陳海云

（浙江師范大學 物理與電子信息工程學院，浙江 金華）

一 線上對分教學設(shè)計

對分課堂是復(fù)旦大學心理學系張學新教授于2014 年提出的基于認知心理學的原創(chuàng)教學模式，極具可操作性?！皩Ψ帧钡拿Q源于形式上將課堂時間一分為二，一半用于教師講授，一半留給學生以討論的形式進行交互式學習，同時也暗含了師生權(quán)責對分的理念。由于對分課堂流程分為講授（Presentation）、內(nèi)化（Assimilation）和討論（Discussion）三個過程，因此也稱為PAD課堂[1-2]。對分課堂強調(diào)教師對于知識內(nèi)容體系的精講以及學生在內(nèi)化吸收后帶著問題的高質(zhì)量討論。其中復(fù)習和作業(yè)環(huán)節(jié)對學生的內(nèi)化和吸收起到至關(guān)重要的作用，是講授與討論之間的銜接環(huán)節(jié)，也直接決定學生討論的質(zhì)量和效果。對分課堂的基本模式是隔堂對分，即一次課的前半時間討論上次課的問題，后半時間教師講授新課內(nèi)容，課后的復(fù)習和作業(yè)是學生的內(nèi)化環(huán)節(jié)。對分理念在傳統(tǒng)的完全講授式課堂和翻轉(zhuǎn)課堂之間找到了一個理想的平衡點，綜合了傳統(tǒng)課堂和翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢，是一種全新的教學模式。從課堂教學的內(nèi)涵來講，對分課堂模式包含了教師講授、獨學/內(nèi)化/反思、同伴討論（互相答疑）和教師答疑等環(huán)節(jié)和元素，體現(xiàn)了真正科學的四元教學理念。對分課堂從2014年提出至今，已經(jīng)被越來越多的一線教師認可，并被成功應(yīng)用于多學科的教學實踐，取得到顯著的教學改革成效[3-8]。

大學物理、電路分析基礎(chǔ)、電磁場與微波技術(shù)等課程是很多理工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，這些課程物理基礎(chǔ)性強，與數(shù)學關(guān)系密切，教學內(nèi)容又必須與實際應(yīng)用相聯(lián)系，為后續(xù)應(yīng)用性課程的學習和實踐提供理論基礎(chǔ)。以《電磁場與微波技術(shù)》[9]為例，課程的理論體系較強，包含了電磁場基本定律、靜態(tài)場、時變場、電磁波和電磁輻射等內(nèi)容，概念和定律抽象，現(xiàn)象和規(guī)律的分析對高等數(shù)學有很強的依賴性，公式定理的推導(dǎo)相對繁雜，因而需要從多方面進行教學改革的探索，以在相對較少的學時條件下保證課程的教學效果。2020年突如其來的疫情給全國各個領(lǐng)域帶來了巨大的沖擊，教育教學首當其沖，如何實現(xiàn)線上教學的課堂效率，無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。對分課堂的教學模式和理念為這些基礎(chǔ)課程的有效線上教學提供了一種新的范式，筆者以《電磁場與微波技術(shù)》為例闡述基于對分理念的線上教學設(shè)計，為理工科基礎(chǔ)課程線上教學的改革提供新的思路和模式。

二 線上對分教學設(shè)計

（一） 課堂時間的分配比例

對分課堂的基本理念是將課堂時間對半分，教師講授和學生討論時間各占一半，但這一時間的分配并不是機械固定的，可以根據(jù)課程教學實際進行適當?shù)恼{(diào)整，以達到最佳的教學效果?！峨姶艌雠c微波技術(shù)》是理論性很強的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，基礎(chǔ)知識內(nèi)容較多，且有一定難度，在對分倡導(dǎo)的精講前提下仍需要相當一部分的講授時間，才能保證課程教學內(nèi)容框架的完整及對重點內(nèi)容的充分闡釋。因此，在每周一次三節(jié)課的課時中，講授和討論的時間比例基本確定為2：1。采用隔堂對分的模式，第一節(jié)課時間用于小組討論和師生互動，第二、三節(jié)課用于視頻講授新課內(nèi)容。教學實踐表明，就電磁場這門課而言，2：1的時間分配是基本合理的，既能保證討論環(huán)節(jié)的充分展開，又不至于影響課程內(nèi)容講授的整體進度。

（二） 精講內(nèi)容的教學設(shè)計

在傳統(tǒng)講授式課堂中，每周三節(jié)課全部用于教師講授，教學內(nèi)容相對較多，對知識點和例題的講解很詳細，教師的目標是把內(nèi)容講全、講細、講透。這是一種“滿堂灌”的教學模式，教師占據(jù)絕對的主導(dǎo)地位，而學生只是被動地接受，教學效果十分有限。對分的核心理念之一是教師講授環(huán)節(jié)的“精講”，教師的講授時間縮減為原先的2/3，而整體內(nèi)容框架體系并不能減少，教學進度與傳統(tǒng)課堂基本一致。這就需要對講授部分內(nèi)容作很大的調(diào)整和精煉，重點著眼于對基礎(chǔ)知識點和基本解題方法的講授，緊扣物理概念、規(guī)律和方法三個關(guān)鍵詞，突出知識點體系的框架結(jié)構(gòu)，一些細節(jié)展開部分內(nèi)容及與實際工程應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性內(nèi)容在講授過程中點到為止，提示學生課后結(jié)合總結(jié)題和練習題作業(yè)進行復(fù)習補充，這也是對獨學內(nèi)化環(huán)節(jié)的一種引導(dǎo)。講授內(nèi)容的調(diào)整和精煉需要對自己原有的教學方案進行二次設(shè)計，并對原有的授課PPT進行大幅度的刪減，體現(xiàn)精講的理念，突出知識體系和重點。

在線教學中，新課內(nèi)容精講采用錄播方式進行，以微課的形式，將每個知識點制作成一個十到十五分鐘的視頻，網(wǎng)絡(luò)教學平臺中的課程首頁如圖1所示。一次課的視頻時間總長大約為70～80分鐘，充分考慮精講的內(nèi)涵和時間要求，同時兼顧知識點的完整性。采用錄播而不是直播的形式主要基于以下幾點：1）對分理念要求講授重點體現(xiàn)教師對知識體系的精講，并不提倡太多互動；2）錄播教學的微課視頻可以做得更精細，通過不斷的打磨達到精講要求；3）錄播視頻可以重復(fù)觀看學習，彌補線上教學的不足。同時，在二次教學設(shè)計時必須考慮視頻教學的特點。電磁場是一種空間的分布，必須要有空間立體的形象才能充分理解。線下教學中，可以借助于板書和手勢等輔助講解，但在視頻教學中必須借助于多種媒體手段表現(xiàn)抽象的概念和定律，引導(dǎo)學生自我構(gòu)建空間形象，從而更好地理解知識點。

圖1 網(wǎng)絡(luò)教學平臺中的課程首頁

（三） 作業(yè)的布置和評分

在傳統(tǒng)課堂的教學中，課后的作業(yè)往往只是布置幾道教材中的習題，教師通過批閱學生作業(yè)了解學生對教學內(nèi)容的掌握程度。事實上，這種作業(yè)形式能夠反映的學生學習情況的信息量是非常少的，且發(fā)現(xiàn)問題后也只是教師對學生的單向輔助答疑。在對分課堂中，作業(yè)是促進學生課后復(fù)習和獨立內(nèi)化的重要途徑，也是銜接講授和討論的重要環(huán)節(jié)。對分理念要求的是結(jié)構(gòu)化的作業(yè)布置，除了作為個人作業(yè)的課后習題以外，還布置小組作業(yè)，以小組合作形式完成，而“亮考幫”作業(yè)更是對分課堂的重要特色之一，要求學生對課堂學習進行總結(jié)，分為“亮閃閃”“考考你”和“幫幫我”三個部分，學生在系統(tǒng)中分項輸入，教師可以分類管理下載，學生依據(jù)亮考幫作業(yè)情況開展隔堂討論，有備而來。并特別強調(diào)，要求每個學生對每次課的教學內(nèi)容以思維導(dǎo)圖的形式總結(jié)知識點的脈絡(luò)體系，并在一章內(nèi)容結(jié)束后整理本章內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，如圖2所示，可以有效促進學生有效梳理和掌握知識點。每次課前，通過“對分易”平臺的“微信消息”模塊向?qū)W生發(fā)送教學任務(wù)目標文件，說明教學目標的同時詳細布置本次課的作業(yè)，同時通過“對分易”系統(tǒng)的“作業(yè)”模塊進行發(fā)布和評閱，如圖3所示。

圖2 學生作業(yè)中的思維導(dǎo)圖

圖3 對分易系統(tǒng)中的作業(yè)管理

作業(yè)的評分采取教師評分和學生互評兩種方式，個人完成的課后習題常規(guī)作業(yè)要求學生進行互評，每人至少評閱3份同伴的作業(yè)，發(fā)布作業(yè)的同時給出基本的評分等級標準，作業(yè)遞交時間截止后開啟學生互評。從實踐結(jié)果來看，學生作業(yè)互評是一種很有效的方式，學生對待互評態(tài)度認真，不僅給出了分數(shù)，還指出了同伴作業(yè)中的具體問題，并給出了評語。作業(yè)互評過程也是學生再次認識自己問題的過程，在評閱同伴作業(yè)的同時可以幫助自己把問題理解得更深入。

（四） 分組討論與師生互動

學生按4人一組，在“對分易”系統(tǒng)中由“隨機分組”模塊產(chǎn)生，并按學生的學情進行手動調(diào)整。每組指定組長一名，每個小組建立QQ討論群，并邀請教師加入。每次課第一節(jié)課的前25分鐘為小組討論時間，每組輪流指定一人為本次討論的主持人。學生根據(jù)亮考幫作業(yè)中的問題展開充分討論，重點關(guān)注于物理概念的理解和習題的求解方法，通過QQ文字互動和語音通話功能進行討論，如圖4所示。事實證明，學生小組討論的熱情和討論問題的深入程度超過了自己的估計，學生在獨學內(nèi)化環(huán)節(jié)列出的大部分問題在小組討論中都能夠得到解決，因為學生個人的很多問題也許只是受學習和理解的角度限制，在小組討論中同伴的側(cè)面提示往往就能達到解決問題的效果。學生的問題是通過講授學習、課后復(fù)習及獨立作業(yè)后提出的，據(jù)此而進行的討論無疑是高質(zhì)量的、有效率的。小組討論結(jié)束后，小組的本次負責人在對分易系統(tǒng)的討論區(qū)作簡單的匯報，教師只需對小組討論中存在的高層次共性問題進行簡單的解答即可，而不像在傳統(tǒng)課堂模式中需要對學生進行一一答疑，因為大部分低層次問題已經(jīng)在小組討論環(huán)節(jié)通過同伴學習方式解決了，這也充分體現(xiàn)了對分課堂的本質(zhì)意義。而且，學生在討論中提出的有些問題是教師在備課過程中沒有考慮到的，而從學生角度提出的問題解決思路往往又能給教師以新的啟示，因此，小組討論和師生互動實際上也成為一種促進教師自我提高的動力因素，這也真正契合了自己長期以來的教學理念：用心交流，教學相長。

圖4 通過QQ群進行在線小組討論

三 結(jié)語

對分課堂是源自中國本土的新型教學范式，真正體現(xiàn)了師生在課堂中的權(quán)責對等，是一種高效的教學模式。高校理工科基礎(chǔ)課程內(nèi)容基礎(chǔ)性和體系性較強，融入對分課堂的教學理念可以在很大程度上提高教學效果。根據(jù)《電磁場與微波技術(shù)》課程的特點和對分理念的要求，筆者對課程的教學方案進行了系統(tǒng)的二次設(shè)計，采用精講錄播、結(jié)構(gòu)化作業(yè)和在線討論等環(huán)節(jié)實踐了線上對分課堂教學。在嘗試和適應(yīng)線上教學的同時進行對分課堂模式的改革探索無疑是一種挑戰(zhàn)，但同時也提供了一個反思和提高自己的好機會。從面向?qū)W生的問卷調(diào)查和教學反饋結(jié)果來看，線上對分的教學實踐得到了學生的高度認可。光電181班的楊曉華同學：“電磁場與電磁波這門課程利用網(wǎng)絡(luò)（對分易，學習通）的獨特性，使教學內(nèi)容變得高質(zhì)量，高要求，層次分明。高質(zhì)量：學生可以通過各種方式進行學習，如對分易里面的課程資源，通過觀看錄播視頻，通過導(dǎo)入到學習通的課程學習等；高要求：每一次上完課需要同學做相應(yīng)的知識總結(jié)，有小組討論等等，可以幫助同學們很好的回顧知識點；層次分明：上完一節(jié)課、一章，做相關(guān)的整理，同時在上課前一天會發(fā)布學習內(nèi)容。總之，我對于電磁場與電磁波這門課的教學方法是非常滿意的?！薄峨姶艌雠c微波技術(shù)》課程的在線對分教學實踐取得了很好的成效，理工科基礎(chǔ)課程具有一些共性的特點，本文的成果也有望為理工科其他課程的在線教學提供一種借鑒和參考。