学生课间讨论物理与工程文章及21世纪教育变革与学习模式变化

2025-06-30
来源:万象资讯

学生在课间讨论

该文刊登于《物理与工程》杂志2016年第6期“教学研究”专栏,其作者包括同济大学物理科学与工程学院的王祖源、张睿以及徐小凤三位老师。

她强调,随着世界的不断演变,教育领域亦需随之调整。当前社会正经历着一场深刻的变革,这一趋势迫切需要我们探索并采纳新的教育模式,以培养适应现今及未来社会与经济发展所需的各种技能。

实际情况正是如此,近几年学生的学习方式经历了显著转变,现在的大学新生群体颇具特色:他们获取知识的渠道多样化,课堂学习并非唯一选择;他们更倾向于图像信息,对阅读冗长的文字感到不适;他们的注意力集中时间较短,难以长时间静坐聆听;他们偏好同时处理多件事情,热衷于使用移动设备,并且乐于接受并尝试新鲜事物。

知识获取的途径发生了变化,学习者与知识之间的互动方式也随之发生了转变。TED、知乎、WiKi、爱课程等网络平台正逐步成为大学生获取知识的关键途径,而传统的大学教学模式正遭遇着“移动学习”、“大规模开放式在线课程”(MOOC,“慕课”)以及“翻转课堂”等新兴教育模式的挑战。因此,有人认为,得益于泛在学习、移动学习以及数字技术的广泛应用,学校教育模式在数字化时代的前景堪忧。与此同时,也有人持不同观点,他们认为传统高校教学同样具备互动性,信息技术下的学习并未展现出明显优势,因此对传统高校教学模式的影响并不显著。

作者认为,目前对于慕课以及混合式教学改革的认知存在不少误解。本文将基于近几年混合式教学实践者的视角,分析“慕课”、“微课程”、“翻转课堂”等教育领域备受瞩目的研究焦点,以及它们与混合式教学相结合的多种模式。同时,探讨在“互联网+”时代,信息技术与教育教学如何实现深度融合的多种可能性。

1 混合式教学模式

学术界对“混合式教学”这一概念的认识,从最初广义的、泛化的理解,逐渐演变为狭义的和细化的认知。过去,人们曾给出多种涵盖广泛的定义,比如将混合学习视为多种教学手段的结合,或是“以教为主导”与“以学为主导”的教学模式的融合,亦或是面对面授课与在线协作学习的结合。然而,具有实际操作性的定义通常聚焦于“线下面对面教学与在线学习的结合”这一概念。例如,有人提出,如果在线学习时间占总学时的30%至70%,则这种学习模式可被称作混合式学习。这种界定在一定程度上避免了混合式教学研究领域的模糊性;同时,在理论和实践工作者应用时,其具体形式可以非常丰富多样,仍留有创新的空间。研究显示,目前80%的高等教育课程都采用了混合式教学,多数教师认为这种教学方式有助于提升学习效果。在2016年的地平线报告中,研究机构指出,近一两年高等教育的研究焦点集中在混合式学习的设计上。这些现象都反映出高等教育界对混合式教学的重视程度。

_ 混合式教学模式 _微信翻转课堂

混合式教学涵盖了若干关键环节,如网络学习、融合教学方式及课堂互动。网络学习融合了泛在学习的特性,使得学习活动得以随时随地展开,便于学生灵活安排时间,满足他们个性化的学习需求。然而,这种零散的学习方式可能阻碍学生将知识系统化,并有效运用和评估。课堂互动则能融入现场学习的优势,有助于学生整合学习体验与个人经验,通过课堂探究与讨论,激发学生思维的积极性,促进学习内化。但课堂互动的时间毕竟有限,若完全依赖探究式学习,可能会影响学习成果。采用不同的混合模式,能够将网络学习与课堂互动有效融合,优质混合模式能将两者优势互补,提升学习成效;而若混合过程中忽视教学数据分析和教学环节的连贯性,则可能对学习成果产生负面影响。

2 混合式教学的课程结构

2.1 在线学习部分

混合式教学的网络学习方式提供了多样化的选择,其中主要包括慕课和微型课程两种类型,以下将重点介绍这两种模式。

慕课,即我们常说的MOOC(开放课程)的中文表述,起源于20世纪末的西方教育领域,并于2012年起在全球教育界掀起了一股热潮。本质上,它是一种教学模式,其核心特征在于支持大规模和开放性的网络课程,现今更常被称作在线课程。然而,这种在线课程与传统网络课程存在显著差异:尽管传统网络课程能够提供优质教育,却难以实现“大规模”的教育目标;过去网络课程高昂的费用也使得“开放”成为了一种奢望。而如今的慕课,则要求任课教师全程参与课程教学,包括课程设置、实施以及师生互动等环节。李晓明教授将慕课视为一个教学过程,即“主讲教师主导,通过互联网开放方式支持大规模人群参与,融合讲课短视频、作业练习、论坛活动、通告邮件、测验考试等多种教学元素,具有一定时长的教学过程。”这一模式被视为教育传播服务的重大变革。

微课程,这种形式独特的小型课程,通过简短而主题鲜明的视频,聚焦于阐述一个具体问题或核心观点,进而转化为在线或移动学习的实际教学材料;因此,它被视为在线课程不可或缺的教学资源。微课程的核心特征包括时长短暂、内容精炼、容量有限、主题鲜明、传播方式多样、针对性强,同时其制作过程也相对简便。截至目前,微课程已成为师生之间学习交流的重要教育资源,并且已成为学校教育教学改革的一大亮点。

2.2 混合模式

翻转课堂作为一种新型的教学方法,提升了师生间的互动频率和个性化交流时长,同时改变了教学活动中师生的角色定位。这种模式将传统的教学流程颠倒,将“课堂讲授、课后作业”转变为“课前课后学生自主探索知识,课堂中与教师或同学进行互动,并运用所学知识”。实施翻转课堂,教师需为学生提供教材、教学视频、作业练习等多种学习资源,并确保这些资源具备视频简短有力、信息清晰易懂、学习流程重构、复习检测便捷等特点。尽管如此,翻转课堂依旧属于教学模式的一种,它有效增强了学生学习的互动性,实现了教师引导、学生自主学习的教学目标。

在混合教学模式中,教师可以选择以课堂教学为核心,辅以在线学习的非翻转模式,或者以在线学习为核心,辅以课堂讨论的翻转模式。至于翻转课堂,教师可以选择在课堂上讲解重点和难点后,再进行课堂讨论的局部翻转模式,也可以选择将整个课堂时间都用于讨论的全面翻转模式。

运用翻转教学模式,至少能产生以下三点优势:首先,将授课、批改作业与辅导工作分开,让教师从知识传授的劳动中解放出来,将更多时间用于与学生的个性化互动。其次,弥补了以往教学中的思辨与身教不足。过去,教师常在课堂上滔滔不绝地进行灌输式教学,学生往往只是被动地接受知识。而翻转课堂的应用有望改变这一现状,当课堂时间不再以传授知识为主时,教师可以更多地关注学生的个性化探究学习,如答疑解惑、深入讨论、实际操作演示乃至一对一指导等,这样的教育更具活力和个性,更有助于培养学生的独立思考和动手实践能力,使学生能够在掌握知识的基础上进行创新。最后,以学生为中心的学习模式使得学生的问题不再仅限于课堂预设,这种课堂职能的转变迫使教师必须更深入地理解课程内容,从而提高自身的教学水平。不能简单地认为每位教师对所授课程的理解都是全面而深入的。当教师运用他人视频资源进行授课时,其角色从单纯的传递者转变为启发者。同时,这也对教师的教学和业务能力提出了更高的要求。

 混合式教学模式 __微信翻转课堂

这里将对慕课、微课程、翻转课堂的差异对比分析见表1.

表1 慕课、微课程、翻转课堂差异对比

2.3 课堂讨论

在课堂讨论环节,教师可选择采用问题导向或项目导向的学习模式。在问题导向的学习模式中,教师会依据教学的关键点或难点,遵循由易到难的原则,有针对性地设置教学问题。学生通过解答这些问题,将线上课程所学知识应用于具体情境,并在小组讨论和教师的指导下,对所得结果进行评估。此外,学生通过解决一系列问题,运用归纳推理的方法,对所学知识进行总结,从而在更高层次上实现知识的内化。在设置讨论问题时,既要关注学生的学习兴趣,也要考虑他们的学习能力,以确保学生在讨论中能够充分活跃。同时,在讨论过程中,可以适当引入不完整的问题,学生在解决这类问题时,需自行判断题目所给条件是否合理,并查阅资料,寻找必要的条件(例如地球的质量、原子的大小等),通过构建简化模型来解决问题。

在那些实践性较强的课程中,教师能够引入项目式学习方式。他们依据既定的学习目标,为学生挑选或设计实验项目,如实验方案规划、课件制作、编程开发、数值模拟等。学生需依据所选项目编制计划书,随后教师与学生共同商讨,评估计划书的合理性。在实验教学中,各学习小组依照计划执行实验,教师则协助他们迅速解决学习过程中可能遇到的难题。实验结束后,小组需根据实验结果撰写研究报告,并在课堂上进行展示。在项目式学习中,学生不仅需运用所学知识进行实践,还可能需将跨学科知识融入研究过程,以此加深对知识的理解和掌握。

3 混合式教学模式实例

英属哥伦比亚大学在混合式教学初期便取得显著成效,其研究聚焦于物理课程电磁学中电磁波部分,开展教学试点。试点前,教师对测试组和对照组在知识测试、学习态度、出勤情况以及课堂专注度等方面进行了全面评估,以确保两组学生的相似性。试点期间,教师通过提供预习资料来引导学生课前学习,课堂活动则以答题、小组讨论和实践为主,教师未进行传统授课。观察教学效果,学生的出勤率和专注度均有显著提升,且成绩较对照组有显著进步。问卷调查结果显示,大多数学生对该教学模式表示认可。实践中,研究者发现,增加课堂讨论的趣味性有助于激发学生学习的积极性。

上海交大在混合式教学模式上也进行了积极探索,他们选取了大学物理课程中电磁学领域的“磁场的高斯定律与安培环路定律”这一章节作为教学的核心内容。实验组的学生主要来自电子信息与电气工程学院,而对照组的学生则主要来自机械与动力工程学院。研究过程中,学生通过微课完成了线上学习,课堂则以习题练习为主。通过对比前测和后测的成绩,研究者得出了混合式教学的学习成效。数据显示,实验组学生的成绩相较于对照组有显著提升。调查问卷结果显示,大部分学生赞同翻转课堂的教学方式,但认为微课对学习有显著帮助的学生并未达到实验组的半数。

 混合式教学模式 _微信翻转课堂_

哈尔滨工业大学对混合式教学中的慕课模式进行了探索,他们将“C语言程序设计精髓”课程选为SPOC的试点,共有12位教师投身于这一试点项目。该课程选择了“中国大学在线”作为其在线教学平台。根据课程结束后进行的调查,学习者普遍对这种混合式教学的学习方式表示认可。通过实践,研究者观察到教师对在线课程的积极参与,以及师生之间的互动交流,对于提升学习效果具有显著影响。

4 混合式教学的评价

参考网络课程的评价标准,对混合式教学的核心评估要素主要表现在三个层面:即学生的学习成果、学习互动的活跃度以及学习进程的个性定制水平。

在开展混合式教学效果的研究时,应采用形成性评价与总结性评价相结合的策略,从知识掌握和能力培养两个维度进行深入分析。具体方法上,应结合学习数据分析和问卷调查。针对知识学习,需评估学生对概念的理解深度、解题技巧、解题熟练度、解题信心以及概念间的关联性等五个方面的表现。至于能力培养,则需关注学习投入度、合作创新精神、批判性思维、口头表达和书面表达能力等。在能力评估环节,学习者需依据教师设定的评价标准,通过同伴互评的方式对学习成果进行评价。

无论是网络学习阶段还是课堂交流时段,都涉及到了学习小组的形成。学生们通过相互间的学习互动,得以解决学习过程中产生的各种问题和疑惑。混合式教学的互动形式涵盖了学生与学生、学生与教师、以及学生与互动方式之间的交流。根据数据分析,线上互动较为均衡,而线下互动则更多地集中在少数核心学生周围。互动的频率与品质对学生学习成效有着直接的影响,同时,互动过程也能有效提升学生的团队协作、沟通交流以及口头表达能力。

在线学习阶段,学生需依据个人实际状况来设定自己的学习路线,这一过程揭示了学生在网络学习中展现出的个性化特征。至于线下交流环节,每位学生在学习过程中可能会遇到需要解决的个人问题。在讨论中,学生是否遇到特定问题以及这些问题能否得到解决,彰显了线下学习的个性化特点。学生参与学习活动的个性化程度从侧面反映了他们学习的积极性,而激发学生的兴趣、增强他们的学习积极性则是终身教育追求的核心目标之一。

学生在学习过程中的互动性和个性化水平与学习成果密切相关,同时,这些方面也能从某个特定视角展现混合式教学的优劣,揭示特定教学模式对学生批判性思维及创新能力的提升作用,进而促成教育技术与创新型人才培养的紧密结合。

5 结语

我们观察到,随着教育改革的深入,大学教育正逐步转向关注混合式教育的新动向;学习模式也在向泛在学习的全新生态演变;在此背景下,研究如何在互联网+的教育模式下实现教育技术与教学活动的深度融合,无疑是一项富有价值的工作。

分享