張迪

[關鍵詞]雨課堂;翻轉(zhuǎn)課堂;案例教學;土壤污染與防治課程;教學改革

土壤污染與防治課程是高等學校環(huán)境工程專業(yè)開設的一門重要的專業(yè)課，其教學任務是引導學生從科學的角度理解土壤基礎知識和土壤污染的相關理論，了解污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，掌握污染土壤的修復技術。環(huán)境工程專業(yè)學生不僅要學習土壤學和土壤污染相關的理論知識，更應該具備利用理論知識解決實際問題的能力，這就需要改革以教師講授為主的教學模式。

一、雨課堂工具的引入與功能

筆者前期已經(jīng)在土壤污染與防治課程嘗試開展“翻轉(zhuǎn)課堂+案例教學”并取得了一些初步成效[1]，但是也存在一些問題。例如教師無法及時掌握學生課前預習情況;在以小組為單位的學習中，部分學生的參與度低，而前期學習投入不夠又會導致課堂活躍度不夠;課后的復習和反饋也不夠及時。這些方面都影響了翻轉(zhuǎn)課堂的應用效果。為了探索問題解決的對策，本課程在之前的基礎上引入雨課堂工具。

雨課堂作為一個混合式教學工具，成功地將復雜的信息技術手段與PowerPoint、微信結(jié)合起來，建立起教師課堂教學與學生課外預習間的溝通橋梁，讓課堂互動永不下線[2-3]。這一工具的運用可以完整地將課前、課中和課后的各個環(huán)節(jié)有機結(jié)合起來，為整個教學活動提供有效的數(shù)據(jù)支撐，以保證教師能夠隨時查看學生課前預習情況和課堂表現(xiàn)情況，為后期教學進度的修正和教學內(nèi)容的優(yōu)化提供科學依據(jù)[4]。而且雨課堂的掃碼進課堂、課上隨機點名、課后作業(yè)和手機答疑等功能，又具有監(jiān)督學生出勤，促進學生積極回答問題、及時鞏固所學知識等作用，有利于形成良好的課堂氛圍，提升課堂質(zhì)量。

二、基于雨課堂的翻轉(zhuǎn)課堂+案例教學設計

基于雨課堂的翻轉(zhuǎn)課堂與案例教學相結(jié)合的深度學習模式，即通過將異步學習與同步探究相結(jié)合來引導學生進行深度學習的模式，如圖1所示。

深度學習模式主要分為三部分：一是理論基礎知識，掌握土壤污染修復相關的基礎知識，這部分知識的掌握為后期的案例分析和方案設計奠定理論基礎;二是典型案例分析，利用前期學習的土壤污染相關知識分析國內(nèi)外典型土壤污染案例，發(fā)現(xiàn)問題，找出問題產(chǎn)生原因;三是進行土壤污染修復方案設計與評價，利用掌握的理論知識進行土壤污染修復方案的制訂、評價和選擇。后兩部分的內(nèi)容是對理論知識的實際運用。

（一）基礎理論部分

1.課前準備

教師將課上要講授的土壤基本組成、土壤性質(zhì)壤污染等理論知識點做成預習資料，通過雨課堂在上課之前推送給學生（資料一般以PPT和視頻為主，教學難點和重點以短視頻形式呈現(xiàn)）。學生根據(jù)教師布置的預習任務進行課前學習，對不懂的地方進行記錄并自行查找資料或與同學討論解決，留待課堂提問、討論。在課前學習過程中，教師應及時提醒、督促學生完成相應的學習任務，并通過軟件在線查看功能，了解學生的預習進度，同時多與學生溝通，以便能及時修改、完善課堂教學內(nèi)容。

2.課堂互動

土壤污染與防治這門課程的基礎理論部分采取的互動方式主要包含課堂討論、隨機點名、隨堂練習和隨堂測驗等方式。一般會在知識點學習結(jié)束后插入隨堂練習或者課堂討論環(huán)節(jié)，學生在手機上作答，這樣既可以活躍課堂學習氣氛也可以讓學生鞏固所學的知識。尤其是雨課堂特有的彈幕功能可以讓課堂討論得以輕松地實現(xiàn)。因為是匿名回答問題，學生可以通過這個功能把真實的想法展現(xiàn)給老師。除此之外，教師可以通過雨課堂掌握學生出勤情況，也可以隨機點名讓學生回答問題。

3.課后鞏固

課后利用雨課堂推送練習題，要求學生限時完成，及時鞏固課堂上的學習內(nèi)容。教師分析軟件平臺記錄的數(shù)據(jù)，梳理學生學習難點，進行進一步的答疑解惑，同時對每節(jié)課的教學進行反思、總結(jié)，對整個課程教學進行科學的調(diào)整。

（二）典型案例部分

1.課前準備

這部分內(nèi)容的綜合性很強，要求學生對基礎理論知識進行綜合運用，學生獨立完成比較困難，一般需要分組討論、共同完成。教師根據(jù)學生前期學習情況，將全班學生分成幾個學習小組。比如土壤污染與防治這門課程，教師根據(jù)學生理論知識的掌握情況、學習效果，精選土壤污染相關案例，擬制討論題目和學習目標、要求，通過雨課堂在線發(fā)布，給學生布置學習任務。學習小組先集體研究、討論老師布置的相關案例，再根據(jù)學習要求查閱相關文獻資料，同時與前期學習的理論知識相結(jié)合，進一步討論分析案例反映的問題及其解決思路與方案，在上課前將整個學習成果通過雨課堂平臺反饋給老師，以供老師了解學情。

2.課堂翻轉(zhuǎn)

教師根據(jù)各小組的課前學習情況，引領學生開展課堂翻轉(zhuǎn)。課堂學習以學生為主角，教師只是引導者。這一過程中，由于具有課前學習的基礎，學生能夠有意識地去分享已經(jīng)掌握的知識，同時主動去學習感到有疑惑的問題，提高課堂學習效率。教師可以進一步引導學生拓展思維，從不同的角度思考問題，發(fā)表不同的觀點，并將思考和看法進行總結(jié)，從而挖掘更深層次的知識[5-6]。

3.課后總結(jié)

經(jīng)過課前學習和課上討論后，學生對案例有了更深的認識，這時可以要求學生在剖析典型案例的過程中有意識地串起碎片化知識，實現(xiàn)知識的淺層次建構[7-8]，再通過雨課堂反饋給老師。這樣既可以讓教師進一步了解學生對知識的整體掌握情況，又可以促使學生分析總結(jié)問題能力的提高。

（三）方案設計與評價部分

修復方案設計與評價必須在掌握與土壤相關的基礎理論知識以及土壤污染相關知識的基礎上進行。教師在土壤污染典型案例的分析討論中啟發(fā)學生以小組為單位主動查閱資料并設計出符合要求的修復方案。學生在設計方案時遇到的各種問題一般可以通過參考典型案例和查找資料得到解決。例如，對于污染土壤重金屬植物修復技術，可以參考教師講授的典型案例“湖南郴州市蘇仙區(qū)發(fā)生的一起嚴重砷污染土壤事故，利用重金屬砷超積累植物蜈蚣草進行修復后，五年時間降至安全范圍”的相關資料。學生如果遇到經(jīng)過小組討論、查找資料等都不能解決的問題，可以及時通過雨課堂平臺反饋給老師。反饋問題要具體說明進行到哪一步、遇到什么問題。教師獲取信息后，對共性的問題采取發(fā)布信息、資料等方式加以說明和解決，以便學生能及時進行后續(xù)的學習;對個別小組存在的問題可以采取一對一溝通的方式解決。案例教學的開展能夠使學生置身于案例背景和角色之中，積極思考，鍛煉發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，切實感受到知識應用于實際的價值與樂趣。

在修復方案的設計、實施與評價中，學生可以借助雨課堂工具展開實時交流，發(fā)表各自的看法。每位學生的觀點、看法都會被雨課堂記錄并呈現(xiàn)出來，形成多樣化的觀點。學生帶著多樣化的觀點進一步收集和完善資料，在下一次的同步探究中進行新的討論和分享。這樣經(jīng)過數(shù)次的討論和分享后，學生能夠在分享知識的同時逐步完善自己的整體知識框架。

三、基于雨課堂的翻轉(zhuǎn)課堂與案例教學相結(jié)合的深度學習模式分析

整個學習過程主要包括異步學習和同步研究，課前是異步學習。同步研究主要從以下兩個方面進行：（1）教師進行專題講授或者組織學生討論異步學習中反饋的問題。專題講授一般是比較重要的知識點或者難點，也可以是學生學習中存在的共性問題，教師經(jīng)過提煉總結(jié)進行講授。同時根據(jù)學生前期的學習效果，引導學生為下一步的異步學習確立目標、指明方向。（2）教師組織學生進行方案設計項目交流。主要匯報項目進展過程、項目內(nèi)容、項目存在的問題、解決問題的方法和策略以及在項目設計實施過程中的思考和收獲等。每個小組匯報完畢后，其他小組可以提出問題、看法和建議，教師引導學生對有不同觀點的內(nèi)容進行深度解讀，實現(xiàn)全方位的交流和思想觀點的碰撞。教師通過推動各小組進行深度交流學習，進一步引導學生開拓思路，同時鞏固前期的學習效果[9]。

課前異步學習和課上同步研究雙管齊下，有助于學生掌握學習方法和學科知識框架，加強總結(jié)、凝練、分享知識的能力，拓展高階思維和認知能力，提高深度學習效果。教師能夠根據(jù)課上同步研究的效果和存在的問題及時調(diào)整教學方法和教學策略，而且學生在交流過程中提出的某些觀點也可能促進教師思考教學中的問題，從而實現(xiàn)教學相長。

四、基于雨課堂的翻轉(zhuǎn)課堂+案例教學實踐效果與評價

經(jīng)過兩個學期的對照發(fā)現(xiàn)，實施教學改革的班級整體表現(xiàn)情況更好。這個班級的大部分學生對土壤污染與防治課程的學習興趣和學習積極性明顯提高，課堂氛圍、課堂專注力和課堂學習效率比對照班級和往屆學生的表現(xiàn)情況都好。其中非常明顯的區(qū)別是實施翻轉(zhuǎn)課堂模式的班級學生更愿意獨立思考，部分優(yōu)秀的學生能夠主動提出科學問題，在教師的啟發(fā)下愿意進一步查閱相關資料解決問題;甚至有的學生因此對土壤污染修復技術很感興趣，在原來學習的基礎上思考、改進技術方法，進而申請專利、組成團隊參加大學生“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽，這是一個非常大的突破和進步。而對照班級的學生基本上是滿足于老師的傳授和灌輸知識，學習較好的學生也僅僅是認真完成老師布置的作業(yè)，其自主學習能力、獨立思考能力沒有得到較好的鍛煉和提高。

課程結(jié)束之后，筆者進行問卷調(diào)查和訪談時發(fā)現(xiàn)這種模式非常受學生歡迎，許多學生都表示比以前的課堂有意思，也愿意積極參與進來。但是也有學生表示剛開始有點不適應，覺得課后需要花大量時間查閱資料，甚至要閱讀很多文獻才能完成老師布置的任務，壓力有點大。這主要是因為自愿分組的時候經(jīng)常是學習好的學生愿意在一起，學習成績相對較差的學生分在一起，這就直接導致學習能力強的學生完成任務得心應手，形成良性循環(huán)，而部分學習困難的學生會感到吃力。這是今后需要改進的，一方面要合理分組，另一方面是前幾次課的學習任務要稍微簡單和輕松，讓學生有一個適應的過程，循序漸進。

五、結(jié)語

將雨課堂、案例教學與翻轉(zhuǎn)課堂三者有機融合起來構建深度學習模式能夠有效突破課程課時的限制，引領學生拓寬知識面、學習更多知識。雨課堂工具的引入將課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)有機銜接起來，促使學生充分利用課余時間，提高了教學的有效性和延續(xù)性，加強了教師與學生的互動。深度學習模式有助于培養(yǎng)學生自主學習的能力，挖掘?qū)W生的學習潛能，激發(fā)學生的學習興趣，增強課堂教學活力，提高課堂教學質(zhì)量。但是，這種模式也存在一定的弊端，部分自主學習能力和自制力較差的學生課堂學習可能比較吃力，而且有些學生對手機有高度依賴性，有可能借此機會在課堂上光明正大地玩手機，這是在教學實踐中需要想辦法解決的。