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基于慕课的物理精准教学探索

 

【作者】 王益鑫

【机构】 浙江省绍兴市柯桥中学

【摘要】

【关键词】
【正文】  【摘 要】 MOOC 是一种以开放访问和大规模参与为目的的在线课程。学生以活动为主线完成学习过程,教师的职能变为指导、帮助和服务。对学生而言,从被动学习到主动学习,实现了教学的个性化和差异化。对教师而言,从台前退到幕后,需要完成更多、更零碎的任务。文章以从视频教学、作业测评、BBS论坛、课程资料大数据统计等方面,探索了慕课在物理精准教学中的实际应用,为现代物理教学提供借鉴。
  【关键词】 物理;慕课;精准教学;翻转课堂

  一、缘起与意义
  精准教学(Precision Instruction,PI)由奥格登?林斯利(Ogden Lindsley)发起,他于20世纪60年代基于斯金纳的行为学习理论,提出精准教学以追踪学生的学习表现。精准教学是借助信息技术的发展,在精确把握课程标准和学生发展实际的基础上,精准设计目标,精选教学内容与形式、精准测绘学生表现并精准应用,使整个教学过程达到可度量、可调控等精准要求。精准教学对摸清学情、尊重差异、分层学习,利用数据进行精准教学定位。
  慕课时代的到来,为传统课堂教学带来了全新的发展机遇。对于高中物理教学而言,需要充分利用这一新型的教学方法,作为精准教学的有力抓手。
  慕课是新近涌现出来的一种在线课程开发模式,它发端于过去的那种发布资源、学习管理系统以及将学习管理系统与更多的开放网络资源综合起来的旧课程开发模式。所谓“慕课”(MOOC),是大规模在线开放课程的英语简称,是在线教育的高级形式,顾名思义,“M”代表Massive(大规模),与传统课程只有几十个或几百个学生不同,一门课程动辄上万人,多则十几万人;第二个字母“O”代表Open(开放),以兴趣为导向,凡是想学习的,都可以进来学,不分国籍,只需一个邮箱,就可注册参与;第三个字母“O”代表Online(在线),学习在网上完成,无需旅行,不受时空限制。华东师范大学慕课中心主任陈玉琨教授指出,“在基础教育领域,慕课是继班级授课制依赖最重要的教育方式变革”。美国“地平线报告”将MOOC列为未来五年国际教育信息化实践创新与发展中最具发展前景和影响力的六项新兴技术之一。
  慕课自2008年被正式提出以来,风靡全球,继国外名校哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学等纷纷加入慕课之后,北京大学、清华大学、上海交通大学等国内知名大学也参与到这场在线教育的改革中。国内外著名慕课教育平台借助高校的优质教学资源,打造出各具特色的高等教育课程,为各类学生提供了更多系统学习的机会。在高校之后,各中小学校也开始仿效这种手段,逐渐将慕课的方式运用到日常教学中去,也取得了良好的效果。
  在慕课教学方式的帮助下,传统物理课堂教学,可以拜托单向传授的教学模式定式,通过翻转课堂的灵活运用,将课外探究的教学任务和课堂内部的师生交流整合到一起,平衡课程内外的知识传授和思想碰撞,进而更好地完成课程教学的目标,实现精准教学。
  二、 实践与探索
  (一)基于慕课的物理精准教学特点
  1.基于慕课的物理精准教学,强调的是用“微视频”(微课),区别于传统的一节课40分钟的网上教学或“空中课堂”,每段视频不超过20分钟,便于集中学生的注意力和分解难点,力求保持学习的有效性。教师还可以改变自己的教学方式,将上课讲授的关键内容——教材的重点、难点、易错点,制作成微视频让学生先自主学习,上课时则帮助学生解决不懂的问题,课堂上师生有更多时间互动讨论,或者给予学生个性化的辅导,为此,我们可以利用其独有的特点,为我们
  2.基于慕课的物理教学,其教学模式采用的是翻转课堂的教学策略,学生可以在上课之前先通过看视频通过慕课平台进行学习,然后在集中辅导的教室,教师对学生的作业进行辅导。慕课的教学模式与其他的教学模式是并存的关系,它和其他教学模式如程序教学模式、范例教学模式、加涅的教学模式、布卢姆的掌握教学模式等应该是并存的关系。
  3.大数据统计分析实现精准教学
  慕课课程具有多种统计分析功能,通过统计数据,可以使教师对整个课程有一个宏观的了解。教师一方面可以对学生的学习情况有一个整体的了解,另一方面也便于在客观上实时跟踪,督促学生的学习。统计数据主要包括课程任务点数、作业数、学生数、考试、讨论数、访问数、章节资料、高级统计以及成绩管理。
  任务点一般是课程的重点考核内容,完成后会获得相应的分数。任务点数统计包括每章节所包含的任务点类型(视频、音频、测验等)及说明、学生的提交数、平均完成情况等。
  学生数统计是以学生为单位进行统计,包括任务点完成数量、观看视频时长、参与讨论次数、访问次数等。
  成绩管理统计,教师可以对学生的各项学习活动(如观看视频、讨论、作业、测验等)进行权重设置,加权后得到学生的成绩,此项可作为平时成绩来考核学生的自学情况。
  (二)物理精准教学慕课课程的内容
  物理精准教学慕课课程的内容大致可以分为视频教学、作业测评、BBS论坛及课程资料四部分。?
  1.视频教学——通过慕课学习知识
  慕课主要采用以课程视频为中心的教学内容。笔者按照物理课程教学体系,确定教学内容,进行相关知识点素材的收集。每个物理知识点的素材主要包括教学视频、课件、有关图片及动画等,学生在观看教学视频的时候可以同时观看课件,仿佛在课堂听教师现场讲课,而且对于难点可以反复观看学习。一段教学视频时长在10分钟左右(最长不超过20分钟),在这段时间内,教师会浓缩最核心的部分讲解给学生。这样学生注意力会更集中,教学效果会更好。笔者根据不同学生的需求,采取以下三种慕课教学方式。
  1.1系统式教学——系统认知
  笔者把物理的知识板块,列成知识框架,系统讲解。
  这个慕课教学系统追求框架性、系统性、连贯性,以简驭繁、举一反三,学生可以通过教学视频,反复观看学习,对于教学知识点一点点积累、消化吸收,学生对物理学科的知识有全面的、系统的认知。
  笔者希望学生通过网络自学,在大脑中构建物理学科完整的框架结构和逻辑体系。                         
  1.2碎片式教学——难点突破
  碎片式教学跟系统教学不一样,它不强调教学体系的完整性,它的教学内容由一个个专题(片断)构成,这些专题可能是学科前沿,也可能是社会热点,也可能是教学难点,其价值诉求是通过深入探索和整合重要知识点启发学生的大脑感知,擦亮学生的智慧之眼。
  慕课的优势在于师生线上线下可以自由互动。学生通过讨论板、论坛留言、站内短信、内部邮箱等各种网络通讯形式,提出哪里不懂,哪块知识需要进一步讲解和分析。教师就可以根据他们的需求,讲解相关的题目进行重点突破,举一反三,扩题类比。
  1.3发现式教学——自主探究
  发现式教学的指导思想是以学生为主体,独立实现认识过程。教师通过慕课抛出一个物理学问题链,使学生自觉地、主动地探索物理知识和解决问题的方法及步骤,发现事物发展的起因和事物的内部联系,从中找出规律,形成自己的概念。这种教学中教师扮演学习促进者的角色,引导学生在情境中发问并自己收集证据,进而有所发现。
  笔者在慕课上通过问题引导,让学生把实际问题还原成物理情景,再转化成物理知识及数学计算,形成结论,再检验结论,如此积少成多,再触类旁通。





  2.作业检测——通过慕课巩固提升
  2.1作业练习:学生通过慕课视频的学习,掌握了一定的知识,此时需要一定的练习来进行巩固。课程练习是课程教学的有机组成部分,与课程知识相辅相成,构成一个整体,是巩固新授知识、形成技能技巧、培养良好的思维品质、发展学生智力的重要途径。笔者给学生每节内容安排了课后作业,题型从简单到复杂,从常规题到热点题,还有真题、仿真题练习,层层递进,对课程知识进行应用。学生在难题攻克的过程中,体验到学习物理课程的乐趣、感受到成功的喜悦、增强了学习自信心。
  2.2课程检测:课程检测也是物理教学的一个重要组成,学生的每一个学习都有一段阶段性成果,一方面用于自测自己的水平,另一方面用于发现自己的不足。物理课程教学是按照知识板块上的,阶段性测试的有效性尤为重要,这种测试能检验学生对所学知识的掌握情况是否过关,便于教师判断学生在学习过程中还存在哪些问题,这些问题该如何解决。比如,在有在一次磁场单元检测中,笔者发现多数学生有关“带电粒子在磁场中运动的螺旋线问题”的题目错误极多,于是专门针对该问题做了重点讲解:









  设有一匀强磁场,磁感应强度为■,方向向上(如图二),一电量为q、质量为m的粒子,以初速度■进人磁场中运动。
  (a)■//■方向,f=qvBsinθ=0,粒子在磁场中作匀速直线运动。
  (b)■⊥■方向,f=qv⊥B,方向垂直于■和■,带电粒子在磁场中作匀速圆周运动。
  圆周运动的半径R=■,
  周期 :T=■=■=■
  (c)如图,■和■成一任意夹角α,我们把分解为■与■平行的分量vcosα和垂直vsinα分量。粒子所作的运动是上面两种运动的叠加,一方面粒子沿平行于■的方向做匀速直线运动,另一方面粒子沿垂直于的方向做匀速圆周运动,把这两个运动合
  成,做螺旋运动,螺旋半径R=■,
  运动的周期T=■,
  其螺距h=vcosα·T= ■cosα 。
  在线测试的目的不在于对学生分层,主要是有利于学生查漏补缺、巩固提升。
  (三)课程论坛(BBS)——通过慕课讨论答疑
  在课程论坛(BBS),教师和学生均可以发布问题、回答问题,教师也可以在此发布通知,这里是教师与学生互动交流的主要场所。在论坛里,学生可以自主地围绕学习问题,通过发帖、回复的形式提出讨论,寻求解答帮助,提高了学习的积极性和自主学习的能力。在讨论界面可以查看教师和学生最新的讨论,也可发表自己的言论。所有帖子按操作时间排序,支持精华帖置顶操作,同时可以对讨论进行评分。在答疑界面,教师可以看到学生针对具体章节对自己提出的问题,从而有针对性地做出解答。     
  比如,学生在BBS论坛上提出电势能在原子物理中的应用比较难,解题有障碍,笔者选了个典型题目进行重点讲解与分析:
  例、三个带同种电荷的相同金属小球,每个球的质量均为m,电量为q。用长度为的三根同样的绳子将三个球系起来,组成等边三角形,放在光滑的水平面上(如图三)。现将其中一根绳子剪断,于是三个球开始运动,试求中间一个球的最大速度V。
  解析:首先建立物理情景如图:  
  剪断绳子后中间一个球的最大速度时,三个球位置成一直线(如图四),因为这时外面两球距离最远,两球间电势能最小,而其它电势能和不变。
  根据能量守恒得,球的动能最大,即速度最大。
  设此时中间球速度为V  ,两边的球对称,速度均为v,对整个系统,由能量守恒得:
k=■=k■+=k■+2×■mv2+■mV2
  由动量守恒得:
  2mv-mV=0
  解得:
  V=q■
  这两个题都考了电势能在原子物理方面的应用,从知识点来看都考察了包括电势能、动能的总能量守恒,在第二个例题中还考察了动量守恒。学生以后再碰到此类问题时往往可以从这两方面入手解题。总体来讲,难度中上。
  (四)课程资料——通过慕课资源共享
  资料包括物理学科教学资料、参考书籍、推荐视频、试题库和试卷库。教学资料包括教学活动中教师上传的一些课件、文档(教学大纲、授课计划等)。推荐视频包括本地上传的视频和在线搜索的视频。试题库支持通过模板批量导入试题,试题类型多样化,每道题包括试题内容、分数、难易程度、所属章节、标准答案及自动批阅等功能。试卷库可以通过设置试卷结构(题型、题量)由试题库自动生成。课程资料可以由教师提供,也可以通过在线资源获取。?
  三、总结与思考
  慕课,给学习者更多的可能,是笔者呈献给大家的物理精准教学理想蓝图。慕课有着优质资源共享、学习时间自由、公益免费、具有永久性可反复播放等诸多优点。具体将慕课教学运用于物理教学,其突出表现为:
  (一)打破班级授课制的局限。班级授课制忽视了学生的个性化差异。慕课的到来,给班级授课制带来了巨大的冲击。传统教育的时空界限被打破。作为一种开放性教育,慕课在教学中的教学内容比传统授课更加广泛,学生可以根据自身情况设定所学内容,不再以填鸭式教学传授课程知识。这种学习针对性更强,能更好地进行教育传播。
  (二)学生成为学习的主体。慕课使得学生能够通过网络将知识技能和情感态度完美结合,让学生的被动接受成为了主动学习。每个学生都可以根据自身的需求进行选课,从各省市优秀教师那里接受其提供的优质学习资源,随时随地学习优秀教师的物理课程。教师不再是教学的主导者,而是学习的引领者和传授者,使学习者能乐于学习,达到良好的学习成效,更好地实现精准教学。
  当然,基于慕课的物理教学,尚在实践探索之中,我们也有以下困惑与思考:
  (一)慕课中的学习受益者通常是那些有着良好学习技能和学习习惯的人。相对于那些学习习惯欠佳的学生,慕课学习是否适用?
  (二)假设一门在线课程的学习者中,有80%曾在课程的第十分钟暂停或者回看,这是否意味着第十分钟是一个知识难点?教学者该如何处理,以提升教学效果?学习者进行在线学习,每攻克一个知识难点,与该知识点相关的典型例题,如何在第一时间推送到学习者面前,帮助他们触类旁通,加深对知识的理解?
  (三)课堂上,教与学基于在线教育工具展开,教师能否运用信息技术,实时监测到每一名学生的学习状态和学习效果,从而有针对性地施教,并个性化地布置作业?
  未来已来,慕课时代的来临,给教育教学改革带来了新的机遇与挑战。我们将不停探索,砥砺前行!
  参考文献:
  [1]黄震.慕课MOOC——中国教育的机遇与挑战[J].中国电力教育,2014(22):16-18.
  [2]张春喜.高中物理课的MOOC教学模式探析[J].考试周刊,2016(47).
  [3]徐倩.慕课:一场正在到来的教育变革[J].上海教育,2013(28):24-25.
  [4]邓宏钟,李孟军,迟妍,谭思呈.“慕课”时代的课程知识体系构建[J].课程教育研究,2013(7).
  [5]吴万伟.“慕课热”的冷思考[J].复旦教育论坛,2014(1).
  [6]贺斌.慕课:本质、现状及其展望[J].江苏教育研究(理论A版),2014(1):3-7.
  • 【发布时间】2019/10/14 16:45:21
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