基于雨课堂的智慧课堂模式的构建与实践——以《大学物理》课程为例

洪锦泉，郑 标，王 静，翁佳璐，李曼婷

(闽江学院 物理与电子信息工程学院，福建 福州 350108)

《中国教育现代化2035》提出要统筹建设一体化智能化教学平台，加快推进智慧教育创新发展.以新媒体与信息技术为支持，融合大数据分析技术构建智慧平台，是教育信息化的必然要求[1].在此背景下，如何以信息技术为载体，构建高效的教学模式以实现智慧教学，就成为研究热点[2].由清华大学在线教育办公室与学堂在线共同研发的智慧教学工具—雨课堂，能实现教学信息数据化、智慧化，为实现以生为本、高效互动的教学模式提供了技术支持[3].基于此，依据雨课堂的智慧教学模式设计原则，探索适用于《大学物理》课程智慧课堂教学模式，并以“刚体定轴转动的角动量和角动量守恒定律”教学内容为例，开展基于雨课堂的智慧课堂教学实践，结果表明：雨课堂有助于促进课堂互动，还原学习行为，改善教学质量.

1 雨课堂简介

雨课堂是一种将多媒体幻灯片(PPT)、慕课(MOOC)资源、微信(WeChat)融为一体的智慧教学工具[4].基于雨课堂平台，学生可以通过微信参与答题、签到、弹幕等，能够实现师生高效的实时互动，而且操作十分便捷[5].同时，雨课堂能够实时记录课堂情况、答题情况(包括客观题与主观题)[6].基于雨课堂的智慧课堂教学有助于教师以学习者为中心，构建一种互动实时、反馈高效、评价科学的教学新模式；同时使教师利用信息技术优势，通过记录与分析全景的学习行为，促进教学向“数字驱动”转变[7].由此可以看出，基于雨课堂的智慧课堂能够有效推动教学改革，是开展智慧教学的重要载体.

2 基于雨课堂的智慧课堂教学设计

2.1 教学改革设计原则

2.1.1 注重过程，循序渐进

教师在教学过程中，要注重学生的学习过程与学习习惯；在教学评价环节，不仅坚持传统的形成性评价，更要注重过程性评价，尽可能全方位、客观准确地还原学生学习过程.同时，要求教师根据教育学与心理学等相关学科，在教学过程中及时发现问题，循循善诱，持续改进，以期达到良好的教学效果.

2.1.2 尊重差异，因材施教

教学过程要遵循学生成长与发展规律，关注学生学习效果和个性发展，更新课程内容资源；在设计教学过程、制作学习材料时，要尊重学生个性，根据不同学生学习特点，制作有一定知识层次教学资料；利用大数据中呈现出来的学生的能力特征，对数据进行统计、指标相关性、动力学机制分析，提出更有针对性的培养方案.

2.1.3 基于数据，精准教学

充分应用现代教育技术发展的“红利”，利用雨课堂开展智慧课堂教学改革，实现教学过程精准定位、精准教学.通过雨课堂获取可靠的学习者行为数据，有助于教师较客观地还原学习者的学习过程，有助于教师科学、合理地利用信息技术，促进教学由“经验驱动”向“数据驱动”转变.

2.2 设计思路

传统教学以教师为主导，学生学习缺乏主动性，教学效果不佳[8].为此，以雨课堂载体，为教师进行“线下+线下”混合式教学提供智慧化环境；同时利用雨课堂全景化学习轨迹记录功能，还原学生学习行为，为教师构建基于“线下+线下”量化的学习评价体系提供准确、可靠、科学的数据.便于教师及时调整教学策略，实现精准教学.基于雨课堂的智慧课堂教学设计思路如图1所示.

图1 智慧课堂教学设计思路

2.2.1 混合式教学模式构建

以雨课堂的混合式教学模式如图2所示.该模式从教师与学生两个维度出发，教学过程涵盖“课前—课堂—课后”全过程.课前，师生通过雨课堂完成课前作业发布与预习；课堂上，师生通过雨课堂完成全方位互动；课后，以雨课堂为载体，师生完成课后复习与教学反思.

图2 基于雨课堂的混合式教学模式

2.2.2 多元评价方式构建

教学评价是对教师的教学效果、学生的学习过程及结果活动的评价，对教学活动起到调节修正与指导激励的作用.智慧课堂的教学评价是以整个学习过程所形成的数据为基础进行量化评价，方式包括形成性、总结性评两个部分.评价内容包括学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等，通过量化的多维评价指标的考查，全面、准确地进行学习效果评价，以期提升学生学科素养.智慧课堂改变了传统单一的评价方式，整合了贯穿“线上”和“线下”学习过程的行为数据，实现多元化、个性化的评价.雨课堂的智慧化数据记录功能使得教师量化学生线上学习行为(如表1所示)变得有理、有力、有节.

表1 “线上”+“线下”评价量化表

3 基于雨课堂的智慧课堂教学实践

以《大学物理》(马文蔚等编著，第六版)“刚体定轴转动的角动量和角动量守恒定律”(第四章第三节)为例，开展基于雨课堂的智慧教学实践.

3.1 课前预习与微信推送

教师通过雨课堂事先将教学资源发送给每位学生.课前教学资源包括：教学课件1份，有关猫旋现象的网络视频以及思考题2题.思考题的问题为猫旋转现象与爬绳问题两题.

问题1：猫旋问题：为什么猫从高空下落不容易受伤？

问题2：爬绳问题：质量均为m的A和B两人同时从静止开始爬绳.已知A的体质比B的体质好，A相对于绳的速率VA大于B相对于绳的速率VB.请问A与B谁先到达绳子顶端(设置了四个选项，分别是A先达到、B先到达、同时到达与无法判断)，为什么？同时，要求学生先自行查阅资料，了解生活中与“角动量”相关的物理现象.学生在手机微信中接收到教师发送的课程资料，一方面可以更好地进行预习，另一方面可以通过微信端进行答题与问题留言，实现课前师生互动.

3.2 课堂教学

新知识点引入前，先通过雨课堂回顾预习作业的题目：猫旋现象与爬绳问题.指出这些问题与本节课所学的内容息息相关，激发学生的学习兴趣.引导时，注意融入思政教育元素：要善于利用科学知识武装自己.

表2 课堂教学实施过程

3.3 课后反思

课后反思除了传统的教学反思方法外，还需依赖于利用雨课堂的大数据(如图3所示)进行学生学习行为分析.当然，想要完成基于数据驱动的教学方式改进，最终实现智慧教，要求教师一方面要尽可能全面聚焦可测的学生学习行为数据，采用的学习行为数据更全面，学生学习行为分析越准确；另一方面，要依据雨课堂的统计结果，选用合适的学情分析工具(如Excel等)，准确分析每位学生的学习习惯与特点，最终实现智慧教学.

图3 部分学习行为数据

4 结语

通过基于雨课堂的课程智慧课堂教学模式构建与实践，结果表明：基于雨课堂的智慧教学模式具有众多优势，主要体现在：教学反馈实时化、教学形式新颖化、教学记录全面化、教学手段便捷化、教学方式智慧化.同时，雨课堂为实现基于数据驱动的学本教育提供了技术保障.雨课堂的出现，学生所有的学习行为数据均可以被自动完整采集，有助于教师系统分析学生学习的时间与学习活跃度，了解学生线上学习的特点、习惯与效果，线下学习存在的问题与困难，探索“线上”与“线下”教学活动的有机融合.当然，基于雨课堂的智慧课堂教学，学生学习行为分析也是智慧教学的重要组成部分，基于Excel的行为分析还不足以全面、快速地反映学生学情，此部分内容还有待进一步挖掘与研究.