基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋技術(shù)在力學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

楊少紅 吳蒙蒙 黃方

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-5916

摘? 要：互動(dòng)反饋是提高師生互動(dòng)效能的一種重要手段，在課堂上采用無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋技術(shù)，不僅可以激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，而且可以幫助學(xué)員理解復(fù)雜的公式和抽象的力學(xué)概念。通過(guò)實(shí)時(shí)查看問(wèn)題的反饋結(jié)果，教員可以隨時(shí)掌握自己的教學(xué)效果，調(diào)整教學(xué)方法和策略，學(xué)員可以及時(shí)了解自身的學(xué)習(xí)情況，彌補(bǔ)不足，共同提高力學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。整個(gè)實(shí)施過(guò)程體現(xiàn)了以“學(xué)員”為中心、讓學(xué)員全面參與課堂的教學(xué)理念。

關(guān)鍵詞：互動(dòng)反饋技術(shù)? 無(wú)線答題器? 課堂教學(xué)? 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：O341? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）01（c）-0155-05

Application of interactive feedback technology based on wireless clicker in mechanics classroom teaching

YANG Shaohong? WU Mengmeng*? Huang Fang

（Basic Department of Naval University of Engineering， Wuhan， Hubei Province， 430033 China）

Abstract： The interactive feedback is an important way to assist teachers and students to interact. The use of wireless clicker in classroom teaching can not only enliven the atmosphere of teaching， stimulate students interest in learning， but also help students to understand the complex formulas and abstract mechanical concepts in book. By viewing the feedback results in real time， teachers can diagnose their teaching effects in time and adjust teaching methods and strategies. At the same time， students can review their own learning mastery， so as to improve the quality of mechanics teaching and learning. The whole process embodies the teaching philosophy of taking "students" as the center and allowing students to fully participate in the classroom.

Key Words： Interactive feedback technology; Wireless clicker; Classroom teaching; Application

如何在有限的45min課堂上，讓教員關(guān)注到每一位學(xué)員的學(xué)習(xí)狀態(tài)一直是課堂教學(xué)改革的焦點(diǎn)。在傳統(tǒng)的課堂互動(dòng)中，通常會(huì)見(jiàn)到“教員提問(wèn)，學(xué)員舉手，教員點(diǎn)名回答”這樣的場(chǎng)景。教員通過(guò)仔細(xì)觀察、課堂提問(wèn)、黑板板書、單元測(cè)驗(yàn)等方法，對(duì)教學(xué)效果得到簡(jiǎn)單而模糊的信息反饋，無(wú)法進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)分析，成效不太明顯。隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，采用基于無(wú)線射頻技術(shù)的課堂互動(dòng)答題器和基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的課堂互動(dòng)答題器等工具進(jìn)行互動(dòng)反饋將成為今后支持課堂互動(dòng)教學(xué)的重要方式[1-3]。對(duì)于保密性強(qiáng)、不讓使用手機(jī)上網(wǎng)的課程，采用前一種互動(dòng)反饋技術(shù)顯得更為簡(jiǎn)單適用。

1? 在力學(xué)課堂中開(kāi)展互動(dòng)反饋教學(xué)的重要性

對(duì)于力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程，內(nèi)容龐雜，公式繁多，有極強(qiáng)的邏輯性，同時(shí)也具有一定的實(shí)踐性，學(xué)習(xí)起來(lái)難度很大[4-5]。這對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)員，學(xué)習(xí)更為吃力。其次，傳統(tǒng)的滿堂灌的教學(xué)模式暴露出很多弊端，例如部分學(xué)員上課睡覺(jué)、注意力不集中、課下不會(huì)做題、抄作業(yè)等，還有少數(shù)學(xué)員自認(rèn)為可以通過(guò)考前突擊復(fù)習(xí)，就能達(dá)到及格的目的，從而不注重課堂學(xué)習(xí)。這些問(wèn)題就導(dǎo)致了課堂教學(xué)效果差以及人才培養(yǎng)質(zhì)量不理想的后果。

設(shè)計(jì)基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋課堂教學(xué)，通過(guò)軟件與硬件相結(jié)合的形式，提供了課堂練習(xí)、教學(xué)效果反饋、問(wèn)題分析評(píng)估等多種互動(dòng)教學(xué)模式[6-7]，旨在幫助教員在授課的同時(shí)，采用靈活多樣的教學(xué)形式，強(qiáng)化與學(xué)員的互動(dòng)，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)熱情，有利于學(xué)員夯實(shí)基礎(chǔ)，深化對(duì)課程內(nèi)容的理解，以促進(jìn)學(xué)員全方面的學(xué)習(xí)。教員借助本系統(tǒng)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容自行編撰情景式趣味化的多媒體課件，用于課堂教學(xué)演示;學(xué)員通過(guò)各自的答題器參與每一題的練習(xí);課堂上，教員通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)可直觀了解教學(xué)效果。整個(gè)課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能使學(xué)員得到創(chuàng)造力的培養(yǎng)，以致能全面達(dá)到教育的根本目的，即提高課堂教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2? 基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋系統(tǒng)組成和功能

2.1 系統(tǒng)組成

基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋系統(tǒng)組成如圖1所示，一般由3個(gè)硬件設(shè)備（包括筆記本電腦、接收器、無(wú)線答題器）和1個(gè)自帶軟件組成。具體使用方法如下：教員通過(guò)筆記本電腦安裝軟件，在電腦上插上發(fā)射接收器，配置基站，構(gòu)建接收器與無(wú)線答題器的聯(lián)系，為學(xué)員終端綁定學(xué)號(hào);然后設(shè)置課程名稱和互動(dòng)題目，利用已有教學(xué)資源錄入不同類型試題（包括選擇、填空、判斷和數(shù)字題等）的答案，設(shè)置分?jǐn)?shù);學(xué)員在課堂上使用無(wú)線答題器終端回答問(wèn)題，接收器接收答題信號(hào)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，答題結(jié)果即可實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在軟件界面中，教員可以獲得學(xué)員的數(shù)據(jù)匯總結(jié)果。

2.2 主要功能

基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）課堂實(shí)時(shí)答題和及時(shí)反饋。課堂上，教員可在課件中添加、編輯一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，學(xué)員可以進(jìn)行實(shí)時(shí)答題?？稍谲浖懈鶕?jù)題目的難易程度設(shè)置不同的答題時(shí)限，保證答題按時(shí)完成。題目類型最好以選擇題和判斷題為主，保證互動(dòng)高效性。軟件及時(shí)對(duì)學(xué)員答案分析，統(tǒng)計(jì)答題率和正確率等，教員根據(jù)答題情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容選擇詳細(xì)講解或適當(dāng)講解或略過(guò)不講。

（2）單元測(cè)試、考試和批改。教員可利用一節(jié)課開(kāi)展單元測(cè)試，或利用兩節(jié)課開(kāi)展模擬考試。測(cè)試題以選擇題、判斷題、填空題為主，計(jì)算題可分步轉(zhuǎn)換成選擇題或數(shù)字填空題。答案提交后，軟件及時(shí)批改，教員可立即公布成績(jī)，通過(guò)成績(jī)分布了解錯(cuò)誤率較高的內(nèi)容，及時(shí)掌握學(xué)員對(duì)知識(shí)的掌握程度。學(xué)員可根據(jù)答題情況和成績(jī)了解自己在班級(jí)中的位置，激勵(lì)自己努力學(xué)習(xí)。

（3）簽到管理。課堂上，教員可隨時(shí)發(fā)起在線簽到，可自行設(shè)置簽到時(shí)間，查看簽到結(jié)果，可導(dǎo)出簽到情況至考勤統(tǒng)計(jì)表，特別適合學(xué)員多的大班教學(xué)。

（4）問(wèn)卷調(diào)查和無(wú)記名投票。教員可針對(duì)學(xué)員情況、教學(xué)改革情況、作業(yè)情況、意見(jiàn)建議等開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查（以選擇題為主），也可讓學(xué)員對(duì)其它學(xué)員課堂回答問(wèn)題、課堂討論、上講臺(tái)做題、案例匯報(bào)等情況進(jìn)行無(wú)記名評(píng)分，方便教師更好開(kāi)展互動(dòng)教學(xué)，活躍課堂氣氛。

（5）統(tǒng)計(jì)課堂互動(dòng)次數(shù)、回答問(wèn)題次數(shù)、課堂簽到次數(shù)、成績(jī)名次、錯(cuò)題分布等數(shù)據(jù)，可以自動(dòng)及時(shí)導(dǎo)入到教師考勤統(tǒng)計(jì)表和成績(jī)登記表，便于教師在課程結(jié)束前準(zhǔn)確客觀評(píng)價(jià)學(xué)員的平時(shí)成績(jī)。

3? 課堂教學(xué)實(shí)施步驟和策略

在課堂教學(xué)中采用基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋系統(tǒng)，需要對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行重構(gòu)，具體實(shí)施步驟和策略如下。

第一步，課前預(yù)習(xí)和問(wèn)題導(dǎo)入。通過(guò)使用無(wú)線答題器吸引學(xué)員的興趣，拋出問(wèn)題，帶領(lǐng)學(xué)員思考，進(jìn)而引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，這是進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)的預(yù)熱環(huán)節(jié)。如圖2所示，利用課前5～10min，將教員提前準(zhǔn)備好的10道題發(fā)給學(xué)員，題目?jī)?nèi)容為本節(jié)課的一些基本概念、基本理論等，題型以選擇題、判斷題為主。如表1所示，測(cè)試結(jié)果可及時(shí)呈現(xiàn)，第3、5、9、10題錯(cuò)誤率較高，說(shuō)明學(xué)員不熟悉該類知識(shí)，教員在即將授課中重點(diǎn)講解，而對(duì)于準(zhǔn)確率較高的內(nèi)容，可簡(jiǎn)要講解。

第二步，課中答題和問(wèn)題分析。當(dāng)講到重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容的時(shí)候，教員通過(guò)選擇題的形式提出相關(guān)問(wèn)題，學(xué)員使用答題器進(jìn)行回答，方便教員及時(shí)了解學(xué)員對(duì)知識(shí)的掌握程度。根據(jù)答題情況，教員就可以更有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)方法和策略，著重對(duì)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析和講解，找到誤區(qū)和錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因，讓學(xué)員切實(shí)掌握和透徹理解重難點(diǎn)內(nèi)容。

第三步，課后答題和問(wèn)題討論。在課后小結(jié)時(shí)，可提出一個(gè)綜合性、難度較高的問(wèn)題，讓學(xué)員思考討論。通過(guò)反饋的數(shù)據(jù)，教員可以了解學(xué)員對(duì)知識(shí)的掌握程度，從而更加科學(xué)有效地將選拔尖子學(xué)員，培養(yǎng)參加力學(xué)競(jìng)賽的后備力量。同時(shí)在后面的課堂教學(xué)中重點(diǎn)關(guān)注成績(jī)偏低的學(xué)員，提高學(xué)員的整體水平。

第四步，課堂測(cè)驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果診斷。課堂測(cè)驗(yàn)是診斷學(xué)員整節(jié)課學(xué)習(xí)情況的一個(gè)有效方法[8]。將教學(xué)內(nèi)容按照知識(shí)點(diǎn)或章節(jié)分成3～5個(gè)單元，教員利用一節(jié)課的時(shí)間開(kāi)展單元測(cè)驗(yàn)，突出教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容，將計(jì)算題分步計(jì)算，做成選擇題或數(shù)字填空題，如圖3所示。利用課堂互動(dòng)答題器進(jìn)行單元測(cè)驗(yàn)，第一時(shí)間獲得反饋成績(jī)，讓教員和學(xué)員互相掌握學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)估，從而調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和難度。

為了更客觀地評(píng)價(jià)基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋教學(xué)效果，讓學(xué)員對(duì)答題器的使用過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)。有的學(xué)員認(rèn)為“第一次在課堂上使用答題器，感覺(jué)比較高級(jí)、新穎，開(kāi)始不太習(xí)慣，幾次使用后發(fā)現(xiàn)操作比較簡(jiǎn)單方便”，有的學(xué)員認(rèn)為“用答題器答題，讓我有考試的感覺(jué)，對(duì)待作業(yè)更加嚴(yán)肅認(rèn)真”，還有的學(xué)員體會(huì)比較深刻，認(rèn)為“通過(guò)督促學(xué)員完成每節(jié)課的預(yù)習(xí)題，提前了解本節(jié)課的重難點(diǎn)內(nèi)容，以小測(cè)試的成績(jī)作為課堂上的牽引導(dǎo)向，督促學(xué)員上課專注45min，解決在小測(cè)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。無(wú)論是在提升課堂氛圍，還是在提高學(xué)員的知識(shí)掌握程度上，都起到了絕佳的作用”。無(wú)線答題器可以第一時(shí)間反饋學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度及易錯(cuò)內(nèi)容，方便學(xué)員及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣，查漏補(bǔ)缺，更積極地參與課堂教學(xué)互動(dòng)。

4? 應(yīng)用互動(dòng)反饋技術(shù)的體會(huì)

以材料力學(xué)課程為例，開(kāi)展了三期互動(dòng)反饋教學(xué)的試點(diǎn)和改革，教師通過(guò)成績(jī)對(duì)比、調(diào)查問(wèn)卷等形式，了解到將無(wú)線答題器引用到課堂教學(xué)整個(gè)環(huán)節(jié)中后，學(xué)員成績(jī)進(jìn)步較快，課堂氣氛比較活躍，提高了教學(xué)效果，具體體會(huì)如下。

4.1 融合信息技術(shù)，提高課堂授課的魅力

基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋技術(shù)將信息技術(shù)、多媒體技術(shù)和課堂教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，確保課前預(yù)習(xí)、課中答題、課后測(cè)試等教學(xué)環(huán)節(jié)高效有序地展開(kāi)，并快速將學(xué)員的測(cè)試成績(jī)反饋出來(lái)，方便教員更有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，提高教員課堂授課的能力和魅力。

4.2 幫助學(xué)員得到更多的互動(dòng)機(jī)會(huì)

在人數(shù)較多的課堂上，在有限的時(shí)間內(nèi)教員要想做到活躍課堂氣氛、與每個(gè)學(xué)員開(kāi)展互動(dòng)是不太現(xiàn)實(shí)的，傳統(tǒng)的點(diǎn)名回答問(wèn)題、上講臺(tái)做題等互動(dòng)模式因?yàn)槭艿饺藬?shù)和空間環(huán)境的限制而導(dǎo)致效率低下，而且只有個(gè)別或少數(shù)學(xué)員的互動(dòng)得到反饋，影響整體教學(xué)效果。運(yùn)用基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋技術(shù)可以簡(jiǎn)單方便幫助教員創(chuàng)造與每個(gè)學(xué)員互動(dòng)的機(jī)會(huì)。

4.3 幫助教員更好地了解學(xué)員差異

由于學(xué)員來(lái)自不同地方，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)和先導(dǎo)知識(shí)水平存在差異，借助課堂互動(dòng)反饋技術(shù)，可以及時(shí)掌握每個(gè)學(xué)員的學(xué)習(xí)狀態(tài)，了解學(xué)員的差異。通過(guò)反饋學(xué)員真實(shí)的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)一步了解課堂授課中存在的問(wèn)題，如問(wèn)題起因、解題誤區(qū)、重難點(diǎn)是否掌握、進(jìn)度安排是否合理等，并及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度并采取相應(yīng)的教學(xué)策略，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)，共同促進(jìn)提高，不讓基礎(chǔ)較弱的學(xué)員掉隊(duì)。

4.4 促成良好的教學(xué)效果

在授課過(guò)程中使用無(wú)線答題器互動(dòng)，增加了教學(xué)手段的新穎度，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，活躍了課堂學(xué)習(xí)氣氛，并加強(qiáng)了教員和學(xué)員之間的溝通交流，更重要的是讓學(xué)員動(dòng)起來(lái)、不斷思考解決問(wèn)題，掌握教學(xué)的重難點(diǎn)，特別是力學(xué)中難懂的公式和抽象的概念，從而提高了課堂教學(xué)效果。

5? 結(jié)語(yǔ)

在力學(xué)課堂上實(shí)施基于無(wú)線答題器的互動(dòng)反饋技術(shù)，激發(fā)了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)員更加積極主動(dòng)思考問(wèn)題、回答問(wèn)題，活躍課堂氣氛，而且可以幫助學(xué)員深入理解復(fù)雜的公式和抽象的力學(xué)概念，提高了學(xué)習(xí)效率。通過(guò)實(shí)時(shí)查看問(wèn)題的反饋結(jié)果，教員可以隨時(shí)掌握自己的教學(xué)效果，調(diào)整教學(xué)方法和策略，學(xué)員可以及時(shí)了解自身的學(xué)習(xí)情況，彌補(bǔ)不足，共同提高力學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。整個(gè)實(shí)施過(guò)程簡(jiǎn)單方便，體現(xiàn)了以“學(xué)員”為中心、讓學(xué)員全面參與課堂的教學(xué)理念。

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