基于雨課堂的智慧課堂模式的構建與實踐
——以《大學物理》課程為例

洪錦泉，鄭 標，王 靜，翁佳璐，李曼婷

(閩江學院 物理與電子信息工程學院，福建 福州 350108)

《中國教育現代化2035》提出要統籌建設一體化智能化教學平臺，加快推進智慧教育創新發展.以新媒體與信息技術為支持，融合大數據分析技術構建智慧平臺，是教育信息化的必然要求[1].在此背景下，如何以信息技術為載體，構建高效的教學模式以實現智慧教學，就成為研究熱點[2].由清華大學在線教育辦公室與學堂在線共同研發的智慧教學工具—雨課堂，能實現教學信息數據化、智慧化，為實現以生為本、高效互動的教學模式提供了技術支持[3].基于此，依據雨課堂的智慧教學模式設計原則，探索適用于《大學物理》課程智慧課堂教學模式，并以“剛體定軸轉動的角動量和角動量守恒定律”教學內容為例，開展基于雨課堂的智慧課堂教學實踐，結果表明：雨課堂有助于促進課堂互動，還原學習行為，改善教學質量.

1 雨課堂簡介

雨課堂是一種將多媒體幻燈片(PPT)、慕課(MOOC)資源、微信(WeChat)融為一體的智慧教學工具[4].基于雨課堂平臺，學生可以通過微信參與答題、簽到、彈幕等，能夠實現師生高效的實時互動，而且操作十分便捷[5].同時，雨課堂能夠實時記錄課堂情況、答題情況(包括客觀題與主觀題)[6].基于雨課堂的智慧課堂教學有助于教師以學習者為中心，構建一種互動實時、反饋高效、評價科學的教學新模式；同時使教師利用信息技術優勢，通過記錄與分析全景的學習行為，促進教學向“數字驅動”轉變[7].由此可以看出，基于雨課堂的智慧課堂能夠有效推動教學改革，是開展智慧教學的重要載體.

2 基于雨課堂的智慧課堂教學設計

2.1 教學改革設計原則

2.1.1 注重過程，循序漸進

教師在教學過程中，要注重學生的學習過程與學習習慣；在教學評價環節，不僅堅持傳統的形成性評價，更要注重過程性評價，盡可能全方位、客觀準確地還原學生學習過程.同時，要求教師根據教育學與心理學等相關學科，在教學過程中及時發現問題，循循善誘，持續改進，以期達到良好的教學效果.

2.1.2 尊重差異，因材施教

教學過程要遵循學生成長與發展規律，關注學生學習效果和個性發展，更新課程內容資源；在設計教學過程、制作學習材料時，要尊重學生個性，根據不同學生學習特點，制作有一定知識層次教學資料；利用大數據中呈現出來的學生的能力特征，對數據進行統計、指標相關性、動力學機制分析，提出更有針對性的培養方案.

2.1.3 基于數據，精準教學

充分應用現代教育技術發展的“紅利”，利用雨課堂開展智慧課堂教學改革，實現教學過程精準定位、精準教學.通過雨課堂獲取可靠的學習者行為數據，有助于教師較客觀地還原學習者的學習過程，有助于教師科學、合理地利用信息技術，促進教學由“經驗驅動”向“數據驅動”轉變.

2.2 設計思路

傳統教學以教師為主導，學生學習缺乏主動性，教學效果不佳[8].為此，以雨課堂載體，為教師進行“線下+線下”混合式教學提供智慧化環境；同時利用雨課堂全景化學習軌跡記錄功能，還原學生學習行為，為教師構建基于“線下+線下”量化的學習評價體系提供準確、可靠、科學的數據.便于教師及時調整教學策略，實現精準教學.基于雨課堂的智慧課堂教學設計思路如圖1所示.

圖1 智慧課堂教學設計思路

2.2.1 混合式教學模式構建

以雨課堂的混合式教學模式如圖2所示.該模式從教師與學生兩個維度出發，教學過程涵蓋“課前—課堂—課后”全過程.課前，師生通過雨課堂完成課前作業發布與預習；課堂上，師生通過雨課堂完成全方位互動；課后，以雨課堂為載體，師生完成課后復習與教學反思.

圖2 基于雨課堂的混合式教學模式

2.2.2 多元評價方式構建

教學評價是對教師的教學效果、學生的學習過程及結果活動的評價，對教學活動起到調節修正與指導激勵的作用.智慧課堂的教學評價是以整個學習過程所形成的數據為基礎進行量化評價，方式包括形成性、總結性評兩個部分.評價內容包括學生知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等，通過量化的多維評價指標的考查，全面、準確地進行學習效果評價，以期提升學生學科素養.智慧課堂改變了傳統單一的評價方式，整合了貫穿“線上”和“線下”學習過程的行為數據，實現多元化、個性化的評價.雨課堂的智慧化數據記錄功能使得教師量化學生線上學習行為(如表1所示)變得有理、有力、有節.

表1 “線上”+“線下”評價量化表

3 基于雨課堂的智慧課堂教學實踐

以《大學物理》(馬文蔚等編著，第六版)“剛體定軸轉動的角動量和角動量守恒定律”(第四章第三節)為例，開展基于雨課堂的智慧教學實踐.

3.1 課前預習與微信推送

教師通過雨課堂事先將教學資源發送給每位學生.課前教學資源包括：教學課件1份，有關貓旋現象的網絡視頻以及思考題2題.思考題的問題為貓旋轉現象與爬繩問題兩題.

問題1：貓旋問題：為什么貓從高空下落不容易受傷？

問題2：爬繩問題：質量均為m的A和B兩人同時從靜止開始爬繩.已知A的體質比B的體質好，A相對于繩的速率VA大于B相對于繩的速率VB.請問A與B誰先到達繩子頂端(設置了四個選項，分別是A先達到、B先到達、同時到達與無法判斷)，為什么？同時，要求學生先自行查閱資料，了解生活中與“角動量”相關的物理現象.學生在手機微信中接收到教師發送的課程資料，一方面可以更好地進行預習，另一方面可以通過微信端進行答題與問題留言，實現課前師生互動.

3.2 課堂教學

新知識點引入前，先通過雨課堂回顧預習作業的題目：貓旋現象與爬繩問題.指出這些問題與本節課所學的內容息息相關，激發學生的學習興趣.引導時，注意融入思政教育元素：要善于利用科學知識武裝自己.

表2 課堂教學實施過程

3.3 課后反思

課后反思除了傳統的教學反思方法外，還需依賴于利用雨課堂的大數據(如圖3所示)進行學生學習行為分析.當然，想要完成基于數據驅動的教學方式改進，最終實現智慧教，要求教師一方面要盡可能全面聚焦可測的學生學習行為數據，采用的學習行為數據更全面，學生學習行為分析越準確；另一方面，要依據雨課堂的統計結果，選用合適的學情分析工具(如Excel等)，準確分析每位學生的學習習慣與特點，最終實現智慧教學.

圖3 部分學習行為數據

4 結語

通過基于雨課堂的課程智慧課堂教學模式構建與實踐，結果表明：基于雨課堂的智慧教學模式具有眾多優勢，主要體現在：教學反饋實時化、教學形式新穎化、教學記錄全面化、教學手段便捷化、教學方式智慧化.同時，雨課堂為實現基于數據驅動的學本教育提供了技術保障.雨課堂的出現，學生所有的學習行為數據均可以被自動完整采集，有助于教師系統分析學生學習的時間與學習活躍度，了解學生線上學習的特點、習慣與效果，線下學習存在的問題與困難，探索“線上”與“線下”教學活動的有機融合.當然，基于雨課堂的智慧課堂教學，學生學習行為分析也是智慧教學的重要組成部分，基于Excel的行為分析還不足以全面、快速地反映學生學情，此部分內容還有待進一步挖掘與研究.