课堂视听-交互距离的线上与线下教学效果对比分析与对策——以小学期通识课程“遥感中国”为例

王静爱, 魏 丹, 金彦香, 马伟东, 贾 伟

(1.北京师范大学 地理科学学部, 北京 100875;2.青海省人民政府-北京师范大学 高原科学与可持续发展研究院, 青海 西宁 810016;3.青海师范大学 地理科学学院, 青海 西宁 810016; 4.青海师范大学 应急与减灾学院, 青海 西宁 810016)

自2019年年底新冠疫情产生以来,全球教育系统遭受了巨大的影响和冲击,大多数国家都改变了传统的线下教学模式,将课堂教学活动转移到线上.针对教学形式从线下转变为线上的问题,国内外开启了相关教学模式的探讨.

关于线上与线下教学的研究主要集中在教学平台、师生态度、教学效果以及在线教育的发展等方面.目前国内外主要依托的平台有:钉钉、腾讯会议、超星、Google教室和Zoom等[1],研究主要集中在教学功能的发挥方面[2],但主要关注平台的师生互动,提出互动方式相对单一、行为缺乏管理等问题.关于师生对线上与线下教学的态度也有一定的研究,例如通过问卷和访谈获取师生对线上教学的评价,师生持“不喜欢”和“不能”等负面态度较多,反映主体对线上教学的心理看法[3].此外,也有学者关注学生从传统学习向在线学习过渡的心理变化[4].关于线上与线下教学效果的差距问题已引起更多关注,有学者通过期末考试分数的对比,提出线上学习效率优于线下,线上与线下结合的混合式教学是教育的未来趋势[5,6];在线教师的教学从关注“教”到更多关注“学”[7],也有学者提出线上与线下学习效果各具优势,但线上教学仍存在无法面对面交流、互动方式单一等问题[8].还有学者关注在线教学可能面临的挑战,如基于大学教师对在线教学的看法,构建了在线教学挑战的模式[9].

本文针对线上与线下的课堂视听距离和交互距离,对比课堂教学的优劣势,分析其对学生学习成绩的影响,对提高教学效果及学生的自主学习能力具有重要意义,也将为后期高校教学模式的选取提供借鉴与启示.

1 线上与线下教学模式对比

“遥感中国”是基于国家精品课程“中国地理”与“遥感区域”构建的一门通识课,并于2015年在北京师范大学春季学期开设(2学分)[10],2019年该课程在青海师范大学夏季小学期开设(1学分). 2022年受新冠疫情的影响,该课程的教学由线下改为线上.本文的基本研究资料来源是“遥感中国”课程2021年线下教室上课与2022年线上超星-腾讯会议平台上课的课程相关资料.通过两轮授课模式的对比(图1),可以看出在教学内容不变的情况下,由于教学环境变化所导致的学生、主讲教师和助教三者间的关系变化以及对教学过程的影响,主要表现在以下几方面:一是教学环境的变化使得学生人数由线下100人增至线上256人;二是助教对学生的管理由教室现场管理改为线上远程管理;三是助教对主讲教师的辅助由线下协助训练指导改为线上协助信息处理.线上与线下教学模式不同,教学过程和效果有所差异.

图1 “遥感中国”课程线上与线下模式对比

2 线上与线下课堂教学优劣势对比

2.1 国内外相关研究

目前国内外关于线上与线下教学的优劣势问题研究,主要关注教学效果、模式比较和平台教学等几方面的问题(表1).研究方法大多通过问卷调查,获得线上与线下不同教学模式的优劣势认识.线上教学的优势主要体现在实时反应、积极性高、信息量多、画面清晰、课堂氛围轻松及不受空间限制等方面,同时也存在缺乏情感交流、易受网络质量影响、缺乏监督和经济水平影响教育质量等劣势问题.线下教学的优势主要包括学生之间相互讨论能提高表达合作能力、有利于老师掌握学生状态、进行面对面互动,并强调这种互动的重要性和不可替代性.综上所述,线上与线下课堂距离对教学效果的影响、学生学习成绩和师生互动等问题还值得深入研究.

2.2 线上与线下教学效果调查

本研究主要采用文献分析法、问卷调查法和数理统计法来对线上与线下教学的优劣势进行对比分析.本文对教师和学生进行线上问卷调查,调查对象是本次参加线上教学的有意愿填写问卷的学生和不同高校在职教师,共回收有效学生问卷96份,教师问卷52份.学生问卷设计主要从线上与线下教学的区别入手(表2),教师问卷涵盖6个方面的22个问题(图2).在问卷统计量表的基础上,对线上与线下优劣势与教学效果的数据进行对比,得出线上与线下课堂教学主要的优劣势.

图2 线上教学优劣势教师问卷统计

线上与线下教学的优劣势问题在以下三方面表现明显. (1)线上教学时空的开放性和灵活度得到了最大凸显.线上教学环境打破了传统的空间限制,教学平台与微信群等交流平台的组合式教学,充分凸显了现代信息技术发展下教学模式的多元化,能够实现教学手段和教学效果的高度统一.但线上教学也存在网络不稳定和设备宕机等偶然事件的干扰,从而影响教学进度和学生听课进程.因此需要充分发挥线上教学平台的便捷性,改进网络质量对教学带来的不确定性. (2)多媒体教学资源的视听性得到了有效呈现.与线下传统课堂相比,线上教师发出的课堂视听信息不受座位前后的影响,使得教学资源的视听程度明显提高.与此同时,空间距离又成为线上互动的主要障碍,线上教学缺乏师生间面对面交流,学生之间的他感作用明显减弱,进而影响教书育人的情感交流和学生共同成长的氛围.因此需要充分发挥线上教学的视听优势,创设更有效的互动模式. (3)学生学习的自主性得到有效强化.线上教学中学习者不再是贯穿教室群体的个体,而是从群体中分离出来,更多是靠自身的自主性来进行学习,对于认真的学生来说可以更好地发挥线上视听优势,使得课堂学习效果更好,学习成绩更优.但对于自制力不强的学生来说,线上学习缺乏教师的实时监督,可能存在听课散漫、注意力不集中的现象,使得学习成绩更不理想.因此需要充分发挥线上学习的自主性,更加关注因材施教.

3 线上与线下课堂教学效果对比

3.1 基于师生距离的教学效果对比

交互影响距离理论是由美国学者迈克尔· 穆尔提出的,是学习者与教师之间的心理与交往的距离,同时也是远程教育重要的理论之一[15].基于此,有学者进一步提出交互距离是一种教学距离,但不是单纯的物理距离[16],交互距离的大小,将会影响学习者的自主程度[17].还有学者关注到PPT教学中显示尺寸与观看距离的关系[18]. “遥感中国”课程的主要理念是把遥感图像作为继文字、地图之后,最直观的地理学第三语言[10].本课程课件PPT有不同尺度的遥感影像近600幅,照片361张和录像26段,这些多样的多媒体资源大大提高了课堂的可视化程度,特别是在训练学生图像识别与判读能力过程中发挥重要作用.因此,在同源可视化信息下,由于线上与线下教学环境不同,也就是学生面对的屏幕距离不同和师生交互距离不同,导致视听效果有明显差异.

线上与线下师生课堂距离对比(图3),可以从两个方面分析.一方面是师生交互距离对教学效果的影响,主要体现在师生间距离的真实感程度不同,线上面对屏幕缺乏面部表情等可视行为的反馈,而线下面对面接触拉近了师生的距离,能有效实现情感互动.另一方面是视听距离对教学效果的影响,主要体现在同源视听信息发出的接收距离不同,线上视听信息呈现为屏幕且近距离(约30～50cm),符合习惯的阅读距离,同时可通过设备调控,选择适合于自己的视听清晰度.而线下教学的视听效果会随着距离由近到远逐渐递减,如前排近距离(约150cm)范围内学生视听效果较好,但随着座位逐渐靠后距离逐渐变远,视听效果变差,加之受学生视力和听力等因素的影响,还会叠加视听不清晰的问题.

图3 线上与线下师生课堂距离对比

由此看出,线上与线下教学形式比较,线上不仅具有近距离视听的客观优势,而且具备学生调控视听适应性的主观条件,但虚拟教学环境也造成线上教学缺乏情绪交互的真实性.线下与线上比较,面对面接触满足了师生情感互动的客观条件,但空间距离也导致线下教学缺乏难以均衡的视听适应性.总之,线上与线下的优劣势可在混合教学模式中得到互补,也需进一步深入探究线上学生学习和互动方式,以提高教学效率.

3.2 基于课堂训练的学生成绩对比

“遥感中国”通识课程的课堂训练成绩占学生总成绩的50%,是课程学习评价的特色和主要依据.课堂训练的目的是强化学生的遥感图像判读技能和区域认知能力,训练方式采用随堂训练.从2021年线下与2022年线上5次课堂训练成绩分布来看(图4),课堂训练1内容为遥感区域识别方法(2幅影像),线下不及格人数较少,60～100分人数多于线上,但满分人数线上多于线下;课堂训练2内容为遥感西部(10幅影像),线下不及格人数较多,但60～80分人数明显多于线上,满分人数线上远大于线下;课堂训练3内容为遥感中部(6幅影像),线下不及格人数较多,及格人数和满分人数均为线上多于线下;课堂训练4内容为遥感东部(10幅影像),线下不及格人数较多,但0分人数线上较多,高分(90～100)及满分人数线上多于线下;课堂训练5内容为遥感海区(6幅影像),成绩分布特点与训练4相似.总体而言,线下5次训练均表现出中间分数段人数较多,低分段和高分段人数占比较少,而线上5次训练高分及满分人数多,0分人数也较多.

图4 线上(2022年)与线下(2021年)课堂训练成绩分布

从课堂训练总成绩(图5)来看有两个特点: (1)线下训练成绩为正态分布,即中等成绩人数偏多;线上成绩为偏态分布,优良成绩人数偏多,总体线上优于线下; (2)线上成绩两极分化较线下更为突显,特别是线上教学出现的0分和满分在线下训练成绩中从未出现过,总体线上成绩有放大和缩小两极分化作用.究其原因包括两个方面:其一是线上成绩的放大,主要是空间距离变化对视听效果的影响.对于学习自制力好的学生来说,线上独立的学习环境和良好的视听距离使得遥感影像的识别判读准确率明显提高,听课效率大大提升,成绩与线下相比更为突出.其二是线上成绩的缩小,由于空间距离变化造成线上学习缺乏教师监督,对于学习自制力不强的学生来说,无法与同学及时讨论,缺乏同学间的他感作用,课堂氛围散漫,屏幕等距优势并未有效利用,训练成绩会更差.由此看出,线上教学过程中认真的学生成绩会更优秀,不认真的学生成绩会更不理想.因此,线上教学模式的适用性对学生个体来说是有明显差异的,在线上教学时应加强图片视频等可视化教学内容的呈现,充分发挥线上屏幕距离带来的良好视听效果;对于自制力不强的学生加大课堂监督管理,实施重点帮扶和关注措施因材施教,不断缩小学生成绩两极分化的态势.

图5 线上(2022年)与线下(2021年)课堂训练总成绩对比

学生的学习设备和专业类别也会对成绩产生影响.将使用设备与成绩进行比较,发现屏幕大小与成绩有明显的相关性,使用电脑屏幕的学生成绩更好,有70%的学生成绩在80分以上,且没有不及格成绩,使用手机屏幕的学生因手机屏幕小,课堂视听效果减弱,不及格人数明显增多.从学生专业类别来看,理工科与技术类专业学生成绩较好,大多在80分以上;文科与艺术类专业成绩较差,低分段人数较多.究其原因主要与学科关联度有关.因此,对于线上学习频次高的学生来说应尽量使用大屏幕设备;针对不同专业类别设置的通识课程来说,更需关注教学内容的专业适应性以及学生的个体差异性.

4 结论与对策

本研究通过“遥感中国”通识课程线上与线下教学对比发现,线上教学地点灵活、授课容量大和近距离视听等优势,对于图像、视频等可视化教学内容丰富的通识课程来说教学效果较优,且具有一定的普适性.该课程可以作为高校小学期线上课程的范例,也是“教育援青”课程建设的成果之一,对助推西部高校课程建设有借鉴意义.

师生交互距离和视听距离的远近,对教学效果产生不同影响,学生成绩两极分化凸显.对于学习自制力好的学生来说,良好的视听距离使得听课效率大大提升,成绩与线下相比更为突出.对于学习自制力差的学生来说,不见面的师生交互,造成线上学习缺乏教师亲临监督和同学间的他感作用,成绩会更不理想.针对课堂师生交互距离和视听距离所产生的学生学习效果两极分化问题,提出因课(环节)施教与因材施教的三点对策建议:一是要加强课堂监督管理环节,对自制力差的学生在课堂训练等环节中,有重点地指导和关注,激励并督促学习;二是要将线上师生教学关系呈现为多种形式,老师讲学生听、学生讲老师听以及学生组团(3～5人)讨论,老师提问引导等,发挥学生之间的他感作用,交互并合作学习;三是要加强主讲教师线上课后答疑解惑的力度,针对不同需求和自制力的学生按自愿和规定分别解惑,开发并提升学习增量.

线上教学中的师生有效互动是一个重要且有难度的教学新问题.通过线上与线下教学互动方式与效果的对比发现,线上教学的课堂互动(聊天室)是学生普遍回应的基本形式,呈现人数多、频次高、短应答、浅认知的特点,从中看到学生的互动欲望和积极性明显高于线下.针对线上非面对面交流、学生人数多,在有限的时间内实现有效的较深的互动,提出分时互动与分题目互动的两点对策建议.一是可以将课程师生互动分为聊天式的适时微互动,在互动背景下讲课;课中间穿插式的小问题互动,在问答过程中讲课;课尾集中式的焦点问题互动,需提前预告问题或提问者(小组),针对事先的设问进行组团互动,加强互动的参与性,弥补线上课堂互动的情感匮乏.二是针对教学内容特点,分题目设置“翻转课堂”,学生创设问题与教师指导的提升互动,是个体-小组-教师三位一体的有效互动.