洪錦泉，鄭 標，王 靜，翁佳璐，李曼婷

(閩江學院 物理與電子信息工程學院，福建 福州 350108)

《中國教育現(xiàn)代化2035》提出要統(tǒng)籌建設一體化智能化教學平臺，加快推進智慧教育創(chuàng)新發(fā)展.以新媒體與信息技術(shù)為支持，融合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)構(gòu)建智慧平臺，是教育信息化的必然要求[1].在此背景下，如何以信息技術(shù)為載體，構(gòu)建高效的教學模式以實現(xiàn)智慧教學，就成為研究熱點[2].由清華大學在線教育辦公室與學堂在線共同研發(fā)的智慧教學工具—雨課堂，能實現(xiàn)教學信息數(shù)據(jù)化、智慧化，為實現(xiàn)以生為本、高效互動的教學模式提供了技術(shù)支持[3].基于此，依據(jù)雨課堂的智慧教學模式設計原則，探索適用于《大學物理》課程智慧課堂教學模式，并以“剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量和角動量守恒定律”教學內(nèi)容為例，開展基于雨課堂的智慧課堂教學實踐，結(jié)果表明：雨課堂有助于促進課堂互動，還原學習行為，改善教學質(zhì)量.

1 雨課堂簡介

雨課堂是一種將多媒體幻燈片(PPT)、慕課(MOOC)資源、微信(WeChat)融為一體的智慧教學工具[4].基于雨課堂平臺，學生可以通過微信參與答題、簽到、彈幕等，能夠?qū)崿F(xiàn)師生高效的實時互動，而且操作十分便捷[5].同時，雨課堂能夠?qū)崟r記錄課堂情況、答題情況(包括客觀題與主觀題)[6].基于雨課堂的智慧課堂教學有助于教師以學習者為中心，構(gòu)建一種互動實時、反饋高效、評價科學的教學新模式；同時使教師利用信息技術(shù)優(yōu)勢，通過記錄與分析全景的學習行為，促進教學向“數(shù)字驅(qū)動”轉(zhuǎn)變[7].由此可以看出，基于雨課堂的智慧課堂能夠有效推動教學改革，是開展智慧教學的重要載體.

2 基于雨課堂的智慧課堂教學設計

2.1 教學改革設計原則

2.1.1 注重過程，循序漸進

教師在教學過程中，要注重學生的學習過程與學習習慣；在教學評價環(huán)節(jié)，不僅堅持傳統(tǒng)的形成性評價，更要注重過程性評價，盡可能全方位、客觀準確地還原學生學習過程.同時，要求教師根據(jù)教育學與心理學等相關(guān)學科，在教學過程中及時發(fā)現(xiàn)問題，循循善誘，持續(xù)改進，以期達到良好的教學效果.

2.1.2 尊重差異，因材施教

教學過程要遵循學生成長與發(fā)展規(guī)律，關(guān)注學生學習效果和個性發(fā)展，更新課程內(nèi)容資源；在設計教學過程、制作學習材料時，要尊重學生個性，根據(jù)不同學生學習特點，制作有一定知識層次教學資料；利用大數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)出來的學生的能力特征，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、指標相關(guān)性、動力學機制分析，提出更有針對性的培養(yǎng)方案.

2.1.3 基于數(shù)據(jù)，精準教學

充分應用現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的“紅利”，利用雨課堂開展智慧課堂教學改革，實現(xiàn)教學過程精準定位、精準教學.通過雨課堂獲取可靠的學習者行為數(shù)據(jù)，有助于教師較客觀地還原學習者的學習過程，有助于教師科學、合理地利用信息技術(shù)，促進教學由“經(jīng)驗驅(qū)動”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”轉(zhuǎn)變.

2.2 設計思路

傳統(tǒng)教學以教師為主導，學生學習缺乏主動性，教學效果不佳[8].為此，以雨課堂載體，為教師進行“線下+線下”混合式教學提供智慧化環(huán)境；同時利用雨課堂全景化學習軌跡記錄功能，還原學生學習行為，為教師構(gòu)建基于“線下+線下”量化的學習評價體系提供準確、可靠、科學的數(shù)據(jù).便于教師及時調(diào)整教學策略，實現(xiàn)精準教學.基于雨課堂的智慧課堂教學設計思路如圖1所示.

圖1 智慧課堂教學設計思路

2.2.1 混合式教學模式構(gòu)建

以雨課堂的混合式教學模式如圖2所示.該模式從教師與學生兩個維度出發(fā)，教學過程涵蓋“課前—課堂—課后”全過程.課前，師生通過雨課堂完成課前作業(yè)發(fā)布與預習；課堂上，師生通過雨課堂完成全方位互動；課后，以雨課堂為載體，師生完成課后復習與教學反思.

圖2 基于雨課堂的混合式教學模式

2.2.2 多元評價方式構(gòu)建

教學評價是對教師的教學效果、學生的學習過程及結(jié)果活動的評價，對教學活動起到調(diào)節(jié)修正與指導激勵的作用.智慧課堂的教學評價是以整個學習過程所形成的數(shù)據(jù)為基礎進行量化評價，方式包括形成性、總結(jié)性評兩個部分.評價內(nèi)容包括學生知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等，通過量化的多維評價指標的考查，全面、準確地進行學習效果評價，以期提升學生學科素養(yǎng).智慧課堂改變了傳統(tǒng)單一的評價方式，整合了貫穿“線上”和“線下”學習過程的行為數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多元化、個性化的評價.雨課堂的智慧化數(shù)據(jù)記錄功能使得教師量化學生線上學習行為(如表1所示)變得有理、有力、有節(jié).

表1 “線上”+“線下”評價量化表

3 基于雨課堂的智慧課堂教學實踐

以《大學物理》(馬文蔚等編著，第六版)“剛體定軸轉(zhuǎn)動的角動量和角動量守恒定律”(第四章第三節(jié))為例，開展基于雨課堂的智慧教學實踐.

3.1 課前預習與微信推送

教師通過雨課堂事先將教學資源發(fā)送給每位學生.課前教學資源包括：教學課件1份，有關(guān)貓旋現(xiàn)象的網(wǎng)絡視頻以及思考題2題.思考題的問題為貓旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象與爬繩問題兩題.

問題1：貓旋問題：為什么貓從高空下落不容易受傷？

問題2：爬繩問題：質(zhì)量均為m的A和B兩人同時從靜止開始爬繩.已知A的體質(zhì)比B的體質(zhì)好，A相對于繩的速率VA大于B相對于繩的速率VB.請問A與B誰先到達繩子頂端(設置了四個選項，分別是A先達到、B先到達、同時到達與無法判斷)，為什么？同時，要求學生先自行查閱資料，了解生活中與“角動量”相關(guān)的物理現(xiàn)象.學生在手機微信中接收到教師發(fā)送的課程資料，一方面可以更好地進行預習，另一方面可以通過微信端進行答題與問題留言，實現(xiàn)課前師生互動.

3.2 課堂教學

新知識點引入前，先通過雨課堂回顧預習作業(yè)的題目：貓旋現(xiàn)象與爬繩問題.指出這些問題與本節(jié)課所學的內(nèi)容息息相關(guān)，激發(fā)學生的學習興趣.引導時，注意融入思政教育元素：要善于利用科學知識武裝自己.

表2 課堂教學實施過程

3.3 課后反思

課后反思除了傳統(tǒng)的教學反思方法外，還需依賴于利用雨課堂的大數(shù)據(jù)(如圖3所示)進行學生學習行為分析.當然，想要完成基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的教學方式改進，最終實現(xiàn)智慧教，要求教師一方面要盡可能全面聚焦可測的學生學習行為數(shù)據(jù)，采用的學習行為數(shù)據(jù)更全面，學生學習行為分析越準確；另一方面，要依據(jù)雨課堂的統(tǒng)計結(jié)果，選用合適的學情分析工具(如Excel等)，準確分析每位學生的學習習慣與特點，最終實現(xiàn)智慧教學.

圖3 部分學習行為數(shù)據(jù)

4 結(jié)語

通過基于雨課堂的課程智慧課堂教學模式構(gòu)建與實踐，結(jié)果表明：基于雨課堂的智慧教學模式具有眾多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：教學反饋實時化、教學形式新穎化、教學記錄全面化、教學手段便捷化、教學方式智慧化.同時，雨課堂為實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的學本教育提供了技術(shù)保障.雨課堂的出現(xiàn)，學生所有的學習行為數(shù)據(jù)均可以被自動完整采集，有助于教師系統(tǒng)分析學生學習的時間與學習活躍度，了解學生線上學習的特點、習慣與效果，線下學習存在的問題與困難，探索“線上”與“線下”教學活動的有機融合.當然，基于雨課堂的智慧課堂教學，學生學習行為分析也是智慧教學的重要組成部分，基于Excel的行為分析還不足以全面、快速地反映學生學情，此部分內(nèi)容還有待進一步挖掘與研究.