“零手機”課堂中智慧教學模式的應用研究
——以“物理化學與膠體化學”課程為例

黃丹丹 朱樹華 張麗麗 陳長寶

（山東農業大學化學與材料科學學院，山東 泰安 271018）

0 引言

數字化信息技術的開發應用顯著促進了高校教育和教學的改革，尤其在新冠肺炎疫情暴發時，各類網絡學習平臺和學習軟件迅速開發推廣，線上智慧教學模式大規模實施并且表現出較強的課堂互動性和較高的教學效率等優點。在后疫情時期，線上線下相結合的教學模式也沖擊著傳統的課堂教學模式，被高校各學科一線教師普遍接受并實施應用。物理化學與膠體化學是高等農林院校的一門公共基礎課，由于物理化學理論需要應用到物理學的基本原理和實驗方法，同時也會用到必要的數學手段，所以本課程的學習難度偏高于其他普通化學課程，選課人數多，授課學時短，而智慧教學模式的實施能夠激發起學生學習積極性，提高課堂教學質量。智慧教學以智能手機為載體，學生在課堂上使用智能手機時，存在切屏進行聊天、玩游戲、刷視頻等與課堂教學無關的活動，導致課堂抬頭率降低，聽課效果大打折扣等問題。為了解決這些問題，山東農業大學提出課堂考勤及手機入袋管理辦法，打造“零手機”課堂。本文就如何在課堂“零手機”背景下實施應用智慧教學模式進行了嘗試。

1 物理化學與膠體化學課程傳統教學模式及存在問題

山東農業大學的物理化學與膠體化學課程是為非化學專業（環境工程、環境科學、農藥制藥工程、生物工程、食品科學與工程、食品質量與安全、葡萄與葡萄酒工程等）的大學二年級本科生開設的一門公共基礎課。課程基礎知識包含化學熱力學、相平衡、化學平衡、化學動力學、電化學、表面與膠體化學等章節，內容多而課時數較少，教師講授和學生學習時都有一定壓力。在傳統教學模式中，教師通過板書或者多媒體課件演示方式進行煩瑣的公式推導，過程復雜且耗時長，學生理解和掌握知識點時存在一定難度。另外，物理化學的基礎理論與學生的專業理論之間的聯系不夠密切，學生無法將所學物理化學知識與專業緊密聯系起來，不能充分意識到開設本課程的重要性，所以學習的興趣和熱情不夠，學習效果不太理想。如何提高學生在課堂中的參與度和學習積極性，需要教師進行有效的教學改革并實施相應的策略。

2 智慧教學模式的建立與實施

利用雨課堂平臺、QQ群與多媒體課件相結合的方式，建立“課前—課中—課后”不同階段線上與線下多措并舉的智慧教學模式。

首先，加強課前預習管理，掌握學生學情數據。在傳統教學模式下，對于課前的預習要求僅僅通過告知學生在課前對下一節課中要講解的章節內容進行預習，而教師對學生在預習中是否有疑問、預習是否有效果甚至是學生是否完成了預習等情況都沒有準確地掌握，因此在課堂中進行講授時側重點不夠突出。而智慧教學模式下，教師根據教學安排對教學內容進行提煉，制作成適合在手機端查看的預習課件，做到層次分明且重點突出，并適當配上語音講解和預習測驗，在課前將精心制作的預習課件發布在雨課堂平臺上，并要求學生按時完成預習。教師在上課前查看學生預習完成度，對平臺收集的數據進行分析，了解學生預習測驗結果和疑惑標記情況，掌握學生的學情信息并對講課課件內容進行適當調整。

其次，優化課中教學活動，提高課堂教學效果。在“零手機”課堂上，學生根據管理要求將手機關機放入手機袋相應位置。為方便學生下課后查看講課課件，教師會提前登陸雨課堂，要求學生進入教室后先進行掃二維碼進入雨課堂來獲得講課課件，再上交手機。在課堂授課過程中，教師進行章節知識串講，根據前期掌握的學情數據對學生在預習時反饋的掌握程度低以及有疑問的知識點進行重點講解。對于典型例題，引導學生對題目進行剖析，學會挖掘題目所考察的知識點并分析解題思路，掌握解題方法。對于復雜煩瑣的公式推導，引導學生思考和分析推導過程，培養邏輯推理能力，而具體詳細的推導步驟在多媒體課件中做好標注，方便學生課后查閱回顧。課堂“零手機”管理讓學生注意力從手機端回歸到課堂學習中，通過實例引導、啟發式提問、探究式討論、翻轉式總結等多元方式增強課堂互動效果，可以提高學生在課堂活動中的參與度和學習熱情。由于物理化學是通過物質的物理現象和化學現象入手來探究其內在化學變化規律的學科，涉及的研究概念抽象，但其應用性也很強，學習物理化學的目的就是解決生產實際和科研實驗中向化學提出的理論問題。所以可以采用具體實例引導學生思考內在的原理，進而引入新知識點，比如由人工降雨和冷水秒成冰現象引入彎曲液面的蒸氣壓概念，雪天路面撒鹽和紅油/清湯火鍋煮肉現象引入稀溶液的依數性概念、入海口三角洲和鹵水點豆腐現象引入溶膠的聚沉概念等，將現實中學生熟悉的現象與抽象的理論概念結合起來，可以讓學生從枯燥的理論知識中感受到學習的樂趣。“一言堂”式教學模式會讓學生對課堂教學產生排斥和應付被動學習的心理，不利于課堂教學效果，因此需要在教學中豐富課堂活動。教師在課堂上提出問題后，讓學生以小組為單位進行討論，選派一位同學代表本組回答討論結果，而其他小組就此回答進行點評，通過學生互評方式推選出最佳答案，教師公布答案并評價各組學生表現同時進行記錄，激勵學生積極參與到課堂活動中，提高學生在課堂中的參與度。另外，采用翻轉教學方式，以某些知識點為關鍵詞設置小課題，鼓勵學生自發認領課題，在課下通過查閱圖書和網絡資料、同學互助討論等方式準備課件，在課堂上進行微講座展示成果，教師進行評價并做好記錄。學生通過參與多樣的課堂活動，可以提升自己思考問題的能力、團隊協作能力、歸納總結能力以及積極展現自我的能力，同時有效地提高了課堂教學的效果。

最后，加強課后練習互動，掌握學生學習情況。課后復習是學生鞏固所學知識的重要途徑，僅僅要求學生課下自覺復習，對于自律性差的學生來說并不能很好地完成復習任務。在智慧教學模式下，教師可以通過雨課堂平臺向學生推送章節練習題作業和章節自測題，推薦中國大學慕課、精品課程等網絡共享資源，加強學生對重要知識點的鞏固和應用。當學生完成作業并通過平臺提交之后，教師可以通過平臺數據分析，了解學生對知識點的掌握程度，將學生掌握不熟悉的知識點和出錯較多的練習題在QQ答疑群里進行輔導講解，定期進行知識盲點清掃，鼓勵學生在群里自發互助回答問題。同時要求學生以思維導圖的形式進行每個章節的知識點總結，并將制作的圖片上傳至平臺，教師評閱后篩選出較好的章節總結圖片發布在智慧平臺上，供同學們借鑒。其應用如圖1所示。

圖1 “零手機”課堂智慧教學模式在物理化學與膠體化學課程教學中的應用

3 其他課堂教學措施

為了有效提升課堂教學效果，在教學過程中還采用了其他教學措施：（1）改變傳統的花名冊點名方式，使用手機袋代碼點名法進行課堂提問互動。學生根據課堂“零手機”要求將自己的手機按照班級及個人序號放入教室前的手機袋中，老師在上課時對照手機袋隨機點名提問，課后同學們普遍反映當聽到老師說“下面找一位Android/Apple手機的同學—科××班××號來回答”時，精神會瞬時高度集中，大腦飛速轉動，有效減少了上課打瞌睡或走神的現象，聽課效率也有所提高。（2）使用實物道具輔助課堂教學，可以增加課程內容的趣味性。如課前準備盛有煮紅棗水（溶膠）和可樂（溶液）的透明水杯，在講解溶膠的丁達爾現象時進行課堂現場演示，讓學生更直觀的學習掌握溶膠的光學性質。講完之后將紅棗水和可樂交給學生處理，有學生開玩笑說物化課上喝到的飲料因為里面添加了有趣的知識而比自己買的更香甜，同時也牢牢地記住了這個知識點。（3）將實踐與理論融合，加深學生對理論知識的理解。在以往的教學中，物理化學與膠體化學理論課和實驗課是獨立開展的，理論知識講解的進度與實驗安排并不同步，這樣就導致學生雖然在學習理論時已經掌握了某個知識點，但是在進行實驗課操作時，并不能將理論知識和實際實驗原理和操作有機地聯系起來。經過教學改革后，按照理論課的進度安排實驗課，將實驗內容與理論知識緊密結合起來。例如，在講授相平衡章節時，以“液體飽和蒸氣壓的測定”實驗為應用實例，分析水的沸騰溫度與對應飽和蒸氣壓數據的獲得以及它們之間的關系，進而講授克勞修斯—克拉貝龍公式的應用，并以高壓鍋為實例進行例題講解。這些靈活多樣的教學措施不僅能夠增強課堂上師生互動的效果，還讓學生探索到日常生活中普遍存在的物理化學理論知識，從而提高學生學習物理化學與膠體化學課程的興趣和積極性。

4 全過程全面考核模式

將成績考核分成平時表現成績和期末考試成績兩部分，其中平時表現成績包含來自雨課堂智慧平臺的監測評價、課堂出勤、課堂小組討論、課堂微講座、課后作業完成度、章節總結測驗等學生在教學全過程中的各個環節的表現，相較于以往簡單的采用出勤、作業和考試來評價學生學習效果的方式，此考核模式更加全面、公正。

5 結語

在“零手機”課堂中應用智慧教學模式，將現代科技手段融入傳統教學課堂，采用線上與線下相結合的方式覆蓋“課前—課中—課后”各階段的教學，改善了課堂紀律和出勤情況，通過智慧平臺跟蹤學生的學習軌跡，增強了教師對學生學習情況的全面把握，激發起學生對物理化學與膠體化學課程學習的興趣，提升了學生參與課堂活動的積極性，從而提高了課堂教學效率和教學質量。