基于智慧工具构建混合教学模式的效果评估及应用建议

孙 谦

(曲靖师范学院 经济与管理学院，云南 曲靖 655011)

智慧教学工具是指基于课堂的师生互动工具，具备实时互动和后台数据记录等基本功能，本项目旨在利用智慧教学工具进行混合式的教学模式设计，并对结果进行调查与分析教学效果，多款智慧教学工具具备的功能大同小异，都能完成基本的互动功能和数据收集，基于客观条件，本文选择雨课堂作为智慧工具，该软件是清华大学在线教育办公室于2016年4月推出的一个智慧教学工具，可为教学过程提供数据化的支持，雨课堂主要面向的就是高等教育领域[1]，对教师有两个客户端，一个是桌面电脑端，一个是手机客户端。教师需要在电脑上安装雨课堂的软件，在备课过程中使用，该软件内插在PPT当中，对于教师来说几乎没有使用门槛，只要能够操作PPT就能正常使用，教师的另外一个客户端是手机客户端，通过微信就可以实现，在授课过程中才会使用到手机客户端，教师通过手机可以浏览PPT和备注、查看学生到课、答题情况和等。对于学生只有一个手机客户端，通过微信即可实现，因此这款软件使用方便并且免费，易用性很高。

一、智慧教学工具的主要功能与应用场景

(一)习题应答系统和制作试卷

通过在课件中设置各种互动题目引发学生应答，可以是现场练习或者投票询问看法，增强课堂的互动性；也可以单独制作试卷，实现随堂测验和其他无纸化考试的需求，试卷题目和选项答案都可设置为随机出现；或是设计一个题库从中随机抽题，以降低作弊可能性。课堂应答系统的优势主要是在提高互动性，在课堂中才能发送题目，现场作答；试卷的优点在于可以随时随地发放，既可以当成是随堂测验，也可以在课后当成作业发放，可以设置截止时间和作答时间。

(二)网络资源

雨课堂内置了两种类型的网络资源共享，可以融入丰富的网络资源，在课堂中直接在PPT里放映即可，不需要退出放映模式，也不需要下载。这两种类型的网络资源分别是慕课视频和国内主流视频网站资源。也就是说通过插入慕课视频，可以把一些优质的国家优秀课程资源直接引入课堂，慕课资源来源为学堂在线，另外一个链接可以把网络视频资源接入到PPT当中，必要的时候需要引入的一些新闻、商业案例、教学动画等，目前支持国内主流的三个视频网站。这些资源不用雨课堂虽然在不使用雨课堂也是可以实现的，只是雨课堂提供一个更便捷的操作方式。

(三)发布公告

通过雨课堂网页版可以向学生推送微信消息，插入网页链接和图片等辅助形式，便于向学生布置课后习题和发布课前预习，因此教师可以把需要提前预习的学习资料、文献、视频等资源直接推送给学生，在一项调查中显示61.4%的学生认为，预习提前1～2天发布是最为合适的，33%的学生认为提前3～4天比较合适，认为预习要提前4天以上发布的学生仅占5%[2]，大学教师与学生见面的频率较低，通常一周不会超过两次，因此可以通过雨课堂的提前1-2天发布预习。

(四)课堂互动

雨课堂最重要的功能就是课堂中可以实时与全体学生的互动，扫码签到、观点投票、随机点名、参与回答、弹幕等，在传统的课堂中，每个学生的作答情况教师是很难监测到的，通过雨课堂，教师可以在手机上监测到所有学生的作答情况，雨课堂还有红包功能，准确率最高和最快的学生就可以得到这个红包，把答题过程游戏化有助于提高学生课堂兴奋度。学生有不懂的部分可以在后台提问或者通过弹幕提问，后台发送仅教师可见，弹幕发送的消息是全体学生可见。弹幕这种方式最初是源于二次元文化，在观看视频时可以把自己的观点打在屏幕上，引发其他观众的一起讨论，这种模式迅速的传播开，现在各大视频网站都有弹幕功能，现在学生深受这种弹幕文化的影响，因此这种弹幕式的并行讨论可以更有利于教师全面的了解不同学生的想法，并且有效活跃课堂气氛。

(五)课件推送

课件推送是非常有用的一项功能，随着课程的进度推送到学生手机端，课程讲到哪里，课件就推送到哪里，并不会把后面还没有讲的内容推送出来，当然教师也可以设置把后面的内容提前推送。推送课件减轻了学生做笔记的负担，每一页PPT学生都可以反馈“不懂”和“收藏”，收藏内容是学生自己可见，“不懂”则会立刻反馈到教师手机端，教师只要关注到自己的手机上的消息就可以掌握现场学习状态，调整授课节奏和教学方法。

(六)课后数据反馈

下课后所有的数据全部记录在后台，教师可以随时随地查阅这一堂课的全部情况，包括到课率、正确率、作答时间等，学生的全部情况都已经被总结和记录，便于教师了解不同学生的学习程度，甚至可以根据这个课后反馈，进行分层教学的实现。在一个学期结束之后，所有学生的情况都被后台所记录，当这些数据都被整合和分析之后，教师将可量化地了解学生的学习效果，评估教学的效果和调整教学策略，这些数据在以前的传统课堂上都是看不到的，过去都是教师根据经验去判断学习状况，现在利用智慧教学工具完成了经验向量化数据的转换[3]。

二、调查结果与分析

本次雨课堂推进的课程是大学二年级的《统计学》，向260个学生发放了问卷，收回有效问卷251份，调查结果显示在表1到表3中，表1的几个问题针对的是学生对雨课堂的基本态度，表2是调查的是雨课堂的各项功能优缺点，表3中的问题集中调查的是使用雨课堂之后的效果调查。从调查结果上看绝大部分的学生对雨课堂配合课堂都是持积极态度的，其中83%的学生认为雨课堂有帮助和督促学习的作用，有60%的学生认为在雨课堂配合课堂会感觉上课的时间过得比较快，感觉时间过得快是一个非常明显的体现大脑活跃程度的指标，在传统课堂上，教师和学生往往处于两个相反的状态，教师的大脑是高度活跃的，因此会感觉时间快，而学生是被动听讲，大脑处于不活跃的状态，就会感觉时间过得漫长，如果我们要去衡量一个学生的思维活跃程度，就可以询问对时间快慢的感觉。通常来说，大脑高度活跃和高度参与的课堂一般是游戏式的课堂或者讨论式课堂，从日常教学经验当中也会发现学生喜欢这类型教学方法，但是这两种形式上课一定的局限性，更适合语言类、实践课、案例讨论等课程，对于一些理论课来说，比如数学课，这样的上课形式达不到应有的教学进度，因此这次推进雨课堂的课程选了《统计学》，本次调查发现60%的学生的思维活跃程度被雨课堂提高了，因此利用雨课堂可以有效提高学生的课堂参与度，这个数据是否可以进一步提高，还有待进一步的调查与研究，比如通过优化课堂环节设置，增加雨课堂的互动次数、加入抢红包功能等，很多环节上都有持续改善的空间。

表1 学生对雨课堂的基本态度调查

从学生对待雨课堂融入课堂的态度上来看，38.25%的学生是比较支持雨课堂等智慧软件的，有26.7%的学生支持传统课堂，剩下的学生喜欢讨论式课堂和其他形式。但是其中支持传统课堂的26.7%的学生并不能证明传统课堂是更好的，只不过是因为传统课堂的学生低参与度模式，给了他们显性逃课和隐性逃课的空间，而智慧课堂扫码签到已经杜绝了显性逃课的可能性，而随机点名和要求每一道题都要跟老师互动的功能，又一定程度上降低了隐形逃课的空间。因此这26.7%的学生中可能只有部分学生是认为传统课堂效果更好，而其中很多学生是因为他们想回到传统课堂的那种低参与度模式当中去。从第3题的调查结果上看，25.9%的学生认为雨课堂随机点名令人感觉到很紧张，而这个比例是非常接近支持传统课堂的学生的。

表2调查了学生认为雨课堂存在的优缺点，学生最认可的是PPT课后可见、课堂测验以及签到功能。PPT课后可见和课堂测验对学习的督促其实是可以提前预知的，但是笔者比较意外的是对学生认为签到是有学习的督促作用，后台数据显示整个学期五个班的到课率是100%(请假除外)。从雨课堂使用的缺点上来看，有31.62%的学生认为用手机会容易分散注意力，但实际上只要课堂环节设计的比较紧凑，手机就相当于是一台学习机，通过教学环节的设计最大程度地减少学生切换到别的界面上去。71%的学生认为雨课堂最大的缺点主要是随机点名令学生心慌，而对于老师来说，这恰恰是雨课堂最好的功能，虽然高度的焦虑会对学习产生一定的负面影响，但是适度的焦虑有助于令人保持清醒和警觉的状态，从而促进学习的效果，这一点在教育学上被反反复复地证明，适度焦虑也被称为良性焦虑，教师在课堂上设置提问环节的目的就是保持学生处于低焦虑情绪[4]。结合表1上的数据看，高度紧张的学生25.9%，适度紧张的学生占到69.32%，因此雨课堂的随机点名功能是一个非常好用和有效的手段。在日常教学中可以明显的从学生情绪上观察到，用软件的随机点名会比教师用班级名册随机点名更令学生紧张，主要原因可能是因为学生的名字在大屏幕上跳动，跳动的时间越长，下面的学生越紧张。此外，认为雨课堂操作复杂的学生只占到13%，因此雨课堂的使用对绝大部分的学生来说没有难度，并没有额外增加使用负担。

表2 学生对雨课堂优缺点调查

表3中设置了8个问题来调查学生对使用雨课堂和传统课堂对比的态度倾向，从布置作业上看，学生总体认为通过网络发布作业比传统布置作业的方式更加清楚，而且教师可以推送各种资源辅助学习。本次调查显示在原来的一节课中，忍不住看手机的学生占比有61%左右，不用手机的比例达到38.65%，这个数据是高于其他研究调查的，其他相关研究显示大学生上课不玩手机的比例大约在10%～20%之间[5]，该项调查结果偏高可能是因为笔者是任课教师，因此学生会倾向于选择利己的选项。所以只能选择看结果是否相对改善，从第8题的结果看，在使用了雨课堂之后，手机一直处在雨课堂界面上的学生达到47%，比传统课堂上不玩手机的38.65%比例的学生仍然是有提升的，另外有18.33%的学生认为使用雨课堂上课减少了原先一半以上的玩手机时间，总体而言，有84%的学生在雨课堂可以减少玩手机的调查结果中呈支持态度。换言之，把手机从娱乐工具转换为学习工具是一个行之有效的方法。在针对雨课堂是否能够增添课堂趣味性的调查，总体是呈现积极肯定态度的，70%以上的学生认为雨课堂减少了走神发呆和打瞌睡的情况，可见这是一种非常有效的辅助工具。

表3 其他相关问题的倾向调查

在针对慕课资源引入到课堂的是否有助于帮助学习的调查显示，刚好一半的学生持中立态度，而认为慕课资源对课程有帮助的学生占比28.63%，但是认为慕课资源不利于学习的学生有21.57%，在这一项调查中有分歧，但该结论仅仅只适用于本门课程，因为每一门课程的慕课资源是不一样的，因此该项调查对其他课程没有参考价值。但是从学生的反馈上看原因主要是因为视频讲解和老师现场讲解上存在着巨大的差异性，视频讲解课程是不会根据学生现场反馈去调整的，因此可能在重难点上一笔带过，也有可能在部分学生已掌握的知识点上反反复复举例子。因此笔者更倾向于把慕课资源作为预习推送给学生学习而不是引入课堂，在预习的时候，学生可以根据自己的掌握情况去调整视频的播放速度。

通过雨课堂可以实现每位学生的每节课的成绩记录，因此通过软件实现了整学期的全过程考核记录，从而可以替代期末测验，根据本次调查39%的学生是支持过程性考核，还有54%的学生是中立态度，完全支持期末考试的学生仅占到7%。

三、积极推进智慧教学工具的现实意义

从2010年智能手机迅速崛起，享受智能手机带来的巨大生活便利的同时，手机依赖症也变成了一种非常普遍的现象，2016年的一项研究显示高达84.8%的大学生在上课的时候用玩手机的习惯，其中38.4%的学生在一节课当中使用手机的时间超过10分钟以上[6]，2017年另外一所大学针对500个学生进行了调查，显示91%的学生在上课时会使用手机，与此同时发现在公共课上使用手机比专业课更频繁[7]。2018年针对首都师范大学的学生调查显示2018年针对首都师范大学的学生调查显示86.8%的学生每天使用手机的时间在三个小时以上，96.5%的学生表示一节课当中会有玩手机的行为，其中一半的学生玩手机的时间超过10分钟，对于上课玩手机的原因，64.7%的学生表示是因为一种习惯，63.3%的学生表示需要处理及时通讯信息，然而有71.7%的学生表示，是因为课堂枯燥和无聊[8]。但是最后一个原因的说服力有限，根据归因理论，在出现一个不好的结果的时候，人总是外部归因的，因此学生会想办法合理化上课玩手机的行为，最合适的理由便是课程枯燥。针对这样普遍的现象，不少研究指出，可以适度推进无手机课堂，加强课堂的丰富程度、丰富校园的活动来吸引学生的注意力，以减少对手机的依赖性，有的高校实施了无手机课堂值后进行的调查显示16%的学生在仍然想方设法的去玩手机，该调查还显示有80%以上的教师对无手机课堂是持正面支持态度的，因为学生低头玩手机会影响教师的教学状态[9]，但是从现实的角度上看，要阻断学生上课玩手机这件事情其实很难做到，2021年的一项针对大学生手机依赖性的调查研究显示，36.67%的学生有不同程度的依赖性，在这些具有依赖性的学生当中，有68.33%属于用失控性依赖，指手机花费了大量的时间和精力而不能进行自我控制的人，还有35.67%属于戒断性依赖，是指不能正常使用手机的时候会有焦虑的心理，还有41%属于投影性依赖，是指由于身边的人都在使用手机，而导致自己产生同样的行为[10]。从这项调查上看，如果完全阻断学生在课堂上用手机，那么至少1/3以上的学生心理上会出现一定的不适性，而剩下2/3的学生也不能保证无手机环境下思维集中在课堂上，堵不如疏，因此让手机参与到课程当中来，用教学内容去霸占学生的屏幕，且需要学生不断地和课堂互动，以控制学生手机停留在学习的界面上。从实践结果上看，这个目的是完全可以达到的，所以积极推进智慧教学工具的教学使用对教学能够产生正面意义。

四、智慧教学工具的应用建议

经过一个完整学期的实践，笔者运用雨课堂深度参与统计学课程，5个平行班，共260人，在以往这种体量的教学任务中，是很难针对每个学生进行过程性评价的，最理想的方式是进行期末考试，而平时成绩通常是根据作业考勤和少数同学的课堂活跃度来参考打分的。本学期通过推进雨课堂的深度应用，做到了每一个学生每一节课都有分可查，实现了完全的过程性考核，100%的杜绝了显性逃课且有效降低隐形逃课率，结合各项数据来看，雨课堂对70%的学生的学习有提升效果，证明是一个非常有用的教学工具。

下面给出一些使用建议，首先利用以雨课堂为代表的的智慧教学工具，可以分成两个程度的应用，一种是简单应用，也就是一般性的辅助课堂教学，还有一种就是深度教学应用。

首先是简单应用，所指的一般性参与是指课堂投票、简单选择题、随机点名和签到这些基本功能，这些功能在使用上没有任何的难度，课堂投票和简单选择题，只要在备课的时候加入PPT即可，随机点名和签到这两个功能更加的简单，只需要老师在上课的时候开启雨课堂授课即可，这两个功能是不需要提前准备的，虽然只是看似非常简单的两个功能，但是在本次调查当中发现签到功能对60%以上的学生有督促学习的作用，而且可以做到100%的杜绝逃课问题，而且随机点名功能可以令70%的学生保持在良性焦虑的状态可以有效的提升他上课的学习效果这，这种程度的应用是非常简单能够实现的，可以普及到每一门课上。

第二是深度运用，深层次运用智慧教学工具会极大的增加教师的备课工作量，需要提前推送预习、找慕课资源、甚至录制教学视频等，其中最耗费时间是教学视频录制，以及设计互动环节，提前把需要互动的部分融入到课件中，此外还要去制作应答题目、随堂测验的试卷等，因此深度运用智慧教学工具会极大增加教师的备课难度，但是对于课后作业的检查和期末评估反而会轻松一些，提前设置好答案，甚至可以把答案解析都设置在应答系统中，学生在做完题后会直接给出分数，可以省去批改的环节。关于如何深度运用雨课堂等智慧教学工具，笔者根据实践经验，把具体工作都总结在表4中供参考。

表4 雨课堂深度应用的教学的设计参考

从教学规模上看，小班教学不一定要使用智慧教学工具，小班中学生跟老师本来就有很多的互动，是可以面对面完成的。从调查上看智慧教学工具最重要的一个作用是让学生保持注意力的集中，因此最有效的运用场景是显然是大班教学，人越多效果提升越多，从教师的角度看，学生人数增加显然增加管理难度，同时，从学生的角度，人越多就意味着责任和风险的分摊，换言之，一个课程的学生人数越多，学生就越倾向于逃课，也越倾向于保持沉默，而这种状态在小班教学的时候却有极大的改善，学生往往更愿意回答教师的问题，这就是所谓的“责任分散效应”造成的大学课堂中的集体沉默[11]；因此通过智慧教学工具可以有效打破“责任分散效应”，从而达到教学互动率和学习效果的全面提升。