基于雨課堂的大學(xué)物理精準(zhǔn)教學(xué)課堂設(shè)計(jì)與實(shí)踐

張暉 張勝海 苗勁松 衛(wèi)正統(tǒng)

[摘 要]“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下信息化技術(shù)的快速發(fā)展和2020年疫情特殊時(shí)期突發(fā)情況的任務(wù)驅(qū)動(dòng)，不僅加深了教學(xué)與技術(shù)的融合程度，也加速了課堂教學(xué)的改革進(jìn)度。針對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)難以完全應(yīng)對(duì)疫情特殊時(shí)期教學(xué)需求的現(xiàn)狀，文章介紹了依托雨課堂等信息化平臺(tái)構(gòu)建線上精準(zhǔn)教學(xué)課堂的設(shè)計(jì)思路和課前—課中—課后三階段的實(shí)施情況，就傳統(tǒng)實(shí)體課堂教學(xué)和純粹線上教學(xué)對(duì)教學(xué)生態(tài)的影響，進(jìn)行了思考和討論。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理;網(wǎng)絡(luò)教學(xué);精準(zhǔn)教學(xué);雨課堂

[基金項(xiàng)目]2019年12月信息工程大學(xué)校級(jí)教學(xué)研究課題“以學(xué)為中心的大學(xué)物理課程混合式教學(xué)研究與實(shí)踐”（JXYJ2019B013）;2019年1月信息工程大學(xué)校級(jí)混合式教學(xué)模式改革重點(diǎn)項(xiàng)目“基于小規(guī)模限制性在線課程（SPOC）的《大學(xué)物理》混合式教學(xué)模式研究”

[作者簡(jiǎn)介]張 暉（1985—），女，河南濮陽(yáng)人，理學(xué)博士，信息工程大學(xué)基礎(chǔ)部副教授，主要從事大學(xué)物理教學(xué)與研究。

[中圖分類號(hào)] O4-4;G434[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 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(bào)告》首次提出指定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃，旨在推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)等領(lǐng)域的融合創(chuàng)新。在教育領(lǐng)域，各種基于“互聯(lián)網(wǎng)+”信息化技術(shù)的迅速發(fā)展，使得MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂等教育理念逐步地成為現(xiàn)實(shí)，使得教育資源得到極大地豐富、教學(xué)環(huán)境由線下向線上—線下轉(zhuǎn)化，使得以學(xué)為中心的教學(xué)模式成為可能。2019年10月，教育部先后發(fā)布了《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》[1]、《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》[2]，強(qiáng)調(diào)本科教育的重要性，要求積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”、探索智能教育新形態(tài)，推動(dòng)課堂教學(xué)革命。

2018年秋季學(xué)期開(kāi)始，筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)就開(kāi)展了基于智慧課堂—雨課堂的大學(xué)物理混合式教學(xué)模式探索，并在2019年全國(guó)高校混合式教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽中取得第32名的好成績(jī)，獲得“設(shè)計(jì)之星”獎(jiǎng)項(xiàng)[3]。2020年春新型冠狀病毒疫情促使我們對(duì)線上教學(xué)進(jìn)行了更深入的探究和實(shí)踐。那么，如何利用基于互聯(lián)網(wǎng)的信息化技術(shù)助力疫情期間大學(xué)物理課程線上課堂開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué)，是值得深入思考與認(rèn)真謀劃的重要課題。

二、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀分析

以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程是高校理工科各專業(yè)的一門重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課程。它不僅具有高度的理論性和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓裕瑫r(shí)又是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，要求學(xué)生既要有一定的高等數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，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(xué)在物理知識(shí)、原理和規(guī)律的基礎(chǔ)上，側(cè)重于定性分析、特例問(wèn)題以及初等數(shù)學(xué)的應(yīng)用，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握不夠系統(tǒng)，對(duì)物理學(xué)各部分之間的橫縱向聯(lián)系不夠清晰，對(duì)現(xiàn)象背后物理本質(zhì)的學(xué)習(xí)不夠深入。因此，學(xué)生普遍感到大學(xué)物理有一定的難度。此外，高中階段各地區(qū)教育水平的差異導(dǎo)致一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較弱，這對(duì)差異化教學(xué)和個(gè)性化教學(xué)提出了更高要求。目前，傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)難以滿足學(xué)生差異化和個(gè)性化的教學(xué)需求。

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)狀態(tài)是教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)的線下教學(xué)中，師生之間難以建立持續(xù)的、有效的互動(dòng)渠道，教師往往是根據(jù)自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和大多數(shù)學(xué)生的情況進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，有可能在教學(xué)策略的選擇和教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展中出現(xiàn)偏差。師生無(wú)法在有限的課堂時(shí)間里進(jìn)行充分的交流互動(dòng)，教師就會(huì)不自覺(jué)地希望學(xué)生跟著自己的思路學(xué)習(xí)。教學(xué)活動(dòng)就逐漸偏離了以學(xué)為中心的原則。如此，對(duì)于特別優(yōu)秀的學(xué)生，會(huì)覺(jué)得授課內(nèi)容簡(jiǎn)單，沒(méi)有必要認(rèn)真聽(tīng)講;對(duì)于比較落后的學(xué)生，教學(xué)進(jìn)度超出了既有知識(shí)基礎(chǔ)和理解能力，難以跟上節(jié)奏，也不愿認(rèn)真聽(tīng)講。

三、精準(zhǔn)教學(xué)課堂設(shè)計(jì)與實(shí)施

為了更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，更有效地開(kāi)展課堂教學(xué)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程必須堅(jiān)持以學(xué)為中心的原則，進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)課堂設(shè)計(jì)。精準(zhǔn)教學(xué)是基于反饋和評(píng)價(jià)的教學(xué)，通過(guò)分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)成績(jī)及其變化，不斷優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)策略以達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)進(jìn)步的目的[4]。因此，精確教學(xué)要求教師根據(jù)學(xué)生的課前學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì);在課中及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)的變化和學(xué)習(xí)進(jìn)度;課后在深層學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行鞏固。

以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主要基礎(chǔ)的信息技術(shù)，使教師能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行準(zhǔn)確記錄和深入分析，從而為精準(zhǔn)教學(xué)提供全面的數(shù)據(jù)支撐和有力的技術(shù)支持。清華大學(xué)推出的智慧教學(xué)工具—雨課堂為開(kāi)展精準(zhǔn)教學(xué)提供了全新的平臺(tái)和環(huán)境，它將復(fù)雜的信息技術(shù)手段融入PowerPoint和微信，覆蓋了課前—課中—課后的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：課前，教師可以將帶有MOOC視頻、習(xí)題、語(yǔ)音的預(yù)習(xí)課件通過(guò)雨課堂推送到學(xué)生手機(jī)，并對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)效果進(jìn)行收集和整理;課中，實(shí)時(shí)答題、彈幕互動(dòng)，提供了傳統(tǒng)課堂教學(xué)之外的完美解決方案;課后，學(xué)生可以通過(guò)討論區(qū)給教師留言，進(jìn)行線上答疑。

為應(yīng)對(duì)2020年春季學(xué)期疫情的特殊情況，大學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)混合式教學(xué)進(jìn)行了深入研究，開(kāi)展了基于多平臺(tái)的多類資源相融合的大學(xué)物理教學(xué)的精準(zhǔn)謀劃。基于雨課堂的精準(zhǔn)教學(xué)包含了三個(gè)階段的內(nèi)容，分別是課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)及課后復(fù)習(xí)。

（一）課前預(yù)習(xí)階段

在對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度分析的基礎(chǔ)上，教師通過(guò)雨課堂發(fā)布自主學(xué)習(xí)指南，提供學(xué)習(xí)資源，指定預(yù)期學(xué)習(xí)成效（intended learning outcome）[5]，不僅要讓學(xué)生了解下次課要學(xué)什么、主題是什么、重點(diǎn)難點(diǎn)有哪些，還要指明如何學(xué)、應(yīng)達(dá)到什么樣的目的。學(xué)生根據(jù)自主學(xué)習(xí)指南，利用相關(guān)學(xué)習(xí)資源，開(kāi)展自主學(xué)習(xí)，并進(jìn)行自主學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。自主學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的結(jié)果通過(guò)雨課堂同時(shí)反饋給教師和學(xué)生。教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識(shí)基礎(chǔ)有了初步了解，并在此基礎(chǔ)上對(duì)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化;學(xué)生根據(jù)成績(jī)反饋對(duì)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(jìn)行自我管理。

（二）課堂教學(xué)階段

教師在PC端由多媒體課件登錄雨課堂的同時(shí)，可以利用雨課堂或者釘釘、騰訊課堂等其他平臺(tái)進(jìn)行直播授課。登錄雨課堂的目的是便于教師和學(xué)生進(jìn)行課中教學(xué)效果評(píng)價(jià)。授課過(guò)程中可以穿插MOOC資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，彌補(bǔ)不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)的不足。根據(jù)課前預(yù)習(xí)情況，教師對(duì)自主學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)串講，并對(duì)共性問(wèn)題和重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性講解。講解后，利用雨課堂發(fā)布客觀題形式的即時(shí)計(jì)時(shí)問(wèn)題，進(jìn)行學(xué)習(xí)效果即時(shí)檢測(cè)。根據(jù)問(wèn)題回答正確率的不同，教師實(shí)施不同的教學(xué)對(duì)策：對(duì)于正確率高于90%的問(wèn)題，教師不再組織討論;對(duì)于正確率介于60%到90%之間的問(wèn)題，教師引導(dǎo)學(xué)生連麥發(fā)言進(jìn)行討論，開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí);對(duì)于正確率低于60%的問(wèn)題，教師直接給予講解。

（三）課后復(fù)習(xí)階段

由于學(xué)生的基礎(chǔ)水平、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度都存在著客觀差異，為了兼顧不同層次學(xué)生差異化的學(xué)習(xí)需求，采取有針對(duì)性的差異化教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同方式的深層學(xué)習(xí)：督促學(xué)習(xí)落后的學(xué)生先針對(duì)自己的疑難點(diǎn)有選擇地回看授課視頻，再進(jìn)行常規(guī)性質(zhì)的課后習(xí)題的作答;為處于中間程度和特別優(yōu)秀的學(xué)生分別提供難度適宜和拔高性質(zhì)的練習(xí)題。線上教學(xué)的開(kāi)展，豐富了教學(xué)資源，拓寬了學(xué)習(xí)渠道，學(xué)生可以隨時(shí)隨地打開(kāi)教師提供的各種資源，或者回放線上教學(xué)的視頻。而差異化教學(xué)的持續(xù)進(jìn)行則能夠有效挖掘每一位學(xué)生的潛能，幫助每一位學(xué)生都能在原來(lái)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上獲得良好的發(fā)展。

四、啟示與思考

教育改革的核心環(huán)節(jié)是課程改革，課程改革的核心是課堂教學(xué)[6]。2020年春季學(xué)期的突發(fā)情況促使我們加速開(kāi)展課堂教學(xué)的改革，從前期“大部分時(shí)間線下+小部分時(shí)間線上”的混合式教學(xué)模式躍進(jìn)到完全基于線上的“直播授課/MOOC授課/錄播授課”多種教學(xué)方式相混合的教學(xué)階段。課程、課堂、課本全部實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化：課程慕課化、課堂網(wǎng)絡(luò)化、課本電子化，這一系列的變化在不知不覺(jué)地改變?cè)械慕虒W(xué)生態(tài)。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(lián)網(wǎng)教育資源和信息化教育技術(shù)，也加劇了學(xué)習(xí)者之間的兩極分化。

基于實(shí)體課堂的教學(xué)和純粹的線上教學(xué)是兩個(gè)互動(dòng)感覺(jué)完全不同的過(guò)程。在實(shí)體教室中，教師和學(xué)生是面對(duì)面地接觸、交談，雙方的面部表情、肢體語(yǔ)言、眼神交流都是線上教學(xué)中不可能實(shí)現(xiàn)的。在純粹的線上教學(xué)中，學(xué)生之間學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、自律能力的不同被放大。可以預(yù)見(jiàn)，本學(xué)期的線上教學(xué)其實(shí)是一個(gè)“大浪淘沙”的過(guò)程。因此，純粹線上教學(xué)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的前提，是教育者和學(xué)習(xí)者的高效互動(dòng);而達(dá)到高效的前提，則是學(xué)習(xí)者的高度自律。

在5月14日教育部召開(kāi)的介紹疫情期間大中小學(xué)在線教育情況發(fā)布會(huì)上，教育部高等教育司司長(zhǎng)吳巖說(shuō)道，我們?cè)僖膊豢赡埽膊粦?yīng)該退回到疫情發(fā)生之前的教與學(xué)狀態(tài)，因?yàn)槿诤狭恕盎ヂ?lián)網(wǎng)+”“智能+”技術(shù)的在線教學(xué)已經(jīng)成為中國(guó)高等教育和世界高等教育的主要發(fā)展方向。可以預(yù)見(jiàn)，在學(xué)生返校后，疫情特殊時(shí)期突發(fā)情況倒逼下強(qiáng)力推進(jìn)的線上教學(xué)及其經(jīng)驗(yàn)，與傳統(tǒng)的面對(duì)面實(shí)體教學(xué)相融合，將會(huì)使大學(xué)物理混合式教學(xué)發(fā)生質(zhì)的飛躍。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)教育部.教高〔2019〕6號(hào)，教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)[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(guó)教育部.教高〔2019〕8號(hào)，教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)[EB/OL]. （2019-10-30）[2020-05-25].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

[3]全國(guó)高校混合式教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽組委會(huì).關(guān)于“全國(guó)高校混合式教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽”全部獎(jiǎng)項(xiàng)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(xué)—構(gòu)建教與學(xué)的一致性[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2019：70-71.

[6]鐘啟泉.“有效教學(xué)”研究的價(jià)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"