基于微课的线上线下混合式教学在物理化学中的应用探索*

武 军，张 帅

(嘉兴学院南湖学院，浙江 嘉兴 314000)

物理化学，是在物理和化学两大学科的基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象，运用物理学的理论知识与实验技术，探索、概括和研究化学的基本规律和理论，最终构成化学科学的理论基础[1-2]。与无机化学、分析化学和有机化学相比，作为四大化学最后学习的物理化学，是对化学理论方法的大总结，从感性认识升级为理性认识，从表面现象中提炼本质精髓。作为承前启后的一门学科，物理化学是后续专业课诸如化工原理、化工热力学、化学动力学、统计学等课程的理论基础，在基础课和专业课之间起着桥梁和纽带的作用，是化学与化工大类包括生化、环境、材料、制药等多专业必修的一门科学[3]。为顺应新工科背景下发展“教育+信息技术”的潮流，培养出适合社会发展的应用型人才，需要利用信息技术改革物理化学的教学方式，提高教学效果。

微课，相对于常规的课来说，是一种微小的课程，主要用以讲授某个知识点或突破某个教学问题，其本质就是一种新型信息化教学资源。微课的主要特点有：①内容微型化。微课的内容少，时间短。一节微课的时长一般约为 5～10 分钟左右，其时间长短充分考虑了人在接受知识时注意力的变化规律，与人的注意力高度集中的时长大致相同[4]。学生能够在注意力集中的时候完成知识点的学习，效率更高。②主题具体化。微课的主题突出、内容具体，通常以知识点为单位，便于学生的碎片化学习。基于认知负荷原理，将复杂的内容碎片化，使其简单明了，降低了学生的内在认知负荷，使其注意力容易集中，知识点容易理解，记忆更深刻，可以提升学生的自我效能感。③形式视频化。微课作为一种专题式视频的教学模式，与传统的教学模式相对比，学生可以自由安排学习时间和场地，这对学生自主学习能力的培养以及自觉性和个人意志水平的提高有重要作用。基于此将微课运用于物理化学的教学中，结合现代教育技术提高学生的学习兴趣和效率，为改革物理化学传统教学模式提供一个新的实施方案[5]。

1 物理化学课程教学现状

1.1 课程内容的复杂性

物理化学课程的理论性强，内容庞杂抽象，知识点及公式繁多，理解存在一定的困难。传统的教学模式，通常在一节课内老师会讲到多个知识点，每个知识点又较难理解，学生在未弄懂前一个知识点时就已进入了下一知识点的讲解，留给学生理解内化的时间几乎没有。这样的教学效率和学生的学习效率并不高，并且有可能导致学生对物理化学这一课程产生恐惧甚至厌恶的情绪，降低学生的学习动机，造成恶性循环。

1.2 教学形式和手段单一

为了在有限的时间内尽可能把更多的有用的知识传递给学生，目前物理化学授课方式基本保持为教师讲授为主[6]。但是普通本科院校的学生化学基础参差不齐，如果只是单方向的传授知识，较为枯燥乏味，且与生活实际相脱离，学生难以体验到自我效能感，对物理化学学习的兴趣和动机渐减，很难培养学生自主学习的素质能力。

1.3 理论与实践的不匹配性

与物理化学课程对应的物理化学实验课程，因两者性质不同以及课时安排的不协调，导致理论课的内容与实验课程并不匹配[7]。因此部分实验课内容在理论课程还未学习就开始上实验课，学生对实验的原理还未掌握。这不仅极大地降低了实验课的教学效率，并且增加了学生的学习负担，降低了学生学习物理化学的兴趣。

2 微课在物理化学教学中的应用

2.1 建设微课资源

从学生以往的学习和作业情况，将其难以掌握的重难点知识做成专题微课。如“可逆过程和可逆功”，该部分内容作为热力学对过程的经典而基本的一个假设，不能透彻的理解可逆过程，就无法掌握功热转换的内涵，这是第一定律的一个坎。所以将这块内容做成一个5～8分钟的微课专题，可供学生预习或复习使用，作为课堂教学的补充。每一个微课视频配套“线上测试”或“讨论主题”，在观看微课视频后进行较简单的线上测试，以考察自学效果，还可设计讨论主题，如学完电化学原电池内容后可布置“当今前沿电池种类(如燃料电池)及其工作原理”的主题，学生在课外自主查文献资料，综合所学，分组以音频视频、小组板书或PPT等形式呈现，老师进行点评打分。

2.2 调整课程安排

表1 第二章热力学第一定律课程安排Table 1 Course arrangement for the first law of thermodynamics

为了发挥微课资源的作用，适应新的混合教学模式，需要对课程教学内容进行重新规划并组织设计。以第二章热力学第一定律为例，该章节计划9学时，课程安排设计见表1。简单易懂的知识让学生看微课自学，重难点课堂上再细说。线上微课与线下课堂相互配合，贯穿于物理化学的整个学习过程：看书预习时有了试听体验，课后对未理解的知识有了复盘的机会，考前对模糊遗忘的内容有了唤醒记忆的声音。

2.3 改革考核方式

增加线上评价的考核内容，建立线上、线下及期末综合评价相结合的多元评价体系。可将物理化学课程成绩的评定按照线上考核占15%，平时成绩占25%，期末考试占60%进行评价。其中线上考核主要考察学生对微课的使用情况，每次课的前5～10分钟会对本次课内容以“雨课堂”等辅助进行简单测试，得分情况可反映学生看微课自学的效果。平时成绩包括出勤、平时作业完成情况、主题讨论的参与度及讨论成果评价。考核方式的改革是促进线上线下混合教学模式实施的保障，激发学生利用线上平台学习的积极性，改变学生考前突击的学习习惯，增强自主学习能力，提高教师课堂教学效果。

3 线上线下混合教学具体实施方案

表2中物理化学线上线下混合教学具体的实施过程包括四个环节：教师准备，课前自学，课中教学和课后提升。充分发挥线上微课的优势，将物理化学课堂延伸至课下，配合课堂讲授与课后项目讨论，在知识接受得更多更好的基础上，培养学生自学能力。相应的考核体系更加多元客观，课前微课自学和课后主题讨论需要学生脱离老师，独立或组队完成，在考核机制的刺激下，训练学生自主学习、沟通表达、知识运用的能力。

表2 基于微课的线上线下混合式教学具体过程Table 2 Specific process ofthe online and offline blended teaching process based on micro-lessons

4 结 语

实践证明，利用微课构建的线上线下混合教学模式，可以有效的解决目前物理化学教学中课时紧张、课堂效率低下等问题。构建符合本校学生的线上微课资源，配套科学多元的考核体系，充分调动学生的学习积极性，注重学生综合素质的培养，从而提高教学质量。