大学物理全英文教学中学生学习情况的分析及思考
摘 要
近年随着我国高校国际化要求的提升，很多国内大学开设或增设了全英文授课的本科课程[1]。部分高校为留学生班开设了全英文授课的课程，还有一些高校采取试点的方式，在少量本科专业课程中进行了针对中国学生的全英文授课的探索。而一些国际化程度较高、有海外背景的师资力量雄厚的高校，则大面积开展了全英文授课的课程实践。比如北京大学已经开设了数百门全英文教学课程[2]，清华大学的一些学院已经有半数本科课程为全英文授课[3]，华南理工大学则打造了全面采取英文授课的国际校区[4]。此外，在我国现有的近千个本科阶段中外合作办学项目中[5]，相应的专业课和基础课一般都采用全英文授课。
在全英文教学的实践中，特别是前述的国际化项目中，大学物理作为理工科专业一般都必修的基础课程，其全英文教学具有非常重要的意义。尤其是大学物理课一般在大学一年级开设，往往是中国学生最早接触到的用英文授课的非语言类课程之一。所以能否在使用以英语为媒介的特殊条件下顺利实现大学物理课的学习目标，不仅对学生掌握物理基础知识非常重要，也是培养学生在英语环境下进行学习的能力的重要一环，关系到学生能否适应后续全英文教学课程，乃至能否在国际化项目中顺利成长。
另一方面，大学物理全英文教学开展的时间相对较短，大多在十年以内。相比中文授课的大学物理有长期经验积累和总结，全英文授课大学物理在教学研究领域尚处于探索阶段。目前已发表的相关文献虽然提出了一些全英文授课的普遍问题[1]，包括学生学习效率偏低，信息传递不流畅等，也总结了一些教学环节的改进措施[6,7]，但是总的数量还是非常少。同时，以学生为中心的教学理念强调将学生作为学习的主体，那么对全英文大学物理教学中的最大学生群体大学一年级中国学生的特点分析就至关重要。笔者连续数年承担西南交通大学利兹大学合作办学项目的一年级全英文物理课教学任务，在本文中将介绍和讨论一些在教学活动中观察到的现象和遇到的问题，以此对学生的特点和学生对教学的反馈作了一定程度的分析，也提出了几条应对措施，希望能够对现有的相关教学研究有所补充。
1 课程背景
西南交通大学利兹学院招收土木、机械、信息和电信4个工程专业的本科生，专业和基础课程设置和内容与英国利兹大学相应课程相同，一般按照英方的方式和标准进行教学活动[8,9]。所有专业在一年级都设置了相同的英语、高等数学和大学物理三门全英文授课的基础课程，其中两个学期的物理课（Physics 1, 2）的内容和难度大体上依照利兹大学对国际学生的 foundation year 课程，相比国内一般的大学物理偏简单一些。教材使用了难度很低的《Physics》（Dobson, Lovett & Grace）[10]，同时以比较流行的 Giancoli 编著的《Physics》系列为主要参考书。授课人员以中方教师为主，利兹大学的教师承担一部分内容的讲授。此外除了理论课，还附带有每学期两个实验。学生成绩由期中考试、实验报告和期末考试成绩综合构成。Physics 1, 2不通过的学生在第二学期末有补考机会，如果再不通过则不能进入第二年学习。
历届学生的物理课都有很高的一次通过率（98%以上），但是这也和课程和考试设置得偏容易有关。通过考试成绩的反映和访谈调查，笔者发现总是有一定比例的学生学习效果较差。
因为语言障碍，特别是学生的英文水平差异比较大，部分学生的英文听力和阅读能力上有短板，学习物理知识时可能遇到较大困难这在国内全英文教学中是普遍现象[1]，也是最主要的挑战。为了更好了解学生的情况以应对这一挑战，笔者对授课对象学生的学业表现，包括同期的其他课程在内，做了一定的统计分析。
2 学生情况的分析
对一年级学生的英语、高等数学和大学物理成绩进行关联程度的分析。关联度的定义是两组数据各项分别减去自身的平均值以后，再用自身的标准差归一化，最后取两组归一化后数据内积的平均值。以2018—2019学年的大一学生为例（表1），可以看出两个学期多门课成绩的统计行为有很高的稳定性：两学期的高等数学成绩之间的关联度为较高的0.73，而两学期大学物理成绩的关联度也达到0.72。物理与数学之间的交叉关联度保持在0.6附近。值得注意的是物理成绩与英语之间的关联度（0.5左右）明显高于数学与英语之间的关联程度（0.4左右）。2019—2020学年上学期的课程体现了几乎相同的关联度，下学期因为疫情影响教学方式改变较大，相应成绩的关联度大幅降低，但是仍然体现相同的趋势。这说明虽然同样是全英文授课，但是物理课相比数学课有更多的形象与抽象内容的结合，在学习过程中需要更多地依赖聆听和阅读，所以在学习过程中，语言因素起的作用更大。
一般认为成绩较好的学生大体上各科成绩都好，成绩差的学生往往各科成绩都差。如果把上述内积的值做分段平均的展示，则可以看出不同成绩段学生的两科成绩关联程度，可以证实前述趋势确实明显存在于学生群体中。例如图1所示，英语和物理成绩就体现了这样的关联，特别是在极低分段的关联性最强，说明英语成绩极差的学生和物理成绩极差的学生是高度重合的，对数学而言也是如此。
在对成绩较差学生（大学物理最低的8%）的访谈中，大部分学生对自己的中学英语基础的评价不高，却对自己的中学数学基础有较好的评价，如图2所示。根据自述，他们在学习中的掉队模式一般是：1.高中学过的物理内容大体上能听懂；2.开始讲授新知识时开始完全听不懂；3.课堂练习题基本上不动手做；4.很少阅读英文教材；5.感觉听不懂后开始大量缺勤；6.考试时阅读英文题目非常困难。由此可见，部分学生学习困难是英语能力、学习习惯、自律能力综合作用的结果。特别是后两者应该是起到了主要的作用。近期通过调取物理课未及格的3名学生的高考英语成绩发现，他们的高考英语分数在122~134之间，英语基础其实并不差。可见极个别学生物理课学习非常困难的主要原因还是在于学习习惯，而直接原因是脱离了课堂学习。
3 学生的反馈
通过每个学期的在线问卷调查发现，学生对课程的总体评价是非常正面的。问卷调查中收集了学生提出的希望改进之处，主要集中在这几个方面：
1） 需要更多的练习题。这个问题来自于教材的选取主要教材没有习题，任课教师需要另外选取符合难度要求的英文习题，所以作业和课后练习的量较少。或许这并不具有普遍性，而且在近期大幅增加课后习题量以后，学生这方面的意见明显减少。
2） 需要习题的详细解答。因为相对采用中文的学习，全英文教学中学生的障碍较多，理解问题、甚至包括理解简要解答的效率比较低。同时大部分学生也难以自行寻找英文教辅材料，所以对现有习题详细解答的需求大大超过一般大学物理教学中遇到的情形。这一点应该引起全英文授课者的特别重视。
3） 上课讲得太快，跟不上。因为学生英语水平有一定差异，部分学生上课能听懂一部分，但是接受英文信息的速率低于接受中文信息，所以提出了这样的要求。讲课节奏也是授课者要非常重视的问题。
4） 课程内容缺乏挑战性。这是部分学习能力较强的学生的感受。学生英文水平的差异，进一步放大了同班级学生之间学习能力的差别，导致全英文教学中课程难易程度的把握与平衡比一般的中文授课更加困难。
此外笔者也统计了近4年来学生通过电子邮件问物理课相关问题的次数。需要注意的是这里仍然要求使用英文交流，所以该数据很大程度上反映了中等以上学生的学习热情。从图3中可以看出，除了因为个别学生大量提问而反常的18—19学年下期，学生采用电子邮件提问的热情是逐步下降的，特别是每一学年的上下两个学期相比下降幅度很大，也印证了学生在问卷调查中反馈的课程缺乏挑战性的问题。图3中的“其他问题”主要与课程的组织和管理有关，问题数的稳步下降体现了组织课程方面的逐渐成熟。
4 采取的对策
要解决最根本的难题，即英文交流导致的障碍和一系列后果，并非易事。不少全英文教学的实践者提出了一些改进的办法，包括使用互联网工具[6]、使用混合式教学模式[7]以及课堂上采取多种手段等[6,7]，以拓宽学生获得知识的渠道、提高学生学习的效率。也有一些研究者提出应该在课程内容设置上进行改革，比如对学生进行分层次的教学[11]，或者在教学中特地进行学术英语的训练等[12,13]。
笔者也在条件允许的情况下尽可能做了类似的改进。除此以外，针对前述对学生情况的分析以及学生的反馈，笔者建议采取以下的一些应对措施：
1） 加强课堂互动，采取一些措施（比如课堂测验、点名提问等）保证出勤率。这本来是大学教学最基本的手段，但是笔者认为刚开始接受全面全英文教学的大一学生可能比普通大一学生更需要加强学习纪律，否则在过大的学习环境变化中掉队的风险非常大。
2） 控制语速和节奏，在开始新知识的时候尽量讲得慢一些，尽量用多种方式向学生传递信息，包括语言、屏幕上的文字、播放视频、分享文件等方式，确保英文水平较差的学生也能获取信息。
3） 给学生尽量多的习题，以及习题的详细解答。必要的时候先在课堂上进行推导，再将详细的解答文本分享给学生。
4） 花一点时间像英语课一样讲解重要的物理英文术语。可以提前整理一个中英文对照关键词列表发送给学生，或者在课堂上对词汇本身进行解析。刚进入大学的学生往往对英文物理名词和数学物理常用英文表达方式不熟悉、听不懂，可能是妨碍学生课堂听讲的最大障碍。如果学生能熟悉这些词汇，甚至如果学生只能听懂这些词汇而听不懂别的英文词句，也很可能可以跟得上教学进度。
5） 在授课内容中增加一点比原有大纲更难的选学内容，以提升部分学有余力学生的兴趣。如果要根本性解决课程对不同学生难易差距较大的问题，可能需要对课程体系做大的改变。
5 结语
对于接受全英文教学的中国学生来说，大一的基础课非常重要，甚至可以决定一个学生能否继续全英文环境的学业。笔者在全英文授课的大学物理课中对学生作了一些观察：总结了物理课与英语的关系、收集整理了学习困难学生的反映和学生的普遍需求。笔者把注意力更多放在帮助学习困难的学生上，原因是笔者更加看重大一基础课帮助学生融入英文学习环境的作用，所以致力于尽量给所有学生都提供融入的机会。希望本文的内容可以作为一个不同的视角，为其他的教学实践者提供一些参考和依据。
参考文献
基金项目: 西南交通大学利兹学院2020年本科课程思政项目。
作者简介: 赵可，男， 西南交通大学讲师，主要从事物理教学科研工作, 研究方向为凝聚态物理，zhaoke@swjtu.edu.cn。
引文格式: 赵可. 大学物理全英文教学中学生学习情况的分析及思考[J]. 物理与工程，2021，31（6）：148-152.
Cite this article: ZHAO K. Analysis and reflections on the learning situation of students in University Physics taught in English[J]. Physics and Engineering, 2021， 31（6）：148-152. (in Chinese)
END
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