基于ASPIRE混合学习理论的大学物理实验教学案例研究

徐寒　董金慧　范富春　印海辰　王泽平

摘要 针对大学物理实验课程特点、网络教学平台和学生的学习状态，文章从混合学习理论的ASPIRE模式入手，对大学物理实验课程的实施了具体的案例教学，并对实施效果与存在问题进行了分析。

关键词 大学物理实验 混合学习 ASPIRE模式

中图分类号：G642文献标识码：A

“Blended learning”是国际教育技术界对“网络化学习”深入思考之后提出的概念。何克抗教授首次引入混合学习概念时就作了定义，他认为混合学习就是把传统学习方式与数字媒体或网络化学习的优势结合起来，并将教师引导、启发、监控的主导作用，与学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性进行有机地结合①。它能将两者的优势融为一体，使教学资源和教学方式得以混合，达到教学效果的最大化。

1 ASPIRE模式的大学物理实验教学案例

大学物理实验作为一门独立设课的实验课程，在培养学生动手能力和创新能力方面有着其他课程所不能替代的独特作用，该课程面向大学一年级新生开设。在教学实践过程中，我们以《测定物体密度》为教学案例，试图在大学物理实验网络教学平台上探索混合学习的ASPIRE模式，实现教学效果的最优化。混合学习的ASPIRE模式教学过程分为Analyze、Select、Program、Implement、Reveal和Evaluate六个步骤，详情请参阅《湖北成人教育学院学报》2012第6期“混合学习的ASPIRE模式探究”一文。

1.1 前期分析（Analyze）

1.1.1 学习者分析

（1）学习者的一般特征：大学一年级是中学与大学的分界线，学生的年龄通常在19岁左右。其心理特征主要具有成熟性、自觉性；可长时间集中精力学习，能随意调节自己的行动；（2）学习者的学习准备：经过几节误差理论预备课的开设，学生对大学物理实验网络课程平台已经有一定的了解。学生已经掌握了相关基础知识。（3）学习者的学习风格：由于实验课的学科特性，上课的地点以实验室为主，上课方式比较松散，讲授内容减少、动手时间较长。

1.1.2 教学目标分析

知识与技能：对物理天平、游标卡尺和千分尺有一定的认识。过程与方法：能在完成实验的过程中，与同学协作互助，培养团队合作精神。情感态度与价值观：能关注活动中小组成员的不同行为，并善于倾听别人的意见。

1.1.3 教学内容分析

（1）项目设计背景：物理天平和千分尺的使用对大一新生来说是一个难点，虽然经过高中实验训练，学生有了一个大概的认识。但是，这种认识只是停留在概念上，并不能做到正确使用。因此，我们首先设计一个活动，让学生在实验室自己观察仪器构造、了解仪器操作方法，然后在网上进行模拟操作。这样做的优点是避免由于误操作而导致物理平台刀口损坏等弊端，为正确操作打下基础。（2）知识类型分析：按照教学过程以及涉及的知识点，将相应的教学内容分为事实性知识、概念性知识、信息化知识和元认知知识。

1.2 选择教学媒体和材料（Select）

教学案例主要使用的媒体是：白板、计算机及大学物理实验室。由于采用的是混合学习模式，因此在课程教学中，我们注重将面对面的教学与网络教学有机结合。在事实性知识和概念性知识的传授中，多使用比较高效的传统教师教、学生学的教学模式，教学媒体为白板为主；其他的活动多建构于网络，可以利用计算机和网络丰富的资源及互动性来提高上课的效率，同时也培养学生学习的主观能动性。

1.3 学习活动规划（Program）

1.3.1 活动前期准备

（1）大学物理实验网络课程平台的搭建。 （2）事先由学生自行在大学物理实验网络课程平台上选课，每次参与的学生数为20人。

1.3.2 活动类型选择

由于本案例的内容主要是以学生自主训练为主，因此我们主要采用了讨论交流、协作学习和自主训练等活动类型。

1.3.3 大学物理实验网络课程平台模块设计

（1）课程导入模块。此模块分为：第一，课程简介。第二，仿真实验。（2）教学资源模块。在网络课程平台中将所有需要的相关资源进行归类和整理，方便学生使用。（3）作业模块。学生可以将完成的作业通过平台的“作业”板块进行上传。

1.3.4 活动设计

（1）标题：物体密度的测定。

（2）活动目标：①能运用搜索引擎找到自己所需要的信息与资料；②进一步加深对主要实验仪器的了解；③能为实验制定操作计划，并在实施过程中根据实际情况不断改进活动过程；④能关注活动中小组成员的不同行为，并善于倾听别人的意见。

（3）活动主体：自由选课的学习小组20人/批次。

（4）活动环境：①空间环境：装有大学物理实验网络课程平台、FTP服务器的网络教室； ②资源环境：课程导入视频、相关课件、相关链接资源；③工具环境：FTP服务器，大学物理实验网络课程作业模块。

（5）活动组织：①活动形式：课堂讲授+资料收集+讨论交流+展示交流；②角色分配：混合分组（同质分组+异质分组），先按学生自愿两两分组（一般为同质分组），再由教师根据学生的性别、对网络搜索资料的熟练程度、学习的积极性等方面将好的学生和差的学生相混合（异质分组），并选出小组长；③成果形式：完整的实验报告。

（6）活动过程：①教师通过导言和视频资料引入课题；②教师进行实验目的和原理等知识的教学；③教师介绍“物体密度测定”的具体任务；④学生上网搜索实验操作资料，并进行讨论；⑤学生完成操作过程并撰写简易的实验报告并上传到FTP服务器；⑥集体讨论与交流；⑦课堂评价与教师点评。

（7）活动要求：①原理部分教学简洁扼要，讲清要点，但不深入讨论。留着问题空间让学生自己探究；②完成操作时，需要发挥小组集体的力量，教师需适时加以引导；③学生小组协作时，可以使用各种方式进行协作，包括网络共享、FTP等，也可以借助搜索引擎查找资料。

1.4 实施计划与行动观察（Implement和 Reveal）

通过网络课程平台的“统计信息”板块对学生的学习情况进行观察和跟踪，并留下记录。

1.5 教学评价设计（Evaluate）

评价量表注重的是过程性评价，具体如表1。

2 ASPIRE模式的教学效果分析

为了了解案例实施效果，本文除了对教学进行全程跟踪之外，还采用常规的调查问卷法，分别对不同专业、不同班级总计100名学生进行随机调查。以下是问卷内容与有效统计结果。

（1）你上网主要用于做什么？

A.学习31人；B.娱乐22人；C.聊天7人；D.浏览新闻17人；E.游戏18人；F.其他4人

（2）以下几种学习方式，你最能接受哪种？

A.传统教学方式5人； B.数字化教学方式8人； C.混合学习方式78人； D.其他5人

（3）你喜欢在课堂上使用多媒体吗？

A.很不喜欢1人；B. 一般喜欢26人；C. 比较喜欢42人；D. 非常喜欢26人

（4）你信赖的学习资料来源是什么？

A.老师推荐（平台提供）25人； B.同学推荐2人； C.自己查找（搜索引擎）16人； D.以上皆有23人

（5）你喜欢通过平台网上交作业的形式吗？

A.非常喜欢37人； B.喜欢32人； C.一般19人； D.不喜欢7人

（6）你希望别人评价你哪一方面？

A.掌握的知识量24人； B.动手能力26人； C.创新精神11人； D.学习态度、习惯22人； E.团队合作13人

（7）在众多评价者中，你更在意谁对你的评价？

A.老师44人； B.同学36人； C.自己16人

（8）你觉得使用大学物理实验网络课程平台是否方便？

A.很方便59人； B.比较方便26人； C.一般11人； D.不方便1人

（9）你觉得使用大学物理实验网络课程平台对你的学习是否有帮助？

A.很有帮助56人； B.有一些帮助29人； C.一般9人； D.没有帮助2人

（10）你认为大学物理实验网络课程平台最大的优势在哪里？

A.丰富的资源37人； B.上传作业简单32人； C.上课线路清晰14人； D.知识点明确6人； E.更多交流方式8人

案例教学实践结束后，随即进行问卷调查，对收取的问卷进行整理与归类，有效的96份问卷统计数据及简略分析如下。

对第一个问题的选择较为松散，说明网络应用的广泛性。第二个学习方式问题，有81%的学生认同混合学习模式。第三个问题，选择比较、一般和非常喜欢的总数为93%，说明多媒体资源在课堂上的重要性。第四个信赖的学习资料来源问题，有26%相信教师的推荐，并有53%选择了以上皆有。可见，学生还是比较信赖教师的选择的。在课前做一些资源的筛选完全是有必要的。第五个通过平台网上交作业的喜欢程度选择喜欢的占总数的73%。由于大学物理实验网（下转第148页）（上接第140页）络平台的作业机制使用非常简单，而且速度也比较快。学生在上传之后，能够直接看到自己上传的成果，因此得到了学生的认可。第六个对不同方面进行评价的问题，选择的答案比较分散，学生意见不一。第七个，关于评价者问题答案同样分散。第八个平台是否方便问题选择方便的占总数的88%，绝大多数学生认可了平台操作的简便性。足见大学物理实验网络课程平台的功能设计是比较贴近学生的。第九个关于使用课程平台对学习是否有帮助问题，近六成的学生认为大学物理实验网络课程平台对学习很有帮助。第十个对课程平台优势的认识问题，选择最多的是丰富的资源和作业机制，学生对平台的这两个模块比较认可。

通过对“物体密度测定”实验实施具体的案例教学，我们对基于ASPIRE的混合学习模式有了初步的认识，也积累了一定的教学经验。从教学过程跟踪与问卷调查的结果来看，这种学习模式受到了学生的普遍欢迎，教学效果也优于任何一种单一的教学模式。

3 总结与展望

综上，由于大学物理实验网络平台具有易用、易于构建和实施等特点，能与混合学习理论相配合，为学生的学习提供高效的平台。因此课题在实施的过程中，取得了预想的效果。从课堂的实际来看，学生学习的积极性、课堂的参与率、学生的协作互动能力等诸方面，都较一般课堂有了显著的提高。

当然，在实施过程中还存在着一些问题，特别是平台还不能完全适合目前学生学习的实际情况。随着后续研究的不断推进，以及大学物理实验网络程序的不断进步，这些问题迟早会解决的。

资金资助：本文受全国高等院校‘十二五创新教改工程与精品课程建设资助项目和校教育教学研究课题项目（JYC201124）资助

注释

① 何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J].国家教育行政学院学报，2005（9）：37—48.