高全华,徐春龙,侯兆阳
《大学物理》课程作为理工科大学生的必修课,是一门重要的公共基础课[1,2].它既为学生大学期间其它课程的学习奠定必要的物理学基础,又在树立学生科学的世界观和方法论,提高学生分析和解决问题的能力,培养学生的探索精神,增强创新意识等核心素养培育方面,发挥着其他课程不能替代的重要作用.物理学的理论体系具有完美性和系统性.物理思想的表述、定律定理的表达式、问题的科学研究及处理方法,物理常量的测量等形成了物理学完美的理论体系,扎实有效地学习这一知识理论体系,深入理解其中蕴含和展现的科学世界观和方法论,对学生后续课程学习所须具备的基础物理知识和科学研究、创新能力等核心素养具有重要的意义.因此,如何确保大学生《大学物理》课程的学习效果是物理教学的根本任务和着力点.
从整个教与学的完整过程看,《大学物理》教学依序包括三个环节,即学生的课前预习,教师的课堂讲解和学生的课后练习.这三个环节应该是紧密衔接、密切配合,才能取得预期的学习效果.但大学生在完成初等教育进入大学时已步入成年,其学习心理特点已不同于高中生,较难确保这三个环节的紧密衔接,同时,大学物理学习中不同以往的理论思维方式方法的变化,对学生的学习能力和理解能力也是一种新的挑战.因此,很多学生在刚接触大学物理甚至在学习了较长一段时间后,依然存在这样的学习问题,即“课前预习雾里看花”、“课堂听讲似懂非懂”、“课后练习老虎吃天”.这种情况下,教师的课后指导和答疑无疑是确保大学物理教学的实际效果和解决学生学习问题的唯一途径,是大学物理课堂教学的拓展延伸和学生学习链条的有效补充,从而成为大学物理现实教学中不可或缺的重要环节,如图1所示.
当前,在“双一流”建设、专业认证与评估的大环境下,《大学物理》课程必须进行必要的课程改革[3,4],这也给大学物理教学答疑带来了一些新的变化和挑战.一方面,教师教学任务繁重,跨校区教学等实际困难使得教师课后答疑精力、时间等难以保障.另一方面,在新的《大学物理》课程体系建设中,大学物理课时有所减少,知识浓缩,使学生物理学习的压力和难度增大.如何通过完善学习链条、探索和实践新的课后答疑方式,提高和增强大学物理学习的效率和实际效果,使学生尽快掌握和理解新的物理理论体系、从中学物理思维过渡到大学物理思维,对大学物理教学和筑牢大学生核心素养所需科学思想理论基础具有重要的现实意义.
图1 大学物理教学流程
我校历来重视课程答疑对学生物理课程学习效果的作用,《大学物理》课程答疑方式基本契合整个社会物理教学答疑方式的发展,大致经历了三个阶段.
1999年之前,即在高校大规模扩招之前,学生比较少,教师基本采用单班授课的教学方式,这时大部分学校还没有新校区,教师时间比较多,教师的答疑方式比较自由,在课前、课间、课后,或者是在与学生协商好的时间、地点,独立辅导各班的学生.
这种答疑方式是教师与学生的一种面对面的交流,教师可以通过语言、表情、动作来把自己的想法和情感传达给学生,促进双方的交流达到教学目标,也有利于增进师生感情,给学生一种亲切感和归属感.这种面对面地答疑,还有利于加深印象,增强记忆,经过教师辅导,学生能牢牢地掌握这些问题,取得很好的教学效果.
1999年之后,大学进行了大规模的扩招,学生人数急剧增加,这时教师基本采用合班上课的模式.为了满足扩招的需求,学校建立了新校区.通常,新老校区间隔很远.教师生活在老校区,工作在新校区,上课前才到教室,上完课就匆匆离开,这就造成了师生分离的状态,独立辅导答疑的方式不再适用.为了适应这种新变化,我校大学物理课程实行了集体答疑制度[5],具体做法是:第一,统一规定答疑地点,一般设在教师休息室;第二,统一规定答疑时间,一般规定每周周二、周五下午14点到17点对全校学生辅导答疑;三是教师轮流值班,每次至少有3名教师同时为学生答疑.每学期开始,教研室主任制定每位教师的答疑安排,向学生公布,学校教务处、系部领导、教研室主任进行不定期地抽查.当学生在学习中遇到问题,或是有在课堂上没有弄明白的知识点,都可以在固定的答疑地点找到教师进行解答.
这种答疑方式的优点是对学生比较灵活,他们可以自由调整自己的时间安排.主要不足是答疑资源不能充分利用.平时教学中,前来答疑的学生数量带有随机性和分散性,每学期前期来答疑的学生人数很少,甚至出现没有学生而教师空等一下午的现象,造成资源和人力的浪费.但学期末要求答疑的学生人数则会剧增,而此时教师资源又有限,从而对答疑效果带来不利影响
近几年来,计算机网络技术的应用和飞速发展为改革答疑方式提供了必要的信息技术平台和手段.我校的大学物理答疑也由每周的集体答疑,过渡到集体答疑与网络答疑[6,7,8]相结合的阶段.网络答疑在实践中经历了两个小阶段:
第一个小阶段是邮箱答疑阶段.具体办法是学期伊始,教师向学生公布自己的电子邮箱,学生的学习问题通过发邮件教师回复来解决.这种方式的优点是:学生足不出户,就可以向老师提问,增加了灵活性,方便性,同时,也因提问的保密性,降低了学生与教师沟通时的心理成本.但是,由于这种方式不是实时的交流,因此在实践中又出现了这样的问题:由于教师没有或者无法天天关注自己的邮箱,学生的提问得不到及时的反馈和解决,而另一方面由于没有得到教师及时的回复,学生的问题不能得到及时的解决而失去耐心和兴趣,这种情况下,答疑的效率效果反而会降低.因此,这种方式很快就被放弃和淘汰.
第二个小阶段是QQ群、微信群答疑阶段.随着QQ以及微信等即时通信工具的广泛使用和社群交际的流行,以QQ群和微信群为答疑平台的答疑方式被广泛接受.具体办法是新学期开始,教师建立班级的微信或QQ答疑群,加群、入群的学生可以在教学过程中的任何一个环节随时提问,教师可以通过文字、语音、图片进行即时解答.这种答疑方式的优点是,学生与教师之间实现了实时交流和沟通,学习问题可以得到及时解答;同时,学生之间的交流也得到加强,可以在群里互相分享学习体会、交流看法等等,而且,在答疑群里的学生可以用虚拟的姓名,起到了很好的保密性,学生不用担心问题太简单而被嘲笑,降低了学生的心理成本.因此,这种答疑方式很受学生欢迎,参加答疑的学生人数明显增加.但这种方式也有不足,最主要的是答疑的范围和答疑过程受到一定限制,一方面是群人数受限,不同教师的学生、不同群的学生之间没有实现交流,学生的共性问题和个性问题的区分需要时间成本;另一方面,群交际本身的碎片化,使得答疑过程也被碎片化,从而可能出现答疑偏差和沟通不畅等问题.
受计算机网络技术广泛应用的影响,90后、00后年龄段的大学生,其社会交往、心理意识、思考和行为方式具有许多新的特点,表现在他们个性张扬,充满自信,喜欢接受新鲜事物和迎接挑战,但同时,他们的自尊心也很强,不喜欢受约束,喜欢自由安排时间和自己有决定权,习惯大量使用网络来进行知识拓展、学习和娱乐.这些思想意识和心理行为特点是信息时代发展的结果,是无法回避的,因此,物理教学的方式方法也要跟上学生的这种变化,慕课、翻转课堂等新的教学方式[9,10]的出现便是这种变化的产物.
网络直播是近两年来出现的一种新的网络工具和服务,它满足了年轻人的心理特点和网络使用需求,在学生中广泛流行.根据这种情况,在原有集体和网络答疑方式的基础上,我们在大学物理教学的答疑环节尝试探索和实践网络直播的方式,推出了在学生经常使用的Bilibili(B站)直播间进行网络直播答疑,这无疑是对大学物理教学一种新颖而有益的探索和实践.
Bilibili直播答疑方式的基本设计是:教研室在B站开设统一认证的直播间,通过公众号把直播计划的具体安排提前推送到全部学生手机,届时,学生进入指定直播间观看教师的集体在线实时答疑直播,在答疑过程中可以通过弹幕与教师进行实时互动,提出问题、交流看法.直播的视频被录制下来上传到作品中,学生在直播结束后还可以点播观看,进一步提高了直播的效率.
根据直播答疑方式的这一设计和思路,我们在2017年的《大学物理》期末考试前进行了直播答疑方式的实践,其具体过程是:
(1)考试前一周,每天安排5-6名教师在教师休息室进行集体答疑;
(2)根据答疑情况,对学生问题比较集中的地方进行汇总统计,并向教研室反馈;
(3)教研室根据反馈情况,针对学生学习中存在的主要问题,设置答疑内容;
(4)集体答疑后的当天晚上,在Bilibili进行直播答疑.
图2-图4是2018年1月12日晚上直播答疑过程的截图.答疑开始时间为晚上19点整,从三幅截图中可以看出,到19点26分,在线人数为825人(图2);到晚上19点35分,在线人数达到916人(图3);而到晚上19点40分时,在线人数已达到1005人(图4).短短时间,直播间人数迅速增加.
图2 19点26分
图3 19点35分
图4 19点40分
本次直播答疑从1月12号开始,一直到16号结束,每晚7点到9点,持续了一周时间.据统计,本学期上课人数有1800人左右,直播第一天就有超过56%的学生观看了直播答疑,直播答疑这一周内,观看直播答疑的学生总数达到了8000余人次,答疑覆盖面广泛程度是以往任何一种答疑方式都无法相比的.图5为直播答疑周每天参与答疑的学生人数占总人数的比例直方图.从实践的结果看,这次直播答疑引起了学生的强烈反响,图6为在自习室观看直播的学生,图7为学生发表的评价截图.
图5 每天答疑人数占总人数的比例
图6 学生在自习室观看直播
图7 学生发表的评价截图
Bilibili直播答疑是《大学物理》答疑方式的一种新的尝试,通过具体的探索和实践,我们总结其成功经验主要是:
(1)答疑效率更高.直播答疑时,直播间没有人数限制,可以几百人甚至上千人同时学习,具有广泛的覆盖面,提高了答疑的效率,很好地弥补了师资力量的不足;
(2)在直播过程中利用弹幕进行交互非常便利,解决了在手机QQ群和微信群中公式、图标、示例等不易输入的问题,同时又具有一定的私密性,降低了学生提问时的心理压力成本;
(3)针对性更强.Bilibili答疑与传统答疑方式相结合,在直播前,根据集体答疑情况,确定直播的内容,使得这种答疑方式针对性更强,能做到有的放矢;
(4)新颖的答疑方式提升了学生的提问兴趣和学习体验,改善了大学物理答疑的效果.
虽然这种新的答疑方式取得了明显成效,但我们在探索和实践中发现还有一些需要改进的地方和考虑的因素.
首先本次直播答疑以白板直播为主,方式比较单一,未来可以增加录屏直播,精讲视频直播等多种方式.其次,校园网络的稳定性和带宽、校园无线网络的覆盖情况都会影响直播答疑的流畅性,影响学生学习的连贯性.第三,在以后的答疑中要将日常答疑也纳入直播范围,与期末答疑一起进行不断探索和改进,进一步提高教学效果.
在网络时代,各种新技术层出不穷.这些技术的广泛使用不仅改变了大学生以往的学习方式,而且改变了他们的学习心理和思想意识.因此,学校和教师作为施众必须重视和考虑作为受众的大学生的这些变化,以培养大学生应具有的核心素养为最终目标,不断在教学实践的各个环节中对教学方式方法进行新的探索和完善,确保教学真正取得实效.