瞄准高效课堂的混合式大学物理课堂教学设计研究

李霞 宋冬灵 郭东琴

[摘 要] 研究瞄准打造高效课堂，强调在不增加学生额外学习负担的前提下，通过开展高效的课堂教学设计，实现学生学习成绩优于传统教学，且学习积极性和学习方法得到显著提升的目标。通过分析，对课堂教学设计的六个重要环节的类型及注意事项进行了归纳和总结。在此基础上，结合教学研究实践，从预习、重难点处理、课程思政三个角度给出了典型的课堂教学设计案例。教学实践证明，混合式课堂教学设计的理念和基本设计方案是较有成效的，学生成绩及学习积极性有了显著提升。

[关键词] 混合式课堂教学设计;番茄工作法;随堂演示实验;思维导图

[作者简介] 李 霞（1979—），女，河南灵宝人，硕士，信息工程大学基礎部副教授（通信作者），主要从事物理教学及超快激光领域研究;宋冬灵（1977—），女，河南新乡人，硕士，信息工程大学基础部副教授，主要从事大学物理教学研究;郭东琴（1981—），女，河南驻马店人，硕士，信息工程大学基础部副教授，主要从事物理教学及光通信领域研究。

[中图分类号] G642.0   [文献标识码] A   [文章编号] 1674-9324（2021）37-0017-04    [收稿日期] 2021-04-27

一、引言

随着混合式教学模式在线下课堂教学的深入推广，如何在新的教学模式下[1] ，将传统教学方法与信息化技术手段及信息化教学平台进行有机融合[2]，在不增加学生额外学习负担的前提下[3]，通过开展有效的课堂教学设计，提升学生的课堂学习效率，是一线教学中非常值得研究的一个问题。

二、课堂教学设计的整体思路

研究课堂教学设计的主要目的是提高学生的课堂学习效率。在混合式教学模式中，课前、课中和课后是有机融合的一个整体，三者相辅相成。在针对课堂教学的顶层设计上，需要综合考虑以上三个过程才能达到事半功倍的效果。以此为出发点，教学设计的整体思路（见图1）是以课前、课中和课后为主线，将学生的学习目标分解为三个阶段性目标，依据这三个阶段性目标开展相应的课堂教学设计，并及时针对学生的学习效果形成快速反馈。

三、课堂教学设计六环节的设计要点

课堂教学环节的设计可重点考虑以下六个环节，这里总结为“六步曲”，即预习设计、课程引入、重难点处理、典型例题、教学互动、总结拓展。下面结合开展混合式教学实践的雨课堂网络教学平台，介绍一下按照“六步曲”开展大学物理课堂教学设计时，需要着重考虑的要点问题。

（一）预习设计

混合式教学模式下，课前预习变得尤为重要。预习的作用是让学习者带着问题走进课堂，借助雨课堂网络平台，教师布置的预习任务可以实现快速、准确的精准反馈。具体设计环节需要考虑以下几个方面的问题：首先，预习内容时长的设计。在进行预习设计时，需要具体量化完成预习需要的时间，提升学生完成预习的可行性。其次，预习检测题数量、内容和形式的设计。预习检测题目的数量不宜过多，一般控制在3～5道题目较为合适。预习检测题目内容的选择上，可以从以下三个方面考虑：（1）考查重点物理概念的检测题;（2）易出现混淆的概念辨析题;（3）引发对难点问题进行深入思考的检测题。最后，预习检测成绩要纳入形成性成绩考核，预习指导发布和完成预习的截止时间要明确。

（二）课程引入

“良好的开端是成功的一半。”好的课程引入能够激发学生的求知欲。物理课程引入的方式通常有：问题引入、案例引入和演示引入。（1）问题引入法：以一些典型的疑难问题或错误认知为出发点。如为什么静止的陀螺放在地面上会倒下，而旋转的陀螺会产生进动？汽车向左急转弯时，车上的人身体会被向右甩，是因为受到向右的力吗？通过这些问题的提出，引发学生思考，提高大脑对新知识的吸收率。（2）案例引入法：在教学中通过军事案例或高科技技术案例进行引入。如在讲授光栅衍射时，可以将我军新一代相控阵雷达与传统雷达在外观结构上进行对比，提出：为什么相控阵雷达系统的平面结构不需要机械转动就能够实现空间大角度的扫描探测呢？这种引入方式，可以更好地展现出物理学基本原理在现代军事和高科技技术中的强大生命力，突显基础课程的重要作用，激发学生深层次的学习动机。（3）演示引入法：在教学中，通过开展随堂演示实验或通过视频演示的方式引入问题。如在讲授进动现象前，可以演示转轮不转和旋转两种不同的初始状态下，转轮在重力作用下运动状态的区别，通过实验现象对比，激发学生的好奇心，引导学生深入思考其背后的物理原理。这种引入方式形象直观，课堂氛围活跃。

课程引入需要注意以下两点：（1）时间的控制。引入时间不宜过长，一般控制在5分钟以内。（2）课程引入内容一般应聚焦在重点和难点问题上，在重难点问题讲解后，要与引入内容进行二次关联，加深学生对难点问题的理解。

（三）重难点处理

高效课堂的关键是充分利用好课堂时间，帮助学生深入理解重点和难点问题。这里总结了五种类型的设计方案：（1）对于略显枯燥的理论分析、证明过程，如高斯定理的推理过程等，可将其拆解为多个雨课堂互动题目的环环递进。通过雨课堂答题互动，可以有效延长学生课堂专注时间，促进学生主动学习[4]。（2）对于理论上抽象程度较高的物理概念、定理和定律，如保守力概念、麦克斯韦方程组等教学难点，可结合学生已掌握的高等数学理论进行讲解。要让学生有一种物理与数学联通的“顿悟”，实现对难点问题的深度理解。（3）对于抽象的研究对象，如电场、磁场等，要引导学生构建清晰的空间场分布物理图像，培养学生的空间构图能力，必要时可通过设计立体演示模型或借助计算机3D演示，提升学生的空间感和对称性分析能力。（4）对于复杂难懂的物理现象的分析，如拉莫进动的动力学分析，可结合随堂演示实验，通过演示化抽象为形象，提升学生运用矢量分析问题的能力。（5）对于学生感觉“课堂上能听懂，做作业没思路”的一类难点问题，如运动学的第二类问题、变力做功问题、静电平衡下电荷分布等问题，教学设计中例题的选取要尽可能兼顾典型性和多样性。通过对比与归纳，帮助学生从整体上把握一类问题的具体解决方案。