当2019冠状病毒病疫情停止现场学习时,俄勒冈州立大学的物理教师有两大任务:他们必须创建新的在线实验室,在学年结束前教授代数和微积分课程,以及迅速找出如何在不让学生购买任何物理设备的情况下教授远程物理实验室。

“当我们发现我们必须在冬季学期的最后一周转向远程教学时,我们有两周时间迅速制定计划,”俄勒冈州立大学教学实验室主任Fred DeAngelis说,他负责监督200级物理实验室的入门级。“除了实际创建远程实验室之外,我们还必须从设备和技术的角度弄清楚如何进行这些实验。对我们来说,购买并发送设备给大约1500名选修我们物理入门课程的学生是不可行的,而且由于大学的指导方针,我们也不能要求他们自己购买设备。”

转向远程教学

通过教师领导和助教的合作努力,俄勒冈州立大学物理团队提出了一个计划。他们首先要求一些研究生助教(助教)将他们的注意力从教学转移到创建实验室活动。

助教们立即加入进来,放弃了春假,开始为实验室制定活动大纲。我会与他们和课程导师一起讨论大纲,在实验室起草并准备好之前,我们会根据需要进行修改。我们的目标是在远程教学开始之前,为每门课程准备三到四个实验室,然后在整个学期继续创建过程,”DeAngelis说。“这是即时教学的缩影,是课程教师和助教们真正英勇而合作的努力。这让我们保持了领先地位。”

从学期初开始,这些实验每周都使用同步和异步交付模型交付给学生。学生们——单独或以实验小组的形式——也会与助教远程会面,进行实验或接受指导,并在整个过程中回答问题。

在任何地方学习物理

第一学期的物理课程涵盖了从力学到抛射运动到摩擦的各种概念。为了研究后一个概念,在一个实验中,学生们被要求使用一个斜坡和三种家用物品——一个塑料的,一个金属的和一个木头的——来研究家用物品表面之间的静摩擦系数。学生们在各种试验中拍摄了物体从斜坡上滑下的视频,他们使用了游标视频分析™App来分析和比较他们的数据。

俄勒冈州立大学副系主任大卫·克雷格(David Craig)说:“我们购买Vernier视频分析技术是为了提高我们的物理实验室的性价比。”“学生们从分析自己拍摄的视频中获得了乐趣。我们鼓励这样做,因为学生可以在分析数据和虚拟小组合作时,减慢视频速度,根据需要重新观看。”

“我们特别喜欢Vernier视频分析的一点是,学生可以立即使用它,而我们使用的其他程序有一个陡峭的学习曲线,”Craig补充说。“这对我们和学生来说都是一大利好。”

前进

俄勒冈州立大学的物理团队计划在来年继续使用和改进远程实验室。克雷格说:“仅仅坐着听是不能有效地学习的,他们需要始终专注于所学的内容。”“作为教育工作者,我们一直在寻找优化学生学习体验的方法,尤其是在当今日益偏远的环境下。”

对教育工作者

弗雷德DeAngelis
俄勒冈州立大学
科瓦利斯,或

Fred DeAngelis是俄勒冈州立大学教学实验室的主任。他负责200级物理实验室的入门。

大卫•克雷格
俄勒冈州立大学
科瓦利斯,或

大卫·克雷格(David Craig)是俄勒冈州立大学的副系主任,也是一名实践副教授。他的研究重点是量子宇宙学和量子基础。