线上大学物理PAD教学模式的实践

雷慧茹，张立宏

线上大学物理PAD教学模式的实践

雷慧茹，张立宏

（山西工程技术学院 基础课教学部，山西 阳泉 045000）

大学物理作为一门理工科类学生的通识必修课，为学生专业课的学习及毕业后的工作奠定了一定基础．为提高教学质量，大学物理的教学模式改革势在必行．结合当代大学生的特征，对线上大学物理PAD教学模式的实践进行探索．实践表明，这种教学模式是适用、有效的新型教学模式．

大学物理；对分课堂；线上教学

21世纪，世界已逐步进入了以信息产业为先导的新经济时代．随着计算机、互联网的发展，各种信息技术产品，如电脑、手机、各种应用及娱乐软件出现在大众的生活中．这些产品方便、丰富人类生活的同时，也改变了人类的思维方式及生活习惯．作为从小置身于信息技术中成长起来的新时代大学生，具有思维活跃、灵活变通、追求创新与趣味性事物等优点，同时又极易兼具耐力不足、专注度不够、学习功利化等缺点[1-2]．

众所周知，传统教学模式是以教师讲授为主，学生课后学习为辅[3]．在这种“单向灌输”的教学模式中，师生、生生互动很少，因此学生学习主动性不够、参与度不高，容易出现学习兴趣消退，知识点理解不够透彻，跟不上教师节奏，进而中途放弃等问题．为提高教学质量，很多教育专家献计献策，各种新型教学模式应运而生．其中，讨论式教学模式是以学生讨论为主，教师引导为辅[4]．这种教学模式增强了学生学习的积极主动性，培养了学生分析解决问题的能力．然而，由于学生知识水平参差不齐，讨论开放性大，课堂时间有限等特点，这种教学模式比较适用于应用型专业课程的小班教学．翻转课堂教学模式则指学生课前自学教学视频，课堂中师生共同分析、解决问题，进而完成知识内化[5]．这种教学模式既有效利用了网络时代多媒体的优势，也充分激发了学生的主观能动性，同时也开拓了学生的思考、想象能力．然而，由于课外预习时间的需求及学习决定权的转移，这种模式容易对学生造成一定的学习压力，因此需要学生拥有一定的自控力及持之以恒的决心．

考虑到我国高校大学生的现况，并结合以往教学模式的优点，2014年，张新学教授提出了一种将课堂一分为二为教师讲授与学生学习讨论的新型“对分课堂”教学模式．由于整个教学过程又细分为讲授（Presentation）、内化吸收（Assimilation）和讨论（Discussion）3个环节，因此该教学模式又称为PAD课堂[6]．根据所授内容的长短及重点与否，还可以灵活地选择“当堂对分”“隔堂对分”或者“混合对分”．通过讲授环节，教师充分发挥主导作用，指导学生理解重要基础知识，完成知识传递与价值引领；在内化吸收环节，学生转化为主体，根据自己的节奏及需求思考知识重点、难点及疑点，完成知识内化吸收；最后在讨论环节，小组通过交流分享将疑难困惑提出，教师有针对性地深入解答问题并总结．由于在PAD课堂中实现了师生平权，注入了教学并重、教学相长的教学理念[7]，因此这种教学模式既尊重了学生的个体化差异，又调动了学生的自主能动性，同时也培养了学生的批判、创造性思维以及沟通、团结协作的能力．

1 线上大学物理课程的开展

物理学研究对象广泛而普遍，其基本理论涉及自然科学的众多领域，是各类工程技术专业的基础[8]．大学物理以物理学基础知识为主要内容，涵盖了经典物理与近代物理两大分支．对于各生产部门的技术人员来讲，大学物理提供了有关科学技术理论及应用的初步知识．因此，大学物理成为面对高等院校理工科类学生的一门公共基础课程．通过学习该课程，学生不仅可以系统地了解到物理学的基本理论和方法，还可以培养学生逻辑分析、解决问题的能力，从而激发了学生探索客观世界的创造思维和科学素养[9-10]．这对大学生后面专业课程的学习打造了一定的物理基础，而且对其毕业后的工作也将产生深远的影响．

由于大学物理课程中充分运用了高等数学工具，本课程在大学一年级第二学期及大学二年级第一学期开设．力学、电磁学、振动及波动、热学、光学、近代物理六大模块，共96学时分上、下２个学期依次学完，学时数略少于本校平均水平． 2020年由于受新冠疫情的影响，网络授课成为各个高校的必然选择．为响应国家“停课不停学”的政策，授课教师积极参加线上授课培训，尽快熟练应用各个教学平台（超星尔雅、智慧树、学堂在线等）和交流软件（微信、QQ等），进行了一场别开生面的新型PAD课堂模式的教学实践和探索．

2 线上大学物理PAD教学模式实施

2.1 教学目标与内容

以2019级土木与建筑工程系的土木工程专业为例，由于土木工程专业为纯工科专业，要求具有扎实的物理基础知识．因此，在大学物理第一学期的教学内容上，包括力学和电磁学两大分支，具体又分为质点力学、刚体力学、真空中静电场、静电场中的导体、电流与磁场、磁场对电流的作用和电磁感应定律七大章节的内容，并且根据知识点的重难点程度合理划分了课时数及视频讲解的时间．如质点力学章节，由于是重点难点，所以安排了12个学时，占总学时的1/4．并对基础小节（质点运动学部分）做了当堂对分，对重点小节（质点动力学部分）做了隔堂对分，对难点小节（能量、动量部分）做了混合对分．而静电场中的导体章节是属于非考点章节，要求理解即可，因此仅安排了2个学时．

2.2 教学形式

线上对分课堂模式既是疫情的需要，也是时代发展的趋势．由于新冠疫情的影响，2020年上半年2019级土木工程专业的学生在家进行线上学习，教学形式以超星尔雅平台线上教学为主．对于有困惑的部分，充分利用微信、QQ等交流软件，教师收集问题，简单问题及时回答，共性问题录屏或直播回答，后续问题补充回答．

2.3 教学过程

2.3.1 课堂讲授 由于大学物理内容多、学时少，为使学生理解透、掌握好，教师充分利用网络资源的优势，甄选出优秀的知识点讲解视频，录制了精彩的知识点补充微课，绘制了链接知识点速度与速率的思维导图（见图1）．如在绪论部分，由本校教师制作的PPT，详细录制讲解了物理学简史、经典及近代物理学分支、学习物理学的方法等内容．经过通俗易懂的讲解，既让学生明确了学习物理的方向，也激发了学生学习的浓厚兴趣；在位矢与位移部分，选择了华北水利水电大学贾敏老师的讲解视频，其简明扼要，逻辑清晰的授课风格广受学生的好评；在加速度部分，考虑到各个概念易混淆，推导过程又易凌乱，因此授课教师手绘了思维导图，并录屏补充了单方向直线运动、匀速率圆周运动、一般运动情况的速度特征及相应的加速度推导过程．

图1 速度与速率的思维导图

（1）要确定物体的位置，首先需要做什么？

（2）平抛物体的运动特征是什么？

（3）对应平抛运动的轨迹曲线，有几种坐标系的建立方法？哪种最简单？为什么？

（4）什么是位矢？位矢与坐标有什么关系？

根据这些问题，先让学生以宿舍为单位划分小组，进行小组讨论，然后舍长将小组讨论结果交由教师．在这个过程中，之前答错的学生查漏补缺，稳固知识点；答对的学生开拓思路，完成知识交互．最后教师通过直播的形式对讨论结果进行总结，总结完毕后，再对其它疑问补充回答，从而使学生达到了掌握、应用知识的升华．

2.4 教学评价考核

针对学生现状，大学物理线上PAD教学模式的教学评价考核采取的标准是：课程音视频占30%；作业及课堂内学习行为分别占20%；线上期末考试占10%；课堂互动、签到、讨论、阅读分别占5%．其中，课堂内学生学习行为评价主要通过助教记录学生是否有参与班级话题讨论为主，积极发言者即可得分．经统计发现，学生线上成绩为90～100分的占20%；80～89分的占56%；70～79分的占14%；60～69分的占6%；60分以下的占4%．

2.5 教学反思

通过超星尔雅学习通平台，对本次线上大学物理PAD教学模式进行了问卷调查，共96人参与了这次调查活动，调查结果见表1．由表1对比发现，绝大部分学生（85%）对线上大学物理PAD教学模式表示满意；线上教学活动中，有关直播讲解、在线答疑、在线测试的必要性选择，又说明了线上一些教学活动的应用趋势；在最有效的学习方式选择上，教学视频、自己看书、请教老师、讨论及作业的选择比例在一定程度上反映了学生对课堂讲授、内化吸收、讨论3个教学过程的时间分配需求．

表1 线上PAD教学问卷调查

3 结语

线上大学物理PAD教学模式的实践具有非常重要的意义．线上教学资源丰富且可以反复观看，课堂活动多样而充满趣味性，学生参与度透明且公平，然而，线上教学要求学生有一定的自觉性及自控力．对于大学生这个活跃的群体来讲，线上教学充满了挑战．虽然在学习的过程中，学生是主体，但在整个教学过程中教师的主导、调动和监督地位不可撼动．在以后的教学活动中，可以采用线上线下混合的PAD教学模式，并根据教学内容合理地安排课堂讲授、内化吸收、讨论3个环节的时间分配，相信一定会取得很好的教学效果．

[1] 方苏．“对分课堂”理念在媒介批评课程教学中应用的可行性分析[J]．高教学刊，2021，7（18）：84-87．

[2] 中华人民共和国教育部．2013年全国教育事业发展统计公报[J]．辽宁教育，2014（20）：5-7．

[3] 何冬梅，陶宏凯，孟亚鹏，等．“逆教学模式”在高校生物学教学中的探索与实践[J]．成都中医药大学学报（教育科 学版），2015，17（3）：41-42．

[4] 吕媛媛．对分课堂教学模式在高中化学教学中的应用研究[D]．昆明：云南师范大学，2021．

[5] 孙静蔚．基于翻转课堂模式下的大学英语阅读教学模式的效果分析[J]．中国多媒体与网络教学学报（上旬刊），2020 （1）：177-178．

[6] 张学新．对分课堂：大学课堂教学改革的新探索[J]．复旦教育论坛，2014，12（5）：5-10．

[7] 尚小华，张学新．对分教学范式与创新思维的养成：基于《马克思主义基本原理概论》课程的分析[J]．五邑大学学 报（社会科学版），2021，23（3）：6-10，92．

[8] 王桂英，王闻琦，李莉，等．论物理学是自然科学和工程技术的基础[J]．科技展望，2016，26（23）：269-270．

[9] 牟佳佳，姜一平，管越．大学生自主创新能力培养：以大学物理教学为例[J]．创新创业理论研究与实践，2021，4 （11）：108-109，118．

[10] 张青青．大学物理教学效果的影响因素分析[J]．才智，2015（34）：156．

A practical of the PAD teaching mode of online college physics course

LEI Huiru ，ZHANG Lihong

（Department of Fundamental Courses，Shanxi Institute of Technology，Yangquan 045000，China）

As a public basic course for science and engineering students，college physics has laid a certain foundation for students′ professional courses and their work after graduation．In order to improve teaching quality，the reform of teaching mode in college physics is imperative．Combined with the characteristics of contemporary college students，the practice of online college physics PAD teaching mode is explored．Practice shows that this teaching model is an applicable and effective new teaching mode．

college physics；split classroom；online teaching

1007-9831（2022）03-0094-04

O4∶G642

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.03.020

2021-10-12

山西工程技术学院校教改项目（20210090016，20190040022）

雷慧茹（1988-），女，山西阳泉人，讲师，硕士，从事高硬度材料的高压物性及物理教学研究．E-mail：leihuiru1988@163.com