瞄準高效課堂的混合式大學物理課堂教學設計研究

李霞 宋冬靈 郭東琴

[摘 要] 研究瞄準打造高效課堂，強調(diào)在不增加學生額外學習負擔的前提下，通過開展高效的課堂教學設計，實現(xiàn)學生學習成績優(yōu)于傳統(tǒng)教學，且學習積極性和學習方法得到顯著提升的目標。通過分析，對課堂教學設計的六個重要環(huán)節(jié)的類型及注意事項進行了歸納和總結(jié)。在此基礎上，結(jié)合教學研究實踐，從預習、重難點處理、課程思政三個角度給出了典型的課堂教學設計案例。教學實踐證明，混合式課堂教學設計的理念和基本設計方案是較有成效的，學生成績及學習積極性有了顯著提升。

[關鍵詞] 混合式課堂教學設計;番茄工作法;隨堂演示實驗;思維導圖

[作者簡介] 李 霞（1979—），女，河南靈寶人，碩士，信息工程大學基礎部副教授（通信作者），主要從事物理教學及超快激光領域研究;宋冬靈（1977—），女，河南新鄉(xiāng)人，碩士，信息工程大學基礎部副教授，主要從事大學物理教學研究;郭東琴（1981—），女，河南駐馬店人，碩士，信息工程大學基礎部副教授，主要從事物理教學及光通信領域研究。

[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）37-0017-04? ? [收稿日期] 2021-04-27

一、引言

隨著混合式教學模式在線下課堂教學的深入推廣，如何在新的教學模式下[1] ，將傳統(tǒng)教學方法與信息化技術(shù)手段及信息化教學平臺進行有機融合[2]，在不增加學生額外學習負擔的前提下[3]，通過開展有效的課堂教學設計，提升學生的課堂學習效率，是一線教學中非常值得研究的一個問題。

二、課堂教學設計的整體思路

研究課堂教學設計的主要目的是提高學生的課堂學習效率。在混合式教學模式中，課前、課中和課后是有機融合的一個整體，三者相輔相成。在針對課堂教學的頂層設計上，需要綜合考慮以上三個過程才能達到事半功倍的效果。以此為出發(fā)點，教學設計的整體思路（見圖1）是以課前、課中和課后為主線，將學生的學習目標分解為三個階段性目標，依據(jù)這三個階段性目標開展相應的課堂教學設計，并及時針對學生的學習效果形成快速反饋。

三、課堂教學設計六環(huán)節(jié)的設計要點

課堂教學環(huán)節(jié)的設計可重點考慮以下六個環(huán)節(jié)，這里總結(jié)為“六步曲”，即預習設計、課程引入、重難點處理、典型例題、教學互動、總結(jié)拓展。下面結(jié)合開展混合式教學實踐的雨課堂網(wǎng)絡教學平臺，介紹一下按照“六步曲”開展大學物理課堂教學設計時，需要著重考慮的要點問題。

（一）預習設計

混合式教學模式下，課前預習變得尤為重要。預習的作用是讓學習者帶著問題走進課堂，借助雨課堂網(wǎng)絡平臺，教師布置的預習任務可以實現(xiàn)快速、準確的精準反饋。具體設計環(huán)節(jié)需要考慮以下幾個方面的問題：首先，預習內(nèi)容時長的設計。在進行預習設計時，需要具體量化完成預習需要的時間，提升學生完成預習的可行性。其次，預習檢測題數(shù)量、內(nèi)容和形式的設計。預習檢測題目的數(shù)量不宜過多，一般控制在3～5道題目較為合適。預習檢測題目內(nèi)容的選擇上，可以從以下三個方面考慮：（1）考查重點物理概念的檢測題;（2）易出現(xiàn)混淆的概念辨析題;（3）引發(fā)對難點問題進行深入思考的檢測題。最后，預習檢測成績要納入形成性成績考核，預習指導發(fā)布和完成預習的截止時間要明確。

（二）課程引入

“良好的開端是成功的一半。”好的課程引入能夠激發(fā)學生的求知欲。物理課程引入的方式通常有：問題引入、案例引入和演示引入。（1）問題引入法：以一些典型的疑難問題或錯誤認知為出發(fā)點。如為什么靜止的陀螺放在地面上會倒下，而旋轉(zhuǎn)的陀螺會產(chǎn)生進動？汽車向左急轉(zhuǎn)彎時，車上的人身體會被向右甩，是因為受到向右的力嗎？通過這些問題的提出，引發(fā)學生思考，提高大腦對新知識的吸收率。（2）案例引入法：在教學中通過軍事案例或高科技技術(shù)案例進行引入。如在講授光柵衍射時，可以將我軍新一代相控陣雷達與傳統(tǒng)雷達在外觀結(jié)構(gòu)上進行對比，提出：為什么相控陣雷達系統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)不需要機械轉(zhuǎn)動就能夠?qū)崿F(xiàn)空間大角度的掃描探測呢？這種引入方式，可以更好地展現(xiàn)出物理學基本原理在現(xiàn)代軍事和高科技技術(shù)中的強大生命力，突顯基礎課程的重要作用，激發(fā)學生深層次的學習動機。（3）演示引入法：在教學中，通過開展隨堂演示實驗或通過視頻演示的方式引入問題。如在講授進動現(xiàn)象前，可以演示轉(zhuǎn)輪不轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)兩種不同的初始狀態(tài)下，轉(zhuǎn)輪在重力作用下運動狀態(tài)的區(qū)別，通過實驗現(xiàn)象對比，激發(fā)學生的好奇心，引導學生深入思考其背后的物理原理。這種引入方式形象直觀，課堂氛圍活躍。

課程引入需要注意以下兩點：（1）時間的控制。引入時間不宜過長，一般控制在5分鐘以內(nèi)。（2）課程引入內(nèi)容一般應聚焦在重點和難點問題上，在重難點問題講解后，要與引入內(nèi)容進行二次關聯(lián)，加深學生對難點問題的理解。

（三）重難點處理

高效課堂的關鍵是充分利用好課堂時間，幫助學生深入理解重點和難點問題。這里總結(jié)了五種類型的設計方案：（1）對于略顯枯燥的理論分析、證明過程，如高斯定理的推理過程等，可將其拆解為多個雨課堂互動題目的環(huán)環(huán)遞進。通過雨課堂答題互動，可以有效延長學生課堂專注時間，促進學生主動學習[4]。（2）對于理論上抽象程度較高的物理概念、定理和定律，如保守力概念、麥克斯韋方程組等教學難點，可結(jié)合學生已掌握的高等數(shù)學理論進行講解。要讓學生有一種物理與數(shù)學聯(lián)通的“頓悟”，實現(xiàn)對難點問題的深度理解。（3）對于抽象的研究對象，如電場、磁場等，要引導學生構(gòu)建清晰的空間場分布物理圖像，培養(yǎng)學生的空間構(gòu)圖能力，必要時可通過設計立體演示模型或借助計算機3D演示，提升學生的空間感和對稱性分析能力。（4）對于復雜難懂的物理現(xiàn)象的分析，如拉莫進動的動力學分析，可結(jié)合隨堂演示實驗，通過演示化抽象為形象，提升學生運用矢量分析問題的能力。（5）對于學生感覺“課堂上能聽懂，做作業(yè)沒思路”的一類難點問題，如運動學的第二類問題、變力做功問題、靜電平衡下電荷分布等問題，教學設計中例題的選取要盡可能兼顧典型性和多樣性。通過對比與歸納，幫助學生從整體上把握一類問題的具體解決方案。