張子靜，劉麗萍，趙 遠(yuǎn)

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 物理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

在新型冠狀病毒肺炎疫情防控的特殊時(shí)期，根據(jù)教育部《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》要求，采取政府主導(dǎo)、高校主體、社會(huì)參與的方式，共同實(shí)施并保障高校在疫情防控期間的在線教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“停課不停教、停課不停學(xué)”.近年來，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，MOOC等網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)發(fā)展迅速，內(nèi)容豐富，門類齊全，目前已有22個(gè)在線課程平臺(tái)和2.4萬余門在線課程.但是網(wǎng)絡(luò)線上課程學(xué)生學(xué)習(xí)熱情難以長(zhǎng)期保持，學(xué)習(xí)效果不理想，容易半途而廢等缺點(diǎn)也引發(fā)了社會(huì)大眾的廣泛思考.以斯坦福大學(xué)“人工智能導(dǎo)論”課程為例，注冊(cè)學(xué)習(xí)該課程人數(shù)超過了17萬人次，但是最終只有2萬人完成了全部學(xué)習(xí)內(nèi)容，占總?cè)藬?shù)的14%，完成率非常低，說明學(xué)生學(xué)習(xí)熱情難以長(zhǎng)期保持[1].如何在網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生注意力變化，并采取具有針對(duì)性的教學(xué)干預(yù)，則是提升網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵性問題[2].基于此本文進(jìn)行了基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法設(shè)計(jì)，提高學(xué)生線上學(xué)習(xí)注意力，保障線上教學(xué)質(zhì)量.

1 目前網(wǎng)上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足

目前，MOOC等網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)課程作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的新課程形態(tài)，順應(yīng)了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)化、碎片化的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，打破了“教”與“學(xué)’的時(shí)空局限，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間進(jìn)行自由學(xué)習(xí)、反復(fù)學(xué)習(xí)[3,4].在網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)發(fā)展的熱潮中，也必須進(jìn)行冷靜地思考，全面地認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)的不足.

1.1 缺乏有效交流

由于網(wǎng)絡(luò)線上課程教學(xué)中實(shí)體化課堂情景缺失，師生物理空間分離，導(dǎo)致教師不能像在傳統(tǒng)課堂上那樣直接監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)過程，師生之間缺乏及時(shí)有效的交流[5].教師不能及時(shí)獲取學(xué)生對(duì)所講授知識(shí)的理解情況，老師一直按照自己節(jié)奏進(jìn)行講解，學(xué)生毫無參與感，老師講老師的，學(xué)生聽不聽隨意，一直存在“上熱下不熱”的情況，教學(xué)質(zhì)量難以保證[6].

1.2 注意力不集中

網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)整個(gè)過程缺乏對(duì)學(xué)生的監(jiān)督，能學(xué)到什么，學(xué)到多少，幾乎全看學(xué)生自己是否認(rèn)真配合，是否有足夠的自覺性和主動(dòng)性.由于現(xiàn)在的學(xué)生都背負(fù)著沉重的學(xué)習(xí)壓力，大部分都缺乏對(duì)學(xué)習(xí)的自覺性和主動(dòng)性.況且冰冷的屏幕，孤立的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這都極大地影響學(xué)生學(xué)習(xí)注意力的保持和學(xué)習(xí)的效果[7].

1.3 教學(xué)深度不足

網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)為了解決學(xué)生注意力問題，一般更加強(qiáng)調(diào)生動(dòng)性和趣味性，為了追求授課形式上“引人入勝”，網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)不得不在教學(xué)形式和技巧上下足功夫，這本來是好事，但不幸的是，它把本應(yīng)一氣呵成的深刻講解硬生生切割在碎片化的小時(shí)間段里，知識(shí)與思想的傳授失去了連貫性、邏輯性和深刻性.目前來看，網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)往往停留在表面，淺嘗輒止[8].

2 大學(xué)物理大班網(wǎng)上教學(xué)面臨問題分析

首先以筆者所在學(xué)校為例，近幾年在MOOC等網(wǎng)絡(luò)課程蓬勃發(fā)展的大趨勢(shì)下，我校也推出了《大學(xué)物理MOOC網(wǎng)絡(luò)課程》，但鑒于網(wǎng)絡(luò)線上課程教學(xué)缺乏有效交流、學(xué)生注意力不集中、教學(xué)深度不足等缺點(diǎn)，仍采用“MOOC網(wǎng)絡(luò)課程+實(shí)體課堂教學(xué)”的混合教學(xué)模式.在此次疫情防控特殊時(shí)期，學(xué)生無法按時(shí)返校，無法進(jìn)行實(shí)體課堂教學(xué)，必須完全采用網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)，筆者根據(jù)前期MOOC課程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合大學(xué)物理課程特點(diǎn)對(duì)大學(xué)物理大班網(wǎng)上教學(xué)所面臨的問題進(jìn)行了分析.

大學(xué)物理課程是高?；A(chǔ)課程，是絕大多數(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課，授課對(duì)象龐大，大多以大班授課方式為主(每班人數(shù)為100～150人).網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)是遠(yuǎn)程非面對(duì)面形式，教師不能像在傳統(tǒng)課堂上那樣直接監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)過程，教師很難及時(shí)準(zhǔn)確掌握學(xué)生實(shí)時(shí)情況，無法有效調(diào)整教學(xué)節(jié)奏.此外，從學(xué)生的角度來考慮，沒有老師實(shí)時(shí)關(guān)注和交互，他們也很容易走神，甚至轉(zhuǎn)身去做其他更有意思的事情，網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)變?yōu)槔浔膯蜗蜉敵?，教學(xué)質(zhì)量大打折扣.

基于此，筆者進(jìn)行了基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法設(shè)計(jì)，這種方法利用網(wǎng)絡(luò)信息匯集處理的便捷性，達(dá)到實(shí)時(shí)交互作用，提高學(xué)生上課注意力，掌握學(xué)生理解程度，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程全面管控，提高網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)質(zhì)量.

3 基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法

本文基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法，簡(jiǎn)單地講，就是在每堂課不同時(shí)段加入選擇題，同學(xué)們采用手機(jī)或電腦終端進(jìn)行投票作答，利用網(wǎng)絡(luò)信息匯集處理的便捷性，教師可以實(shí)時(shí)看到答題統(tǒng)計(jì)情況，實(shí)現(xiàn)師生實(shí)時(shí)交互.通過選擇題提問時(shí)段設(shè)計(jì)、題型設(shè)計(jì)以及選擇題考核方式設(shè)計(jì)，可以有效提高學(xué)生上課注意力，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生理解程度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程全面管控，提高網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)質(zhì)量.

3.1 選擇題提問時(shí)段設(shè)計(jì)

在每堂課不同時(shí)段插入選擇題，這可以一直保持學(xué)生注意力緊跟著課程教學(xué).相鄰選擇題提問間隔太短會(huì)影響課程連貫性，占用太多授課時(shí)間；提問間隔太長(zhǎng)，同學(xué)們溜號(hào)、注意力不集中的情況會(huì)增多.因此根據(jù)學(xué)生課堂注意力曲線合理設(shè)計(jì)選擇題提問時(shí)段.

圖1 學(xué)生課堂注意力曲線

學(xué)生課堂注意力曲線變化規(guī)律[9,10]：剛開始學(xué)生注意力高度集中，對(duì)課堂內(nèi)容保持高度的新鮮感；15分鐘左右開始進(jìn)入低潮期，注意力下滑，精神漸漸渙散；到快下課前十分鐘進(jìn)入釋放期，學(xué)生又恢復(fù)精神，注意力開始回升.從學(xué)生注意力的變化規(guī)律看，15～20分鐘學(xué)生注意力進(jìn)入低谷，如果還一味地進(jìn)行講解，這樣如同對(duì)牛彈琴，效率極低.在這個(gè)關(guān)鍵的時(shí)間點(diǎn)，要對(duì)學(xué)生注意力進(jìn)行有效干預(yù)，要讓學(xué)生動(dòng)起來，進(jìn)行參與式學(xué)習(xí).

因此可以在網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)過程中每隔15～20分鐘擇機(jī)進(jìn)行一個(gè)選擇題提問，與學(xué)生進(jìn)行交互，使學(xué)生動(dòng)起來，這樣可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生狀態(tài)，提高學(xué)生注意力.另一方面老師通過選擇題答案統(tǒng)計(jì)分布可以及時(shí)了解學(xué)生理解情況，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏.

對(duì)于提問間隔最佳為15～20分鐘，但這個(gè)并不是死板硬性的，還得綜合考慮知識(shí)點(diǎn)講授的完整性.此外筆者留意到線上經(jīng)典教學(xué)視頻長(zhǎng)度大都是15～20分鐘一段，這也正是基于學(xué)生注意力的考慮.因此建議要將平時(shí)實(shí)體課堂較長(zhǎng)的知識(shí)點(diǎn)分割成幾個(gè)小知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，這樣配合本文方法效果更佳.

3.2 選擇題類型設(shè)計(jì)

按照課程講解需要，可以把選擇題分為引入型選擇題和定性判斷型選擇題.

1) 引入型選擇題

由于網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)缺乏實(shí)體課堂面對(duì)面的交流，因此教師如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣顯得更加重要.一個(gè)知識(shí)點(diǎn)作為一個(gè)獨(dú)立的知識(shí)單元進(jìn)行講解，如何讓學(xué)生迅速地把全部精力集中到知識(shí)點(diǎn)上來，調(diào)動(dòng)起學(xué)生對(duì)知識(shí)探求的欲望，這是達(dá)到良好教學(xué)效果的基礎(chǔ).可以選取一些有趣的現(xiàn)象設(shè)置選擇題，例如在量子疊加態(tài)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)上可以先讓學(xué)生們做一個(gè)關(guān)于“薛定諤貓”的選擇題.

圖2 引入型選擇題：薛定諤貓

同學(xué)們通過這個(gè)題目的思考，對(duì)貓既死又活的狀態(tài)十分新奇，這與以往熟知的經(jīng)典世界中要么是死的、要么是活的狀態(tài)不一致，這究竟是怎么回事？迅速激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引入到該部分知識(shí)點(diǎn)講解.

2) 定性判斷型選擇題

按照學(xué)生注意力變化規(guī)律，在不破壞課程知識(shí)點(diǎn)講解完整性的前提下，每隔15～20分鐘最好進(jìn)行一次選擇題提問反饋，除了一個(gè)知識(shí)單元最開始引入型選擇題，在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講解過程中，也可以就這個(gè)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)定性判斷型選擇題，考查考生對(duì)物理概念、基本規(guī)律的掌握情況.

圖3 定性判斷選擇題例題

在講解愛因斯坦光電效應(yīng)部分，可以插入相關(guān)的定性判斷型選擇題，根據(jù)學(xué)生選擇投票結(jié)果，可以實(shí)時(shí)看到答案分布，及時(shí)了解學(xué)生理解情況，針對(duì)錯(cuò)誤選項(xiàng)比較多的錯(cuò)誤理解進(jìn)行及時(shí)、有針對(duì)性地講解.

3) 選擇題考核方式設(shè)計(jì)

選擇題的檢查結(jié)果將作為平時(shí)分計(jì)入過程考核成績(jī)，并與期末考核成績(jī)關(guān)聯(lián)，以此作為監(jiān)控學(xué)生網(wǎng)絡(luò)線上學(xué)習(xí)的重要手段.這樣通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)選擇題進(jìn)行平時(shí)分考核，能將平時(shí)分考核更好地體現(xiàn)在過程管理中，避免傳統(tǒng)課堂平時(shí)分考核單一的不足.關(guān)于選擇題考核方式的建議如下：

A) 選擇題答案分布是最直接的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，可以反映同學(xué)各部分知識(shí)點(diǎn)掌握情況，老師可以及時(shí)調(diào)整講解的重點(diǎn)和節(jié)奏.

B) 選擇題分為引入型選擇題和定性判斷型選擇題，建議分種類考核.一般引入型選擇題主要目的就是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)習(xí)注意力，因此引入型選擇題的對(duì)錯(cuò)不影響平時(shí)分考核，只要學(xué)生及時(shí)參與就可以；定性判斷型選擇題的對(duì)錯(cuò)反映了學(xué)生各部分知識(shí)點(diǎn)掌握情況，因此定性判斷型選擇題的對(duì)錯(cuò)應(yīng)計(jì)入平時(shí)分的考核.

C) 選擇題不及時(shí)作答的情況說明同學(xué)出現(xiàn)溜號(hào)現(xiàn)象，不僅要計(jì)入平時(shí)分考核，還要及時(shí)利用線上軟件的功能進(jìn)行提醒.

4 教學(xué)實(shí)踐效果

本學(xué)期第一作者主講兩個(gè)大班的大學(xué)物理課程，一個(gè)班91人，作為對(duì)照組，采用傳統(tǒng)線上教學(xué)方式，不進(jìn)行選擇題提問實(shí)時(shí)反饋；另一個(gè)班130人，作為觀察組，進(jìn)行基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法.

首先進(jìn)行兩個(gè)班2次課堂小測(cè)成績(jī)比較，由于平時(shí)有不定數(shù)的同學(xué)缺席，因此統(tǒng)一在兩個(gè)班中都隨機(jī)抽取80個(gè)樣本進(jìn)行比較，每次小測(cè)滿分為10分.結(jié)果可以看出觀察組(采用基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法)2次課堂小測(cè)成績(jī)均高于對(duì)照組，差異均有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),具體結(jié)果如表1.

表1 兩組小測(cè)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)比較

最后進(jìn)行兩個(gè)班期末成績(jī)比較，本文統(tǒng)計(jì)了全部數(shù)據(jù)，對(duì)照組共91人，缺考2人，實(shí)考89人；觀察組130人，缺考1人，實(shí)考129人.期末滿分為60分，統(tǒng)計(jì)學(xué)t檢驗(yàn)方法比較結(jié)果如表2所示，P<0.05說明差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，觀察組采用基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法，其最終期末成績(jī)高于對(duì)照組，表明基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法可以有效提高教學(xué)質(zhì)量.

表2 兩組期末考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)比較

5 結(jié)論

基于選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的線上教學(xué)方法是針對(duì)疫情期間大學(xué)物理大班網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)需求，通過課堂中不同時(shí)段加入選擇題提問，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生實(shí)時(shí)交互，以提高學(xué)生線上學(xué)習(xí)注意力，保障線上教學(xué)質(zhì)量.該方法一方面可以在15～20分鐘的注意力低潮階段有效調(diào)動(dòng)學(xué)生狀態(tài)，提高學(xué)生注意力，另一方面老師通過選擇題答案分布及時(shí)了解學(xué)生理解情況，實(shí)時(shí)調(diào)整教學(xué)節(jié)奏，從而有效提高線上教學(xué)質(zhì)量.

此外該方法是針對(duì)網(wǎng)上教學(xué)的普適教學(xué)手段，可以廣泛推廣到各個(gè)學(xué)科的線上教學(xué)，通過選擇題提問實(shí)時(shí)反饋的教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)疫情期間高教學(xué)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué).