学生构建更为广泛的知识体系。
2.6 实施个性化学习路径
实施个性化学习路径充分体现现代教育理念中学生中心的教学模式,旨在提供定制化的学习体验来满足每个学生的独特需求和偏好。个性化学习路径的实施,能够提高学生的学习动机,促进学生的学习成效,为每位学生的成功铺平道路。教师运用线上平台收集和分析学生的学习数据是实施个性化学习路径的基础,包括学生的学习活动记录、作业成绩、测验结果以及参与讨论的频率等。利用大数据分析技术,教师可以深入了解每位学生的学习习惯、知识掌握情况和学习难点,从而为学生设计更加符合其个人学习特点的学习路径。
基于对学生学习状况的深入了解,教师可以为每位学生量身定制学习资源和任务。例如,对于基础知识掌握较好的学生,教师可以提供更多的高阶思维挑战和探究性学习项目,以促进其深度学习和创新能力的发展。而对于需要加强基础知识的学生,教师则可以提供更多的练习题和基础知识讲解,帮助学生巩固基础,逐步提高。
个性化学习路径还应包括灵活的学习进度安排。教师可以运用线上平台设置可调整的学习里程碑和截止日期,允许学生根据自己的时间管理能力和学习效率自主安排学习进度。为确保个性化学习路径的有效实施,教师还需要定期与学生进行沟通,了解学生的学习感受和需求变化,根据反馈调整学习资源和任务。同时,教师应鼓励学生进行自我反思,帮助学生意识到自己的学习进步和存在的挑战,从而更有针对性地调整学习策略。
3. 混合式教学效果分析
结合实际教学工作,笔者将线上线下混合式教学应用于广东理工学院大学物理的教学实践当中,并对线上线下混合式教学情况展开了调查。
广东理工学院2022级工业工程专业学生共405名,在2023年9月至2024年1月的“大学物理”课程中采用线上线下混合式教学。随机选择65名2022级工业工程专业学生,对线上线下混合式教学在“大学物理”课程的满意度进行问卷调查。
调查时间为2024年1月份,通过问卷星开展线上调查并收集数据,问卷内容主要包括学生对混合式教学的学习效率、混合式教学是否有利于学生自学能力的培养和提高和是否愿意继续采用混合式教学模式进行大学物理学习等方面,调查结果如表1所示。
从表1可知,67.7%的学生对混合式教学的学习效率感到非常满意,29.2%的学生感到基本满意,可见,学生对混合式教学的学习效率整体满意度达到96.9%;27.7%的学生认为混合式教学对他们学习能力的提高感到非常满意,基本满意的达到69.2%;78.8%的学生对混合式教学模式进行大学物理授课感到非常满意,21.5%的学生感到基本满意,学生对混合式教学模式进行大学物理授课的整体满意度达到100%。调查结果表明,学生总体喜欢“大学物理”课程采用线上线下混合式教学,该模式值得进一步推广。
结语
在互联网技术的支持下,“大学物理”课程的线上线下混合式教学模式为传统教学方式带来了革命性的改变。通过实施上述策略能够提高教学效率和质量,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力和创新思维。未来,随着技术的不断进步和教学理念的不断更新,混合式教学模式将在大学物理教学中发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]解玉鹏,刘文彦,吉丽.大学物理线上线下混合式教学探索[J].吉林化工学院学报,2023,40(10):19-22.
[2]马亚斌,李萍,杨亚宏,等.互联网背景下大学物理实验线上线下混合式教学改革与创新[J].科技风,2023(19):96-98.
[3]黄丹,张英.基于互联网的物理课程线上线下混合式教学实践[J].电子技术,2022,51(11):106-108.
[4]其木格.大学物理线上线下混合式教学探索与实践[J].大学物理,2022, 41(10):51-54.
[5]刘洋.因材施教在大学物理线上线下混合教学中的应用[J].科技视界, 2022(15):63-65.
作者简介:刘顺彭,硕士研究生,讲师,研究方向:大学物理教学改革与光学材料。