基于雨課堂的大學物理線上輔助教學探索與實踐*

劉素美 張立紅 張偉偉 劉 冰

[中國石油大學(華東)理學院 山東 青島 266580]

大學物理是面向全校理工科學生的一門必修課程，涵蓋力學、熱學、光學、電磁學、量子力學等，內(nèi)容多而廣，一直以來是學生反饋難度較大的一門課[1,2].在傳統(tǒng)課堂教學中，由于缺乏有力手段，很難對學生課前、課后的學習進行全面客觀的評價.在課堂上雖然可以通過提問來獲得反饋，但始終無法獲得每一個學生具體的實時學情數(shù)據(jù)；課后作業(yè)，多數(shù)學生流于形式，作業(yè)不能全面反映學生學習的真實性[3].

如何利用線上資源和教學平臺的優(yōu)勢與特點，完成對學生課前、課中、課后的全方位監(jiān)督與評價，既是對本門課程教學工作的挑戰(zhàn)，更是教學改革的機遇.自2019年，中國石油大學(華東)大學物理教學團隊基于雨課堂全面實施了大學物理課程的線上輔助教學，通過對教學方案的設計與優(yōu)化，使線上教學輔助功能貫通課前、課中、課后，高質(zhì)量地完成了課程教學任務，有效提升了學生對大學物理課程的學習效果，同時，為今后開展線上線下混合教學模式提供了寶貴的經(jīng)驗和思路.

1 線上教學平臺的選用

我校學習大學物理課程學生的問卷調(diào)查部分結(jié)果如圖1所示.

圖1 大學物理線上教學問卷調(diào)查部分結(jié)果

學生對線上物理課堂的3個方面的需求較為突出，其一是希望課程授課過程有回放；其二是希望教學過程能有實時的教學互動；其三為教學過程需有板書.

結(jié)合學生的需求和大學物理教學大綱的教學要求，教學團隊對比了多個線上教學平臺的實施效果，最終課程的線上教學選用清華大學2016年推出的雨課堂教學平臺[4].雨課堂可以為整個教學過程提供全程化、智能化的監(jiān)督支持功能，同時可對整個教學過程進行實時的數(shù)據(jù)采集和量化分析，實現(xiàn)“課前-課中-課后”3種教學情境的緊密銜接[5,6].雨課堂的軟件可便捷地與PowerPoint和微信APP實現(xiàn)融合，教師和學生不需要下載單獨的APP，在很大程度上方便了教師和學生的使用，滿足了“便捷、穩(wěn)定、監(jiān)督”的教學需求.

2 線上輔助教學的實施

基于雨課堂教學平臺，實施課前自學引導、課中及時反饋、課后學情監(jiān)督的線上輔助教學模式，實現(xiàn)課前-課中-課后的有效銜接.

2.1 課前的預習引導

教學團隊于2019年完成了山東省高校課程聯(lián)盟平臺的209個教學微視頻的大學物理線上教學資源建設工作，如圖2所示.

圖2 課前預習實時數(shù)據(jù)

根據(jù)教學進度，將相應的課程教學視頻通過雨課堂推送給學生，以引導學生的課前預習.教師則根據(jù)預習視頻設計相關考查問題，通過雨課堂發(fā)送給學生，通過手機可查看學生預習完成情況，及時掌握學生預習中的難點，調(diào)整上課講解重點，以便實現(xiàn)精準教學.將預習完成情況納入平時成績的評定，可以更加有效地督促學生積極主動完成預習，大大提高了課前的預習效果，從而也能提高課堂教學效率.

2.2 線上學習與測評

基于雨課堂進行線上課程的學習，學生之間可通過雨課堂自帶的彈幕功能進行實時的溝通和交流，學生與教師之間可通過雨課堂的投稿功能溝通學習中遇到的問題.雨課堂可與教師微信APP進行綁定，學生在學習過程中可通過微信與教師進行實時的交流，教師能主動地參與到學生的線上自學過程中，更好地激發(fā)了學生的主動學習熱情.

基于雨課堂進行線上課程的學習，實現(xiàn)了學習中的實時測評.根據(jù)課程視頻講解的知識點內(nèi)容，設置多個測試點并通過雨課堂實時推送，完成測試題的回答方可繼續(xù)教學視頻的學習.一方面，教師可通過測試成績了解學生的學習狀態(tài)和掌握學情，同時增加了課程視頻學習的挑戰(zhàn)性和趣味性；另一方面，教師可根據(jù)學生對課程內(nèi)容的掌握情況，調(diào)整課堂交流答疑環(huán)節(jié)的內(nèi)容.基于學生的視頻學習時間、試題測試結(jié)果以及課堂教學中參與討論情況形成學生線上學習的有據(jù)測評，如圖3所示.

圖3 線上學習測評數(shù)據(jù)

2.3 課后學習與評測

基于雨課堂可有效推動學生對課堂知識的自主性二次學習.課后，教師將作業(yè)試題通過雨課堂推送給學生，并設置截止時間.學生在做作業(yè)過程中有任何不懂的問題可以通過教學視頻進行復習或與同學、教師進行討論.

教師通過批改作業(yè)，檢查每個學生的學習情況和作業(yè)提交情況，獲得學情反饋并及時地調(diào)整課程授課重點和進度，逐步形成以學生為中心的以教促學，以學促教的良性循環(huán)，持續(xù)提升教學效果，課后學習與作業(yè)反饋數(shù)據(jù)如圖4所示.

圖4 課后學習與作業(yè)反饋數(shù)據(jù)

3 教學評價

教學評價是教學過程的重要組成部分，起著調(diào)控教學活動的作用.本課程中線上學習教學評價分為教與學兩部分，并且貫穿教學活動的全過程.在教的環(huán)節(jié)中，主要利用雨課堂設計投票環(huán)節(jié)，通過摸查學生對教學環(huán)節(jié)的滿意程度，并根據(jù)學生意見改善教學設計.在針對“學”的部分，充分利用了雨課堂提供的學情分析，將學生課前—課中—課后學習表現(xiàn)數(shù)據(jù)化，形成對整個學習過程的有據(jù)性評價.

基于雨課堂的大學物理在線輔助學習的課程評定與傳統(tǒng)教學模式下的成績評定結(jié)果不同，基于雨課堂的大學物理在線輔助學習模式下的課程期末成績評定中增加了課前預習測試和課堂討論環(huán)節(jié)的過程性評價，課程評定更加突出過程考核，期末考試成績占比相比傳統(tǒng)教學模式有所下調(diào)，課程成績對比結(jié)果表明，實施基于雨課堂的大學物理在線輔助學習的過程性考核對提高學生學習積極性，降低學生的期末成績不及格率起到了明顯的作用，如表1所示.

表1 成績評定與期末成績對比

4 教學反思

基于雨課堂的大學物理線上輔助教學模式注重知識、能力和素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，強化課前的預習和效果反饋.教學模式融合了MOOC時間、地點限制、可重復學習的優(yōu)勢，通過優(yōu)化教學設計，將雨課堂有機融合在線上線下教學的各個環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮雨課堂在線輔助教學的優(yōu)勢，真正實現(xiàn)學生科學素養(yǎng)與能力的協(xié)同提高.不管是線上輔助教學還是線上線下混合式教學，教學過程應該實現(xiàn)以下幾個方面的能力提升：

(1)能力培養(yǎng)為主的教學

以能力培養(yǎng)為主的教學模式，應主要采取討論式教學.要將在線教學、課堂教學、課后互動學習有機地整合在一起，結(jié)合線上學習的反饋信息，以循序漸進的方式開展小組協(xié)作學習，實現(xiàn)對學生交流溝通能力、批判性思維能力、創(chuàng)新與自主學習能力等的培養(yǎng).

(2)知識引導為主的教學

以知識傳授為主的教學，應逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿诤现R引導與學生討論的以學生為主的教學.以案例引導的方式將核心概念、定理推導整體思想框架、核心數(shù)學技巧、定理的應用方法進行課堂講解與討論，選取具有代表性和關鍵性的問題引導學生對問題進行思考和討論.

(3)提高素養(yǎng)為主的教學

2016年，教育部提出中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)：人文底蘊、科學精神，學會學習、健康生活、社會擔當和實踐創(chuàng)新.這些素養(yǎng)將學生的個人發(fā)展與社會主義核心價值觀進行對接，從“立德樹人”的高度闡釋社會與國家對學生發(fā)展的重視.在教學中，教師一方面需要重視營造積極向上的學習環(huán)境，鼓勵學生通過自主學習，協(xié)作學習開展科學探究活動，培養(yǎng)學生知難而上、刻苦鉆研、百折不撓的職業(yè)素養(yǎng)；另一方面可以在教學設計上增加科學前沿進展和課程思政的相關內(nèi)容，提高學生的民族自豪感和社會服務意識.因此，提高素養(yǎng)為主的教學可以根據(jù)需要選擇適當?shù)木€上線下有機結(jié)合的教學模式.

5 結(jié)束語

基于雨課堂的線上輔助教學，貫通“課前、課中、課后”的教學模式在大學物理課程教學中取得了很好的效果.在線輔助教學與課堂教學如何有效銜接與融合是開展線上線下相結(jié)合的教學所面臨的挑戰(zhàn).從教師的角度，課程教學的實踐中充滿著變與不變的沖擊.不變的是教學目標，激發(fā)學生學習積極性，提升教學效果；但一直在變的是外界環(huán)境，是學生的學習狀態(tài)，是信息技術的發(fā)展.面對變化，只有持續(xù)不斷地探索適合的教學手段，優(yōu)化教學內(nèi)容，才能取得更好的教學成效.