基于“雨课堂”的高中物理移动学习构建与研究

2019-09-09程承平徐展

中学物理·高中 2019年7期

程承平　徐展

摘要：移动学习已经在世界范围内受到广泛关注，各类相关的移动学习平台也孕育而生.“雨课堂”就是一种全新的移动学习教学工具，是一种操作便捷、能实现师生多元互动，教学全周期数据分析的新型智慧教学工具.本文结合高中物理，探讨“雨课堂”支持下移动学习的策略.

关键词：雨课堂;移动学习;高中物理

文章编号：1008-4134（2019）13-0007 中图分类号：G6337 文献标识码：B

作者简介：程承平（1986-），男，江苏常州人，硕士，中学一级教师，研究方向：高中物理方法教育、信息技术在物理教学中的应用;

徐展（1975-），男，江苏常州人，硕士，中学高级教师，研究方向：高中物理教材教法、信息技术融入学科教学.

随着云计算、大数据等新技术的广泛应用，信息技术对教育的影响日趋明显，一种全新的学习模式——“移动学习”应运而生.通过移动学习平台建立一个“以学生为中心”的教学环境，利用多媒体互动技术展现新型的互动学习方式，打破信息交互形式的限制，提供多媒体互动方式，使其过程变得更加简便、灵活.通过学生学习行为收集和数据挖掘等手段，对学生的学习状态、效果进行智能化分析[1].

清华大学推出的“雨课堂[2]”就是一款能满足上述要求的教学工具.通过连接师生的智能终端，“雨课堂”将课前、课中、课后的每一个环节都赋予全新的体验，快捷免费地实现大数据时代的智慧教学.雨课堂是内置在PowerPoint中的一个插件，将教学工具巧妙地融入PowerPoint与微信全景式采集数据，驱动教学探微.

1 “雨课堂”功能概述

1.1 多媒体学习课件的推送

以PPT课件的形式向学生推送资料，课件中可添加文字、图片、网络视频等.课件中可设置单选、多选、填空等不同类型的题目.制作好的课件在电脑终端上传后，还可在手机、平板端给每一页课件配上语音讲解.推送给学生的课件既可以是学生的课前预习资料，也可以是学生课后的自主学习、拓展学习或个性化學习材料.学生可点击PPT页下方的“不懂”反馈不懂页（如图1底部），还可以在课件末尾“报告老师”中详细输入学习中的疑问.

1.2 在线作业的制作、发布、提交、批改与反馈

在线作业包括课堂上实时推送给学生的“随堂习题”（单个题目），以及课中、课后推送给学生的“试卷”.

题型涵盖了单选题、多选题、投票、

填空题及主观题，所有题型可设置分值、答案及解析.学生解答主观题的方式有：直接输入文字，纸上书写再拍照上传，语音回答（课堂环节不支持上传音频功能）.学生提交解答后，主观题需要人工批阅，其他题型系统会即刻自动批阅，并将批改情况推送给学生.“随堂练习”能设置答题时间，实时统计学生完成情况及答题情况，并可以选择投屏答案及作答情况统计.“试卷”功能中有发布时间（例如“立即发布”）、考试时长、考试截止时间、公布答案时间（例如“提交后立即显示”）等个性化选项（如图2），教师可实时查看答题情况，如班级总分分布、平均分，各题的正确率、平均分等.

1.3 全方位的创新师生互动

课堂环节，学生可通过“弹幕”（如图3右上角）功能（需教师开启）发布文字信息，消息自动弹出屏幕;学生还可通过“投稿”功能发布图片和文字信息，教师可实时查看、投屏.

进入班级课程的讨论区，可以实现课下全班师生的相互交流.点击班级成员（包括教师）的头像，可以实现私信功能.

教师可在课前、课中、课后实时“群发公告”，公告的内容可添加文字、图片，公告还可添加附件.课堂环节学生端可实时同步教师的PPT课件，可“收藏”重点内容页，可反馈“不懂”问题页.

1.4 个性数据报表

“雨课堂”对教学数据全周期采集，分析课程数据量化学习情况，帮助教师精准教学.它以“课堂数据”的形式向教师反馈全班同学的学习情况（例如优秀学生/预警学生、习题作答数据、“不懂”反馈详情等），以“学习报告”的形式反馈学生的答题情况、“不懂”课件，并推送整节课的PPT课件供学生在线阅读或自主打印.

1.5 其他个性化功能

直播、学生分组（包括自由分组、随机分组和指定分组）、随机点名、屏幕截图等功能.

2 基于“雨课堂”的前置性学习课件

2.1 推送知识补充的学习课件

例如在高一物理必修1中学生会学习物体运动的v-t图象，v-t图线的斜率表示加速度，但同学们还没有学习斜率的概念.若在课上匆忙地介绍数学中斜率的概念，既占用有限的课堂时间，又由于学生水平层次不一无法保证学习效果，不利于新课学习.可以制作关于斜率的课件，让学生在课前先自主学习斜率的知识.

物理中还用到很多其他的数学概念、知识和方法，例如向量（矢量），平行四边形法则或三角形法则，三角函数等.但经常出现数学知识的传授滞后于物理学习需求的情况，对这类问题都可以通过预习课件的形式指导学生课前学习.教师依据课前了解课件数据中的“不懂”页数，“答题情况”及“学生反馈”的详细信息，在课堂上对知识点做精准的反馈补充，进行有效教学.

2.2 支持翻转课堂的学习课件

以人教版高中物理必修1“牛顿第三定律”为例，初中阶段学生已对物体间的相互作用问题有了定性的了解，但学生脑海中依然存在相应的迷思概念[3].比如，学生会认为地球吸引地面上的物体，而地面上的物体不吸引地球;大人拉小孩，学生觉得大人对小孩的拉力一定大于小孩对大人的拉力.因此，若本节课简单重复初中的课堂，则无法实现对牛顿第三定律的深入理解，因此可以开展小组协作学习，通过课前调查问卷的形式进行翻转课堂，为学生答疑解惑.

调查问卷的内容是：对于作用力与反作用力你有什么观点，又有什么疑问（如图4）？教师通过“雨课堂”发布预习课件，让学生在课件中填写自己的观点与疑问.从学生调查问卷中可以看出，各小组基本有这样的认识：作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用力和反作用力作用在不同物体上，也有个别组认为作用在同一物体上.调查问卷也反映了学生的主要迷思概念：①作用力与反作用力是否存在合力，能不能合成？②是否可能一个物体受到力，而另一个物体不受到其反作用力？③真空情况下是否存在作用力和反作用力？作用力和反作用力的产生需要什么条件？④作用力与反作用力和平衡力有什么区别？⑤作用力和反作用力是否同时产生？⑥作用力和反作用力为什么大小相等，方向相反？⑦作用力和反作用力总是大小相等吗，如何验证？在调查问卷的基础上，教师设计教学，矫正补救理解误区，拓展提高对牛顿第三定律这一自然规律的认识.

3 “雨课堂”支持下优化设计的课堂教学

3.1 便捷的课件推送

开启“雨课堂”授课后，学生端即可同步教师课件，授课结束后仍可在消息记录中查看课堂的教学过程，课上留下的学习痕迹，供课后复习使用.

3.2 多元的互动方式

课中学生可点每页课件下方的“不懂”反馈不懂页，教师关注每页“不懂”的人数及时了解学生的学习状况.教师开启“弹幕”功能，让学生把自己的想法“弹幕”到屏幕上和大家一起分享，实现师生之间、生生之间的课堂互动.学生还可通过“投稿”进行班级讨论.教师还可对学生分组并设计组织学习活动，开展小组协作探究学习，进行互动讨论.

3.3 实时测评、量化学习、精准教学

教师向学生推送“随堂习题”或“试卷”，学生当堂完成后提交，既能让学生及时看到自己的得分及正确答案，也能让教师看到班级统计数据.根据数据统计，掌握学生的学习情况.调整教学策略，定制合理的课后“试卷”，精準筛选有效练习，为预警学生提供个性化的指导.

4 “雨课堂”支持下的课后学习

4.1 在线课下限时作业

课后作业是课堂学习的补充，是学生巩固课堂知识、培养物理思维和批判能力、检验现阶段物理学习成果的一种有效的方式.学生在缺乏老师监督的课下，容易受到外界环境的影响，从而出现作业完成效率低，质量差的现象.“雨课堂”的“试卷”设置“考试时长”的功能，以约束学生在作业过程中的学习行为，提高学习专注度，养成更好的学习习惯，从而提高学习效率与质量.

4.2 在线课下分层作业

由于班级授课制，人数较多，学生水平层次不同，教师可根据“课堂数据”中的学习反馈布置合理的课后分层作业.作业中既有适合所有学生的基础作业，又有为不同层次学生设计的个性化作业.并设置合适的“公布答案时间”将试题答案和解析推送给学生，供学生核对、订正，对无法解决的问题可通过班级课程的讨论区或私信方式在线反馈，也可在课上反馈.教师根据“试卷统计”报告和学生反馈，精准讲解相应的问题，发挥课后作业检验课堂学习效果、引导学生巩固课堂所学知识的功能.改变“满堂灌”、“填鸭式”的教学方式，将课堂效率最大化.

4.3 长假期线上自主复习作业

每逢诸如国庆、寒假、暑假等长假期，学生在家的自主学习得不到指导，布置的假期作业，教师不能及时批阅、讲解，学生不能及时发现、纠正自己的错误.即便假期结束学生回到课堂，教师也只能凭自己的经验挑选几道题目讲解，结果复习效果低下.利用“雨课堂”的“试卷”功能为学生设计结构化的复习资料与作业能有效改善以上问题.

在“试卷”中归纳所学的物理知识，选择恰当层次的题目，为每道题目设置好正确答案以及详细的文本解析或视频解析，按计划设置试卷“发布时间”“截止时间”“考试时长”，设置“答案公布时间”，可以有效规范学生假期自主学习安排.开学之初，对错误率高的知识点及习题进行考察，检测学生假期的学习效果.

4.4 拓展学习的延伸

物理作为一门小学科，课时不多，例如我校高一年级一周只有四节物理课，因此课时相对较少，而有些物理知识、方法比较系统抽象，高考不做要求，例如带电粒子在匀强电场和重力场中的运动，“等效重力法”是一种很好的解题方法，但这种方法对学生的思维要求高，很难做到让学生在课上短时间内理解应用，而花几节课学习这一知识方法又不切合实际，不讲又错过了这一方法对高层次水平学生的思维训练.基于此，教师可针对这一物理方法，设计一节运用“等效重力法”拓展学习“课件”，让学有余力的同学选择学习，满足学生个性化学习的要求，是实现分层教学的又一举措.

5 总结与反思

“雨课堂”将移动技术与教学深度融合，实施课前—课中—课后全周期采集教学数据，实现三者的有机联系，依据教学数据改进教学策略.基于“雨课堂”的教学模式将协作学习、探究学习、自主学习融于一体，将传统的传递知识改变为教师和学生的双向互动，充分调动学生的积极性，从而提高教学效率和教学效果.为今后的教学改革、教育信息化提供有效的教学参考.