民族预科大学物理多元混合线上教学模式探索

刘志鹏

[摘 要]针对疫情下的少数民族预科大学物理线上教学，文章分析了线上教学的突出特征——师生时空分离和教学媒体为网络及电子设备终端，提出紧紧围绕物理学科特点、预科学生特点和在线教学特点，从课程教学目标、教学对象、教学平台和环境、教学资源、教学活动、教学评价和在线学习支持这几个方面入手，采取多元混合的方式，探索民族预科大学物理线上教学的模式。

[关键词]少数民族预科;大学物理;多元混合;线上教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2022）01-0008-05

疫情发生后，根据教育部“停课不停教，停课不停学”的政策，以及笔者所在的北京邮电大学的部署，笔者所教的民族预科大学物理全面转变为多元混合式线上教学。本文所谈的“线上教学”指的是有固定班级建制、教学过程师生时空分隔、教学内容和教学活动全部依托互联网开展的大学物理教学。本文中“多元混合”的含义是多种途径、多种形式或多种方法的综合使用。

大学物理作为高校理工科的基础学科，对理工大学生科学素养的培养起着奠基作用，受众学生非常广泛。民族预科大学物理在线教学，既有民族预科的独特性，又有大学物理在线教学的共性。因此，对预科大学物理线上教学设计和实践进行总结反思，对推进今后信息技术与大学物理的深度融合有一定的启发意义。

在线教学作为网络时代远程教育的实践形式，既有特定技术支撑下的教与学规律的特殊性，又有其作为远程教育实践形式的共同性，其中远程教育教与学时空分离的本质，决定了远程教育实践的关键是实现教与学的再度整合; 以媒体为中介的教学交互是在线教学再度整合的关键[1]。传统大学物理教学发生在校园里，课堂教学发生在师生面对面的教室，教师更容易随时收集信息掌握学生的学习情况，随时调整教学内容及方法。在线物理教学最大的两个特征，一是师生时空分离，二是课堂直播教学需借助网络和作为终端电子媒体的手机或电脑。教师无法直接判断网络另一端的学生是否专注听讲、是否真正投入学习、是否真正掌握教师讲授的知识。因此，教师要想保障学生的学习投入、学习质量，就必须比传统教学更加重视教学过程各个环节、各个要素的设计和实施。

决定在线教学组织实施最关键的因素有三点：物理学科特点、教学对象特点和在线教学上述两个特点。细化来说，影响在线教学效果的主要因素有：课程教学目标、教学对象、教学平台和环境、教学资源、教学活动、教学评价和在线学习支持。上述诸要素都因“在线”而拥有新的内涵和新的形式。下文分别就这几个方面对本学期大学物理在线教学模式进行总结。

一、明确在线教学目标，深入分析教学对象

疫情特殊时期，需重新制订特殊时期下的物理教学目标：保持之前既定的教学进度计划和教学大纲基本不变，重新审视和设计教学环节和教学要素，将着力点放在促进学生掌握大学物理的基础概念、核心定理、基本技能上;关注学生的身心健康和归属感，建立學习组织;培养学生自主学习的能力，提升信息素养;融入思政元素，培养学生的爱国主义情怀。

大学物理在线教学质量需要从教学实践各环节、各要素中得以实现，首先就是要分析物理教学的对象——学生。笔者所教的大学物理课授课对象为新疆籍两年制少数民族预科生二年级理科生，共22人，这些学生都是民考民，即用少数民族语言参加高考，预科学习期间汉语是其第二语言。据学生投票调查显示，超过一半以上的学生在线学习的设备是手机;根据国家高考民族政策，民族预科生高考降分录取，这些学生普遍数理基础薄弱;用第二语言汉语来学习大学物理，相当于母语是汉语的人用英语学大学物理，学生在听课时存在一定程度的语言障碍。因此，学生能看直播教学回放的平台就是首选。预科生数理基础水平参差不齐，需要个性化的学习指导，故而能够及时评测学生学习质量、精准记录学生学习过程数据的平台，也是笔者所关注的。此外，针对预科生基础薄弱的现状，预科物理教学应摸清楚学生的物理学习起点，采用“小步精进”的方式。小步，就是教学节奏适当放缓;精进，就是精心选取教学内容，聚焦在核心概念、核心定理和基本方法技能上，对教学重点难点要进行多次强化。

二、搭建四柱支撑、多元优化的在线教学平台

在教学平台的选择上，笔者从大学物理课程的特点、教学过程中的实际需求出发，采用多个平台混合优化使用的策略。大学物理课程的特点是概念和定理比较抽象，原理讲解和应用都需要分析和演算，离不开动画和板书展示;大学物理的内容相对比较深奥难学，教学过程中需要靠互动、实时的质量监测和反馈来了解学生的掌握情况。因此，笔者根据自己的教学实践经验，明确物理教学对在线平台的需求有以下四个方面：一是课堂直播教学在线平台需要系统稳定及网速流畅、方便教学内容动画展示和墨迹板书演算、方便课堂互动及课后学生看回放，腾讯课堂很好地满足了上述需求;二是教学质量监控上需满足方便布置和收发作业、课堂上随时进行小测验、采集每个学生学习过程中的数据等需求，雨课堂可以很好地满足这些需求;三是教学资源的发布和存放，需要系统稳定、网速流畅，能够长久性存放学习资源，方便学生随时随地下载，QQ群满足了上述所有需求，而且还有直播功能，可以作为腾讯课堂的第二备选直播平台;四是师生课下互动，需要异步交流、讨论、通知传达，微信群可以满足上述需求，并且微信还能跟雨课堂和腾讯课堂有关联。

三、建设丰富多元的在线学习资源

线上学习资源是教学内容的载体。大学物理教学资源由在线核心教学资源和离线核心教学资源、在线拓展教学资源组成。其中在线核心的教学资源网需要基于网络进行在线学习，包括腾讯课堂生成的课堂直播回放视频、雨课堂课前预习课件、课后作业与解析、每章测验题。离线核心教学资源是可以下载后离线学习的，包括笔者上传到QQ群的课件、分章节制作的大学物理电子教材、课后习题解析、习题集及答案解析、部分录课视频。在线拓展教学资源是为学生推荐的物理在线MOOC教学视频和趣味物理实验。以上多种资源供学生自主学习使用。

四、大学物理在线教学活动

（一）课堂直播教学模式

课堂教学是线上教学最重要的一环。网上有海量的在线物理MOOC资源，但就其内容来说并不适用于民族预科“小步精进”的教学特点。因此，课堂教学中笔者没有使用MOOC，而是全部直播教学。第一，在教学内容处理上，用课件清晰标注教学的重点和难点;在内容上进行切割，部分比较容易的内容，比如，保守力与势能部分，重力、弹簧弹力、摩擦力做功就可以切割出来，放在预习任务里，课堂上聚焦讲解难点——万有引力做功。第二，课堂直播注重节奏、互动和学生参与度，目标是促使学生持续参与学习活动。按照教学环节的逻辑，影响学习者持续参与的因素包括情境进入、引导深入、学习、成绩获取[2]。首先是一个物理知识点相关的画面情境，提出问题;然后引导深入，展开物理知识点;学习上注意参与度设计和互动设计，15分钟左右为一个节奏，进行一次互动;可以提前在课件里设计多选题或单选题，直播时用腾讯课堂选择题选项卡进行互动，也可以点名让学生在讨论区答题或点名语音连麦互动;或者每个学习小组轮流发言，其他小组评论。第三，美化课件界面。研究表明，在组织学习资源阶段，教师要充分吸收多媒体学习中情感设计的研究成果，这样可以有效诱发学习者的积极情绪，使其有能力进行更多的深层学习和认知精细加工[3]。运用颜色、字体、布局、图像，使界面整洁美观。第四，潜移默化地融入思政元素。物理课程内容有丰富的思政素材可以挖掘，例如，讲到动量部分时，结合动量在发射火箭中的应用，讲解我国航天技术取得的辉煌成就，激起学生的爱国意识和民族自豪感。

（二）预习作业、复习作业的设计模式

预习作业设计。前文提到教学内容里较容易的可以放到预习作业，并且紧跟着附一个选择题检测预习效果;前测，即与课堂内容相关的基础知识技能测试也可以放到预习任务里，方便教师掌握教学起点;还可以把引例、提问放到预习内容中，激发学生的思考。

复习作业设计。当日课堂讲的重点概念和原理，设计成选择题;多项选择题尤其能够检测出学生的理解掌握程度;重点例题布置成主观题，或者仿照重点例题出一个考查该知识点的主观题;每章结束后，以主观题形式，要学生画出本章主要知识点的思维导图，帮助学生建立物理图像，优秀的作业在微信群展示并进行课堂评讲;主观题作业还会给学生提供“学习支架”，提示学生先复习哪节课哪道题的直播回放，之后再独立做出题目，或者提醒学生可以在自己的学习小组讨论后再独立完成;大部分题目，都在雨课堂提供答案解析，以方便学生随时自主学习。课后作业覆盖的知识点要紧扣重点和当堂所讲内容，这样能起到巩固重点的作用;难易度要合适，使学生做题时有一种获得感和成就感;作业设计要调动学生复习、看直播回放、跟同学讨论的积极性，让学生主动在学习上付出更多精力。

（三）有温度的、多元混合优化的师生互动模式

疫情期间的在线教学，其本质上也是远程教育。著名的远程教育学者德斯蒙德·基更认为，在线教学的特征是教和学的行为时空分离，在教学过程中教师和学生的主体间关系，必须人为地重新创造，即教与学的行为再度综合;必须借助媒体采用多种方式进行交流[4]。不仅学生需要互动来激发认知、促进知识建构，教师也需要学生的互动才能感知到学生，从而增强临场感，调节教学节奏，激发教师的灵感。

多样化的同步互动与异步互动。直播课堂上的互动为同步互动，即师生间、学生间的互动双方都在线，互动是实时的。课下利用微信平台、雨课堂平台的互动是异步互动，即互动双方并不同时在线，但教师和学生可以随时发起互动，充分利用碎片化时间进行提问和答疑。异步互动分为班级互动、学习小组互动、师生一对一互动三种。班级互动是发生在班级微信群里的互动。一对一互动，有学生主动问询教师，也有教师针对个别学生通过文字或语音电话进行学习调查或个性化指导。实时语音电话沟通效果比较好，其带有关怀温度，且便于深度了解学生。

大量板书实时互动。大学物理教学离不开板书，笔者购买了配置较高的手写笔数位板;课堂上PPT讲解、Word版习题讲解、雨课堂网页版圈画批改学生作业，每次必用。直播教学时重要的概念、原理和例题，笔者都是边讲边画图、推导，这种教师、学生、学习内容、教学软硬件环境的互动方式，比纯粹的PPT动画展示互动效果更好。学期末物理在线教学的问卷调查显示，73%的学生认为板书很重要，希望教师讲解时多用手写笔进行板书。

师生间的互动可以有趣、有温度。课堂上偶尔有学生“抖机灵”式发言，教师可以宽容幽默地回应，作为课堂教学的调节剂。在微信群里，教师要常常给居家学习的学生们以理解、鼓励。

五、多元混合的大学物理教学反馈与评价模式

（一）过程性评价的实施模式

在开学之初和每章学习伊始，笔者采用雨课堂平台进行诊断性评价，摸清学生的学习起点，评价结果不计入成绩。形成性评价，形式为预习作业、课堂随堂提问和练习题、课后作业、每章测验。课堂提问和练习是基于腾讯课堂，侧重于即时反馈即时评讲，平台没有系统化记录;预习作业、课后作业、每章测验是基于雨课堂平台，各种题型都可以每题赋分，大学物理的主观题教师可以圈画批改并写批语;雨课堂平台自动采集评价信息，自动生成可视化测评结果，方便教师了解学生对每个知识点的总体掌握情况，也方便学生了解自己在全班同学中的水平。教师可以利用系统自动生成精准到每个人的详细记录，对学生进行个性化的指导。

（二）总结性评价实施模式

由于首都疫情，大学物理期末考试采取线上考试的方法，采用课堂派作为答题平台，腾讯会议进行视频监控，EV录屏软件全程录屏腾讯会议（课堂派、腾讯会议、EV录屏软件这三个工具仅在最后期末考试用过一次，所以前文教學平台没有提及）。首先，线上考试要做到考试公平，就要防止学生作弊，考试题目数量要充足，考试时间长短合适，使学生整个考试期间忙于紧张答题，没有时间作弊。选用的考试平台要有同一题型题号乱序、选项乱序的功能，且全程监控学生做题进度、提交情况，平台能够禁止复制、粘贴，禁止多台设备登录同一账号，课堂派可实现上述功能。考试题型分为单项选择题和多项选择题，往常的综合性主观题现在设计成选择题，全程需大量动笔演算但不需学生手机拍照上传，这大大减少作弊的可能。其次，在线考试应侧重考查学生的学业质量，因此题目考查的知识点覆盖面、计算题所占比例、难易度、各章节比例，都需精心设计。期末综合成绩由三部分构成：期末考试成绩占60%;雨课堂精准量化记录、导出的平时作业和测验成绩，占30%;学生课堂出勤、发言和作业提交积极与否，占10%。从笔者所教班级的最终成绩核算来看，这样很好地兼顾了过程和结果，体现了考核的科学性和公平性。

（三）注重多渠道反馈机制的建立

除了上述作业、测验等反馈途径外，笔者分别在学期中、学期末进行学生在线学习满意度问卷调查，了解学生物理学习的详细情况;在线教学过程中，教师随时通过测验、课堂提问、微信文字或语音访谈，及时了解学生的学习需求和学习困境、及时反馈和进行个性化指导。

六、多途径的在线学习支持模式

在线学习中只有达到深层次学习，才能实现教学效果。深层次学习，体现在学习者对学习过程的参与程度上，具体表现在情感、行为和认知三个层面;具身情绪论指出，大脑并不是唯一决定人类认知的器官，身体、心脑、智脑通过内感方式互相交流[5]。大学物理教学完全实施在线教学，学生居家学习，首次体验线上教学，学生在时空上彼此孤立、分散，因此也需要教师在情感、认知、行为方面的全方位支持指导。

（一）对学生在线学习进行情感支持

要注重满足学生的临场感、归属感、美感、成就感等方面的需求。为增强直播教学的临场感，每次直播开始几分钟和最后几分钟，笔者都要开启摄像头直播。理解学生居家学习的不易，建立学习小组，促进学生高频互动，增进交流和增强归属感;增强课件的美观度、动画视觉音效;教师课上课下的语言饱含更多的鼓励;尽可能把物理原理应用情境化，比如学习动量定理微分形式时，可以先把飓风吹翻列车的案例给学生具体描述一下，并且给出相关图片，然后提出问题：在这次自然灾害中，假如你是工程师你如何估算飓风对车厢的推力？课堂习题、课后作业的设置数量和难易度得当，并提示支架、路径，让学生有学习的成就感和获得感。

（二）对学生在线学习进行认知支持

因为学生往往并不熟悉各个在线教学平台的功能，所以教师首先对腾讯课堂、雨课堂在线教学平台给学生开展培训，尤其是培训学生充分利用雨课堂平台的功能，引导学生利用“习题集”，重新做以往的测验和错题，进行自主学习、自主检测。每章结束后，给学生提供表格或思维导图的支架，帮助学生对比、梳理、总结物理知识要点，形成物理图像。

（三）为学生在线学习提供行为支持

引导学生在信息化社会中适应在线学习、合作学习、自主学习。一方面引导学生课堂上多参与互动;另一方面在作业设置上动心思，预习作业、课后作业的布置都有固定的时间，使学生养成及时预习、按时复习作业的习惯;注重树立正向榜样，对及时看课堂直播回放的学生、作业表现优异的学生，在课堂上展示作业和回看记录截图时进行点名表扬;引导学生在学习小组内讨论，或是提示学生看课堂直播回放的某个例题再写作业，引导学生在物理学习上付出尽可能多的精力。

七、小结

（一）在线教学效果

从一学期的教学实践来看，通过多平台优化组合的多元混合式线上教学，笔者基本上完成了物理教学任务。笔者对所教22名学生基于雨课堂平台，分别在期中和期末进行两次线上物理教学满意度问卷调查，设置5个选项：A.非常满意，B.比较满意，C.一般般，D.不太满意，E.很不满意。调查结果显示，“非常满意”和“比较满意”的学生总人数在期中和期末分别为68%和87%;认为“一般般”的学生期中和期末分别占32%和13%;没有“不太满意”和“很不满意”的学生。课堂直播教学参与度是全勤，教师课堂考勤比较严格。从雨课堂的数据来看，预习作业参与度略低，课后作业参与度接近全勤，但部分学生经常需要教师在微信群里催交作业。腾讯课堂导出的考勤记录显示，平均每次课有64%的学生观看回放，观看回放的学生平均观看时间为28分钟。期末的调查问卷显示，91%学生认为“能够看回放，对学习物理非常重要”。重视观看课堂回放，跟笔者所教民族预科生物理基础薄弱、母语非汉语这两个特点密切相关。学期末学生问卷调查显示，68%的学生认为自己的信息技术能力得到提升。这些都为今后信息技术与大学物理教学的深度融合打下深厚基础。

（二）大学物理教学未来展望

在线教学要想取得良好的效果，教师不应把功夫放在如何讲得更好上，而要把功夫放在如何让学生动起来、做起来、讨论起来。教师的角色应从单一的讲授，走向设计、指导、帮助、干预等多元化角色[6]。教师应想方设法调动学生自主学习，想办法设计驱动任务，并培养学生自主学习的习惯、时间管理的能力。疫情下大学物理在线教学积累的丰富经验，必将促使今后的教学与信息技术全面融合，使教学过程各环节、各要素全面优化，从而提升学生的学习效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王志军，陈丽.国际远程教育教学交互理论研究脉络及新进展[J].开放教育研究，2015 （2）：30-39.

[2] 彭飛霞.在线学习参与的作用机理与激发模型[J]. 成人教育，2020 （1）：18-23.

[3][5] 李文昊，祝智庭.改善情感体验：缓解大规模疫情时期在线学习情绪问题的良方[J].中国电化教育，2020（5）：22-26，79.

[4] 蒋文龙.远程学习理论与实践的脱节：远程学习研究应关注的重点：互动[J].河南广播电视大学学报，2001（4）：40-42.

[6] 肖俊洪.与时俱进发展远程开放教育理论：《重新审视远程开放教育理论：数字时代的启示》评介[J].中国远程教育，2019 （12）：42-54.

[责任编辑：刘凤华]

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