大学物理混合型教学的学习效果论文.doc

大学物理混合型教学的学习效果论文 摘要:以大学物理的教学为例通过聚类分析和比较分析的方法研究SPOC模式下混合型学习效果提高的原因结果表明导致混合型教学学习效果提高的主要原因是学生利用线上教学增加了有效学习时间 关键词:SPOC;混合型教学;教育研究 近年来随着信息技术的飞速发展以及大规模在线开放课程(MOOC)的出现高等教育的教学理念和教学形式正接受着前所未有的挑战传统的教学以教师为中心教学过程往往是单向式传递的信息是同质的很难实现个性化;学生在学习过程中缺乏实践体验学习过程以记忆理解为主缺少对知识的应用和评价以及基于所学知识的创新这样的教学模式难以适应信息时代的需要MOOC的出现降低了课程的运行成本因而上线课程和受教育人数都在增加这使得学习名校名师的课程不再成为奢望教育变得更加平等对于在线课程学习者可以根据自身的偏好和能力挑选适合自己的课程;在课程进行中学习者还可以和不同知识背景的同伴组成学习小组通过交流学习知识在MOOC的实施过程中教育者可以根据需要形成小规模限制型教学班级(SPOC)结合班级特点开展线上教学但是MOOC课程也存在一些问题比较突出的是难以实现与学习者所处的学习环境的对接1课程与课程之间也缺乏足够的联系2学生难以通过在线平台实现实践性课程的学习;由于缺乏足够的约束机制能完成MOOC课程学习的学生比例偏低采取线上线下混合型教学和翻转课堂的教学模式可以实现在线课程和课堂教学的优势互补一方面相比于在线教育教师的监督作用得到了加强学生完成课程的比例得到大幅度的提高3;另一方面相比于课堂教学教师可以通过选取适当的内容作为线上教学课程降低了授课过程的成本;同时教师还可以根据学生线上学习的反馈信息改进课堂教学;此外在课堂教学中教师还可以引入实践环节强化学生的体验增进教学效果此外根据教育理论学习过程包括程序性学习和启发性学习两种对于以记忆为主的程序性学习学习完全可以以学生自主学习为主;而对于启发性学习过程需要通过作为专家的教师与学生之间的互动来完成实践表明混合型教学模式的教学优于单纯的课堂教学4由此可见将信息技术和课堂教学有机整合有助于形成以学生为中心充分发掘学生自主学习动力和创新能力形成互联网+高等教育教学的特色教学模式提高高等教育的竞争力 1大学物理 SPOC模式混合型教学的实施自年秋季以来基于对SPOC教学模式的研究我们通过翻转课堂将SPOC线上课程和课堂教学结合起来在SPOC线上教学中要求学生完成基本概念的学习和理解;在课堂讨论中强化学生对知识的应用和评价一方面利用线上教学的泛在性学生可以及时弥补在课堂上学习的不足;另一方面通过课堂讨论教师和学生可以及时发现解决问题过程中出现的误区并加以纠正线上课程在中国大学MOOC网站上提供的同济大学大学物理SPOC专区进行整个教学的具体实施过程由图1给出在这个模式中教师首先将准备好的线上教学资料(课程教学视频等)上线供学生泛在学习;课堂上则是相关的讨论活动包含线上学习过程中的自测题、讨论的问题以及能力拓展的问题等图2给出混合型教学班和传统型教学班在学年4次测试中的成绩比较其中测试1和测试2对应于大学物理(上)的期中考试和期末考试测试3和测试4对应于大学物理(下)的期中考试和期末考试从考试成绩上看混合型教学班的成绩相对于传统型教学有所提高与其他混合型教育研究的结果一致符合我们的预期. 2传统型教学效果分析 为了更好地了解混合型教学学习成绩提高的原因我们选取某传统型教学班作为研究对象在教学过程中单独命题以保证4次测试的难度不发生大的变化在测试3、4中加大了课堂教学中强调的内容和方法的考查比例剔除少数长期旷课的学生之后对考试成绩进行分析发现学生成绩并不呈现正态分布而是主要由两个特征峰构成对学生成绩作二聚类分析结果如表1所示从结果上看对于高分段同学4次测试的特征分数没有发生明显变化;而对于低分段同学在测试中加大课堂教学强调的内容和方法的考察后特征分数发生较大幅度的下降从这一结果上看造成低分段学生考试不理想的主要原因是上课时没有集中注意力听讲课堂学习的效果较差此外我们还对该班级的其他科目成绩作了调查并作了相关性分析结果如表2所示该结果表明:物理课程除与高等数学成绩高度相关之外与外语类课程和计算机课程的成绩也中度相关和政治类课程成绩不相关符合我们的预期这说明对于传统型教学方式学生在课堂上课的认真程度是决定多数科目测试成绩的重要因素 3混合型教学效果分析 对学年混合型教学班的卷面成绩作分析发现存在3个特征峰如图3所示由于该教学班单独命题故无法和传统型教学班的成绩作比较将期中成绩作聚类分析同样可以得到高分区中间区低分区3个部分对于低分区学生根据传统型教学班的分析结果我们认为同样存在上课缺乏注意力是影响学习成绩的主要原因通过中国大学MOOC网站我们获得了该教学班3个分数段同学在线学习时间的数据图4图6给出了3个分数段学生观看视频时间与学习成绩之间的关系从图4可知对于低分区学生观看时间与考试成绩的关系和学习曲线十分类似所不同的是随着观看时间的增长成绩达到最大值后逐渐下降而不是趋于饱和成绩与观看视频时间呈负相关出现这一现象可能和学生的注意力有关对于在线学习由于缺乏有效的监督自控能力较差的学生的线上学习效率更加低由于线上学习占用了线下学习时间有效学习时间反而会变得更小图5给出的是对应中间区的情况相对于低分区中间区学生成绩和观看视频时间呈正相关关系相关系数达到062属于中度相关说明中间区学生对在线视频的利用效率高于低分区学生线上学习增加了有效学习时间由此可见混合型教学之所以取得比传统型教学更好的教学效果主要是中间区学生通过增加有效学习时间提高了学习成绩对于高分区学生学习成绩与观看视频时间没有相关性相关系数为003学生通过课堂学习和线下学习已经能较好地完成学习任务线上学习无助于增加有效学习时间学习成绩不因观看视频发生变化 4结论与讨论 在混合型教学模式中不同类型的学生线上学习的效果并不相同对于自制能力较低的学生线上学习时更容易出现注意力不集中的现象通过在线学习无助于增加他们的有效学习时间对于低分区学生也存在数理基础较差的问题在在线学习模式下仍然有不少疑问难以及时解决这也影响了他们的学习效果对于高分区的学生通过课堂教学已经能够较好地掌握所学知识通过在线学习也不能再明显增加有效学习时间只有对于中间区的学生在线学习能够弥补课堂学习的不足对学习起到促进作用使得这些学生学习效率超过低分区学生混合型教学效果的改善主要来自于中间区学生的进步此外学生线上学习的效果还与线上资源的质量有关提高线上资源的质量增加针对低分区学生的视频材料将有可能改善混合型教学的教学效果一方面增强学生之间的互动以及师生之间的互动都是改进混合型教学教学效果的重要措施也是我们下一步工作的重点之一;另一方面不同分数段学生的线上学习效率以及不同聚类学生