基于雨課堂《大學(xué)物理實驗》混合式教學(xué)探索

侯冬曼 王達(dá) 黃紹江

摘要：大學(xué)物理實驗是我校理工科學(xué)生的基礎(chǔ)必修課，是大部分理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實操課，然傳統(tǒng)教學(xué)模式導(dǎo)致其上課實效與其應(yīng)有的重要地位并不匹配。本文探索利用“雨課堂”開展“線上”+“線下”混合式教學(xué)，把在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，使得部分課程內(nèi)容前移，課堂教學(xué)內(nèi)容得以深化，同時學(xué)習(xí)過程數(shù)字化，有助于推進(jìn)過程性評價，適合在大學(xué)物理實驗教學(xué)方面推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗;雨課堂;混合式教學(xué)

1.引言

大學(xué)物理實驗是高等院校面向理工科學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)必修課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)學(xué)習(xí)實驗方法和實驗技能的開端，同時，在培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰?、?chuàng)新思維能力等方面也起著潛移默化的作用[1]。如何科學(xué)合理地進(jìn)行大學(xué)物理實驗教學(xué)，提高學(xué)生的課程獲得感，幾乎是所有理工科院校都在積極探索和研究的課題。2016年4月，學(xué)堂在線與清華大學(xué)在線教育辦公室共同研發(fā)推出了雨課堂智慧教學(xué)工具，目的是全面提升教學(xué)體驗，讓師生更多互動，教學(xué)更為便捷[2]。本文探索利用雨課堂這一新興教學(xué)技術(shù)在普通大學(xué)物理實驗混合式教學(xué)中的應(yīng)用，以期提高教學(xué)質(zhì)量。

2.大學(xué)物理實驗雨課堂建設(shè)內(nèi)容

將雨課堂嵌入到大學(xué)物理實驗教學(xué)的課前預(yù)習(xí)、課上互動、課后反饋三個環(huán)節(jié)中。

2.1課前預(yù)習(xí)

我校所有理工科學(xué)生都需要參與大學(xué)物理實驗的學(xué)習(xí)，但各專業(yè)所學(xué)物理基礎(chǔ)各不相同，且大學(xué)物理實驗是獨立的課程，并不緊隨理論課程。傳統(tǒng)教學(xué)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)只是單純地查閱書本，然后書寫預(yù)習(xí)報告。學(xué)生對著陌生的實驗項目和枯燥的教材書寫預(yù)習(xí)報告，常常無法準(zhǔn)確抓住學(xué)習(xí)重點，預(yù)習(xí)效果不佳。借助雨課堂我們可以很好地解決這個問題。教師可以把實驗項目的目的、重難點、實驗操作視頻等制作成雨課堂課件提前發(fā)送給大家。

以“邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用”為例，教師提前發(fā)送雨課堂課件，課件包含學(xué)習(xí)任務(wù)和資料。學(xué)習(xí)任務(wù)：1了解常見的光波波長測量方法（至少三種），2掌握邁克爾遜干涉儀測量鈉光波長的原理，3補償板的作用是什么，4動鏡位置如何讀數(shù)。學(xué)習(xí)資料是MOOC上的國家精品課程，國防科技大學(xué)何焰蘭老師的邁克爾遜干涉實驗視頻。通過這種形式，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)，豐富預(yù)習(xí)資料，給予學(xué)生充分的學(xué)習(xí)時間，盡可能讓每個學(xué)生都帶著較好的知識基礎(chǔ)走進(jìn)教室。

2.2課上互動

目前我校大學(xué)物理實驗課每班大概有25-30位同學(xué)，每次課上課時長為4學(xué)時。傳統(tǒng)教學(xué)模式是教師課前對實驗進(jìn)行講解并演示實驗操作，學(xué)生再按要求完成實驗。過程中彌漫著“教授和模仿”的氣氛，師生之間缺少有效的溝通，教師不能及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。雨課堂這一智慧教學(xué)用具的出現(xiàn)，可以有效打破這種現(xiàn)狀。它功能強(qiáng)大，具備PPT同步功能、限時答題、隨機(jī)點名、“不懂”反饋、彈幕或投稿發(fā)言等功能，可以充分活躍課堂，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)積極性和主動性，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)情況[3]。

以“邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用”為例，課上教師發(fā)送隨堂測試，檢查預(yù)習(xí)效果，并公投作答情況，可使同學(xué)們注意到全班的學(xué)習(xí)概況和自己在班上的“位置”。PPT課件同步到同學(xué)們的微信端，上課過程開啟彈幕功能，同學(xué)們在上課過程中有疑問可以通過匿名彈幕與教師互動，或點擊“不懂”反饋。這樣一來，害怕發(fā)言的同學(xué)在課上也能發(fā)出自己的“聲音”，且課件同步解放了同學(xué)們的雙手，不需要在教師上課過程中一個勁地拍照，做實驗的時候可隨時查閱全部課件。最后，通過注意事項-多選題、實驗操作步驟-排序題，可加深同學(xué)們對實驗注意事項、操作步驟的理解記憶，使后續(xù)實驗更加順利。

2.3課后反饋

在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，由于預(yù)習(xí)報告打分、實驗操作過程打分等較難實現(xiàn)，教師常常僅根據(jù)最終上交的實驗報告給出學(xué)生該次課程的分?jǐn)?shù)，綜合整一學(xué)期的成績最終給出五級制的學(xué)期末總分。評價過程標(biāo)準(zhǔn)單一，且缺乏反饋，同學(xué)們只能在學(xué)期末的時候知道自己的總成績，卻不知道自己在實驗過程中存在什么問題，如何改進(jìn)。由于雨課堂有收集匯總后臺數(shù)據(jù)的強(qiáng)大功能，可以準(zhǔn)確跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)情況，數(shù)據(jù)驅(qū)動，極大地豐富教師的評價途徑，并給予同學(xué)們及時的反饋。

每次課結(jié)束，雨課堂后臺便快速地推送本次課考勤、彈幕、投稿、隨機(jī)點名、“不懂”頁數(shù)、限時答題的匯總情況，并綜合給出本次課程的優(yōu)秀學(xué)生和“預(yù)警”學(xué)生。教師可根據(jù)反饋結(jié)果跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分肯定努力認(rèn)真的同學(xué)的成果，與比較困難的學(xué)生進(jìn)行溝通，必要時提供一對一的幫助。同時，把實驗報告批改過程中存在的常見錯誤、主要問題等匯總成雨課堂課件，及時推送給學(xué)生。可以匿名推送存在明顯問題的作業(yè)，組織同學(xué)們討論存在的問題，加深印象;也可以公開表揚特別規(guī)范的模范作業(yè)，組織大家一起學(xué)習(xí)。另外，教師可對學(xué)有余力的同學(xué)提出一些可加深理解的思考題，或提供該實驗項目相關(guān)的最新科學(xué)研究，幫助同學(xué)們聯(lián)系實際，緊跟研究前沿，拓寬實驗深度和廣度。最后，通過雨課堂后臺匯總數(shù)據(jù)，分析教學(xué)存在的普遍問題，改善教學(xué)方法和教學(xué)手段，及時微調(diào)教學(xué)計劃。

3.結(jié)語

為推進(jìn)我校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革，我們積極地采用雨課堂這一智慧教學(xué)用具，探索并建設(shè)了以學(xué)生為中心的大學(xué)物理實驗混合式教學(xué)平臺。已完成隨堂測試題目庫的建設(shè)，并錄制了實驗原理、儀器介紹和實驗操作等微課視頻。在上學(xué)年的教學(xué)實踐中，通過雨課堂技術(shù)的應(yīng)用，順利引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行線上預(yù)習(xí)、線上線下翻轉(zhuǎn)互動，討論學(xué)習(xí)等教學(xué)新模式，營造了活潑有趣、積極向上的學(xué)習(xí)氛圍，提高了同學(xué)們的課堂參與度，同時促進(jìn)了師生感情，教與學(xué)成果顯著提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明東.大學(xué)物理實驗[M].華南理工大學(xué)出版社，2019.

[2]徐盛夏.教學(xué)方式與時俱進(jìn)：“雨課堂”教學(xué)[J].教育現(xiàn)wa化，2016，3（35）：191-192.

[3]沈洋.基于“雨課堂”的大學(xué)物理實驗教學(xué)研究[J].智庫時代，2019（15）：225-226.

基金項目：華南理工大學(xué)2019及2020年度校級教研教改項目（項目編號：x2wl-Y1190461; x2wl-C9203035）。

（華南理工大學(xué)物理實驗中心?廣東廣州?510006）