基于MOOC的物理教学模式研究

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摘要:结合MOOC背景下大学物理教学现状，分析了大学物理教学与MOOC相结合的必要性和可行性。提出了基于mooc的大学物理教学模式并应用于实践，取得了良好效果。

关键词:MOOC;大学物理;教学改革

在信息化背景下MOOC(慕课，MassiveOpenOnlineCourse)的兴起，不仅仅促进了在线课堂教学的进一步发展，也给传统课堂教学带来了巨大影响，引起了众多学者的广泛关注。［1－6］MOOC能更有效地借助互联网的优势，让更多的人随时随地免费得到学习的机会。同时，由于其课程设计的特点，能有效地激起学习兴趣，促进学习效率。［7］但由于MOOC学习不具强制性，且考试过程无法得到有效监督，因此学习者学习的可持续性及学习成果的检验等方面备受质疑。传统课堂教学以教师为主体，以知识体系传授为目标，有助于发挥教师的主导地位，有利于系统地传授知识，有利于及时解决学生遇到的问题，有利于培养学生的情感、态度和价值观。但传统教学强调单向知识的传输，大部分学生总是被动地接受，不利于充分地发挥个人的主观能动性，不利于独立思考能力、科学质疑能力、创造能力与创新能力的培养。

一MOOC背景下大学物理课程教学

物理学是研究物质的结构、性质、基本运动规律以及相互作用规律的实验科学。学学物理知识，不仅有助于了解自然规律的形成及其基本原理，而且有助于思维能力的提升与发展，因此，大学物理是大学基础知识学习的重要组成部分，对专业知识的学习也具有重要的促进作用。以闽江学院为例，根据全校各专业特点及对大学物理学习要求的不同，大学物理课程为公共必修课，分为A、B、C三类，一学年课程有128学时或96学时(每学期16周)，采用的教材为马文蔚主编的《大学物理教程》。学习者涵盖全校所有理工科学生。当前大学物理教学普遍还是采用传统的教学方式，即:教师课堂讲授，学生课后复习的模式。这种模式，虽然符合学生的学习习惯，但存在很多问题:学生学习的主动性不强，知识灌溉式传输造成学生学习的热情不高，学习效果不显著。从学生期末试卷错误率分析中可见:对于重点考察知识、概念理解的选择与填空题，学生的错误率较高;对于已做过的实例计算，稍作变化错误率同样较高;对于高中接触较少的知识，如，刚体转动、近代物理知识(量子力学及狭义相对论等内容)，学生掌握的情况不容乐观。学生对物理规律掌握得不够深刻，对解决实际物理问题、解释物理现象的能力还有待提升，应用知识进行创新的能力明显不强。为切实提高学生学学物理的效率，提升解决问题的能力，必须对大学传统课堂教学进行改革。在MOOC背景下，大学物理课程教学能否借助MOOC模式?如何借鉴MOOC模式优势进行教学，且能够保证课堂教学质量?如何有效、及时地改进课堂教学内容与方法，提升学习效率?如何全面、科学、合理地评价学生学习效果?为提高教学质量，保证人才培养，这些问题都是我们必须解决的。

二大学物理教学与MOOC相结合的可行性

大学物理教学与MOOC能否结合，主要在于大学物理传统课堂教学能否借助MOOC模式，借鉴MOOC特点，同时又能发挥自身优势，实现二者优势互补。MOOC之所以发展迅猛，除了信息技术的发展为其提供了可靠的技术保证外，还因其具有独特性。第一，平台依靠的优越。MOOC以网络平台为基础，学习者人数、学习时间、学习资源等不受限制，学习者可以根据自身需要反复学习。同时，教师可以利用信息技术，统计学习者反复观看学习的内容，更有针对性地讲解重难点。第二，课程设计的优势。MOOC涵盖从听课学习、章节习题、课后反馈、专区讨论等完整教学模式。而且每节课都控制在15分钟以内，重点讲解某个知识点，这样的课程设计有助于学习者集中精力学习，从而提高学习效率。第三，教学交互的注重。不同于以往精品课程、视频公共课等网络课程，MOOC教学过程注重教与学的互动:学习者在每章节视频学习后必须回答问题才能继续学习;开辟讨论专区，指出学习误区，讲解学习盲点。当然，MOOC自身某些缺点是致命的:MOOC学习不具强制性，自制力较差的学生无法得以有效监督，其测验结果的科学性也无法验证;基于网络平台的教学，教师无法及时得到信息反馈，也无法用人格魅力去感染学生。而这些问题恰恰是采用传统教学所具有的优势。MOOC存在的这些致命不足决定了至少到目前为止，MOOC不可能取代传统教学。而从世界范围来看，MOOC的发展确实没有起步阶段那么让人乐观:从MOOC兴起时被人们寄予“挑战传统教学模式”的期望，发展到MOOC“元年”后一年《纽约时报》的评论“MOOC初步应用结果令人失望，其教学效率依然不及大学课堂”。尽管如此，MOOC的优点却可以很好地弥补当前传统课堂教学的不足，更好地促进教学相长。将MOOC模式植入传统课堂教学中，一方面对视频资源的合理利用可以缩短教师课堂上对基础知识的讲解时间，便于教师对问题的引导;另一方面，课堂教学设计的优化及师生的互动，有利于教师转变教学观念，有利于发挥学生的主观能动性。

三基于MOOC的大学物理教学

采用传统课堂教学，结合MOOC的优势特点，我们可以构建基于MOOC的大学物理教学模式(图1所示)，最大限度地发挥其各自特点:尽可能地利用优质资源，科学优化课堂设计，发挥传统课堂教学潜能，从而提高教学效果，提升个人能力，实现人才培养。1．模式构建。基于MOOC的大学物理教学模式，从教师角色与学生角色两个维度出发，涵盖了课前、课堂、课后等全方位的教学互动过程，既要关注整体学生掌握知识的水平与能力，又要关注学生个人发展的差异;既要注重学生个人探索精神与创新能力的培养，又要注重发挥学生的团队合作精神;既要突出教师的主导作用及学生的主体地位，又要注重师生交互、信息的反馈与收集。因此，在整个课程学习中，以小组为学习单位，利用竞争机制，努力营造你追我赶的学习氛围，促进主观能动性的发挥;课堂中问题的解决是在教师的引导下，采用头脑风暴、小组互评等方法，自主探究等方式进行;课后开辟专区，学生在论坛专区中自由讨论，发表意见，同时解决其他小组学习中遇到的问题，教师全程关注，适时引导。最后，采用多元化测评体系，以期全面、客观、科学地评价学生的学习水平。值得注意的是，在教与学过程中，教师与学生的互动是全方位的，信息反馈是多渠道的。2．课程实施。以《大学物理》为例，以5至7人为一个学习小组，采用基于MOOC的大学物理教学模式。(1)课前学习。教师根据教学大纲要求，明确课堂学习目标与学习内容，制作15分钟以内的学习视频，同时设置不同难易程度的问题，供学生思考，如，对于学生比较熟悉的，牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律等方面的知识，以能力考察较为全面的应用计算题为主。相对陌生的，如，刚体转动、狭义相对论、量子力学等方面知识，以考察概念理解的选择判断题及填空题为主。学生学习完视频资料，需要完成预习作业。此过程基于网络技术平台实现。(2)课堂学习。教师强调重难点，释疑学生普遍存在的误区，以基于问题式的教学方式引导学生。学生分享自己的学习成果，解决其他小组学习过程中存在的问题，以小组讨论的方式得出教师课堂所提出问题的答案。教师的提问对象是随机的，以防部分学生滥竽充数，这也有利于学生全面参与。课堂虽然还是面授，但不同于传统说教，教师除了在必要的重难点处及知识拓展处强调外，还要注重全程引导及合理的课堂设计，这也对教师综合素质提出了更高的要求。(3)课后学习。教师根据学生的学习情况汇总学生学习的盲点与误区，总结典型，并简明扼要地提醒要点;学生总结学习心得，并关注其他小组的学习情况及问题疑点，提出解决方案。课后学习一般基于网络平台，在必要时教师课后进行面授指导。值得注意的是，由于物理学课程的特殊性，对于物理知识的理解与检验，需通过必要的习题来巩固与强化。因此，日常作业与习题讲解必不可少，但主要由学生相互探讨完成，要注重学生学习成果的分享。(4)评价方式。基于MOOC的大学物理教学模式，既要关注学生平时的学习效果，又要考虑期末考试结果，防止MOOC考核方式信度不高的弊端、改变传统课堂以期末成绩为主的较为单一的评价方式。因此，期末总评涵盖预习成果、课堂表现、章节小测、论坛发言、期末测验等几个部分，全面考虑学生日常的参与情况。(5)信息反馈。畅通信息反馈渠道，有助于教师及时了解学生的学习误区，提高学习效率。一方面，教师要以学生日常测评结果为源头，了解学生发误区;另一方面以问卷调查、论坛讨论等渠道，收集信息。3．教学效果。经过一学期的教学尝试，我们对2015级数学专业的两个教学班(一个采用基于MOOC的大学物理教学模式，称为A班，另一个采用传统大学物理教学模式，称为B班，A、B班人数相近)进行对比。结果发现，在期末测试中，在选择、填空与判断题上，A班平均得分高于B班6．7分(总分55分)，可见A班在知识理解、判断及知识扩展上要好于B班。同时，在计算题答题规范性、完整性及知识应用上同样好于B班。根据课后问题调查发现，在参与新模式学习的46名学生中，对此教学方法感到非常满意的有7人，较为满意的有11人，满意的有25人，满意率达到93．4%。学生普遍反映，课前视频学习对课堂参与讨论有很大帮助;在团队竞争学习模式中不仅获得了知识，也获得了成就感与友谊。

四结论

采用基于MOOC的大学物理教学模式，只有注重将MOOC与传统课堂教学的优势互补，才能实现优化的教学效果。新模式下，学习者一方面好奇于新模式的新颖性，必然有较大的学习热情;另一方面，新模式学习下，学习者学习的成就感将近一步得到体现与满足;教师一方面需要做好课前视频的剪裁与编排及课堂引导;另一方面需要优化课堂设计，将课堂知识片断化，注重知识衔接。同时，新模式下师生更注重交互，对教师教学的精力与能力提出更高的要求。值得注意的是，由于大学物理本身的课程特点，习题是衡量学习者知识掌握程度的重要检验手段，因此，新模式下习题解决应贯穿于课前、课中与课后。从新模式中我们还发现，只有在教师的指导下学生的学习效率与学习质量才会更高，而学生由“逃课”向“淘课”的转变过程中，教师不会“下岗”，但必须“转岗”，即MOOC不会取代传统课堂，但能给传统课堂带来极具借鉴意义的补充。

作者:洪锦泉 单位:闽江学院

参考文献

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