概括
“3+3”新高考模式下,不同地區、不同專業學生的物理基礎存在較大差異。 這給作為高校理工科各專業學生必修課的大學物理教學帶來了挑戰。 它需要借助線上和線下混合的方法。 教學滿足不同基礎、不同專業要求的學生個性化學習。 本文對新高考背景下高中物理與大學物理知識點的銜接進行調查研究,并在梳理知識點銜接框架的基礎上,初步建立多元化的大學物理教學平臺。 該平臺整合了MOOC視頻資源平臺、虛擬仿真實驗平臺以及大夏書院、喻課堂、微信平臺等組成的師生互動平臺,實現不同專業、不同物理基礎的學生有針對性地進行教學。 個性化學習很好地解決了新高考模式下由于體質基礎差異帶來的問題。
關鍵詞 新高考; 大學物理; 多元化的教學平臺; 混合式教學; 慕課教學; 虛擬仿真實驗
“3+3”新模式,“從與為”高中物理新授課探究式教學模式的研究,“為與為”。 它需要借助 和 來滿足基本的 和 。 本文基于 的觀點,a 為 。
這是 MOOC 視頻、、和 - 的、Rain 和。 它在與之中,從而形成了新模式下的由來。
大學物理課程是高等學校理工類專業學生的一門重要必修課。 本課程所包含的基本概念、基本理論和基本方法是學生科學素養的重要組成部分。
從人才培養的角度來看,大學物理課程的意義在于,它為學生提供了理解、闡述、感受、認識、改變自己生活的、不斷與之互動的豐富多彩的世界的工具,形成和實現自己的人生目標。自己的愿望。 科學的道路、科學發現的方法和科學思維的策略、物理學獨特的運算符號和邏輯; 為學生提供只有在物理學習中才能獲得的經驗; 增強對物理之美的獨特發現、鑒賞和表達能力,并在發展感受、體驗、理解、欣賞、改變、創造外部世界的能力的同時,不斷豐富和完善自己的生活世界,體驗豐富的人生。學習生活,滿足生活成長需要[1]。
2014年9月14日,國務院印發《關于深化考試招生制度改革的實施意見》(國發[2014]35號),要求上海市、浙江省開展高等學校綜合改革試點入學考試。 開始由高中一年級學生實施。 2017年,“3+3”新高考模式正式實施。 即除語文、數學外的三科成績保持不變,無論文理科,物理、化學、生物、歷史、地理、政治的學生可以在六科中選三科進行等級考試,即將計入高考總成績。 高校根據各專業的培養要求,按專業類別(或專業)自主提出選修科目范圍。 符合選科要求的學生即可申請該專業。
新的高考模式下,學生對高中物理考試的選擇將對學生的大學物理學習產生較大的影響[2]。 例如,對于上海高考采用“3+1”模式的化學系學生來說,選擇化學科目的學生在高中時的物理知識與選擇物理和物理的學生的知識有很大不同。在其他地方學習綜合科學課程的學生。 這種差異使得單純依靠課堂教學的大學物理教學方法效果不佳[3]。 不難推測,當越來越多的省份參與高考改革時,學生物理水平的差異將會變得更加復雜。 在這種情況下,傳統教學模式的弊端將日益凸顯,無法滿足新高考模式的需要。 大學物理教學。 因此,新高考模式的實施不僅是招生制度的重大改革,也引發了從基礎教育到高等教育的一系列教育理念和課程的重大改革。
國內已有一些關于高中物理教育如何應對新高考改革的研究報告[4,5]。 然而,大學物理作為理工科學生的必修基礎課,如何適應和滿足不同專業、不同物理先決條件的學生學習大學物理的各種需求呢? 如何更好地體現大學物理作為基礎課的教育價值? 為此,我們開展了新高考背景下大學物理多元化教學平臺建設的研究。 通過資源整合,初步搭建了包括在線視頻資源、虛擬仿真實驗平臺、師生互動平臺等在內的多元化教學平臺,旨在通過線上線下混合式教學,幫助不同物理基礎的學生完成大學物理課程。 [6]。 該平臺能夠體現大學物理課程的多元化針對性和選擇性,讓新高考背景下的學生利用該平臺根據自身需求主動獲取新知識、主動探索新問題,從而成為特色鮮明的個性化學習科目成為真正的學習大師。
1 新高考背景下學生自主預科學習MOOC資源庫的建立
我們首先查閱了各地的教具、考試大綱、考試說明,總結出在新高考改革政策下高中物理知識與大學物理課程需要銜接的知識點綱要。 在此大綱的基礎上,設計、整理、分類、分析了新生問卷,繪制了不同專業高中物理知識與大學物理課程知識銜接點的較為系統的框架圖。
研究表明,同一專業的學生在高中時使用的物理教材和選修課不同,其物理基礎也不同。 以華東師范大學化學專業為例(圖1),高中教材大部分使用人民教育出版社版,占70%,上海教育出版社版占16%。 少數學生使用魯教版等其他版本的教材。 高中參加物理考試的學生中,所學的內容并不完全相同。 21.3%的學生選修過高中物理3-3(熱學),37%的學生選修過3-4(光學),52.8%的學生選修過高中物理。 只有1.85%的學生選修了選修課3-5(電磁學),并且選修了所有選修課。 也就是說,絕大多數學生對學習大學物理所需的高中物理基礎知識掌握不完全。 這就導致學生在學習大學物理的過程中,由于高中基礎知識的不全面,而無法掌握高中物理的基礎知識。 對大學物理知識的學習是一個很好的過渡。 不同的學生有不同的“過失”知識點。
通過知識點的整理,我們為不同專業繪制了較為系統的高中物理知識與大學物理課程知識的連接點框架,為構建大學物理多元化平臺提供了必要的內容基礎。 圖2是地理專業力學部分知識點連接框架圖。
我們根據大學物理課程知識連接點框架圖,精選與大學物理課程相關的優質視頻進行整理制作。 針對高中物理和大學物理之間缺失的環節,我們設立了力學、熱科學和電磁學。 不同類別的知識點連接到資源庫,通過在線教學平臺向不同專業的學生開放,讓他們在學習大學物理之前進行自主預科學習。 表1為力學部分知識點分布情況。
同時,根據大學物理教學的基本要求,我們為每個知識點錄制了講解視頻、實例講解視頻、習題講解視頻。 此外,我們還錄制了高水平數學視頻,以解決一年級學生學習大學物理時高等數學知識缺乏的問題。 微積分部分視頻建立了大學物理知識點講解資源庫,并利用學校大俠教學平臺(基于平臺),可供學生隨時使用。
2 大學物理虛擬仿真實驗平臺與大學物理教學資源庫的整合
物理學是一門實驗學科。 我們將大學物理虛擬仿真實驗平臺融入到大俠教學平臺中,在課程輔導中介紹了虛擬仿真實驗平臺的登錄和使用方法,引導學生在學習大學物理時通過師生互動平臺進行學習。 ,登錄虛擬仿真實驗平臺觀看并操作演示實驗。 一方面彌補了高中物理實驗教學的不足。 另一方面,也讓學生對抽象的物理知識有一個生動的理解,加快學生對需要銜接的知識點的理解。 掌握。
目前我們使用的虛擬仿真實驗平臺共有30個實驗,我們還在進行自主開發。 每學期選1~2個實驗供學生操作,其余由教師選擇性演示。 以轉動慣量的研究為例。 中學老師教過單擺。 學生知道擺的振動周期并了解機械能守恒。 不過老師并沒有教過剛體。 學生理解轉動慣量的概念和物理意義并不容易。 不知道如何測量剛體的轉動慣量。 考慮到大學物理理論課程的特點,我們對現有的“測量剛體轉動慣量的三線擺法”進行了優化,直接向學生指出了一些需要測量的物理量,并要求學生測量周期并計算結果。 一方面,這可以增強對剛體轉動慣量(圓盤轉動慣量)的理解; 另一方面,通過周期的測量,可以驗證和體驗簡諧振動的周期,同時在實驗原理的推導中,可以驗證機械能守恒定律以及物理思想的換算方法,通過測量周期就可以得到轉動慣量。 這樣,中學所學的知識在大學得到了一定程度的應用和深化。 通過使用虛擬仿真實驗平臺進行學習,該學生表示:“通過這次實驗,我在一定程度上將轉動慣量的概念與書本上公式的抽象概念區分開來,對轉動慣量有了更深入、更具體的認識。”這。 這次實驗對我學習剛體的知識有很大的幫助。 而且,盡可能模擬了虛擬仿真實驗平臺的使用。 還對游標卡尺、三線擺等實驗儀器的使用有了直觀的了解,受益匪淺。 淺的。 通過這次實驗,我親身體驗了換算法測量的具體方法,對這種簡單又常用的測量方法有了詳細的了解,這對我以后的學習也將大有裨益。”;“通過這次實驗,我我對轉動慣量有了更好的理解。 如果我只學習理論知識,我會混淆概念,因為概念很多,相同的字母表達多個物理概念。 看了老師操作虛擬仿真實驗,我對轉動慣量有了更具體、直觀的認識。 ,我還認識了一種新樂器。 我覺得這個測量實驗很有趣。 這是我以前從未接觸過的實驗。 我也希望以后能看到更多這樣的知識,這樣可以更容易的理解各種物理概念。 受限于在線教學,課程所需的實驗只能通過在線模擬實驗來完成,這讓我對所用儀器的原理和結構建立了直觀的認識,增強了對轉動慣量概念的理解。 ”
3 基于微信平臺、雨課堂、大俠教學平臺的師生互動平臺應用
我們建立的師生互動平臺包括微信互動平臺和大俠互動平臺。 其中,微信互動平臺具備課堂教學互動所需的三大基本功能,包括“微信墻”、“投票”和“留言板”功能。 學生在學習過程中有任何疑問,可以隨時拿起手機,打開微信,將問題發布到微信墻上。 老師、助教或者其他學生看到問題都可以回答。 這種教學方式打破了問答時間的限制,縮短了學生與老師之間的距離,大大提高了學生的學習效率。 此外,學生課后學習時還可以利用微信平臺提問。 由于微信的使用率很高,老師可以看到學生的問題并及時解答。 同時,我們還建立了“大學物理學習拓展”公眾微信平臺,供學生學習使用。
雨課堂是學堂在線與清華大學于2016年聯合開發推出的智能教學工具,旨在推動教學個性化、智能化、數據化。 雨課堂依托PPT和微信,將豐富的信息技術融入真實的教學場景。 其交互性強,極大促進了師生互動,成為課堂教學與網絡教學之間的橋梁。
在大學物理課堂教學階段,教師通過雨課堂進行輔助教學,將面對面的課堂教學與在線交流相結合,實時關注學生的學習動態,加強課堂互動。 雨課堂是基于微信服務號的。 學生只需關注雨課堂官方服務號并加入相應班級,即可在雨課堂平臺上與同學、老師進行交流。 雨課堂主要提供隨機點名、課件同步及評分、課堂彈幕、課堂提交、在線測試等課堂內功能。 如果學生在課堂學習中遇到任何問題,老師可以及時了解并提供解答。 圖3為雨課堂的課件同步批改功能,圖4為學生使用微信墻進行課堂教學時實時發布的題彈幕截圖。
通過雨課堂師生互動平臺,我們成功拉近了學生與老師之間的距離,學生的學習興趣也大大增強。 由于雨課堂支持文字和圖片形式提交,學生在學習物理課時可以直接將問題答案寫在紙上、拍照提交。 教師可以將學生提交的內容投影到大屏幕上,并對學生的答案進行實時評論,如圖3所示。課后,學生還可以將問題發送到課程群,以獲得老師和助教的解答。 通過雨課堂互動平臺,中學沒有學過該知識點的學生可以通過及時互動盡快掌握,以免給后續學習帶來問題; 而對于中學已經學習或掌握的同學,通過貢獻,可以幫助其他同學學習,進一步增強自己對知識點的理解。
大俠學堂教學平臺是華東師范大學為全體教師提供的在線教學平臺。 平臺本身具有師生溝通、互動的功能。 您可以通過在平臺上發布討論帖與學生互動,也可以組織小組討論和自組織活動。 相互評價等交流活動。 我們在大學物理教學中利用這個平臺,加強師生之間的溝通和互動,激發學生課外學習和思考。
圍繞“以學習為中心”的教學理念高中物理新授課探究式教學模式的研究,遵循“線上線下一體化”的原則,對課程進行混合式教學設計,通過線上學習、學習評價與反饋——線下教師指導、學生點評等互動方式——教師教學——學生實時測試作業、考試和評價的方法,以檢測課程目標的實現情況,促進學習活動的開展[3]。 為了引導學生主動、自主地學習,我們在教學設計中加入了相應的多元化課程元素,并貫穿于各個學習環節的活動中,引導學生在學習中反思,在反思中學習。 通過課堂教學與網絡學習的融合,學生可以改變學習方式,提高學習的主動性和積極性。 培養他們的獨立學習能力。 學習的綜合評價由過程評價和最終綜合評價兩部分組成。 目前,過程評價占總體評價的比例為50%。 過程評價的方法多種多樣,注重對學生日常學習過程的指導和監督,為學生創造更多的探索學習、團隊學習、自主學習的機會,充分激發和調動學生的學習積極性。 本課程使用的大俠學堂平臺提供了同級師生之間的多種溝通方式,如自評、互評和老師反饋等,幫助學生了解自己的學習進度,調整自己的學習進度。學習行為。 具體內容及評分如下:
1)混合式教學模式每章之前進行學前測試和問題反饋。 教師提供學習任務指導學生在線學習,并在課堂上檢查和評估學生的學習效果。
2)課堂互動環節,雨課堂發布與學習內容相關的客觀和主觀問題,及時對學生的學習情況進行評估和打分。
3)每章末尾的單元測試是對學生對該學習模塊內容的掌握程度的考核。 每個學生完成測試后,系統會自動給出相應的分數,合格的學生將順利進入下一章。 在線學習中,不合格或逾期的學生將無法順利學習下一章。
4)短論文寫作及互評是線上活動的“重頭戲”。 老師會進行全面的指導和干預,要求學生在兩周內完成小論文的提交,并在兩周內完成小論文的互評。 否則不得分; 這項學習活動可以讓學生初步掌握科技論文的寫作方法,根據評語和要點進行評論,然后根據評論的要點改進論文。
5)在線討論和互動主要通過討論區實現。 老師根據學習內容設定討論主題,鼓勵每個學生在一周內做好研究和發帖的準備。 老師還對每個學生的帖子進行回復、評估和評分。 ,優秀的帖子將在線下課堂上進行點評,供其他同學學習。
6)章節總結以小組形式進行。 學期開始時,學生自愿分成幾個學習小組。 每個小組負責一個章節的總結和復習。 大夏書院明確了各個學習小組的任務。 教學在章節學習結束時安排課堂展示和討論,并將相關總結放在大夏書院供全體學生參考和學習。
我們搭建的大學物理多元化教學平臺已應用于華東師范大學不同專業的大學物理教學,已有近千名學生使用該平臺進行學習。 2020-2021學年第一學期,據學校大俠平臺統計,大學物理課程總訪問量近百萬人次,有效幫助了新高考模式下不同物理基礎的學生學習大學物理。
4。結論
“新高考”模式下,為了更好地落實“培養立德樹人”的培養目標,不僅需要進一步推進基礎教育物理課程教學模式和考核方式改革,也對大學物理課程和教學改革深化發展提出了新要求。 本文僅重點介紹多元化教學平臺的初步搭建以及取得的初步成果。 目前,還缺乏過程評價的試題資源庫、大學物理思政案例資源庫和以“課程思政”為主線的大中物理資源庫建設。 思政一體化課程建設。 這些問題需要在今后的課程改革和教學改革的實踐中研究和解決,從而不斷推動大學物理課程和教學的創新,更好地實現大學“立德樹人”的總體目標。物理課程。
參考
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基金項目:教育部大學物理課程教學指導委員會教學改革項目()。
作者簡介:王向慧,女,華東師范大學副教授。 主要從事大學教學和科研工作。 她的研究興趣包括生物物理學和大學物理教學。
引用格式:王向輝,朱光田,李鑫,等。 新高考背景下大學物理多元化教學平臺的初步構建[J]. 物理與工程, 2021, 31(6): 169-173, 182.
引用此:王XH,朱GT,李X,等。 下的新[J]. 和 , 2021, 31(6): 169-173, 182。(中)
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