當COVID-19停止了麵對麵學習時,俄勒岡州立大學的物理教師有兩項重大任務——他們必須創建新的在線實驗室,在學年結束時學習基於代數和微積分的課程,以及快速解決如何在學生不購買任何物理設備的情況下教授遠程物理實驗室。

“當我們在冬季學期的最後一周發現我們必須轉向遠程教學時,我們有兩周的時間來迅速製定計劃,”俄勒岡州立大學教學實驗室主任弗雷德·迪安吉利斯(Fred DeAngelis)說,他負責監督200級物理實驗室的入門。“除了實際創建遠程實驗室之外,我們還必須弄清楚如何從設備和技術的角度進行實驗。對於我們來說,購買並發送設備給大約1500名參加物理導論課程的學生是不可行的,而且由於大學的指導方針,我們也不能要求他們購買自己的設備。”

轉向遠程指令

通過教師領導和教學助理的共同努力,俄勒岡州立大學物理團隊想出了一個計劃。他們首先要求一些研究生助教(助教)將他們的注意力從教學轉移到創造實驗活動上。

助教們跳了進來,放棄了他們的春假,開始概述實驗室的活動。我會和他們以及課程老師一起討論大綱,我們會根據需要在實驗室起草並準備就緒之前進行修改。我們的目標是在遠程教學開始之前,每門課程有三到四個實驗室,然後在整個學期繼續創建過程,”迪安傑利斯說。“這是即時教學的縮影,也是課程講師和助教們英勇合作的努力。這讓我們能夠保持領先。”

從學期開始,實驗室每周使用同步和異步交付模型交付給學生。學生們——單獨或以實驗室小組的形式——也會與教學助理遠程會麵,進行實驗或接受指導,並在整個過程中回答問題。

在任何地方學習物理

第一學期的物理課程涵蓋了各種各樣的概念,從力學到彈丸運動到摩擦。為了研究後一個概念,在一次實驗中,學生們被要求使用一個斜坡和三種家用物品——一種是塑料的,一種是金屬的,一種是木頭的——來研究家庭表麵之間的靜摩擦係數。學生們拍下了物體在各種各樣的試驗中滑下斜坡的視頻,他們使用遊標視頻分析™應用程序分析和比較他們的數據。

俄勒岡州立大學(Oregon State University)副係主任大衛·克雷格(David Craig)說:“我們購買了Vernier視頻分析,作為增強我們物理實驗室的一種經濟有效的方法。”“學生們真的從分析自己拍攝的視頻中獲得了樂趣。我們鼓勵這樣做,因為學生們可以放慢視頻的速度,在分析數據和進行團隊合作的過程中,根據需要重新觀看視頻。”

“我們特別喜歡遊標視頻分析的一點是,學生可以立即使用它,而我們使用的其他程序有一個陡峭的學習曲線,”克雷格補充說。“這對我們和學生來說都是一大優勢。”

前進

俄勒岡州立大學的物理團隊計劃在未來一年繼續使用和改進遠程實驗室。克雷格說:“學生們光坐著聽並不能有效地學習——他們需要始終如一地投入到他們正在學習的內容中。”“作為教育者,我們一直在尋找優化學生學習體驗的方法,尤其是在如今越來越偏遠的環境中。”

對教育工作者

弗雷德DeAngelis
俄勒岡州立大學
科瓦利斯,或

Fred DeAngelis是俄勒岡州立大學教學實驗室的主任。他負責管理200級的物理實驗室。

大衛•克雷格
俄勒岡州立大學
科瓦利斯,或

大衛·克雷格(David Craig)是俄勒岡州立大學的副係主任,也是一名實踐副教授。他的研究主要集中在量子宇宙學和量子基礎。