【GCCIL2021一等奖论文】基于双课堂直播教学提高师范生对中学物理教学的理解力 ——以《中学物理教学概论》课程为例
来自:华人探究学习学会发布时间:2021年9月1日

刘佳,项华,曾子珉,林制,敖翔

北京师范大学

电邮:201921140001@mail.bnu.edu.cn,xhbnu@bnu.edu.cn,{201711140211,202022010087,202022010084}@mail.bnu.edu.cn

【摘要】《中学物理教学概论》教学中易重理论轻实践,导致师范生中学物理教学理解力不高。借助直播将中学课堂实时植入大学课堂,探索出案例式、验证式、做课评课式三种直播模式,构建跨时间跨空间的双课堂。实践证明双课堂直播教学能提升师范生教学理解力和学习投入。

【关键词】双课堂直播;师范生;实践性;教学理解力

Abstract: The teaching of "Introduction to Middle School Physics Teaching" tends to emphasize theory and neglect practice, which leads to the low comprehension of physics teaching in middle school for normal students. With the help of live broadcast, middle school classrooms are implanted into university classrooms in real time, and three live broadcast modes of case-based, verification-based, and class-reviewed lessons have been explored to build a dual classroom across time and space. Practice has proved that dual classroom live teaching can improve the teaching comprehension and learning input of normal students.

Keywords: Dual classroom live broadcast , Normal Student, Practicality , Teaching comprehension

1.引言

2021年4月教育部研究制定了《中学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》,这份文件指出师范生需要掌握专业知识、学会教学设计、实施课程教学,从而具备一定的教学实践能力。培养物理师范生教学实践能力的核心要素之一,是培养师范生对中学物理教学的理解力。

中学物理教学概论,作为培养物理师范生中学物理教学理解力的主干课程之一,为师范生未来的专业发展打下基础。但我国高等师范学校现行的中学物理教学概论课程在教学内容和课程安排上却存在一些问题:第一,部分大学教师重视理论讲解而不重视实践指导;第二,教育实习普遍安排在本课程之后,师范生在上课时不了解真实物理常态课;第三,即使部分大学教师有意识加强本课程与中学物理课堂的联系,多通过播放名师公开课录课方式进行,与真实中学物理常态课存在一定差距。由于以上原因,师范生对中学物理教学概论的理论知识学习感到空洞、乏味,兴趣不高,学习投入度低。在学习本课程之后,大部分师范生对中学物理教学的理解力并没有达到教育实习的要求。

北京师范大学项华教授团队在中学物理教学概论课程实施了一系列教学改进措施,如行动学习法、案例库教学、模拟做课、形成性评价与终结性评价结合等,已取得初步成效。为进一步增强师范生对中学物理课程与教学,及中学物理教师专业发展的理解能力,包括对中学物理教学的目标、原则、方法、设计、实施与评价的理解,即中学物理教学理解力,本课程采取双课堂直播教学,借助直播技术将中学课堂实时植入大学课堂教学,帮助师范生将大学课堂理论知识与中学课堂教学实践结合,解决中学物理教学概论课程实践性与真实性低的问题,提高师范生中学物理教学理解力与课程学习投入度。

2.双课堂直播教学课程设计与实施

中学物理教学概论是高等师范院校物理专业师范生必修的一门专业基础课程,主要讨论中学物理课程与教学的目标和内容;物理教学过程的规律与原则;中学物理教学常用的模式、方法和策略;教学资源的开发与利用;物理教学的设计、实施与评价等内容,旨在提高师范生对中学物理教学的理解力,将现代物理教育理念、物理专业知识和教学技能应用于实际中学物理教学中。师范生缺少教学实践经验,需要充分利用现代教学手段来创设学习环境,如评析课堂教学录像、模拟中学物理课堂等(阎金铎、郭玉英,2019)。

本课程开展双课堂直播教学,具体指借助直播技术,将中学课堂教学实时植入大学课堂教学,实现两个课堂教学场景切换,给师范生提供了解中学物理常态课教学,及与中学师生对话机会。师范生在大学课堂中即可全方位了解并观察真实的物理常态课,借助腾讯会议与同学讨论分析一线教学。直播结束后,可以与中学教师交流教学设计思路,将所学的理论与实践相结合。

如图像1所示,课程实施分课前、课中、课后三个环节。课前,大学教师发布预习作业、与中学教师交流课程并调试设备;师范生完成预习任务,明确上课内容和重难点;除此之外,需完成腾讯会议、BB平台等多项平台的搭建完善。课中,大学教师根据教学内容与特点,在“案例式”、“验证式”、“做课评课式”三种模式中进行选择。课后,大学教师发布同课异构作业,中学教师通过微信等途径远程指导并分享资源和经验。

图像1 课程实施具体过程

2.1.课前

课前的准备分大学教师、师范生和平台搭建三个方面进行。

大学教师方面,大学教师需提前与中学教师对接,讨论确定本节课的教学单元主题,根据大学课程类型选择合适的中学物理直播课堂,如规律课、概念课、练习课、复习课、实验课等,如表格1所示。除此之外,大学教师还需要提前在BB教学平台上发布预习课件,并通过预习小测的形式,了解师范生关注的“主要问题”及“重点学习内容”,据此调整授课内容,课中进行针对性讲解。

表格1 双课堂直播教学内容安排

教学单元

中学直播常态课

单元项目式学习任务

概念新授课教学与理论探究1

《功概念课》-案例式

设计“功”教学方案并说课

规律新授课教学与理论探究2

《杠杆规律课》-验证式

设计“杠杆”教学方案并说课

物理复习教学

《光学复习课》-案例式

设计“光学”复习课,并说课

模拟中学物理课堂

教研员与中学物理教师评课-做课评课式

做课“大气压强”

师范生方面,每个教学单元有对应的项目式学习内容,负责本节课单元项目展示的师范生需要课前通过团队合作的形式,查阅资料,社会调研,准备好必要的教具、教案和汇报PowerPoint。

平台方面,需提前搭建并调试平台及相关设备,进入同一个腾讯会议方便共享,如图像2所示。在大学课堂中,电脑1需提前连接音响进行放音,并向师范生展示中学课堂所用PowerPoint。助教老师移动手机1,实时共享大学课堂上教师和师范生实况。在中学课堂中,电脑2上,中学教师提前连接麦克风便于收音,并展示PowerPoint。同样,中学的助教老师需要移动手机2,实时共享中学课堂实况。除此之外,师范生通过弹幕实时评论、交流。最后,所有腾讯会议内容汇总于电脑1,如图像3所示,其中大、小画面由大学教师和助教根据课程所需灵活切换。

图像2 平台搭建

图像3 电脑1汇总界面展示

2.2.课中:三种课堂组织形式

2.2.1.案例式

案例式是将中学直播课堂作为整个教学内容的具体案例,师范生先观看直播课堂,接着针对中学课堂内容进行交流讨论,最后进行新课讲授和小组展示。

案例式的第一环节是直播中学常态课40分钟,即中学教师正常授课,师范生看直播授课,如图像4所示。在这一环节中,大学教师可让师范生带着问题去观看直播课,并注意随时把握课堂进度,例如当中学生在思考时,大学教师可组织师范生讨论直播课中精彩的、有意义的、与授课理论相关的话题。

图像4 直播中学常态课(左1为项华教授)

第二环节是师范生讨论15分钟,例如在实验课的教学中,大学教师提出“这节课的主要优点和缺点是什么?”、“通过直播课,总结出实验课的主要环节有哪些?”等话题,师范生通过小组讨论,初步梳理出实验课教学的大致要点。

第三环节是中学教师与师范生交流10分钟,中学教师分享教学设计思路,大学教师从弹幕中选择2个优秀话题,师范生代表通过腾讯会议与中学教师进行探讨。

第四环节是新课讲授25分钟,此环节与传统大学授课模式基本一致,主要通过讲授法来传授新知。将中学物理直播作为具体案例,帮助师范生理解抽象概念理论。

最后一个环节是小组展示10分钟,师范生展示与教学单元对应的项目式学习内容,包括资料综述、教具制作展示、调查问卷分析、案例说课等形式。

2.2.2.验证式

验证式和案例式的小环节相同,但环节的顺序有所调整。由于验证式将中学直播课堂作为新课讲授理论和原则的验证,因此先进行新课讲授和小组展示,之后针对授课内容进行小组讨论,最后通过直播授课来验证所学理论。

2.2.3.做课评课式

做课评课式是师范生模拟中学课堂教学,中学教师通过直播观看做课,并进行线上评课的模式。

第一环节由师范生小组代表做课40分钟,其余师范生模拟中学生,参与课堂互动并实时弹幕反馈评课意见。

第二环节由做课小组自评15分钟,分享磨课过程,从教材内容分析、学情分析、教学目标、教学重难点等角度分析课程设计思路,并针对教学设计和实际做课的差别进行分析。

第三环节是全部师范生以小组为单位讨论点评15分钟,并提出问题和建议。

第四环节是中学教师点评,包括教研员和一线中学教师,他们结合教学经验解答师范生的问题,从内容设计、课堂互动、教学创新等角度进行评课,并分享自己的设计思路和教学经验。例如初中物理教师李老师分享:在真实课堂中,考虑到时长、作业评讲、现场纪律等现实因素,有时需调整课堂策略,减少一些拓展,部分思维难度较高的问题也需根据中学生实际情况,适当分解启发,降低难度。

最后一个环节是大学教师点评总结10分钟,结合本课程的教学目标以及对应课程类型的原则和特点进行评课并提出完善建议。

2.3.课后

2.3.1.同课异构

师范生需要根据中学课堂直播内容、新课讲授知识以及师生讨论总结进行同课异构设计,既帮助师范生了解不同课程类型的教学原则特点,又能够深入思考一线教学设计,并进行教学创新。师范生能够积极尝试新型教学资源,如仿真物理实验室、VR等,开展STEAM教学和创客教学等。

2.3.2.远程指导

中学教师课后借助实时交流平台远程指导师范生,课堂直播教学的讨论延伸到课后,并对师范生的同课异构教学设计提出修改建议。分享初高中物理教研活动直播,为师范生搭建专业成长的平台,如观看深圳市教育科学研究院《滑轮》同课异构以及《物理实践作业的设计》讲座直播等。分享新技术应用于教学的案例,如用Phyphox进行物理创新实验设计。分享中学生自制实验视频,启发师范生利用中学生已有经验。

2.3.3.资源共享

本课程基于BB网络教学平台,设计课前小测、课后作业、教学资源、课程通知和平时成绩五大板块,其中教学资源模块包括:教学课件、历年小组项目式学习成果、历年优秀师范生作业以及教学案例资源库。教学案例资源库主要是名师录课、公开课录课、教学比赛录课等。除中学常态课直播外,通过补充一线教学名师的录课,帮助师范生了解常态课与公开课,全方位提升中学物理教学理解力。

3.教学实施效果分析

本研究通过访谈法了解师范生对于双课堂直播教学的看法与建议,不断修改完善直播方案。通过问卷调研法了解师范生的中学物理教学理解力和学习投入水平,其中中学物理教学理解力问卷主要借鉴陈珍国编制的《教学技能诊断问卷》(陈珍国,2014),包括对中学物理教学的目标、原则、方法、设计、实施、评价的理解;学习投入问卷主要借鉴李爽编制的《远程学生学习投入评价量表》,包括行为投入、认知投入和情感投入三个维度(李爽、喻忱,2015)。采用李克特五点计分法,使用SPSS Statistics 18.0软件分析双课堂直播教学效果,问卷信度和效度较好。

3.1 双课堂直播教学效果分析

对参与双课堂直播教学的49位师范生进行问卷调研,分析发现:“我觉得直播教学对我有很大帮助”问题得分均值为3.89,说明师范生对双课堂直播教学的认可度较高,主要原因包括“走进真实的一线课堂”、“与中学教师零距离交流”、“在大学课堂和中学课堂之间切换,大学课堂所学知识更好地与中学课堂实践结合”、“借助腾讯会议弹幕可以自主发言,实时讨论不占用课堂时间”、“不受空间限制、跨越了地界”等,问卷调研关键词频次分析如表格2所示。针对目前直播教学的不足,师范生主要反馈“直播声音视频卡顿”以及“时间长易分散注意力”等问题,本课程改进的方式是,优先选择网络条件较好的中学直播,并合理选择教学片段,大学教师可随时针对中学课堂的教学亮点组织师范生讨论。

表格2 课程反馈关键词频次表

序号

关键语句

频次

1

真实性

18

2

一线中学课堂、常态课

15

3

与中学教师对话,学习教学经验

13

4

实时性

10

5

与同学交流

8

6

突破空间限制

6

7

大学课堂与中学课堂结合

4

为了深入了解师范生对双课堂直播教学的看法与建议,本研究对10位师范生进行访谈,访谈问题包括“直播教学有哪些优势和不足”、“直播教学对提升物理教学理解力是否有帮助”、“录课案例教学与直播中学课堂有哪些差异”等。整理访谈内容后得到:(1)真实性方面:直播常态课可以反映师范生走向教学岗位后的真实教学状态,了解中学课堂存在的问题,与中学课堂的距离感减弱,学生反应和老师随机应变比较真实,而录播课可以提供更先进的教学理念,但有演练痕迹,直播常态课更具有借鉴意义;(2)交互性方面:中学教师根据教学经验分享直播课的教学设计思路,并与师范生实时讨论答疑;(3)参与度方面:师范生通过弹幕实时讨论,避免遗忘,参与感更强;(4)实践性方面:师范生没有教学经验,相比于教材,直播常态课更加生动形象,将教学理论与实践相结合,帮助师范生更好的理解理论知识,并知道如何在实际教学中运用;(5)跨空间方面:不同的中学课堂可以反映地域差异,学生的参与程度和知识情况差异也比较大,有助于了解不同地区、不同年级的学情。

3.2 师范生中学物理教学理解力和学习投入水平分析

如表格3所示,运用配对样本t检验对双课堂直播教学前测、后测数据进行差异性检验发现:中学物理教学理解力、学习投入、课程兴趣度及各个分维度的后测均高于前测,且中学物理教学理解力和课程兴趣度的前后测存在显著性差异。如表格4所示,运用Pearson相关性分析发现,师范生对直播教学的认可度与中学物理教学理解力、学习投入和课程兴趣度均存在显著相关性。如图像5所示,经过一学期的双课堂直播教学实践,师范生更倾向于“线下教学主导+线上教学辅助的混合式教学”。综上所述:双课堂直播教学实践获得师范生普遍认可,且对于提升师范生的中学物理教学理解力、学习投入与课程兴趣有显著效果。

表格3 双课堂直播教学前后测差异性检验结果

 

均值

显著性Sig(双侧)

中学物理教学理解力(前测)

3.466

0.003

中学物理教学理解力(后测)

3.700

学习投入(前测)

3.787

0.062

学习投入(后测)

3.905

课程兴趣度(前测)

4.000

0.011

课程兴趣度(后测)

4.227

表格4 双课堂直播教学相关性分析结果(后测)

 

 

中学物理教学理解力

学习投入

课程兴趣度

我觉得直播教学对我有很大帮助

Pearson 相关性

.328*

.302*

.362*

显著性(双侧)

.030

.046

.016

*. 在置信度(双侧)为0.05时,相关性是显著的

图像5 师范生教学方式偏好统计

本课程2020年新型冠状肺炎疫情期间全面采用在线教学,但仍讲授传统教学内容,2021年开始开展双课堂直播教学改革。历年选课师范生基础水平差别不大,运用独立样本t检验对两年的后测数据进行差异性检验发现:2021年(M=4.169)师范生情感投入均值高于2020年(M=4.046),显著性Sig(双侧)为0.221,不存在显著性差异。其中情感投入主要指师范生的自我效能感、课程兴趣度以及学习团队归属感(李爽、喻忱,2015),说明借助直播技术,将中学课堂教学实时植入大学课堂教学能有效避免理论知识空洞乏味的问题,双课堂直播教学能够增强师范生对本课程的兴趣和投入度。

4.总结与展望

本研究以《中学物理教学概论》课程为例,在行动学习法、案例库教学、模拟做课等教学改革的基础上,开展双课堂直播教学改革,借助腾讯会议直播技术,将中学课堂教学实时植入大学课堂教学,为师范生提供了解中学物理常态课教学,及与中学师生对话机会。构建出案例式、验证式及做课评课式三种直播模式,并从课前准备、课中直播、课后拓展三个阶段进行教学组织实施,为师范生提供专业成长的支持。师范生不仅可以全方位观察分析不同地区真实的中学物理常态课堂,与中学教师实时交流教学经验,还可以与同学实时互动讨论,共同成长。双课堂直播教学的真实性、实时性、交互性、实践性及跨空间优势在增强师范生的中学物理教学理解力、学习投入和课程兴趣方面起到较大作用,较好地解决了课程重理论轻实践,以及师范生不了解真实中学物理常态课,感到理论知识空洞乏味的问题。

基于教学实践,本研究提出以下建议:(1)根据大学教学单元主题,合理选择中学课堂直播类型,如规律课、概念课、练习课、实验课等;(2)根据大学教学内容和师范生水平,合理选择直播模式,如案例式、验证式及做课评课式;(3)优先选择网络条件较好的中学课堂进行直播,可选择不同地区、不同水平、不同年级的中学课堂,帮助师范生全方位了解不同中学课堂的差异;(4)为师范生提供名师录课或公开课录课,增强资源的全面性;(5)搭建师范生专业成长平台,邀请中学教师为师范生提供远程指导。

在实践研究过程中,仍存在不足之处,如师范生样本范围较小、直播网络卡顿、课程安排紧张等问题。除物理学科外,其余中学教育专业师范生培养课程也可以采用本课程双课堂直播教学模式,增强师范生的中学教学理解力。

参考文献

中华人民共和国教育部办公厅:教育部办公厅关于印发《中学教育专业师范生教师职业能力标准(试行)》等五个文件的通知. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A10/s6991/202104/t20210412_525943.html[2021-04-06].

李爽, & 喻忱. (2015). 远程学生学习投入评价量表编制与应用. 开放教育研究, v.21;No.118(06), 64-72+105.

陈珍国. (2014). 基于诊断的中学物理教师教学技能训练教程. 复旦大学出版社.

阎金铎.(2009). 中学物理教学概论 (第3版. ed.). 北京: 高等教育出版社.

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