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梭哈俄亥俄州立大学包雷教授分享科学教学方法

文:教师发展中心、物电学院 图:教师发展中心、物电学院 / 来源:物电学院 人力资源部 / 2017-07-09 / 点击量:386

  7月3日,美国俄亥俄州立大学物理系教授、博导包雷教授做客梭哈游戏,为广大教师做题为“21世纪科学教学研”专题培训。来自物电、微固、光电、自动化、生命等学院的30余名一线骨干教师参加了培训。本次培训围绕着“21世纪的科学教育目标和导向”“教育改革模式”“主动学习模式的探究实验”三个主题展开,为期3天。

  本次培训开班仪式由物电学院副院长杨宏春主持。物电学院党委书记徐军介绍了主讲人的情况。人力资源部人事劳资办公室主任段培俊致欢迎辞,欢迎包雷教授来校授课。

  培训中,包雷强调教师应用科学方法研究教学。他从多个方面地介绍了美国大学教育以及美国教育体系构建,以及STE(A)M-C、物理教育研究(PER)方面的基本概念。他提出,通过设计科学性的教学实验获取大量真实可靠的教学数据,从而指导教学并确定教学的方向。他认为,用科学的方法研究教学、分析教学、优化教学,是教育改革的基础。关于几乎每位老师都会面临的试卷出题的问题,科学的命题是要通过反复测验而成形的。第一步是将随机抽取30-50名学生做初样题;再重点分析学生的错题,同时针对高频率错题分析学生的解题思路;最后依据分析和数据整理出最终的考试题目。这样做的主要目的是为了让学生掌握解题方法,而不仅仅只掌握知识点。

  关于科学的教改实践流程,包雷谈到:以培养学生主动学习、深度学习为目的,设置各种形式的小班教学,是纠正学生长期处于应试教育下对老师讲授过度依赖的非常好的手段,为了科学鉴定小班式教学的效果,必须先对同等学生群体进行初始能力测定,再随意抽取分为小班主动学习式教育和传统授课教育,期末通过相同试卷再进行能力测定,通过大数据统计学方法,得到客观的有效性评价。

  物电学院和数学学院老师们的纷纷表示,“我们原本认为,在大班教室里进行讨论和小组讨论会受到课堂教学资源限制的影响,效果不佳。包雷教授给我们演示了如何在讲座课上进行探究式教学和互动教学,通过精巧的教学设计,借助科学的教学辅助设备,可以很有效的提升学生的专注力,提高教学效果。”

  关于“学生—以能力培养为导向”这个问题,包雷教授谈到,21世纪的科学教育目标应该定义为能力培养。“授之以鱼不如授之以渔”,所以教育的主要目的并不是知识的积累,而且让学生培养获得知识的能力。为了实现能力的培养,老师们需要提高学生在课堂中的参与度。他详细介绍了翻转课堂(Flipped Classroom):在每次授课、每节课上都可以对现有的教学方法、教学资源进行修补和改善,从而有效地规划学生自由学习的时间,由学生掌握学习主动权。他认为,翻转课堂并不是革命,而是循序渐进的课程设计;不是课内和课外互换,而是在传统授课的基础上不断加入小的“主动学习”环节,比如,每十五至二十分钟授课后加上一两分钟的测验和三五分钟的学生对问题选项的理解表达及辩论,可以在主动、深度学习的同时,培养学生“新四会”能力。

  包雷在课堂上演示了美国大学课堂中常用的学习设备:课堂里的全体学生都可以加入同一个学习界面,学生在座位上通过电脑或平板参与老师发起的题目,设备可以即时统计学生答案的分布规律;老师也可将展示主动权交给某位学生,由他在界面中分享自己的答案,设备也可以即时分析其他同学对他答案的认同度与异议。 

  霍中生老师感到通过培训受益良多:“实践教学本身就是最好的主动学习载体,目前,我们已经采取了启发式教学,通过学生回答问题、学生讲解原理、讲解和示范实验方法等主动学习手段,通过培训,我们将进一步增加学生按能力高低分组、团队式考核打分、进一步扩展设计性和创新性实验内容、扩大学生研发新仪器和开发新实验规模、将CUPT竞赛辩论模式引入大面积教学等手段,进一步实施以主动学习、深度学习为目标的小班式教学。”

  青年教师吴喆说:“包雷教授谈到的教学方法很多是我们国内不曾尝试过的。从一个个小的改变入手,通过长期积累,可以达到更优的教学效果。新颖的教学方式可以长期应用在我们将来的实践中。从基础做起,探索更有效的教学手段,才能真正做到对学生负责,从旧的以教师为主的“满堂灌”授课方式转变为以学生为中心,使学生更加投入的进行自主学习,真正掌握知识和培养能力。”

  来自微固、光电和生命学院的参培老师们表示,教学过程中每位老师都可能遇到各种各样的问题,希望今后可以多一些这样的交流机会,请国外有教学经验的老师分享,从而可以改变我们已固化的思维方式、开拓思路、关注细节,关注教学中的每一件小事,勇于打破教学传统。”

  通过本次教学研究培训,让老师们更深刻地了解到了中美教学现状的差别,并系统地学习了科学地进行教育教学研究的方法。培训结束后,以王清源教授为组长的教授小组和包雷教授详细交流了教育研究与教学改革的方向;物电学院还带领包雷教授参观了学院大物教研课题组,共同商讨共建国际物理教学研究中心等事宜。

  本次培训由人力资源部教师发展中心主办,物理电子学院承办。


  相关链接:

  包雷,美国马里兰大学物理学博士,美国俄亥俄州立大学物理系、教育学院教授,博士生导师。美国国家物理教育协会国际委员会前任主任、俄亥俄州立大学中美教育研究中心主任(CUEE)、REAL 教育研究与评估杂志主编。主要研究方向是学生科学思维能力评价与培养、大数据环境的教育测量评估方法、中美科学教育比较研究、课堂互动探究课程的评估与课程开发、以及计算机辅助教学过程的评估与材料开发。在Science等期刊上发表论文50多篇,受邀报告100余次。美国国家广播电台NPR、英国Nature Physics 杂志、美国 Ohio Dispatch报社、中国China Daily报社等都曾对包教授进行专访报道。


编辑:胡武辉  / 审核:林坤  / 发布者:林坤

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