促进物理化学在线教学质量的实践
Practice on Improving Quality of Physical Chemistry Online Teaching
通讯作者:
收稿日期: 2020-05-1 接受日期: 2020-05-9
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Received: 2020-05-1 Accepted: 2020-05-9
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在疫情特殊时期,立足以学生的学习为中心,依托物理化学国家精品MOOC、利用“慕课堂+QQ群+腾讯会议”网络技术,构建了“五步法”在线教学模式,即“导学助力→ MOOC自学→在线评测→及时反馈→讨论进阶”。充分发挥教师的主导作用,采用多样化的在线教学交互策略,激励、引导学生参与教学全过程,有效保障了在线教学质量。
关键词:
During the special period in the epidemic COVID-19, the five-step online teaching mode focusing on learning outcome of students has been constructed based on the national high-quality MOOC in physical chemistry and various network technologies (i.e. MOOC class, Tencent QQ group and meeting platform), which is "guide to learn boost, self-study by MOOC, online testing, timely feedback, advanced discussion". It has been demonstrated that diversified online interactive teaching strategies can effectively promote the online teaching quality, through teachers giving full play to the leading roles, encouraging and guiding students to participate in the whole online teaching process.
Keywords:
本文引用格式
王旭珍, 王新葵, 王新平, 石川, 任素贞, 田东旭, 陈冰冰.
Wang Xuzhen.
2020年春,在教育部部署“延期开学”“停课不停教、停课不停学”之后,我校教务处及各学院迅速启动了校内课程在线教学工作,物理化学课程教学团队积极响应。我校物理化学国家精品在线课程(MOOC)已在中国大学慕课平台连续开课八轮,在校内一直用于线上-线下混合式教学实践,对本学期开展线上授课提供了良好的资源和经验支撑。但是,疫情之下实施“完全在线教学”[1],如何保证学习效果和教学质量是一个挑战。为了使远程在线授课能够与校内课堂“实质等效”[2],我们提出采用“MOOC + X”方案,通过实时交互手段,确保学生能够全员、全程、高效地参与在线教学,并形成有效的过程评价。为此,在开学前,团队成员就积极投入各大平台的在线培训学习,尝试多种教学软件,最终确定了“一体三翼”在线教学模式,即以爱课程(或超星)平台的《物理化学(二)》精品MOOC为核心,通过“慕课堂(或学习通)智慧教学工具+ QQ学习群+腾讯会议直播”三种辅助手段开展线上教学互动;在课程教学设计上,突出“以学生为中心”的理念,全方位保障在线学习效果。2月24日如期“在线”开学,9个教学班按既定课表上课。开课以来,团队教师从最初的紧张准备、担心授课效果,到现在自如地应用各种软件与学生们顺畅交流,营造良好的课堂氛围,保证了线上教学质量。
1 物理化学在线授课整体设计
通过互联网进行远程教学,只有设身处地从学生角度考虑“如何能学好”,才能确立教师“怎样能教好”[3]。为此,我们重新审视教学内容,设计教学策略,力求通过改变教学方式“让学生动起来”,全方位参与到线上教学活动中。我们建立了“五步在线授课法”,即“导学助力→ MOOC自学→在线评测→及时反馈→讨论进阶”,通过不断的师生互动、反馈,推进学习质量提升。同时,强化过程量化考核,设置单元测验、章节作业、话题讨论等多样化任务点,计入平时成绩,激励学生持之以恒学好课程。
2 导学明确具体,学生自学有方
依托MOOC的在线教学主要靠学生主体完成[4]。相较于校内课堂,教师要同时考虑线上学习引导、讨论课堂调控、课后复习巩固等各个环节,既要做好“课程导演”,又要做好“学习伙伴”,以全面促进学生高效完成学习任务。如何调动学生有计划、按步骤、自觉自愿地学习,成为在线教学设计的首要任务。我们的策略是“做有温度、有效率的在线教学”,遵循学生的认知规律,克服时空障碍,创设师生线上交互的课堂氛围。
一方面借助MOOC平台的“公告”版块和教师编制的“课程导学”资料,每周更新,提前把一周的教学内容明确地告知学生,让他们清楚地知道要具体学习哪一章、哪几节、哪些是重点知识,本周内有哪些线上任务需要完成,使学生心中有数,安排好自己的学习时间和节奏。这些线上学习行为和各阶段测评成绩纳入过程量化考核,也起到一定的约束作用。另一方面,充分发挥“慕课堂”的导学功能,通过“慕课堂”和“腾讯会议”实现师生“线上见面”,每节课设计多种渠道与学生沟通。如通过慕课堂的“公告”版块,在“下次课前须知”栏,清楚地指明下一节的在线学习任务,布置思考题,促进学生带着问题、有目标地去学习新知识;在“本次课后作业”栏,则尽可能详细地列出每一节课要掌握的重点内容,应理解的难点知识和应完成的相应习题,并推荐阅读资料,便于学生抓住要领,提高课后复习总结、巩固知识的效率。此外,每次上课通过“慕课堂”进行有针对性的练习检测并限时提交,检查学生的自学效果。随堂测试题目要结合当堂课的重要内容、教学难点和易错知识点精心设计,实现精准、有效的测试,对学生学习起到导向作用。总体上看,开课以来学生自学质量较高,课堂互动相当活跃。第八周调查问卷显示,84.4%的学生进行了“课前自学”与“课后复习/练习巩固”,其中46.9%的学生投入的时间比例为1 : 1.5–1 : 2,保障了学习质量。
3 激励反馈互动,强化学习体验
基于前置MOOC自学的在线教学实质上是一种翻转课堂。MOOC教学视频“碎片化”的特点,有利于学生专注于知识点的学习,但不利于形成系统的学科思维架构。因此,在学生独自完成线上学习的基础上,教师要组织课堂讨论,从深度和广度两方面帮助学生提升对知识的理解层次,构建清晰的知识脉络,领悟物理化学研究与解决问题的方法。而高质量课堂讨论的开展,必须基于全面了解学生掌握知识的情况、存在哪些难点和困惑,这就要求教师不断寻求学生的反馈,做到知己知彼、以学定教[5]。教师可以利用互联网在“及时反馈”“交流讨论”方面的显著优势[6],通过灵活应用不同平台,设计多样化的教学活动,充分调动学生参与教学过程,发挥学习主体的作用。
例如,在MOOC平台的“课堂讨论区”,结合正在学习的知识点及与生活密切相关的问题,精心设置讨论话题,调节学生的自学气氛,激发学习兴趣。在“综合讨论区”,学生可以随时提出问题,教师负责及时回复,答疑解惑。每次“线上课堂”前十分钟,通过“慕课堂”的“讨论”版块,让学生“说一说”个人在本节内容学习方面的难点,或者结合教学内容谈谈对某个思考题的理解,如与表面化学相关的涉及疫情防控中消毒水喷洒做功、肥皂水洗手,室内空气加湿原理等。全体学生都会踊跃“发表”自己的意见,教师能够“倾听”了解每一位学生最关心什么,对知识掌握程度如何,从而有针对性地组织教学,这在线下课堂反而是不容易做到的。令人惊喜的是,每次总能发现部分学生思维特别活跃,思考并不局限于教材知识,对这些发言要及时点赞,给予鼓励。如在化学动力学“速率方程”一节的学习中,就有多人注意到“负级数”的问题;在“温度对反应速率的影响”一节又注意到“负活化能”。对这类问题,教师没有急于正面解答,而是顺势布置了一个合作学习任务,让学生们自行探究,引导教学向高阶转变。利用“慕课堂”的“问卷”功能,可以每过一段时间调查、询问学生在线学习效果、对教学互动的建议等,让学生掌握学习的主动权,为教师改进教学方式提供思路,同时也有助于增进师生情感交流。如开课第二周进行“第一周学习效果调查”,学生对“五步在线授课”模式的支持率为90.6%,37.5%很赞赏。开课第五周就“线上小组学习评价”征求建议,学生给出了诸如“可以把问题细化,每个成员负责一部分”“准备从多角度入手的问题,让队员都参与进来”“分工合作,评分采取投票形式”等建议,我们在后续开展分组主题讨论时就照此执行。
“线上课堂”实时交流主要借助会议平台进行,可以增强学生的临场感[5]。一方面,教师根据收集的反馈信息,有的放矢、重点突破,并利用慕课堂的“点名”功能随机提问,让每个学生都有机会“连麦”发言,促进参与、有所收获。另一方面,教师注重发挥“学习指导者”的作用,教学设计中更关注“知识的模块化”“全局观”“方法论”等深层次内容,强化“课程育人”,引导学生将自学的零散知识点整合、上升为有机的知识体系,发展思维能力。以“化学动力学”为例,本章是物理化学下册的主要内容,学时占将近一半,MOOC教学视频多达40条,学习战线很长。在“线上课堂”,教师侧重讲清楚本章“五大模块”各自功能:第一模块解决宏观反应动力学速率方程的建立;第二模块研究温度对反应速率的影响;第三模块研究复合反应的动力学规律及反应机理;第四模块解决理论上如何计算元反应速率;第五模块研究其他各类反应的动力学特征,从而引导学生思维能力达到一定的高度,学会对一个反应进行动力学研究时具体在哪个层面上、应采用哪些研究策略。
为了提高学生归纳总结、知识内化、学以致用的能力,利用会议平台“屏幕共享”模式,为学生搭建交流互动的“舞台”。例如,开课第三周分享在线学习经验;章节学习中“晒一晒”日常笔记;每章结束时对不同教学单元进行模块化总结,由学生自行设计思维导图,完善知识架构,厘清重点、难点。对拓展的高阶性内容,采用小组学习模式,教学大班8–10人一组,小班4人一组,实行组长负责制,组内互评。每次布置几个平行的任务分配给不同组别,学生自主查阅资料、准备讲稿,下次课各组汇报学习成果,其他同学通过慕课堂“投票”评优,优秀作品发至QQ群共享。小组合作学习加强了生生交互,既可降低学生由于空间分离造成的孤独感,还能带动每个人向“身边的高手”学习,鞭策自己更加努力。特别是化创小班学生参与的案例讨论,如合成氨的反应条件(图1a)、关于负反应级数和负活化能的认识(图1b)、催化反应动力学实例、光化学反应与光催化等,学生材料准备充分,能够深度思考,显示了他们在知识融会贯通、迁移与应用能力方面极富潜质。通过这些举措,推动学生逐步增强高阶能力。开课10周,化工专业七个平行教学班“慕课堂”累计发布课堂活动446个,仅化学工艺1个教学大班(图1c)学生参与人次就达3475次,其中讨论占比43.66%,练习19.72%,问卷8.45%,充分调动了学生的参与度。从学生反馈信息看,多种形式的教学活动促进了学生课下学习的自觉性,提高了在线听课效率,学习效果好。
图1
4 课程群提供保障,全员互助共进
在线教学受限于师生时空分隔,教师必须以高度的责任心建立课程的凝聚力,保障学生群体能“乐在其中”。课程学习QQ群是师生畅通联系的纽带,也是在线课程顺利实施的“后援”。作为资料储备库,开课前为学生提供慕课课程网址、慕课堂学生操作手册、班级慕课堂二维码、腾讯会议软件、物理化学电子版教材、电子版解题指导等必备学习资料,并公告本学期过程量化评分标准,让学生明确努力的目标,做好开课准备。
每次“线上课堂”之前,教师在QQ群内发布上课通知,告知慕课堂欲完成任务、课程预定会议号,提醒学生按时到课。课中,在应用“慕课堂”进行测试或讨论时,通过QQ聊天与学生保持文字交流,告知已有多少份练习提交、正确率多少、多少学生已发言等,让学生感受到师生同在一个课堂;而且,慕课堂中发现有落课者,可立即在群内“@”该生,提醒上课。课后,学生可随时在群内留言,教师及时答疑解惑;上传教学课件和拓展阅读资料,供学生参考;分享学生的笔记佳作、小组学习优秀作品;还可利用“群作业”发布阶段性综合练习题,以弥补慕课堂测试受时间限制以客观题居多的不足,对学生上传的个人解答,教师在线批阅、点评,促进“学、练、用”多方面能力训练。此外,结合爱课程平台的“MOOC +慕课堂”一体化学习记录,教师可以随时了解、跟踪学情,有效督管学生。及时通过QQ群私信联系学力不足、有困难的学生,并发动班长、学习小组协助推动他们提高学习的主动性。在经过多次个别交流后,这些学生的课堂参与度和提问发言质量明显提升。同时,严格的监管约束了课堂纪律,也培养了学生的自觉性和礼貌,师生关系非常融洽。课程群为师生充分交互、学生互帮互助、携手共进提供了保障。
5 结语
基于物理化学MOOC资源、充分利用“慕课堂+ QQ群+会议”网络技术手段,创设多种形式的线上互动教学,可以胜任传统课堂所承担的教学任务。相比于实体课堂,物理化学“五步在线授课”模式更容易体现“学生中心”的理念,学生与教师的互动频率大大增强,学生个体受关注度提高,更愿意参与教学。教学平台的大数据分析,能够及时反馈全体学生的学情,有助于教师给予针对性指导,精准提升教学质量。截至目前,七个平行班在MOOC平台上完成的单元测试与作业的优良率达76%,高于以往采用线上-线下混合教学的同期水平。第八周调查问卷显示,教学小班84.4%的学生、教学大班68%的学生认为课程的教学效果与实体课堂相当。学院随堂听课的教学督导组成员也认为“基本达到了与线下教学同等效果”。相关实践为今后开展常态化在线教学[3]积累了经验,也为进一步深化线上教学指明了方向。
参考文献
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