教育信息化背景下的混合式教學模式研究

石 慧，李延秋，任永功

（1.遼寧師范大學 計算機與信息技術學院，遼寧 大連 116029；2.西城小學，遼寧 大連 116021）

0 引言

《中國教育現代化2035》明確指出，“到2035年，總體實現教育現代化，邁入教育強國行列，推動我國成為學習大國、人力資源強國和人才強國”。如何實現教育現代化，首先要實現教育信息化，因此，如何將基于互聯網的現代信息技術深入融入教育教學中，重塑教育教學形態，提升教學效果和學生智能時代的核心競爭力成為亟待解決的關鍵問題。

1 基于“雨課堂+混合式教學”的教育信息化

早期混合式教學被簡單地認為只是面授到網上教學的過渡[1]，然而，隨著信息技術的發展，混合式教學已經邁入全新的發展階段。混合式教學指運用不同的技術、不同的教學理論、不同的教學手段來混合實施教學[2]，通常將移動終端設備、互聯網與傳統網絡教學相混合實施教學[3]。雨課堂憑借其基于移動終端設備、微信與PPT 巧妙結合、線上資源共享與線下傳統教學有機結合的獨有特點成了混合式教學的最佳選擇[4]。

淘汰學生被動聽、忽視能力培養、缺乏個性學習的水課，打造以學為主、自主學習、個性化學習的金課。雨課堂正引領教師步入智慧教學時代，實時問答、彈幕互動、實時推送、及時反饋，真正實現了“以學生為中心”、因材施教、培養學生自主學習和探究學習能力，實現教育信息化[5]。基于“雨課堂+混合式教學”的教育信息化框架如圖1 所示。

圖1 基于“雨課堂+混合式教學”的教育信息化框架

2 基于“雨課堂+混合式教學”的教育信息化——以“任意進制計數器”為例

2.1 教學背景與目標

每一節課都是一場演出，教師是導演，學生是演員，導演必須清晰明確演出背景和目標。以“任意進制計數器”為例，首先從知識、能力和情感3 個方面進行分析：知識上，學生已經掌握了計數器的構成、分類，為本次任意進制計數器的學習奠定了良好的基礎；能力上，學生具有一定的觀察力、思維能力、分析問題的能力以及實踐動手能力；情感上，學生具有較強的自尊心、自信心和獨立思考的能力，但易受不良風氣影響。通過上述教學背景分析，進一步從知識、能力和德育三個維度明確教學目標，知識目標為掌握任意進制計數的體制形式、熟悉集成計數器邏輯功能和各控制端作用；能力目標為能夠熟練使用74LVC161 集成計數器設計任意進制計數器；德育目標為培養學生溝通能力、創新能力、協作能力、分析能力和解決問題能力。

2.2 課前線上自主學習

課前利用雨課堂的推送功能，將相關課程資料上傳，并對學生提出具體學習要求，要求：瀏覽“集成計數器（任意進制計數器）設計.PPT”、學習74LVC161引腳及功能、在線觀看微課資源、研讀學習資料，同時推送預習知識點和小組交流討論的話題，引導學生提前自主學習/線上回答問題，遇到問題可以PPT 下留言，反饋到教師端，這樣不僅提高了學生自學能力、探究能力，教師還可以實時掌握學生預習情況，及時調整教學策略。雨課堂的微信提醒和語音提醒功能有助于督促學生自主學習。課前線上自主學習，不僅能夠拓展學習方式，而且可以體現教育公平，改變教育形態。

2.3 課堂教學組織

2.3.1 啟動雨課堂

啟動雨課堂，開啟智慧教學模式，學生通過掃碼或輸入課堂暗號即可進入課堂，教師可以快速并準確掌握學生出勤情況，保障學生的出勤率，實現零曠課。教師將授課PPT 同時推送到學生手機端，手機就是智慧學習工具，同時解決了大課堂后排同學看不清PPT 的問題，推送到手機端的PPT 可以反復查看，學生可以將更多的精力放在思考、互動方面，而不是記筆記。

2.3.2 課程導入

良好的開端是成功的一半。課程導入作為教學過程的開端，雖短卻很重要。為激發學生學習興趣，從生活實例出發，讓學生了解本節課內容在生活中的實際應用。生活中用到計數器的地方已經深入人心，如鐘表、工業測試儀器、智能手表、復印機、手機、照相機等。那什么是“任意進制”呢？首先從學生熟悉的十進制說起，再談到計算機采用的二進制，再到八進制和十六進制，最終引出“任意進制”。

2.3.3 知識結構建立

為了實現知識目標，綜合運用動畫演示、現場直觀引腳及功能演示，并通過雨課堂互動檢查學習效果，線上發送題目，隨機點名并限時回答，愉快中制造一種緊張感，實現課堂零走神。現場統計回答情況，實時了解學生知識掌握情況，為及時調整教學重難點提供了數據依據，同時根據數據進行教學反思。圖2 所示為知識講授中動畫及推送情況。

圖2 知識講授中動畫及推送

2.3.4 解決問題——“頭腦風暴”

學以致用是學習能力培養中的關鍵一環，采用任務驅動法、問題啟發法和直觀演示法來引導學生利用所學的知識解決實際問題。以9 進制計數器為例，采用“頭腦風暴”的方式開展探究式學習，9 進制計數器的設計方法不唯一，引導學生利用發散思維、創新思維以“頭腦風暴”的方式討論如何利用清零端、置數端和進位端“千變萬化”地設計9 進制計數器。同時，采用分組合作討論的方法，引導學生合作完成電路設計及狀態轉換圖，有效提高學生的表達能力、溝通能力及團隊協作能力。在解決問題過程中，利用雨課堂的彈幕功能，加強師生、生生間交流，鼓勵學生通過彈幕表達自己的想法。實時、準確、全面、客觀反映當前學生學習狀態，了解學生個性問題，是教師的迫切需求。圖3 給出了解決問題的3 種方法。

2.3.5 拓展訓練

學生未來發展需要思辨能力、創新能力、發散性思維能力，拓展訓練是培養學生上述能力的有效途徑。愛因斯坦曾說過：“大學教育的價值，不在于學習很多事實，而在于訓練大腦會思考”。訓練學生利用所學知識拓展設計出其他進制計數器，如常用的6、12、100 進制計數器，同時通過實物演示、萬用表排錯，提高學生診斷錯誤、糾正錯誤的能力。

2.3.6 思維導圖

教師要幫助學生對其所思考的問題進行全方位和系統的描述與分析，解決知識碎片化問題。思維導圖是引領學生對所學知識進行深刻和富有創造性思考的最佳途徑。為激發學生豐富的想象力，引導學生把許多思考方式毫無障礙地表現出來，包括思考的連續性、思考的深刻性、思考的批判性、發散性思考、聯想思考、類比思考、形象思考、靈感思考、辯證思考，要求學生必須根據自己對課程內容的理解畫出自己的思維導圖。圖4 給出了本節課內容的一種思維導圖。

2.3.7 多元化動態團隊評價

團隊協作能力、溝通能力、表達能力是學生必備的能力。利用雨課堂的投票功能，對每個小組進行投票，可以提高學生積極性、競爭意識和團隊合作能力。每節課選出優秀團隊和預警團隊，預警團隊是表現靠后的團隊，鼓勵并提醒預警團隊繼續努力。此外，雨課堂根據團隊成員課堂表現、隨堂測試、課堂標記等自動生成 “團隊成績單”，便于學生了解自己，課后查缺補漏。

圖3 解決問題的3 種方法

圖4 思維導圖

基于雨課堂實現多元化動態評價體系：評價主體多元化、評價方式多元化、評價內容多元化。評價主體不僅包括教師，還包括學生及其團隊成員；評價方式不僅有傳統的教師課堂評價及書面評價，還拓展為基于雨課堂的師生互評、生生互評、學生自評、組內互評和組間互評；評價內容不僅包括課堂知識點的掌握情況，還拓展為線上推送測試、小組合作活動、自主學習能力等。

2.4 課后測試與分享

課時有限，利用雨課堂開設課后微課堂，豐富學生復習方式、拓展學生學習內容，利用雨課堂發布測試題目，統計學生答題狀況，發現問題、反思教學、改善教學效果。以本節課內容為基礎，推送了20 道選擇題（每題2 分）、20 道填空題（每題2 分）和4 道分析設計題（每題5 分），檢驗學生對知識點的掌握程度和解決問題的能力，雨課堂公布標準答案，學生可根據反饋結果調整學習策略，深化知識及其應用。測試后，學生就發現問題、解決問題的方法及學習心得和同學交流，共同提高、相互借鑒。

3 基于“雨課堂+混合式教學”的教學質量分析

經過2017—2018（2）和2018—2019（2）2個學期的實踐，對參與基于“雨課堂+混合式教學”教學的2017 級、2018 級計算機科學與技術專業學生進行熱愛度問卷調查，并對學習數據進行分析。結果表明，基于“雨課堂+混合式教學”的教學得到了學生的認可與熱愛，并有效提高了教學質量。

3.1 學生熱愛度分析

基于“雨課堂+混合式教學”教學的實施受到學習動機、熱愛程度等因素影響[6]，筆者對2017 級、2018 級計算機科學與技術專業共152名學生進行問卷調查。問卷調查題目及其結果見表1。

表1 問卷調查題目及其結果

總體而言，60%左右的學生非常喜歡基于雨課堂的混合式教學，且自我約束能力強、態度端正、上進心強，喜歡互動與挑戰；20%左右的學生喜歡基于雨課堂的混合式教學，能夠跟上課堂互動節奏，有良好的學習狀態和動機；12%左右的學生覺得這種現代化教學手段需要投入更多的時間和精力，有負擔但學習效果良好；8%左右的學生不喜歡這種方式，更喜歡傳統教學，學生表述出的主要原因是跟不上節奏，課前預習、課中互動、課后測試都很有負擔。綜上，基于雨課堂的混合式教學得到了絕大多數學生的熱愛，他們享受課堂，挑戰與快樂并存，且取得了積極的學習效果。從心理學的角度講，雨課堂上參與度高、享受互動課堂的學生往往具有主動型人格，他們會投入更多的精力和時間，能夠有效提高成績[7]。圖5 和圖6 分別為2017 級和2018 級學生期末成績分布圖，從中可見優秀比例很高。

圖5 2017 級計算機科學與技術專業電子技術基礎成績分布（73 人）

圖6 2018 級計算機科學與技術專業電子技術基礎成績分布（79 人）

3.2 相關性分析

采用皮爾遜相關系數（Pearson Correlation Coefficient,PCC）來度量期末考試成績與資料觀看時長、課堂推送測試分值、彈幕互動、分組合作和討論答疑5 個因素的相關值[8]。皮爾遜相關系數通常用來度量兩個變量之間的相關程度，見公式（1）。

將152 名學生的期末成績作為變量Y，將資料觀看時長值、課堂推送測試分值、彈幕互動值、分組合作值和討論答疑值5 個變量分別作為X，分別計算出5 個因素與期末成績的相關值，見表2。

表2 教學活動分值與期末考試成績相關性分析

由表2 可知，課堂推送測試分值與期末考試成績相關值高達0.67，顯著相關，這表明雨課堂中的測試可以促進學生對知識點的掌握，課堂測試成績越好，知識吸收的越好，相應的期末成績也高；資料觀看時長與期末考試成績的相關值達到0.56，顯著相關，這表明學生觀看學習資料時間越長，越能深化知識的內化，期末成績也會顯著提高；分組合作和彈幕互動與期末考試成績的相關值分別為0.47 和0.38，中等相關，這表明多樣化教學活動能夠加深學生對知識的理解，然而部分同學也存在濫竽充數的現象，在以后的教學中會細化分組成員分工，保障高質量彈幕互動；討論答疑與期末考試成績的相關值僅為0.29，弱相關，可能的原因在于，教師解答后不一定保障學生真正理解，在以后的教學中會完善師生互動形式，答疑后隔段時間進一步與學生交流討論，保障學生充分理解和掌握，真正實現個性化教學。

4 結語

基于互聯網的雨課堂有效實現了混合式教學，推進了教育信息化。雨課堂的推送、彈幕、互動、測試等功能，實現了線上線下學習、隨時隨地學習、個性化學習、開放性學習、交互式學習、研討式學習，將每一個環節都賦予了全新的體驗，能夠最大限度地釋放教學能量，有助于培養學生的自主能動性、積極性和創造性，實現真正的“以學生為中心”，進一步提高教學效果，這就是教育信息化。