理工科在线教学中“板书”的使用

周豹 胡永茂 罗亮

摘  要：在线教学具有受众面广、不受地域局限、资源形式多样等优点，近年来发展迅速。在国内新冠肺炎疫情局部时有反弹，国外新冠肺炎疫情难以控制的环境下，在线教学备受重视。但在线教学存在学生容易走神的问题，这就要求在线教学能够采用恰当的教学方法，抓住学生的注意力。板书在传统课堂中有着重要作用，研究表明理工类课程学生更愿意接受以板书为主的课堂教学，学生注意力更集中，成绩更好。实践表明，理工科在线教学中同样可以运用“板书”教学，并且相对于课堂教学更能发挥其重要作用。而目前高校在线教学中，“板书”普遍使用比例不高。本文旨在呼吁在在线教学中重视“板书”的重要作用，增加板书的比例，以提升学生注意力。

关键词：在线教学;板书;注意力

中图分类号：G434    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2022）14-0169-04

2020年初，新冠肺炎疫情暴发，在线教学成为疫情防控期间教学能够延续的有力保障手段。随后疫情在国内得到了有效控制，但随着Delta变种病毒在国外的肆虐，2021年境外输入病例使國内疫情在局部地区有所反弹，使得在线教学在当地再次变为主要授课手段。中国工程院副院长、呼吸与危重症医学专家王辰院士接受采访时表示，像这个病（新冠肺炎）我们就是说有可能转成慢性的，像流感一样长期在人间存在的病。这种可能性是完全存在的，对此我们要做好准备[1]。而在线教学成为疫情威胁下“做好准备”“停课不停学”的唯一选择。目前在线教学已成为课堂教学的重要补充和教学质量提升的手段，在新冠肺炎疫情防控期间又成为主要的授课方式。因此科学有效的选择授课方法，提高在线教学的教学质量迫在眉睫。在线教学的角色不应只充当“救生圈”，更应当成为“快艇”。但由于很多教师习惯课堂教学，没有网络授课经验或准备不足，造成网络授课效果不理想，学生满意度不高。同鑫通过问卷调查以及访谈等方法，对本科化学专业的线上教学进行总结，针对目前主要的三种教学方法进行调查，结果表明，对于大规模在线教学，仍然存在不少问题[2]。这就要求教师对在线教学要引起足够重视，深入研究并采用科学的教学方法。在这方面许多教师进行了相关调研、思考和研究。吕一概等探讨了适于基础力学实验课程的在线教学方法，提出利用虚拟实验仿真平台，录制实验指导视频等形式进行在线授课[3]。李娜等以“土木工程CAD”课程为例，介绍了依托超星泛雅平台，以腾讯会议为辅助的形式，开展在线教学的实施过程，并探索在线教学实践中教学环节的设计[4]。涂永生等探索了基于“超星学习通”的智慧化教学模式，实践“课前—课中—课后”一体化的智慧教学，追踪学生的综合表现、考核成绩并及时反馈，教学效率明显提高[5]。王立杰等针对在线教学中存在的优势和不足，对考核方式进行了探讨[6]。在各类在线研究中“板书”的重要作用极少被提及。尽管近年来随着科技的发展，教学方法得到了极大的丰富，PPT等多媒体渐渐占据教学中的主导地位，但研究表明板书在课堂教学中仍发挥着重要作用，不应被忽视。在线教学中学生更容易受外界干扰，“板书”作用更加凸显。本文主要探讨教学方法中“板书”在在线教学中发挥的重要作用及实现方法，旨在呼吁在在线教学中重视并增加“板书”的比例，希望为教师的网络教学提供参考。

一、板书在课堂教学中的重要作用

“板书”在汉典中被解释为“老师讲课时在黑板上写字”。黑板的历史难以追溯，但无论是黑板、白板抑或是地板、纸张，通过写字、画简图的方式教学有着悠久的历史。如果不限定时间、空间、材质，只看本质，那么流传下来的经典著作甚至也可以叫作“板书”。随着科技的发展，涌现出越来越多的教学手段、方法，如幻灯机、PPT、交互电子屏、VR（Virtual Reality）、AR（Augmented Reality）等3D技术。这些技术确实在教学中能够发挥重要的作用，如借助PPT能够展示图片、影音等资料;借助AR、VR技术可以身临其境地进行3D建模，展示如骨骼、发动机内部的三维结构等。这些教学手段的涌现使板书在课堂上的比重下降，甚至被忽视，出现零板书的情况。似乎板书是落后的、可以被取代的，似乎只有运用现代技术才是紧跟时代潮流，才是先进的教育理念、教育方法。但历史悠久不等于落后，比重缩小不等于不重要。板书的比重缩小主要有两方面因素：一方面是客观的，其他媒体能够有效取代一部分板书;另一方面是主观的，部分教师过分依赖多媒体教学的便利和“一劳永逸”，主观倾向采用多媒体教学，这种情况需要引起教师重视和反思。

学生从开始接受教育到进入高等院校之前所接受的教学方法都是以板书的形式为主，学生对板书熟悉、亲切。研究表明，板书在很多高等院校课程尤其是理工科的教学中不可忽视，相对于多媒体，学生更倾向于接受板书，对板书式教学的教学质量评价更高，成绩更好。Attila等对本科应用IT技术课程中学生的成绩进行统计，讨论PPT是否应该代替板书教学，得出PPT不能代替板书教学，但可以作为辅助演示动态过程的结论[7]。如果用PPT完全代替板书，那么PPT只能发挥娱乐作用，而不是教育作用。Naqvi等调查研究了500名医学本科生，其中76%的学生反应单纯地用PPT教学他们能集中注意力的时间最短，大多数学生更喜欢板书加动画辅助的教学形式[8]。Saritha等调查了120名生物化学的新生，相对于PPT，70%的学生更喜欢板书教学，在板书教学中学生更有参与感[9]。尽管这些研究主要只是针对板书教学与PPT教学的比较，但至少可以说明在一些课程中板书仍是重要的教学方法，特别是在一些如大学物理、大学数学等理工科需要公式推导、证明的基础课中，板书是尤为重要的。一方面，教学的中心由教师转向学生是教学改革的重点，教师应更注重学生对上课方法的适应规律，重视并增加板书的比重。相对于PPT所呈现的程式化的教学，板书可以促使学生紧跟教师的逻辑思路，更易于理解、记忆和保持上课的注意力。另一方面，教师也可以用板书很好地控制上课的节奏，及时展示在教学中一闪即逝的灵感，充分展现教师的才华、幽默，这个过程反过来能够激发教师的授课热情，不断改良授课方法，提高授课质量。64521A45-F625-4714-AC6D-9139B4F3DFA4

二、理工科在线教学中为何需要板书

目前网络系列课程中不乏采用“板书”授课比较成功的案例，其中可汗学院最具代表性（Khan Academy）。该机构是由孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗（Salman Khan）创立的一家教育性非营利组织，主要课程涵盖数学、历史、金融、物理、化学、生物、天文学等科目的内容，教学影片超过2000段。2009年，“可汗学院”被授予“微软技术奖”中的教育奖。2010年，“可汗学院”先后接到比尔·盖茨夫妇慈善基金捐助的500万美元和谷歌公司赞助的200万美元。目前课程支持法语、俄语、汉语等10余种语言。比尔·盖茨曾评价可汗学院是教育领域的“一场革命”。目前可汗学院发展到课程内容涵盖数学、历史、金融、物理、化学、生物、天文学等科目，教学影片超过2000段[10]。

可汗学院的成功很大程度得益于“板书”授课方式。相比“粉笔+黑板”图中的骨骼示意图，刻画得更细致、连贯、形象，并且在线授课中的“黑板”不受面积的限制，不需要擦除，便于随时回顾。例如医学教学中，教师一边讲解一边手绘骨骼示意图，形式非常接近课堂授课的板书形式。在线教学中使用“板书”不仅不会因为不习惯引起教师不适，相反，“板书”更加贴近书写和绘图习惯，没有粉尘污染。“板书”可以与其他媒体结合得更“紧密”，在发挥板书优势的同时，效率更高，授课效果更好。

三、在线教学中板书的实现方法

网络课程主要分直播课程和录播课程，直播课程如慕课，录播课程如网易公开课、可汗学院等。直播课程的优点是学生和教师可以有效互动。录播课程的优点是学生不受时间限制，随时随地学习。无论是直播课程还是录播课程，相对于课堂教学学生更容易开小差。因此在线教学中更應重视“板书”的作用，提高板书的比重。在线教学中的板书实现主要可以通过以下两种方式：

（一）教师采用真实的黑板或白板，用摄像头拍摄

这种方式的优点是接近老师真实的上课场景，学生可以看到教师的表情、肢体语言。缺点是电脑成为网络摄像头，当用到其他媒体时，需要在多媒体和板书之间来回切换，造成课程不连贯。

（二）添置绘图硬件

使用平板电脑授课，只需添置绘图笔;使用没有触屏功能的普通台式机或笔记本电脑，需外接绘图板。无论是绘图笔还是外接绘图板，价格在200元左右的产品都内置压力传感器，无论是写字还是画简图，都非常贴近使用纸笔的使用习惯，书写流畅，根据笔触的轻重输出不同粗细的线条，输出效果也跟纸笔无明显差异，完全能够满足应用需求。软件方面，Windows、IOS、Linux和Android系统都有相应的软件支持手写授课功能。采用这种方式的优点是可以随时调用电脑中的其他应用软件进行辅助教学，如计算器、动画、数据分析、可视化软件等，还可以直接在图片上进行标注，使“板书”和其他媒体无缝衔接。

“钉钉”“雨课堂”“超星学习通”等平台中的功能在逐步完善。平台中集成了点名、签到、课堂测验、期末考试等功能，也集成了问答、媒体分享等互动环节。这些功能大大方便了教师线上、线下或两者相结合授课。对于一些以讨论、欣赏、分享为主的课程来说，这些功能无疑提高了授课效率，改善了授课质量。但对于一些以讲授为主的课程来说，还应回归课堂，把重心放到提高学生听课质量上，这些附加功能的效果取决于授课质量。授课质量好，学生注意力才能集中，才有动力去提问、回答问题，去研究教师分享的拓展材料，测验和考试才不依赖“搜索引擎”。相反，新鲜感过后，隔着屏幕互动，学生则不配合，测验学生则发挥“想象力”，授课平台所提供的各种功能都不能发挥其应有的作用。在线教学平台的主旨是实现和发挥教室的功能，教室应根据学生的情况和所授课程的特点合理的选择和不选择平台所提供的功能。一些平台可以直接支持手写“板书”，使用很方便。不支持手写功能的平台也可以通过“共享屏幕”或“共享媒体”实现手写“板书”的功能。

四、理工科在线教学中如何使用好板书

可汗学院巧妙运用以“板书”为主结合其他媒体的方法，所讲授的课程被广泛接受并受到好评。一些其他网络授课平台也纷纷学习可汗学院的成功经验，积极采用“板书”的授课方法。而一部分高校教师在网络授课时仍习惯采用单纯PPT的形式，忽略板书的应用。原因是教师对在线教学如何使用“板书”不熟悉，对课堂教学成型的教学模式过分依赖。实际上，在线教学中准备PPT所需的时间可能更多，备课强度更大。因为课堂教学中师生互动的机会多，教师还可以根据学生的听课情况改变（一般是放慢）节奏。而单纯采用PPT在线教学中，教师很难收到学生的反馈，节奏固定，使得课堂教学中PPT内容不能满足在线教学的课时量。那么只能增加课堂的讲授内容，增加备课量。内容增加的同时，授课效果并没有改善，反而影响了学生上课的积极性，更加难以保证学生注意力集中的时间，形成恶性循环，一部分学生可能因此失去学习动力。教师的工作量增加，学生的学习效果却不好，所以很多人总结为在线教学的效果不好，对在线教学形成固化观念，对在线教学信心不足，缺乏提升教学质量的动力和思考。事实上，通过学习一些授课平台的成功经验和广大教师对线教学的深入思考和研究，把专业软件和课堂板书有机结合，“板书”内容更丰富，形式更多样，与其他多媒体的衔接更紧密。例如手写数学公式可以识别为标准输入形式，导入数学软件能够实时计算，展示曲线。手绘的立体图形可以被识别为3D立体结构，导入到专业3D建模软件，实时渲染为零件或建筑物等。结合“板书”与专业软件或其他媒体，在线教学中教师授课会更加得心应手，提高授课质量，从而挽回学生的注意力。

教师还需意识到长期采用在线教学还会对学生心理产生一些负面影响。王酉婕[11]调查了网络教育对大学生的心理影响，认为网络教育拉大了人与人之间的心灵距离，造成人与人关系的隔膜，失去了课堂上的循循善诱、谆谆教导，没有了情感的交流和师生默契的感觉，没有了鼓励的眼神和榜样的示范，网络教育这种缺乏人气的形式损害了青少年的心理健康，形成“社会化”意义的缺乏，就意味着“人”的意义的缺乏。面对在线教育冰冷的课堂，更应该保留一切具有“人情味”的元素。相比“打印体”的文字、标准的插图，教师的手书、手绘不仅能达意，还是教师“心灵手巧”的体现，是教师热情、专注、认真的体现，是教师“人”的体现。64521A45-F625-4714-AC6D-9139B4F3DFA4

五、结语

在国内新冠肺炎疫情局部时有反弹和国外新冠肺炎疫情难以控制的环境背景下，“停课不停学”使得在线教学成为唯一的解决方案，在线教学的授课质量参差不齐，难以保证。这就要求教师挖掘科学有效的教学方法提高在线教学质量。而板书作为课堂教学的重要手段，不可忽视。本文主要从几个方面讨论了板书在网络授课中的重要作用，在线教学中学生更容易走神，更需要发挥“板书”能够抓住学生注意力的优势，同时学生也更愿意和习惯接受板书式教学的特点;教师可以利用“板书”掌握课堂节奏，展示教学风采，层层剥茧地引导学生思考;相比课堂教学在线教学中“板书”的使用与其他媒体衔接更紧密，切换更顺畅，课程更连贯。另外还阐述了在线教学中“板书”成本低，易于实现的优势。本文旨在呼吁教师尤其是理工科的教师参考可汗学院等的平台应用“板书”与其他形式媒体紧密结合的成功经验，审视“板书”在网络授课中的重要作用，增加“板书”的比重。

参考文献：

[1] 央视网. 白岩松对话王辰：新冠肺炎有可能像流感一样长期存在[N/OL]. （2020-02-20）. http：//news.cctv.com/2020/02/20/AR TIVswmFCvIKcULWA5NZEbt200220.shtml.

[2] 同鑫. 高校在线教学方式方法探讨[J]. 学园，2020，13（14）：33-34.

[3] 吕一概，潘海泽，罗襄宏. “停课不停学”背景下探析基础力学实验课程的在线教学方法[J]. 中国现代教育装备，2020（07）：8-10.

[4] 李娜，刘海彬. 基于超星泛雅平台在线教学方法的实施与探索——以“土木工程CAD”为例[J]. 辽宁科技学院学报，2020，22（05）：39-40.

[5] 涂永生，许小洋，章喜明，等. 基于“超星学习通”的生理学智慧教学探索[J]. 中国医学教育技术，2021，35（02）：263-267.

[6] 王立杰，赵杉. 新冠肺炎疫情期间高校在线教学方法及考核方式探究[J]. 现代教育论坛，2021，3（12）：53-54.

[7] Szabo，A.，Hastings，N.. Using IT in the Undergraduate Classroom：Should we Replace the Blackboard with PowerPoint[J]. Computers & Education，2000，35（03）：175-187.

[8] Naqvi，S.H.，Mobasher，F.，Afzal，M.，et al. Effectiveness of Teaching Methods in a Medical Institute： Perceptions of Medical Students to Teaching Aids[J]. Journal of the Pakistan Medical Association，2013，63（07）：859-864.

[9] Saritha，G.，Ramesh，B.M.. Comparison of Blackboard and PowerPoint Presentation in Teaching Biochemistry For MBBS Students[J]. International Journal of Biomedical and Advance Research，2018，9（01）：19-22.

[10] 王新新. 比爾·盖茨：美国可汗学院具有革命性的潜力[J]. 世界教育信息，2013，26（04）：80.

[11] 王酉婕. 网络教育与大学生的心理健康[J]. 辽宁教育研究，2005（11）：89-90.

作者简介：周豹（1980—），男，博士，大理大学工程学院讲师，研究方向为多相流CFD及太阳能电池材料;胡永茂（1974—），男，博士，大理大学工程学院院长，教授，研究方向为半导体功能材料与器件;罗亮（1997—），男，硕士在读，大理大学工程学院，研究方向为太阳能电池材料。64521A45-F625-4714-AC6D-9139B4F3DFA4