電磁學(xué)開放式精品示范課堂的創(chuàng)新探索與實(shí)踐

　　摘 要：為響應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的號召和要求，在電磁學(xué)教學(xué)中開展開放式精品示范課堂的創(chuàng)新探索與實(shí)踐。文章設(shè)計了以“開放交互”為教學(xué)理念核心的教學(xué)模式；探索了課前、課堂中、課后教學(xué)環(huán)節(jié)中的開放式精品示范課堂的教學(xué)組織形式；研究了與之相適應(yīng)的，可進(jìn)一步提高教學(xué)效果的系列教學(xué)方法；提出了開放式精品示范課堂教學(xué)模式在處理教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)的有效解決辦法；設(shè)計了科學(xué)合理的開放式精品示范課堂的考核評價方案。教學(xué)實(shí)踐和反饋表明，開放式精品示范課堂教學(xué)模式是值得推廣和應(yīng)用的教學(xué)模式，是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代高校教學(xué)模式的創(chuàng)新之舉。
　　關(guān)鍵詞：電磁學(xué)；開放式精品示范課堂；教學(xué)理念；教學(xué)模式
　　中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1673-8454（2018）12-0056-03
　　隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的到來，涌現(xiàn)出各種新的教學(xué)方法與教學(xué)模式，例如MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式學(xué)習(xí)等，[1-5]也出現(xiàn)了許多新的教學(xué)資源平臺，例如iCourse、Coursera、edX、果殼網(wǎng)、雨課堂、網(wǎng)易公開課等。但是MOOC、SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)模式都是“舶來品”，必須結(jié)合我國學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)傳統(tǒng)、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)課程做出“本土化”的改造與革新，才可真正發(fā)揮其在教學(xué)中的作用。同時在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下，單一的教學(xué)方法和某一教學(xué)資源平臺已不能滿足和適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)習(xí)者的需求。為實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，實(shí)現(xiàn)各種教學(xué)方法與教學(xué)模式的優(yōu)勢互補(bǔ)、博采眾長，充分利用各種優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，基于上述情況，電磁學(xué)教學(xué)團(tuán)隊設(shè)計了“開放式精品示范課堂”教學(xué)模式，并將其付諸實(shí)踐，在實(shí)踐中繼續(xù)探索和完善，為先進(jìn)教學(xué)理念和教學(xué)模式的“本土化”創(chuàng)新設(shè)計與研究提供了理論和實(shí)踐參考。
　　一、開放式精品示范課堂教學(xué)理念
　　教學(xué)理念是教學(xué)模式的核心，必須與時俱進(jìn)，我們主動迎接“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代的挑戰(zhàn)，將“開放與交互”作為“開放式精品示范課堂”教學(xué)理念中的核心，如圖1所示。
　　“開放”是指教學(xué)資源、教學(xué)時間、教學(xué)空間、教學(xué)組織形式和考核評價方式的開放，另外“開放”是為了更好地開展師生、生生之間的“交互”。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”時代，教學(xué)資源不再局限于選用的教材，充分利用MOOC、Coursera、iCourse、edX等豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，博采眾長，學(xué)生可以利用它們進(jìn)行課前學(xué)習(xí)。教室也不再是進(jìn)行教學(xué)的唯一空間，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行線上學(xué)習(xí)，師生、生生也可以通過電腦、手機(jī)進(jìn)行交互學(xué)習(xí)。教學(xué)時間也不局限于課堂教學(xué)時間，課下時間也是交互學(xué)習(xí)時間，可以隨時完成學(xué)習(xí)任務(wù)或提出學(xué)習(xí)問題、進(jìn)行討論等。課堂教學(xué)組織形式不再是 “以教師為中心”，不再是傳統(tǒng)的“滿堂灌”，轉(zhuǎn)而是在“教師主導(dǎo)”下的“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，考核評價方式的開放是指采用多元化的過程性評價，不再是以期末筆試為主的終結(jié)性評價。
　　二、開放式精品示范課堂教學(xué)設(shè)計與實(shí)施
　　1.教學(xué)組織形式
　　為了最大限度提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)一步解放思想與時俱進(jìn)，我們在教學(xué)組織形式方面進(jìn)行創(chuàng)新，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容靈活運(yùn)用不同的教學(xué)組織形式達(dá)到教學(xué)的最優(yōu)化，提高教學(xué)效能。設(shè)計的電磁學(xué)開放式精品示范課堂教學(xué)組織形式如圖2所示。
　　在圖2的教學(xué)組織形式中，教師只起主導(dǎo)作用，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新靈感。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，應(yīng)留給學(xué)生更多的時間自主學(xué)習(xí)、思考、內(nèi)化知識，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。課前教師把學(xué)習(xí)內(nèi)容、知識點(diǎn)變成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)和問題，提供相應(yīng)的教學(xué)資源和信息給學(xué)生，學(xué)生進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，并完成相關(guān)檢測，發(fā)現(xiàn)問題。課堂中主要采用交互式教學(xué)形式，針對問題進(jìn)行交流討論、互助學(xué)習(xí)。課堂上教師講解精煉，主要是深化教學(xué)內(nèi)容；有時由學(xué)生就某個知識點(diǎn)進(jìn)行講解，師生、生生相互討論交流，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性；有時采用提問方式，教師針對教學(xué)內(nèi)容提出問題，由學(xué)生開展討論，最后師生共同總結(jié)、評價。課堂上鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問題，互助解決問題，開啟學(xué)生的批判性思維和創(chuàng)新思維。課后學(xué)生對知識點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，再作提升與拓展訓(xùn)練，完善知識結(jié)構(gòu)，教師進(jìn)行輔導(dǎo)和教學(xué)反思。
　　2.教學(xué)方法
　　在電磁學(xué)教學(xué)過程中，需根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)靈活交叉運(yùn)用各種教學(xué)方法，如講授法、發(fā)現(xiàn)法、演示與觀察法、啟發(fā)式、探究法、類比法、討論法、專題學(xué)習(xí)法等進(jìn)行教學(xué)，使之優(yōu)勢互補(bǔ)，高效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
　　例如在學(xué)習(xí)靜電場求解時，采用討論法、啟發(fā)式和探究法進(jìn)行教學(xué)，由簡單到復(fù)雜，循序漸進(jìn)，按照點(diǎn)線面體、離散連續(xù)、真空介質(zhì)、孤立聯(lián)系（相互作用）、靜止運(yùn)動（變化）、理論應(yīng)用（實(shí)驗）的思路，[6]逐步引導(dǎo)學(xué)生自主探索如何應(yīng)用微元法、疊加法和高斯定理法求解復(fù)雜帶電物體或系統(tǒng)產(chǎn)生的電場。在學(xué)習(xí)穩(wěn)恒磁場時，引導(dǎo)學(xué)生采用類比法，將“點(diǎn)”的概念換成電流元，理解畢奧-薩伐爾定律在穩(wěn)恒磁場中的地位類似于點(diǎn)電荷或電荷元場強(qiáng)表達(dá)式在靜電場中的地位，采用與靜電場中類似的學(xué)習(xí)思路，由學(xué)生逐步探究復(fù)雜通電物體或系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場。在學(xué)習(xí)高斯定理時，采用講授法、討論法，通過分析推理、歸納，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生從特殊到一般，從簡單到復(fù)雜，一步步進(jìn)行探究，最后“發(fā)現(xiàn)”、“總結(jié)”出高斯定理的一般表達(dá)式，深入理解、正確運(yùn)用高斯定理求解場強(qiáng)。另外在學(xué)習(xí)霍爾效應(yīng)時，采用演示與觀察法、討論法得到霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理與規(guī)律，采用啟發(fā)式、探究式對霍爾效應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)和討論，揭示一些工程檢測裝置的奧妙，學(xué)生自己動手設(shè)計并制作應(yīng)用霍爾效應(yīng)的裝置，充分調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新潛能。采用類比法學(xué)習(xí)穩(wěn)恒磁場和靜電場的性質(zhì)與規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生寫出它們的通量（散度）和環(huán)流（旋度）的表達(dá)式，總結(jié)出麥克斯韋方程組。采用類比法學(xué)習(xí)磁介質(zhì)在外磁場發(fā)生磁化與電介質(zhì)在外電場中發(fā)生極化的規(guī)律、介質(zhì)中場的求解方法等。
　　通過這些教學(xué)方法在電磁學(xué)中的靈活運(yùn)用，充分激發(fā)了學(xué)生的求知欲、創(chuàng)新欲，提高了他們的自主學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了他們的科學(xué)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了開放式精品示范課堂的教學(xué)目的。

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