雷慧茹，張立宏

線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式的實(shí)踐

雷慧茹，張立宏

（山西工程技術(shù)學(xué)院 基礎(chǔ)課教學(xué)部，山西 陽(yáng)泉 045000）

大學(xué)物理作為一門(mén)理工科類(lèi)學(xué)生的通識(shí)必修課，為學(xué)生專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)及畢業(yè)后的工作奠定了一定基礎(chǔ)．為提高教學(xué)質(zhì)量，大學(xué)物理的教學(xué)模式改革勢(shì)在必行．結(jié)合當(dāng)代大學(xué)生的特征，對(duì)線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式的實(shí)踐進(jìn)行探索．實(shí)踐表明，這種教學(xué)模式是適用、有效的新型教學(xué)模式．

大學(xué)物理；對(duì)分課堂；線上教學(xué)

21世紀(jì)，世界已逐步進(jìn)入了以信息產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)的新經(jīng)濟(jì)時(shí)代．隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種信息技術(shù)產(chǎn)品，如電腦、手機(jī)、各種應(yīng)用及娛樂(lè)軟件出現(xiàn)在大眾的生活中．這些產(chǎn)品方便、豐富人類(lèi)生活的同時(shí)，也改變了人類(lèi)的思維方式及生活習(xí)慣．作為從小置身于信息技術(shù)中成長(zhǎng)起來(lái)的新時(shí)代大學(xué)生，具有思維活躍、靈活變通、追求創(chuàng)新與趣味性事物等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又極易兼具耐力不足、專(zhuān)注度不夠、學(xué)習(xí)功利化等缺點(diǎn)[1-2]．

眾所周知，傳統(tǒng)教學(xué)模式是以教師講授為主，學(xué)生課后學(xué)習(xí)為輔[3]．在這種“單向灌輸”的教學(xué)模式中，師生、生生互動(dòng)很少，因此學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不夠、參與度不高，容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣消退，知識(shí)點(diǎn)理解不夠透徹，跟不上教師節(jié)奏，進(jìn)而中途放棄等問(wèn)題．為提高教學(xué)質(zhì)量，很多教育專(zhuān)家獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，各種新型教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生．其中，討論式教學(xué)模式是以學(xué)生討論為主，教師引導(dǎo)為輔[4]．這種教學(xué)模式增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力．然而，由于學(xué)生知識(shí)水平參差不齊，討論開(kāi)放性大，課堂時(shí)間有限等特點(diǎn)，這種教學(xué)模式比較適用于應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)課程的小班教學(xué)．翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式則指學(xué)生課前自學(xué)教學(xué)視頻，課堂中師生共同分析、解決問(wèn)題，進(jìn)而完成知識(shí)內(nèi)化[5]．這種教學(xué)模式既有效利用了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代多媒體的優(yōu)勢(shì)，也充分激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，同時(shí)也開(kāi)拓了學(xué)生的思考、想象能力．然而，由于課外預(yù)習(xí)時(shí)間的需求及學(xué)習(xí)決定權(quán)的轉(zhuǎn)移，這種模式容易對(duì)學(xué)生造成一定的學(xué)習(xí)壓力，因此需要學(xué)生擁有一定的自控力及持之以恒的決心．

考慮到我國(guó)高校大學(xué)生的現(xiàn)況，并結(jié)合以往教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，2014年，張新學(xué)教授提出了一種將課堂一分為二為教師講授與學(xué)生學(xué)習(xí)討論的新型“對(duì)分課堂”教學(xué)模式．由于整個(gè)教學(xué)過(guò)程又細(xì)分為講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimilation）和討論（Discussion）3個(gè)環(huán)節(jié)，因此該教學(xué)模式又稱(chēng)為PAD課堂[6]．根據(jù)所授內(nèi)容的長(zhǎng)短及重點(diǎn)與否，還可以靈活地選擇“當(dāng)堂對(duì)分”“隔堂對(duì)分”或者“混合對(duì)分”．通過(guò)講授環(huán)節(jié)，教師充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，指導(dǎo)學(xué)生理解重要基礎(chǔ)知識(shí)，完成知識(shí)傳遞與價(jià)值引領(lǐng)；在內(nèi)化吸收環(huán)節(jié)，學(xué)生轉(zhuǎn)化為主體，根據(jù)自己的節(jié)奏及需求思考知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)及疑點(diǎn)，完成知識(shí)內(nèi)化吸收；最后在討論環(huán)節(jié)，小組通過(guò)交流分享將疑難困惑提出，教師有針對(duì)性地深入解答問(wèn)題并總結(jié)．由于在PAD課堂中實(shí)現(xiàn)了師生平權(quán)，注入了教學(xué)并重、教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)理念[7]，因此這種教學(xué)模式既尊重了學(xué)生的個(gè)體化差異，又調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主能動(dòng)性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的批判、創(chuàng)造性思維以及溝通、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力．

1 線上大學(xué)物理課程的開(kāi)展

物理學(xué)研究對(duì)象廣泛而普遍，其基本理論涉及自然科學(xué)的眾多領(lǐng)域，是各類(lèi)工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)[8]．大學(xué)物理以物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)為主要內(nèi)容，涵蓋了經(jīng)典物理與近代物理兩大分支．對(duì)于各生產(chǎn)部門(mén)的技術(shù)人員來(lái)講，大學(xué)物理提供了有關(guān)科學(xué)技術(shù)理論及應(yīng)用的初步知識(shí)．因此，大學(xué)物理成為面對(duì)高等院校理工科類(lèi)學(xué)生的一門(mén)公共基礎(chǔ)課程．通過(guò)學(xué)習(xí)該課程，學(xué)生不僅可以系統(tǒng)地了解到物理學(xué)的基本理論和方法，還可以培養(yǎng)學(xué)生邏輯分析、解決問(wèn)題的能力，從而激發(fā)了學(xué)生探索客觀世界的創(chuàng)造思維和科學(xué)素養(yǎng)[9-10]．這對(duì)大學(xué)生后面專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打造了一定的物理基礎(chǔ)，而且對(duì)其畢業(yè)后的工作也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響．

由于大學(xué)物理課程中充分運(yùn)用了高等數(shù)學(xué)工具，本課程在大學(xué)一年級(jí)第二學(xué)期及大學(xué)二年級(jí)第一學(xué)期開(kāi)設(shè)．力學(xué)、電磁學(xué)、振動(dòng)及波動(dòng)、熱學(xué)、光學(xué)、近代物理六大模塊，共96學(xué)時(shí)分上、下２個(gè)學(xué)期依次學(xué)完，學(xué)時(shí)數(shù)略少于本校平均水平． 2020年由于受新冠疫情的影響，網(wǎng)絡(luò)授課成為各個(gè)高校的必然選擇．為響應(yīng)國(guó)家“停課不停學(xué)”的政策，授課教師積極參加線上授課培訓(xùn)，盡快熟練應(yīng)用各個(gè)教學(xué)平臺(tái)（超星爾雅、智慧樹(shù)、學(xué)堂在線等）和交流軟件（微信、QQ等），進(jìn)行了一場(chǎng)別開(kāi)生面的新型PAD課堂模式的教學(xué)實(shí)踐和探索．

2 線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式實(shí)施

2.1 教學(xué)目標(biāo)與內(nèi)容

以2019級(jí)土木與建筑工程系的土木工程專(zhuān)業(yè)為例，由于土木工程專(zhuān)業(yè)為純工科專(zhuān)業(yè)，要求具有扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知識(shí)．因此，在大學(xué)物理第一學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容上，包括力學(xué)和電磁學(xué)兩大分支，具體又分為質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、真空中靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體、電流與磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和電磁感應(yīng)定律七大章節(jié)的內(nèi)容，并且根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的重難點(diǎn)程度合理劃分了課時(shí)數(shù)及視頻講解的時(shí)間．如質(zhì)點(diǎn)力學(xué)章節(jié)，由于是重點(diǎn)難點(diǎn)，所以安排了12個(gè)學(xué)時(shí)，占總學(xué)時(shí)的1/4．并對(duì)基礎(chǔ)小節(jié)（質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)部分）做了當(dāng)堂對(duì)分，對(duì)重點(diǎn)小節(jié)（質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)部分）做了隔堂對(duì)分，對(duì)難點(diǎn)小節(jié)（能量、動(dòng)量部分）做了混合對(duì)分．而靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體章節(jié)是屬于非考點(diǎn)章節(jié)，要求理解即可，因此僅安排了2個(gè)學(xué)時(shí)．

2.2 教學(xué)形式

線上對(duì)分課堂模式既是疫情的需要，也是時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)．由于新冠疫情的影響，2020年上半年2019級(jí)土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在家進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，教學(xué)形式以超星爾雅平臺(tái)線上教學(xué)為主．對(duì)于有困惑的部分，充分利用微信、QQ等交流軟件，教師收集問(wèn)題，簡(jiǎn)單問(wèn)題及時(shí)回答，共性問(wèn)題錄屏或直播回答，后續(xù)問(wèn)題補(bǔ)充回答．

2.3 教學(xué)過(guò)程

2.3.1 課堂講授 由于大學(xué)物理內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少，為使學(xué)生理解透、掌握好，教師充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢(shì)，甄選出優(yōu)秀的知識(shí)點(diǎn)講解視頻，錄制了精彩的知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充微課，繪制了鏈接知識(shí)點(diǎn)速度與速率的思維導(dǎo)圖（見(jiàn)圖1）．如在緒論部分，由本校教師制作的PPT，詳細(xì)錄制講解了物理學(xué)簡(jiǎn)史、經(jīng)典及近代物理學(xué)分支、學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法等內(nèi)容．經(jīng)過(guò)通俗易懂的講解，既讓學(xué)生明確了學(xué)習(xí)物理的方向，也激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的濃厚興趣；在位矢與位移部分，選擇了華北水利水電大學(xué)賈敏老師的講解視頻，其簡(jiǎn)明扼要，邏輯清晰的授課風(fēng)格廣受學(xué)生的好評(píng)；在加速度部分，考慮到各個(gè)概念易混淆，推導(dǎo)過(guò)程又易凌亂，因此授課教師手繪了思維導(dǎo)圖，并錄屏補(bǔ)充了單方向直線運(yùn)動(dòng)、勻速率圓周運(yùn)動(dòng)、一般運(yùn)動(dòng)情況的速度特征及相應(yīng)的加速度推導(dǎo)過(guò)程．

圖1 速度與速率的思維導(dǎo)圖

（1）要確定物體的位置，首先需要做什么？

（2）平拋物體的運(yùn)動(dòng)特征是什么？

（3）對(duì)應(yīng)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡曲線，有幾種坐標(biāo)系的建立方法？哪種最簡(jiǎn)單？為什么？

（4）什么是位矢？位矢與坐標(biāo)有什么關(guān)系？

根據(jù)這些問(wèn)題，先讓學(xué)生以宿舍為單位劃分小組，進(jìn)行小組討論，然后舍長(zhǎng)將小組討論結(jié)果交由教師．在這個(gè)過(guò)程中，之前答錯(cuò)的學(xué)生查漏補(bǔ)缺，穩(wěn)固知識(shí)點(diǎn)；答對(duì)的學(xué)生開(kāi)拓思路，完成知識(shí)交互．最后教師通過(guò)直播的形式對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，總結(jié)完畢后，再對(duì)其它疑問(wèn)補(bǔ)充回答，從而使學(xué)生達(dá)到了掌握、應(yīng)用知識(shí)的升華．

2.4 教學(xué)評(píng)價(jià)考核

針對(duì)學(xué)生現(xiàn)狀，大學(xué)物理線上PAD教學(xué)模式的教學(xué)評(píng)價(jià)考核采取的標(biāo)準(zhǔn)是：課程音視頻占30%；作業(yè)及課堂內(nèi)學(xué)習(xí)行為分別占20%；線上期末考試占10%；課堂互動(dòng)、簽到、討論、閱讀分別占5%．其中，課堂內(nèi)學(xué)生學(xué)習(xí)行為評(píng)價(jià)主要通過(guò)助教記錄學(xué)生是否有參與班級(jí)話(huà)題討論為主，積極發(fā)言者即可得分．經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生線上成績(jī)?yōu)?0～100分的占20%；80～89分的占56%；70～79分的占14%；60～69分的占6%；60分以下的占4%．

2.5 教學(xué)反思

通過(guò)超星爾雅學(xué)習(xí)通平臺(tái)，對(duì)本次線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，共96人參與了這次調(diào)查活動(dòng)，調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1．由表1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，絕大部分學(xué)生（85%）對(duì)線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式表示滿(mǎn)意；線上教學(xué)活動(dòng)中，有關(guān)直播講解、在線答疑、在線測(cè)試的必要性選擇，又說(shuō)明了線上一些教學(xué)活動(dòng)的應(yīng)用趨勢(shì)；在最有效的學(xué)習(xí)方式選擇上，教學(xué)視頻、自己看書(shū)、請(qǐng)教老師、討論及作業(yè)的選擇比例在一定程度上反映了學(xué)生對(duì)課堂講授、內(nèi)化吸收、討論3個(gè)教學(xué)過(guò)程的時(shí)間分配需求．

表1 線上PAD教學(xué)問(wèn)卷調(diào)查

3 結(jié)語(yǔ)

線上大學(xué)物理PAD教學(xué)模式的實(shí)踐具有非常重要的意義．線上教學(xué)資源豐富且可以反復(fù)觀看，課堂活動(dòng)多樣而充滿(mǎn)趣味性，學(xué)生參與度透明且公平，然而，線上教學(xué)要求學(xué)生有一定的自覺(jué)性及自控力．對(duì)于大學(xué)生這個(gè)活躍的群體來(lái)講，線上教學(xué)充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)．雖然在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生是主體，但在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中教師的主導(dǎo)、調(diào)動(dòng)和監(jiān)督地位不可撼動(dòng)．在以后的教學(xué)活動(dòng)中，可以采用線上線下混合的PAD教學(xué)模式，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理地安排課堂講授、內(nèi)化吸收、討論3個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間分配，相信一定會(huì)取得很好的教學(xué)效果．

[1] 方蘇．“對(duì)分課堂”理念在媒介批評(píng)課程教學(xué)中應(yīng)用的可行性分析[J]．高教學(xué)刊，2021，7（18）：84-87．

[2] 中華人民共和國(guó)教育部．2013年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[J]．遼寧教育，2014（20）：5-7．

[3] 何冬梅，陶宏凱，孟亞鵬，等．“逆教學(xué)模式”在高校生物學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J]．成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科 學(xué)版），2015，17（3）：41-42．

[4] 呂媛媛．對(duì)分課堂教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[D]．昆明：云南師范大學(xué)，2021．

[5] 孫靜蔚．基于翻轉(zhuǎn)課堂模式下的大學(xué)英語(yǔ)閱讀教學(xué)模式的效果分析[J]．中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（上旬刊），2020 （1）：177-178．

[6] 張學(xué)新．對(duì)分課堂：大學(xué)課堂教學(xué)改革的新探索[J]．復(fù)旦教育論壇，2014，12（5）：5-10．

[7] 尚小華，張學(xué)新．對(duì)分教學(xué)范式與創(chuàng)新思維的養(yǎng)成：基于《馬克思主義基本原理概論》課程的分析[J]．五邑大學(xué)學(xué) 報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2021，23（3）：6-10，92．

[8] 王桂英，王聞琦，李莉，等．論物理學(xué)是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)[J]．科技展望，2016，26（23）：269-270．

[9] 牟佳佳，姜一平，管越．大學(xué)生自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)：以大學(xué)物理教學(xué)為例[J]．創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2021，4 （11）：108-109，118．

[10] 張青青．大學(xué)物理教學(xué)效果的影響因素分析[J]．才智，2015（34）：156．

A practical of the PAD teaching mode of online college physics course

LEI Huiru ，ZHANG Lihong

（Department of Fundamental Courses，Shanxi Institute of Technology，Yangquan 045000，China）

As a public basic course for science and engineering students，college physics has laid a certain foundation for students′ professional courses and their work after graduation．In order to improve teaching quality，the reform of teaching mode in college physics is imperative．Combined with the characteristics of contemporary college students，the practice of online college physics PAD teaching mode is explored．Practice shows that this teaching model is an applicable and effective new teaching mode．

college physics；split classroom；online teaching

1007-9831（2022）03-0094-04

O4∶G642

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.03.020

2021-10-12

山西工程技術(shù)學(xué)院校教改項(xiàng)目（20210090016，20190040022）

雷慧茹（1988-），女，山西陽(yáng)泉人，講師，碩士，從事高硬度材料的高壓物性及物理教學(xué)研究．E-mail：leihuiru1988@163.com