淺談雨課堂在普通物理基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

王晶晶，宋昌盛，趙廷玉

（浙江理工大學(xué) 理學(xué)院，浙江 杭州）

2014年9月國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》，浙江、上海率先試點高考改革，取消傳統(tǒng)的文理分科制度，實行“3+3”新高考選科模式。新高考下學(xué)生可以自主決定科目組合，擁有了更充分的自由選擇權(quán)，但同時給高中課程教學(xué)和大學(xué)專業(yè)教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。2017年秋季，首批新高考政策下的學(xué)生開始進入各個高校學(xué)習(xí)。作為浙江省的理工科高校，我們學(xué)校迎來了近四百名未選考物理的理工科學(xué)生，對這部分學(xué)生來說，大學(xué)物理是他們必修通識課程，而他們卻不具備目前大學(xué)物理學(xué)習(xí)的先修知識，因此，學(xué)校新開設(shè)一門普通物理基礎(chǔ)課程，作為高中物理和大學(xué)物理的銜接課程。

普通物理基礎(chǔ)作為大學(xué)物理的先修課程，是非常重要的一門基礎(chǔ)通識課程，而只學(xué)考物理的學(xué)生所掌握的物理知識點僅涵蓋力學(xué)和部分電學(xué)內(nèi)容，學(xué)考后又有一年多的時間沒接觸過物理，如何上好這樣一門課程是非常具有挑戰(zhàn)性的。為此，在開設(shè)本課程的第二輪教學(xué)中我們引入了雨課堂智慧教學(xué)模式，以期讓學(xué)生能更快適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式，更好地掌握必要的基本物理概念和規(guī)律，激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣。

一 普通物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)現(xiàn)狀

（一） 目前沒有可參考、可借鑒的優(yōu)秀教學(xué)方案

普通物理基礎(chǔ)是2017年針對新高考背景下學(xué)生物理知識儲備不足所開設(shè)的一門基礎(chǔ)通識課，在此之前，浙江省乃至全國沒有一個高校有開設(shè)這門課的經(jīng)驗，因此沒有有益的教學(xué)經(jīng)驗可以借鑒學(xué)習(xí)。

（二） 大班課堂中學(xué)生人數(shù)眾多

2017-2018學(xué)年第一學(xué)期，為幫助在新高考中未選考物理的大一新生能更好地適應(yīng)接下來的大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)，增設(shè)了普通物理基礎(chǔ)課程。根據(jù)學(xué)生必修《大學(xué)物理》課的時間和物理系教師的教學(xué)任務(wù)，首期開設(shè)兩個班，學(xué)生總?cè)藬?shù)在兩百人左右，平均每個班有將近一百人，剩余學(xué)生在2017-2018學(xué)年第二學(xué)期選修。而到2018年秋季學(xué)期，需要選修普通物理基礎(chǔ)課程的學(xué)生人數(shù)倍增，達到近四百人。根據(jù)調(diào)查，未來幾年物理選考的形勢還是不容樂觀，使缺乏物理基礎(chǔ)知識的大一新生人數(shù)還將持續(xù)增長。

（三） 年輕教師承擔(dān)《普通物理基礎(chǔ)》課程的教學(xué)任務(wù)

由于普通物理基礎(chǔ)課決定開課時間較晚，新學(xué)期已經(jīng)開始，物理系各位老師的教學(xué)任務(wù)已經(jīng)安排妥當(dāng)，最終安排由兩位年輕教師來承擔(dān)這門課的教學(xué)任務(wù)。面對如此重要的過渡課程，年輕教師的教學(xué)壓力較大，既需要了解學(xué)生高中物理掌握的情況，還需要掌握大學(xué)物理課所要求的物理基礎(chǔ)知識點。只有在熟悉學(xué)生的學(xué)情和課程的教學(xué)目標的情況下，才能優(yōu)化選擇本門課程的教學(xué)內(nèi)容。

（四） 普通物理基礎(chǔ)課時少、課堂內(nèi)容多

普通物理基礎(chǔ)課的受眾學(xué)生只有學(xué)考物理，而物理學(xué)考是作為以知識普及為目的考試，所囊括的知識點很少，這與選考物理的考生之間存在著很大的差距。而目前教務(wù)處允許的普通物理基礎(chǔ)課只有32學(xué)時，要求在32個學(xué)時下銜接好高中物理和大學(xué)物理課程的知識點，難度是很大的，課堂教學(xué)內(nèi)容很多，所以給如何精選教學(xué)內(nèi)容提出了很高的要求。

（五） 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)物理的興趣

對于這部分沒有選考物理的學(xué)生，他們或因為對物理不感興趣，或因為覺得物理太難而不敢選考，而且他們在高中學(xué)考物理之后就不再接觸物理，經(jīng)過一年多的時間，對原來所掌握的物理知識也已經(jīng)開始生疏，使得如何在課堂上吸引學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣更加地困難，也顯得更為重要。

（六） 手機、低頭族對課堂的沖擊很大

智能手機的普及讓手機已經(jīng)完全滲透在我們的校園生活中，學(xué)生人手一部手機已經(jīng)是司空見慣的現(xiàn)象了，校園內(nèi)隨處可見低頭一族，學(xué)生上課不帶課本必帶充電寶，每隔幾分鐘就刷微博、微信、朋友圈似乎已經(jīng)成為大學(xué)生的常規(guī)動作。為提高學(xué)生的抬頭率，很多高校的課堂采用“手機入袋”的方式，在上課前讓學(xué)生將手機放進提前準備的布袋中收集，待下課后再歸還學(xué)生，這種方式雖能在一定程度上控制學(xué)生上課玩手機的現(xiàn)象，但同時也使得更多的學(xué)生為了應(yīng)付這一措施也擁有不止一部手機，造成了更重的家庭經(jīng)濟負擔(dān)。因此，如何轉(zhuǎn)堵為疏，如何使手機成為課堂的教學(xué)手段將是更有效的改善課堂教學(xué)質(zhì)量的措施。

綜上所述，基于普通物理基礎(chǔ)課程特點和課堂現(xiàn)狀，如何應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)豐富教學(xué)形式、提高教學(xué)質(zhì)量、保障課堂教學(xué)效率，是亟待解決的問題。本文以普通物理基礎(chǔ)這門課程為例，以18級學(xué)生為載體，提出“雨課堂”下普通物理基礎(chǔ)課程的課堂改革策略，建設(shè)高效的教學(xué)和學(xué)習(xí)的有效合作體系，并進行混合式課堂教學(xué)模式的研究與實踐，并對初步的實踐效果進行總結(jié)和分析。

二 雨課堂智慧教學(xué)簡介

2016年4月，國內(nèi)知名MOOC平臺“學(xué)堂在線”和清華大學(xué)聯(lián)合推出一款輕量級的智慧教學(xué)工具，名為“雨課堂”，是清華大學(xué)的一項教學(xué)研究成果，集線上、線下教學(xué)于一體，旨在打造智慧課堂，實現(xiàn)課前、課中和課后的全過程跟蹤[1,2]。區(qū)別于其他的教學(xué)工具，雨課堂無需安裝其他軟件，將復(fù)雜的信息技術(shù)融合到微軟PowerPoint和微信中，將教學(xué)與反饋的各教學(xué)環(huán)節(jié)有機組合在一起[3]。通過微信端的雨課堂，教師可以在課前推送預(yù)習(xí)材料和課堂提綱到學(xué)生手機，學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)知識，并反饋疑難知識點給老師,以實現(xiàn)因材施教；課堂中，雨課堂可以將教學(xué)PPT同步推送到學(xué)生手機，學(xué)生可以在存疑的PPT下方標注“不懂”實時反饋給教師，實現(xiàn)師生間實時、有效互動，而彈幕、紅包等方式還可以活躍課堂氣氛；課后，雨課堂會將學(xué)生的課堂表現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)送給教師，學(xué)生可以在手機上隨時隨地復(fù)習(xí)課堂內(nèi)容，進行在線討論，完成教師推送的拓展練習(xí)等[4]。雨課堂智慧教學(xué)功能簡介如圖1所示，可以提供教學(xué)全周期的數(shù)據(jù)支持、個性化報表等功能，輕松實現(xiàn)課前、課中、課后每一個教學(xué)環(huán)節(jié)的師生有機連接，實現(xiàn)智慧教室，是混合式教學(xué)模式創(chuàng)新方面的有效嘗試[5,6]。

三 基于雨課堂的智慧教學(xué)實踐與評價

（一） 雨課堂智慧教學(xué)應(yīng)用實踐

經(jīng)過一輪傳統(tǒng)課堂教學(xué)，在對課程教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生情況、課堂教學(xué)現(xiàn)狀等進行總結(jié)分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合雨課堂的功能特點和智慧教學(xué)、混合式教學(xué)等理念，設(shè)計了基于雨課堂智慧教學(xué)環(huán)境的課堂教學(xué)活動，并在2018年秋季學(xué)期實施研究。在實踐過程中始終堅持突出學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮雨課堂實時互動和數(shù)據(jù)驅(qū)動的優(yōu)勢，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，充分調(diào)動學(xué)生的參與度和積極性。

基于雨課堂的智慧教學(xué)模式設(shè)計如圖2所示，雨課堂使得教師和學(xué)生、“教”與“學(xué)”充分結(jié)合在一起，將課前、課中、課后有機統(tǒng)一起來。在課程開始前，教師在“雨課堂”中創(chuàng)建“普通物理基礎(chǔ)”課程，在該課程下設(shè)置班級名稱，可以直接邀請學(xué)生，或在第一次課前將課堂邀請二維碼投影到大屏幕上，學(xué)生通過登陸微信掃描二維碼加入到課程中，以后每次課前通過掃碼、課堂暗號等進入課堂。基于學(xué)情分析，課前教師需要拆分原有知識體系，將學(xué)生能通過自學(xué)理解的基本知識點放在課前預(yù)習(xí)資料中，以騰出寶貴的課堂時間給重、難點精講練習(xí)。課前推送的預(yù)習(xí)材料可以包含慕課視頻、課堂提綱、預(yù)習(xí)要點等，時間不要過長，以免學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)教師推送的預(yù)習(xí)材料，可以給教師投稿疑難之處，也可以進行在線討論。雨課堂將學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況反饋回教師，教師在對數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上調(diào)整課堂設(shè)計，有的放矢地開展課堂教學(xué)。課堂中，教師講解的課程PPT能過雨課堂同步推送到學(xué)生手機端，并長期保存在學(xué)生的課程內(nèi)，方便學(xué)生回顧內(nèi)容，并且有疑惑之處可以通過“不懂”按鈕實時反饋給老師，重點頁面可以“收藏”。學(xué)生在手機上參與教師設(shè)置的課堂練習(xí)，雨課堂會及時精確反饋學(xué)生對知識點的掌握情況，教師可以動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，提高教學(xué)質(zhì)量。課堂中的彈幕、紅包等方式，使得課堂更加生動活潑，同時也增加了師生間的有效互動。課后，教師在分析學(xué)生課堂表現(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，推送復(fù)習(xí)提綱，引導(dǎo)學(xué)生在線討論，拓展課程內(nèi)容。

（二） 雨課堂智慧教學(xué)效果與評價

我們將實施雨課堂智慧教學(xué)的學(xué)期（2018201901學(xué)期）作為實驗組，而2017年秋季學(xué)期（2017201801學(xué)期）作為對照組，對比學(xué)生期末考試成績，總結(jié)雨課堂智慧教學(xué)模式實踐效果。采用雨課堂智慧教學(xué)后，學(xué)生的期末考試平均成績由58.3分提高到65.2分，期末考試最高分由85分提高到98分。從圖3可以看到，良好、優(yōu)秀的學(xué)生比例明顯提高，而不及格率明顯下降。從學(xué)生的學(xué)習(xí)成績可以看出，雨課堂智慧教學(xué)方式確實可以在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量，改變傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)思路，更加注重學(xué)生的自主式學(xué)習(xí)，將教學(xué)的各個環(huán)節(jié)都緊密聯(lián)結(jié)一起，有效改善高校中低頭族的學(xué)習(xí)狀況。另外，基于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計的雨課堂，可以量化學(xué)生的平時學(xué)習(xí)表現(xiàn)，教師可以客觀、公平、公正地對學(xué)生進行過程性評價，“預(yù)警”學(xué)生也可以及時糾正自己的學(xué)習(xí)態(tài)度。

四 結(jié)語

雨課堂簡單易用、個性化學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)采集等優(yōu)勢，有效改善了普通物理基礎(chǔ)課程大班教學(xué)中存在的各種問題。與傳統(tǒng)課堂相比，基于雨課堂的智慧教學(xué)課堂，實現(xiàn)了課堂內(nèi)、外多渠道的互動交流，學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和地點不受限制，學(xué)習(xí)資源更加豐富，鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)能力，提高了課堂教學(xué)效率，促進了教學(xué)效果。但如何將雨課堂應(yīng)用于打造智慧課堂，對于不同學(xué)科的教學(xué)來說，將會產(chǎn)生新的問題，需要一線教師們根據(jù)實際情況思考和拓展應(yīng)用，不斷積累實踐教學(xué)經(jīng)驗，從而不斷改進和完善。