教育信息化背景下的混合式教学模式研究

石 慧，李延秋，任永功

（1.辽宁师范大学 计算机与信息技术学院，辽宁 大连 116029；2.西城小学，辽宁 大连 116021）

0 引言

《中国教育现代化2035》明确指出，“到2035年，总体实现教育现代化，迈入教育强国行列，推动我国成为学习大国、人力资源强国和人才强国”。如何实现教育现代化，首先要实现教育信息化，因此，如何将基于互联网的现代信息技术深入融入教育教学中，重塑教育教学形态，提升教学效果和学生智能时代的核心竞争力成为亟待解决的关键问题。

1 基于“雨课堂+混合式教学”的教育信息化

早期混合式教学被简单地认为只是面授到网上教学的过渡[1]，然而，随着信息技术的发展，混合式教学已经迈入全新的发展阶段。混合式教学指运用不同的技术、不同的教学理论、不同的教学手段来混合实施教学[2]，通常将移动终端设备、互联网与传统网络教学相混合实施教学[3]。雨课堂凭借其基于移动终端设备、微信与PPT 巧妙结合、线上资源共享与线下传统教学有机结合的独有特点成了混合式教学的最佳选择[4]。

淘汰学生被动听、忽视能力培养、缺乏个性学习的水课，打造以学为主、自主学习、个性化学习的金课。雨课堂正引领教师步入智慧教学时代，实时问答、弹幕互动、实时推送、及时反馈，真正实现了“以学生为中心”、因材施教、培养学生自主学习和探究学习能力，实现教育信息化[5]。基于“雨课堂+混合式教学”的教育信息化框架如图1 所示。

图1 基于“雨课堂+混合式教学”的教育信息化框架

2 基于“雨课堂+混合式教学”的教育信息化——以“任意进制计数器”为例

2.1 教学背景与目标

每一节课都是一场演出，教师是导演，学生是演员，导演必须清晰明确演出背景和目标。以“任意进制计数器”为例，首先从知识、能力和情感3 个方面进行分析：知识上，学生已经掌握了计数器的构成、分类，为本次任意进制计数器的学习奠定了良好的基础；能力上，学生具有一定的观察力、思维能力、分析问题的能力以及实践动手能力；情感上，学生具有较强的自尊心、自信心和独立思考的能力，但易受不良风气影响。通过上述教学背景分析，进一步从知识、能力和德育三个维度明确教学目标，知识目标为掌握任意进制计数的体制形式、熟悉集成计数器逻辑功能和各控制端作用；能力目标为能够熟练使用74LVC161 集成计数器设计任意进制计数器；德育目标为培养学生沟通能力、创新能力、协作能力、分析能力和解决问题能力。

2.2 课前线上自主学习

课前利用雨课堂的推送功能，将相关课程资料上传，并对学生提出具体学习要求，要求：浏览“集成计数器（任意进制计数器）设计.PPT”、学习74LVC161引脚及功能、在线观看微课资源、研读学习资料，同时推送预习知识点和小组交流讨论的话题，引导学生提前自主学习/线上回答问题，遇到问题可以PPT 下留言，反馈到教师端，这样不仅提高了学生自学能力、探究能力，教师还可以实时掌握学生预习情况，及时调整教学策略。雨课堂的微信提醒和语音提醒功能有助于督促学生自主学习。课前线上自主学习，不仅能够拓展学习方式，而且可以体现教育公平，改变教育形态。

2.3 课堂教学组织

2.3.1 启动雨课堂

启动雨课堂，开启智慧教学模式，学生通过扫码或输入课堂暗号即可进入课堂，教师可以快速并准确掌握学生出勤情况，保障学生的出勤率，实现零旷课。教师将授课PPT 同时推送到学生手机端，手机就是智慧学习工具，同时解决了大课堂后排同学看不清PPT 的问题，推送到手机端的PPT 可以反复查看，学生可以将更多的精力放在思考、互动方面，而不是记笔记。

2.3.2 课程导入

良好的开端是成功的一半。课程导入作为教学过程的开端，虽短却很重要。为激发学生学习兴趣，从生活实例出发，让学生了解本节课内容在生活中的实际应用。生活中用到计数器的地方已经深入人心，如钟表、工业测试仪器、智能手表、复印机、手机、照相机等。那什么是“任意进制”呢？首先从学生熟悉的十进制说起，再谈到计算机采用的二进制，再到八进制和十六进制，最终引出“任意进制”。

2.3.3 知识结构建立

为了实现知识目标，综合运用动画演示、现场直观引脚及功能演示，并通过雨课堂互动检查学习效果，线上发送题目，随机点名并限时回答，愉快中制造一种紧张感，实现课堂零走神。现场统计回答情况，实时了解学生知识掌握情况，为及时调整教学重难点提供了数据依据，同时根据数据进行教学反思。图2 所示为知识讲授中动画及推送情况。

图2 知识讲授中动画及推送

2.3.4 解决问题——“头脑风暴”

学以致用是学习能力培养中的关键一环，采用任务驱动法、问题启发法和直观演示法来引导学生利用所学的知识解决实际问题。以9 进制计数器为例，采用“头脑风暴”的方式开展探究式学习，9 进制计数器的设计方法不唯一，引导学生利用发散思维、创新思维以“头脑风暴”的方式讨论如何利用清零端、置数端和进位端“千变万化”地设计9 进制计数器。同时，采用分组合作讨论的方法，引导学生合作完成电路设计及状态转换图，有效提高学生的表达能力、沟通能力及团队协作能力。在解决问题过程中，利用雨课堂的弹幕功能，加强师生、生生间交流，鼓励学生通过弹幕表达自己的想法。实时、准确、全面、客观反映当前学生学习状态，了解学生个性问题，是教师的迫切需求。图3 给出了解决问题的3 种方法。

2.3.5 拓展训练

学生未来发展需要思辨能力、创新能力、发散性思维能力，拓展训练是培养学生上述能力的有效途径。爱因斯坦曾说过：“大学教育的价值，不在于学习很多事实，而在于训练大脑会思考”。训练学生利用所学知识拓展设计出其他进制计数器，如常用的6、12、100 进制计数器，同时通过实物演示、万用表排错，提高学生诊断错误、纠正错误的能力。

2.3.6 思维导图

教师要帮助学生对其所思考的问题进行全方位和系统的描述与分析，解决知识碎片化问题。思维导图是引领学生对所学知识进行深刻和富有创造性思考的最佳途径。为激发学生丰富的想象力，引导学生把许多思考方式毫无障碍地表现出来，包括思考的连续性、思考的深刻性、思考的批判性、发散性思考、联想思考、类比思考、形象思考、灵感思考、辩证思考，要求学生必须根据自己对课程内容的理解画出自己的思维导图。图4 给出了本节课内容的一种思维导图。

2.3.7 多元化动态团队评价

团队协作能力、沟通能力、表达能力是学生必备的能力。利用雨课堂的投票功能，对每个小组进行投票，可以提高学生积极性、竞争意识和团队合作能力。每节课选出优秀团队和预警团队，预警团队是表现靠后的团队，鼓励并提醒预警团队继续努力。此外，雨课堂根据团队成员课堂表现、随堂测试、课堂标记等自动生成 “团队成绩单”，便于学生了解自己，课后查缺补漏。

图3 解决问题的3 种方法

图4 思维导图

基于雨课堂实现多元化动态评价体系：评价主体多元化、评价方式多元化、评价内容多元化。评价主体不仅包括教师，还包括学生及其团队成员；评价方式不仅有传统的教师课堂评价及书面评价，还拓展为基于雨课堂的师生互评、生生互评、学生自评、组内互评和组间互评；评价内容不仅包括课堂知识点的掌握情况，还拓展为线上推送测试、小组合作活动、自主学习能力等。

2.4 课后测试与分享

课时有限，利用雨课堂开设课后微课堂，丰富学生复习方式、拓展学生学习内容，利用雨课堂发布测试题目，统计学生答题状况，发现问题、反思教学、改善教学效果。以本节课内容为基础，推送了20 道选择题（每题2 分）、20 道填空题（每题2 分）和4 道分析设计题（每题5 分），检验学生对知识点的掌握程度和解决问题的能力，雨课堂公布标准答案，学生可根据反馈结果调整学习策略，深化知识及其应用。测试后，学生就发现问题、解决问题的方法及学习心得和同学交流，共同提高、相互借鉴。

3 基于“雨课堂+混合式教学”的教学质量分析

经过2017—2018（2）和2018—2019（2）2个学期的实践，对参与基于“雨课堂+混合式教学”教学的2017 级、2018 级计算机科学与技术专业学生进行热爱度问卷调查，并对学习数据进行分析。结果表明，基于“雨课堂+混合式教学”的教学得到了学生的认可与热爱，并有效提高了教学质量。

3.1 学生热爱度分析

基于“雨课堂+混合式教学”教学的实施受到学习动机、热爱程度等因素影响[6]，笔者对2017 级、2018 级计算机科学与技术专业共152名学生进行问卷调查。问卷调查题目及其结果见表1。

表1 问卷调查题目及其结果

总体而言，60%左右的学生非常喜欢基于雨课堂的混合式教学，且自我约束能力强、态度端正、上进心强，喜欢互动与挑战；20%左右的学生喜欢基于雨课堂的混合式教学，能够跟上课堂互动节奏，有良好的学习状态和动机；12%左右的学生觉得这种现代化教学手段需要投入更多的时间和精力，有负担但学习效果良好；8%左右的学生不喜欢这种方式，更喜欢传统教学，学生表述出的主要原因是跟不上节奏，课前预习、课中互动、课后测试都很有负担。综上，基于雨课堂的混合式教学得到了绝大多数学生的热爱，他们享受课堂，挑战与快乐并存，且取得了积极的学习效果。从心理学的角度讲，雨课堂上参与度高、享受互动课堂的学生往往具有主动型人格，他们会投入更多的精力和时间，能够有效提高成绩[7]。图5 和图6 分别为2017 级和2018 级学生期末成绩分布图，从中可见优秀比例很高。

图5 2017 级计算机科学与技术专业电子技术基础成绩分布（73 人）

图6 2018 级计算机科学与技术专业电子技术基础成绩分布（79 人）

3.2 相关性分析

采用皮尔逊相关系数（Pearson Correlation Coefficient,PCC）来度量期末考试成绩与资料观看时长、课堂推送测试分值、弹幕互动、分组合作和讨论答疑5 个因素的相关值[8]。皮尔逊相关系数通常用来度量两个变量之间的相关程度，见公式（1）。

将152 名学生的期末成绩作为变量Y，将资料观看时长值、课堂推送测试分值、弹幕互动值、分组合作值和讨论答疑值5 个变量分别作为X，分别计算出5 个因素与期末成绩的相关值，见表2。

表2 教学活动分值与期末考试成绩相关性分析

由表2 可知，课堂推送测试分值与期末考试成绩相关值高达0.67，显著相关，这表明雨课堂中的测试可以促进学生对知识点的掌握，课堂测试成绩越好，知识吸收的越好，相应的期末成绩也高；资料观看时长与期末考试成绩的相关值达到0.56，显著相关，这表明学生观看学习资料时间越长，越能深化知识的内化，期末成绩也会显著提高；分组合作和弹幕互动与期末考试成绩的相关值分别为0.47 和0.38，中等相关，这表明多样化教学活动能够加深学生对知识的理解，然而部分同学也存在滥竽充数的现象，在以后的教学中会细化分组成员分工，保障高质量弹幕互动；讨论答疑与期末考试成绩的相关值仅为0.29，弱相关，可能的原因在于，教师解答后不一定保障学生真正理解，在以后的教学中会完善师生互动形式，答疑后隔段时间进一步与学生交流讨论，保障学生充分理解和掌握，真正实现个性化教学。

4 结语

基于互联网的雨课堂有效实现了混合式教学，推进了教育信息化。雨课堂的推送、弹幕、互动、测试等功能，实现了线上线下学习、随时随地学习、个性化学习、开放性学习、交互式学习、研讨式学习，将每一个环节都赋予了全新的体验，能够最大限度地释放教学能量，有助于培养学生的自主能动性、积极性和创造性，实现真正的“以学生为中心”，进一步提高教学效果，这就是教育信息化。