《热学》课程线上教学方式的探索

             物理与信息工程学院   张凤华

作者简介：张凤华，女，1968年生。1989年毕业于河北师范学院物理系，2003年获河北师范大学理学硕士学位，2010年晋级为教授。主讲热力学与统计物理、热学、热学实验等物理学专业必修课程，科研方向为核天体物理。主持河北省自然科学基金课题2项（1项在研）、河北省教育厅课题1项、河北省教学学会课题2项、校级课题3项（1项在研），参研市级以上课题4项，在国内外学术期刊发表论文20余篇，为我校2020年度天体物理重点科研创新团队首席专家。

一、课程信息

课程名称：热学

课程性质：专业必修课

授课对象：物理学2019级1班、2班，共116名学生

授课教师：张凤华
二、教学媒介

本课程通过“腾讯课堂”进行同步直播授课、视频回放、课后习题集体辅导、答疑，通过QQ群发布与上课相关的信息、课程课件、上课考勤记录，通过QQ和微信与学委保持沟通交流以及对学生的个别答疑辅导，指导同学们结合中国大学MOOC平台课程进行同步学习。
   三、课程准备和实施

之前我对在线教学知之甚少，为认真贯彻落实学校疫情期间实现“停课不停教、停课不停学”的要求，更处于教师职业的责任感，我就逼迫着自己硬着头皮学习和接受各种新的在线教学方式。我积极参加学校组织的雨课堂使用方法培训，通过上网查询资料、向同事虚心请教等多种方式，先后在台式电脑、手提电脑和手机上下载了好几种软件或APP应用程序，了解不同在线授课平台的使用方法，并在学委的协助下对雨课堂、腾讯课堂、QQ群课堂等进行了测试。考虑到首先要保证教学的基本需求，即ppt直播教学流畅、能够观看回放、能签到、以及屏幕文字互动不覆盖PPT画面且能显示学生姓名等优势，最终选择了使用腾讯课堂作为直播平台。为了便于和同学们沟通交流，2019级物理学2个班分别组建了QQ热学教学群。为了充分利用网络教学资源，提高学生自主学习的效果和积极性，向同学们推荐了西安交通大学和北京大学的MOOC课程进行同步学习。开课前发给同学们电子版教材以及配套的习题思考题解题指导。

开学第一周第1、2节课就是我的热学课。由于前期准备比较充分，所以这次课完成得很顺利。

但是这次课还只是使用了授课平台的基本功能，随后又很快开发并熟练运用了很多其它的功能，例如导出详细考勤记录、进行屏幕分享、上讲台发言进行师生音频互动等。

  四、对线上教学方式的探索

随着线上教学实践的进行，我也发现了线上教学方式和传统面授教学方式的很多不同之处。为了保证教学质量，我对线上教学方式的教学方法进行了一些探索。

第一，针对网上直播授课板书不方便这一明显不足，对ppt课件进行了适当的细化。

ppt课件呈现的内容如果仅仅是提纲式的，把概念、定理定律、公式、图表等罗列在上面，在正常面授时可以通过板书辅助讲解，推导过程、逻辑关系也能够完整体现。但是对于在线直播授课方式，这样的课件就得做进一步完善了。因为第一、在线直播授方式下板书都很不方便；第二、在线直播授课方式下学生对课件的依赖性更大。因为没有纸板教材，由于好多同学也没电脑，而从手机上翻阅和研读电子版教材并不是很方便，也无法和老师、同学面对面进行及时的语言沟通交流，因此学生的学习更多的是依赖于课件进行自学。虽然看网上的慕课也有所帮助，但《热学》的慕课资源本来就不多，且因为教材不同、学校层次不同以及教学要求不同等因素，所以并不是很符合我们学生的需求。而且学生精力也有限，通过看慕课去解答疑惑也不现实。第三，由于直播教学学生是通过手机或电脑观看，字体小一点学生也能看清楚，所以，平常用28号字，现在也可以用24号字，需要时每版可以多放置几行内容。综上考虑，我就对课件中的重点和难点内容，在注重提炼概括的基础上，对内容进行了进一步的细化，尽可能地呈现出知识层次间完整的逻辑关系，提高课件的可读性，为学生课下自学提供方便。

第二，挖掘启发式讲授在互动中的作用

由于学生多、课时紧，特别是直播教学使得师生互动方式和效率相对于面授受到了一些限制。为弥补这一不足，我加强了挖掘启发式讲授在互动中的作用。我认为理科理论课程的思维逻辑是严谨细致，一环扣一环的，所以头脑风暴的基本呈现形式是绞尽脑汁、冥思苦想，因此除非有充分的准备，否则热闹的讨论一般不适合理科理论课程课堂教学的互动。孔子说“不愤不启,不悱不发”，"愤"就是学生对某一问题正在积极思考，急于解决而又尚未搞通时的矛盾心理状态。这时教师应对学生思考问题的方法适时给以指导，以帮助学生开启思路，这就是"启"。"悱"是学生对某一问题已经有一段时间的思考，但尚未考虑成熟，处于想说又难以表达的另一种矛盾心理状态。这时教师应帮助学生明确思路，弄清事物的本质属性，然后用比较准确的语言表达出来，这就是"发"。我觉得虽然增加互动的教学方法很多，但这是最适合教授理课课程的加强师生互动的一种教学方法，而且这种互动不依赖面授还是直播授课方式，所以我觉得在其它互动方式受限的情况下，还是应该进一步加强启发式教学方法的应用。

我的主要做法是：问题引导下的启发式教学。主要提三类问题：

1、引导式的自问自答式问题，用于新知识讲解时的推进过程。比如概念、定理定律的引入、表述、应用等，都可以从必要性、方法、特点等设置一些问题，引起学生注意力，启发学生思考。比如为什么要在中学知识的基础上重新定义温度的概念、是如何定义的等等

2、为掌握重点、突破难点设置的层层递进型问题串式问题

比如在讲解温标的概念时，由于温标的建立和演变过程比较复杂，只按教材告诉学生“是什么”，学生难以理解，会有很多疑惑。为此，我就设置了几个有联系的问题对此做更深入的阐述，（1）为何以理想气体为测温物质制造温度计，就消除了对具体测温物质和测温属性的依赖？（2）为何规定三相点为固定点？（3）为何规定三相点的温度为273.16K？这样就让学生懂得了“为什么”，即了解了温标的演变过程以及不同温标间的内在联系，从而能更好地理解和应用书上给出的结论，也对于科学理论的建立过程有次深刻的体验。

3、课下答疑和作业中反馈的问题

我觉得解决这类问题的关键是及时，否则学生积累问题愈来愈多，会逐渐失去学习兴趣。

第三，利用线上直播教学进行集体辅导

理科课程不但需要课上注意听讲，课下也得及时认真复习，并通过做一些练习题来巩固和加深对知识的理解。对于学生课下复习和作业题中碰到的问题需要及时辅导解决。以前也设置过答疑地点和答疑时间，但是由于各种原因效果甚微，而想找个时间进行集体答疑更是不方便。现在线上直播方式却能容易地解决这个问题。例如，我已经在第5周利用他们下午2节自习课时间，结合同学们的要求对第一章的一部分课后习题进行了集体辅导。

第四，充分利用腾讯课堂的“考勤记录”功能对学生进行督促学习。

腾讯课堂课后导出的“考勤记录”详细记录了每个学生进入教室的时间和听课时长，每次下课后我都把考勤记录发到QQ群里，让同学们互相了解、互相促进，同时在学委的协助下查明学生缺勤或迟到的原因，在关心学生的前提下督促他们学习。

第五，注重积极的价值观的引领

课前、课间以至于课后的时间，我认为也是教师和同学们进行心灵交流、价值观引领的好时机。我的方法是选择播放一些音乐。以轻音乐为主，再精选一些歌曲，每次只反复播放一首。比如，为了让同学们感觉到虽然在疫情期间天各一方但又同处一室的亲切感，我在第一次课的课间放的音乐是“相亲相爱一家人”，一开始有同学吐槽“这么老啊”，但听到第二段就有同学说“好听”、“经典”。后来还放过《中国梦》，激发同学们的爱国情怀。课前一般放轻松欢愉感的吉他音乐《咖啡色的城市》，让同学们愉快地进入学习状态。考虑到下午上课容易困，我还在下午上课前放过《爱拼才会赢》，通过耳熟能详的励志歌曲激励同学们克服懒惰情绪，坚持上课。

五、线上教学反思

经过5周的线上《热学》授课实践，从学生反馈看，“腾讯课堂”可以实现传统课堂教学目标。疫情过去之后，仍然可以利用腾讯课堂灵活选择时间进行集体答疑的辅导教学，可以继续发掘和加强启发式教学对师生互动的作用。接下来，除了继续提高在线教学技能，还想利用这次在线教学的机会，选择一段合适的网上慕课，进行一次翻转课堂教学方式的实践探索。教无定法，学无止境，无论遇到什么样的困难，只要心中有学生，有教师职业强烈的责任感，依靠组织，团结协作，总会找到克服困难的办法，圆满完成教书育人的光荣任务。

结语：多难兴邦精诚志，同心同德显担当！向一线的战役英雄们致敬！也为每一位服从命令、坚守阵地、守望相助、静待花开的你我他点赞！我们期待师生携手步入校园的美好时刻早日到来。