疫情下如何开展大学物理线上课程及思考

2020-11-12 06:43樊英杰
科技视界 2020年29期
关键词:转动惯量刚体随堂

邹 丹 樊英杰

(西安明德理工学院,陕西 西安 710000)

由于一场始料未及的新型冠状病毒肺炎,引发了历史上第一次大规模的线上教学模式[1-3]。根据教育部印发《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》和陕西省应对新型冠状病毒肺炎疫情工作领导小组的有关要求,学校对教学计划进行调整、统筹安排春季学期的教学任务。我校物理课程也积极搭建线上课程以保证教学要求。

1 前期准备

线上平台选用的是超星尔雅的超星学习通平台。由于物理课程属于公共课,而且线上已有资源并不是很符合本校的实际情况,因此物理教研室以团队为单位,共同打造了这门《大学物理上》线上课程。 根据教材[4]内容安排,线上课程共开设9 章内容,分别为第一章物理学导论,其中包含绪论、有趣的物理现象视频及数学基础知识;第二章时间、空间与运动学;第三章牛顿运动定律;第四章守恒定律;第五章刚体的定轴转动;第六章简谐振动;第七章波的传播规律;第八章光的波动性;第九章狭义相对论。 各章具体教学内容包含课程视频、PPT、随堂测试、讨论、参考链接及课后作业几个部分,其中视频和随堂测试设为课堂任务点。 各章视频均为教研室教师录制,保证了教学范围及难度符合本校学生接受能力。

为应对正式上课时因流量造成平台拥堵, 各位教师还建立了各教学班级的QQ 群,以应对突发状况,不出现教学事故。因此,西安明德理工学院物理课程是以超星学习通平台与QQ 平台为依托来开展线上教学。

2 实施过程

由于疫情导致学生没有领到课本,所以在上课之前,教师提前将课本[4]内容拍照上传到QQ 群相册,并针对下节课教学内容提醒学生进行预习。

正式上课时的签到一般在课前5 分钟发放,签到方式及时长可由教师自由设置。为了检查学生是否正常在线上课,也可将签到放在课程中某知识点结束时,这种随机签到的方式可以避免学生中途离线。

课程一般以超星平台开放相关学习任务点开始。以第五章刚体转动定律为例,由于刚体是大学物理中较重要也相对难理解的一个物理模型,同时也关系到学生后续的专业课程,因此在这章的课程内容安排上第一节就需要对刚体的相关基本概念及其运动特点做详细的讲解,录制并上传了课程视屏四个,均设置成任务点。先让学生在规定的时间内自主学习这一节内容,即四个相关视频。在学生观看视频过程中,教师可以在后台随时监测学生的学习进度,对未完成或进度慢的学生可以发出提醒。

完成视频学习后,学生需要完成随堂测试,由于自学效率的影响,第一轮随堂测试完成率及正确率达不到预期。如在刚体第一节中,有如下选择题:设有一根异质杆(图1),一半是铁,一半是木头,长度、截面均相等,分别绕a、b、c 轴转动,试问对哪个轴的转动惯量最大。 A.a;B.b;C.c。

这个题目考察的是学生对转动惯量定义及影响因素的理解,第一轮完成率为80%,正确率只有48%,通过学生提交的数据,教师可以掌握学生自学效率及效果,在互动阶段就能有针对性。

图1 刚体转动惯量

平台学习时间结束后,教师在QQ 群进行屏幕分享。在分享中指出重点、难点,用提问的方式引起学生的关注,利用生活中的现象,让他们更形象地理解和掌握转动惯量的计算方法及影响转动惯量的三个要素。 讲解随堂测试时让学生们自己分析错误的原因。通过自学及一系列的互动后,再次提出相似的问题,准确率在90%以上,达到了教学目的。

课程结束后,教师在超星平台发布相应的课后作业,作业发布时间和截止时间可自行设置,后台会统计已交及未交作业学生的人数及名单。 对于已批改的作业,后台会给出每次作业的提交人数及平均成绩,教师可以对全体学生对本节内容学习情况有个整体了解。

3 教学总结和思考

《教育信息化2.0 行动计划》是2018年教育部提出的推进“互联网+教育”的具体实施计划。 此次线上教学,体现了网络教学的优势,也暴露出了一些问题。

优势在于:

(1)将学习内容录制成视频,上传至网络平台,这样有利于学生随时随地进行学习,达成了数字资源服务普及的目标。

(2)平台教学内容可以根据实际情况及教学要求进行添加及编辑。 各项教学任务设置成任务点,可以通过后台数据得到学生的访问量、学习情况以及对相关知识点的掌握情况,这样就有利于教师发现学生学习中的薄弱环节并及时进行相应的讲解和指导。还可以对任务完成不合格的学生提出预警。

线上教学在实际操作中也暴露出了一些问题:

(1)缺乏对学生的管理,学生学习效率不高。让学生自主学习视频,教师无法掌握他实际的学习情况,有可能有一部分自制力差的学生是将视频打开,而去干别的事情,还有小部分学生不打开视频,这就直接影响到了学生的学习效果。

(2)缺乏实时课堂互动及反馈。传统授课中45 分钟的课程用十几分钟的视频代替,然后让学生进行随堂测试,学生得不到及时的问题解答,自主学习得到的效率比较低,效果不好,第一轮随堂测试完成率及准确率都达不到预期效果。

因此线上课程不能只是单纯利用线上资源让学生自学,而应该进行良好的线上平台和互动平台交互式教学,尤其是互动阶段更体现了教师对课程的掌控能力。

由于物理是一门基础课,但物理源于生活,又衍生出众多交叉学科,因此线上教学设计中应多加入这些元素。 协助学生做好预习工作,指导学生完成线上学习任务后,教师在开启QQ 群分享屏幕进行同步课堂讲解的互动中就可以从这几方面入手来吸引学生的注意力。 许多知识点、重难点的讲解和分析都可以由生活中的现象来引入,能引起学生的共鸣,有助达成有效教学,提高学生理解和掌握相应的知识点的效率。如角能量守恒中引入花样滑冰运动员旋转过程中转速快慢的现象,直升机旋翼在起飞过程中转动现象。刚体转动惯量中引入杂技表演中竹竿长短优劣问题等。 除了丰富课程内容提高课堂吸引力外,教师通过随机提问的方式检查学生在视频学习中的效率及提高互动过程学生的参与度。 实践证明,这种方式保证了学生的到课率,也极大地提高了学生的学习效率。 此外还可以在超星平台发起抢答活动及课堂讨论,参与这些活动的学生都可以获得相应的课堂积分,提高他们的学习积极性。

在成绩评定方面,针对在线课程中的教学设计及教学任务,学生综合成绩由课程音视频、签到、课堂互动、章节测验、作业、访问数几部分按照一定权重设置而成。

课后答疑也是教学工作中的一部分,教师通过QQ 群集体答疑,或者单独答疑的形式对学生在学习过程中以及作业过程中遇到的问题进行解答。尽量保证每一个学生能够上好网课。

总之线上教学或线上线下教学相结合,是大势所趋。如何提高线上教学效率,将其优势最大化,是每一个教学团队,也是每一位教师面临的课题。

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