基于雨課堂的大學物理精準教學課堂設計與實踐

張暉 張勝海 苗勁松 衛正統

[摘 要]“互聯網+”環境下信息化技術的快速發展和2020年疫情特殊時期突發情況的任務驅動，不僅加深了教學與技術的融合程度，也加速了課堂教學的改革進度。針對傳統課堂教學難以完全應對疫情特殊時期教學需求的現狀，文章介紹了依托雨課堂等信息化平臺構建線上精準教學課堂的設計思路和課前—課中—課后三階段的實施情況，就傳統實體課堂教學和純粹線上教學對教學生態的影響，進行了思考和討論。

[關鍵詞]大學物理;網絡教學;精準教學;雨課堂

[基金項目]2019年12月信息工程大學校級教學研究課題“以學為中心的大學物理課程混合式教學研究與實踐”（JXYJ2019B013）;2019年1月信息工程大學校級混合式教學模式改革重點項目“基于小規模限制性在線課程（SPOC）的《大學物理》混合式教學模式研究”

[作者簡介]張 暉（1985—），女，河南濮陽人，理學博士，信息工程大學基礎部副教授，主要從事大學物理教學與研究。

[中圖分類號] O4-4;G434[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）47-0-03[收稿日期] 2020-05-25

一、引言

2015年3月5日，《政府工作報告》首次提出指定“互聯網+”行動計劃，旨在推動移動互聯網、云計算、大數據等新一代信息技術與現代制造業等領域的融合創新。在教育領域，各種基于“互聯網+”信息化技術的迅速發展，使得MOOC、翻轉課堂等教育理念逐步地成為現實，使得教育資源得到極大地豐富、教學環境由線下向線上—線下轉化，使得以學為中心的教學模式成為可能。2019年10月，教育部先后發布了《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》[1]、《關于一流本科課程建設的實施意見》[2]，強調本科教育的重要性，要求積極發展“互聯網+教育”、探索智能教育新形態，推動課堂教學革命。

2018年秋季學期開始，筆者所在教學團隊就開展了基于智慧課堂—雨課堂的大學物理混合式教學模式探索，并在2019年全國高校混合式教學設計創新大賽中取得第32名的好成績，獲得“設計之星”獎項[3]。2020年春新型冠狀病毒疫情促使我們對線上教學進行了更深入的探究和實踐。那么，如何利用基于互聯網的信息化技術助力疫情期間大學物理課程線上課堂開展精準教學，是值得深入思考與認真謀劃的重要課題。

二、大學物理教學現狀分析

以物理學基礎為內容的大學物理課程是高校理工科各專業的一門重要的通識性必修基礎課程。它不僅具有高度的理論性和嚴謹的邏輯性，同時又是一門以實驗為基礎的課程，要求學生既要有一定的高等數學知識基礎，又要具備一定的邏輯推理能力和空間想象能力。而高中階段的物理教學在物理知識、原理和規律的基礎上，側重于定性分析、特例問題以及初等數學的應用，學生對物理知識的掌握不夠系統，對物理學各部分之間的橫縱向聯系不夠清晰，對現象背后物理本質的學習不夠深入。因此，學生普遍感到大學物理有一定的難度。此外，高中階段各地區教育水平的差異導致一部分學生的學習基礎較弱，這對差異化教學和個性化教學提出了更高要求。目前，傳統的線下課堂教學難以滿足學生差異化和個性化的教學需求。

在教學過程中，學生的學習基礎、學習狀態是教師進行教學設計的基礎。在傳統的線下教學中，師生之間難以建立持續的、有效的互動渠道，教師往往是根據自身的教學經驗和大多數學生的情況進行教學設計，有可能在教學策略的選擇和教學活動的開展中出現偏差。師生無法在有限的課堂時間里進行充分的交流互動，教師就會不自覺地希望學生跟著自己的思路學習。教學活動就逐漸偏離了以學為中心的原則。如此，對于特別優秀的學生，會覺得授課內容簡單，沒有必要認真聽講;對于比較落后的學生，教學進度超出了既有知識基礎和理解能力，難以跟上節奏，也不愿認真聽講。

三、精準教學課堂設計與實施

為了更好地實現教學目標，更有效地開展課堂教學，整個教學過程必須堅持以學為中心的原則，進行精準教學課堂設計。精準教學是基于反饋和評價的教學，通過分析學習者的學習基礎、學習狀態、學習行為、學習成績及其變化，不斷優化教學方法和教學策略以達到促進學習者學習進步的目的[4]。因此，精確教學要求教師根據學生的課前學習狀態和知識基礎進行教學設計;在課中及時調整教學策略，適應學生學習狀態的變化和學習進度;課后在深層學習的基礎上進行鞏固。

以計算機多媒體技術和網絡技術為主要基礎的信息技術，使教師能夠對學生的學習行為和學習進度進行準確記錄和深入分析，從而為精準教學提供全面的數據支撐和有力的技術支持。清華大學推出的智慧教學工具—雨課堂為開展精準教學提供了全新的平臺和環境，它將復雜的信息技術手段融入PowerPoint和微信，覆蓋了課前—課中—課后的每一個教學環節：課前，教師可以將帶有MOOC視頻、習題、語音的預習課件通過雨課堂推送到學生手機，并對學生的學習進度、學習效果進行收集和整理;課中，實時答題、彈幕互動，提供了傳統課堂教學之外的完美解決方案;課后，學生可以通過討論區給教師留言，進行線上答疑。

為應對2020年春季學期疫情的特殊情況，大學物理教學團隊對混合式教學進行了深入研究，開展了基于多平臺的多類資源相融合的大學物理教學的精準謀劃。基于雨課堂的精準教學包含了三個階段的內容，分別是課前預習、課堂教學及課后復習。

（一）課前預習階段

在對教學內容進行深度分析的基礎上，教師通過雨課堂發布自主學習指南，提供學習資源，指定預期學習成效（intended learning outcome）[5]，不僅要讓學生了解下次課要學什么、主題是什么、重點難點有哪些，還要指明如何學、應達到什么樣的目的。學生根據自主學習指南，利用相關學習資源，開展自主學習，并進行自主學習評價。自主學習評價的結果通過雨課堂同時反饋給教師和學生。教師根據學生的預習情況對學生的學習狀態和知識基礎有了初步了解，并在此基礎上對課堂教學設計進行優化;學生根據成績反饋對自己的水平以及需努力的方向有了基本的了解，便于在課堂上進行自我管理。

（二）課堂教學階段

教師在PC端由多媒體課件登錄雨課堂的同時，可以利用雨課堂或者釘釘、騰訊課堂等其他平臺進行直播授課。登錄雨課堂的目的是便于教師和學生進行課中教學效果評價。授課過程中可以穿插MOOC資源進行實驗演示，彌補不能進行現場演示實驗的不足。根據課前預習情況，教師對自主學習內容進行系統串講，并對共性問題和重難點內容進行針對性講解。講解后，利用雨課堂發布客觀題形式的即時計時問題，進行學習效果即時檢測。根據問題回答正確率的不同，教師實施不同的教學對策：對于正確率高于90%的問題，教師不再組織討論;對于正確率介于60%到90%之間的問題，教師引導學生連麥發言進行討論，開展協作學習;對于正確率低于60%的問題，教師直接給予講解。

（三）課后復習階段

由于學生的基礎水平、學習能力、學習態度都存在著客觀差異，為了兼顧不同層次學生差異化的學習需求，采取有針對性的差異化教學策略，引導學生進行不同方式的深層學習：督促學習落后的學生先針對自己的疑難點有選擇地回看授課視頻，再進行常規性質的課后習題的作答;為處于中間程度和特別優秀的學生分別提供難度適宜和拔高性質的練習題。線上教學的開展，豐富了教學資源，拓寬了學習渠道，學生可以隨時隨地打開教師提供的各種資源，或者回放線上教學的視頻。而差異化教學的持續進行則能夠有效挖掘每一位學生的潛能，幫助每一位學生都能在原來的學習基礎上獲得良好的發展。

四、啟示與思考

教育改革的核心環節是課程改革，課程改革的核心是課堂教學[6]。2020年春季學期的突發情況促使我們加速開展課堂教學的改革，從前期“大部分時間線下+小部分時間線上”的混合式教學模式躍進到完全基于線上的“直播授課/MOOC授課/錄播授課”多種教學方式相混合的教學階段。課程、課堂、課本全部實現網絡化：課程慕課化、課堂網絡化、課本電子化，這一系列的變化在不知不覺地改變原有的教學生態。這種改變不僅促使一線教育工作者和教育管理者更加重視互聯網教育資源和信息化教育技術，也加劇了學習者之間的兩極分化。

基于實體課堂的教學和純粹的線上教學是兩個互動感覺完全不同的過程。在實體教室中，教師和學生是面對面地接觸、交談，雙方的面部表情、肢體語言、眼神交流都是線上教學中不可能實現的。在純粹的線上教學中，學生之間學習目的、學習態度、學習習慣、自律能力的不同被放大。可以預見，本學期的線上教學其實是一個“大浪淘沙”的過程。因此，純粹線上教學實現精準的前提，是教育者和學習者的高效互動;而達到高效的前提，則是學習者的高度自律。

在5月14日教育部召開的介紹疫情期間大中小學在線教育情況發布會上，教育部高等教育司司長吳巖說道，我們再也不可能，也不應該退回到疫情發生之前的教與學狀態，因為融合了“互聯網+”“智能+”技術的在線教學已經成為中國高等教育和世界高等教育的主要發展方向。可以預見，在學生返校后，疫情特殊時期突發情況倒逼下強力推進的線上教學及其經驗，與傳統的面對面實體教學相融合，將會使大學物理混合式教學發生質的飛躍。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.教高〔2019〕6號，教育部關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見[EB/OL].（2019-10-08）[2020-05-25].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html.

[2]中華人民共和國教育部.教高〔2019〕8號，教育部關于一流本科課程建設的實施意見[EB/OL]. （2019-10-30）[2020-05-25].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[3]全國高校混合式教學設計創新大賽組委會.關于“全國高校混合式教學設計創新大賽”全部獎項正式名單[EB/OL].（2019-08-26）[2020-05-25].https：//www.cnmooc.org/blended-teaching-race/.

[4]Lindsley O.R.Precision teachings unique legacy from B.F.Skinner[J].Journal of Behavioral Education，1991（1）：253-266.

[5]王穎，丁妍，高潔.卓越的大小教學—構建教與學的一致性[M].上海：復旦大學出版社，2019：70-71.

[6]鐘啟泉.“有效教學”研究的價值[J].教育研究，2007（06）： 31-35.

Abstract： With the rapid development of information technology in the Internet Plus environment and the task-driving during the special period， the combination of education and technology was deepened， and the reform of classroom teaching was speeded up. According to the fact that traditional classroom teaching cannot meet the actual teaching demand during the COVID-19 outbreak， the designing scheme and implementing situation of precision teaching based on network informatization platforms were introduced， and the influences of traditional classroom teaching and pure online teaching on teaching ecology were discussed.

Key words： College Physics; network teaching; precision teaching; "rain classroom"