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翻转课堂解决的问题(6篇)

来源:其他 时间:2024-05-27 手机浏览

翻转课堂解决的问题篇1

关键词:中学生物翻转课堂实践应用课程资源

问题优化

翻转课堂(FlippedClassroom或InvertedClassroom)源于2007年美国科罗拉多州(Colorado)林地公园高中(WoodlandParkHighSchool)的两位化学教师――乔纳森・伯尔曼(JonathanBergmann)和亚纶・萨姆斯(AaronSams)。他们将自己授课的PPT和实时音频录制下来放到网上供学生课前观看学习,并在课堂上对学生学习中遇到的问题进行讨论、解决。由此,两位教师开始实践一种新的教学模式,即翻转课堂:学生课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习,在课堂上进行互动交流、协作探究、解决问题,完成知识的内化。

在这种教学模式下,学生能在课堂上更专注于知识的内化,共同研究问题、解决问题,从而获得更深层次的认知。教师不再占用课堂时间来讲授信息,而是让学生在课后通过观看教学视频、PPT、在线课程等教学资源完成自主学习,还能在网络上与别的同学讨论、在网络上查阅需要的材料,教师也能有更多的时间进行个性化指导。在课后,学生可以自主规划学习的内容、节奏、风格以及呈现方式,教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需求,以此促成他们的个性化学习。翻转课堂模式结合了混合式学习、探究性学习及其他教学方法,以此促进学生更灵活、更主动地参与课堂学习。

一、翻转课堂案例分析

信息技术的快速发展和翻转课堂的广泛传播,促进了计算机、手机、平板电脑等学习终端的使用,为学生创造了更加广泛的学习空间。国内外许多学校都抓住了机遇,结合自身的实际探索来实践翻转课堂这种新的教学模式。就国内外具有代表性的实施生物翻转课堂教学的学校,简单分析翻转课堂这种新模式,如表1。

从实践案例来看,翻转课堂基本分为课前和课中两个学习阶段,打破了传统课堂的教学模式,教学流程由传统的“教、学、练、测”转变为“学、导、研、评”;教师和学生角色发生了转变,教师由以前的主导者变为学生学习的指导者,学生由以前的被动接受转变为主动学习;更重要的是合理地运用了多媒体技术、网络平台以及学习终端来支撑学生自主学习和课堂教学。但对比国内外中学案例来看,国外注重学生的个性化指导,而国内则注重合作学习,其原因是内中学的班额较大,学生较多,如果过于注重个性化指导,课堂时间就难以有效利用了。此外,国外学校在选择课程资源时更倾向于网络中的开放性资源,而国内大多将资源汇集整理,再利用到翻转教学中。因为国内开放性课程资源良莠不齐,为了保证教学质量及教学效率,教师必须将资源进行整理分类后再供学生使用。

二、翻转课堂在生物教学中的实施

随着翻转课堂的迅速发展,中学生物课堂逐渐深入探索并实践这一课堂模式。中学生物课标指出:生物教学要注重学生多样化发展;贴近社会实际和学生的生活经验;重视培养学生的创新精神和实践能力;强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。翻转课堂模式符合中学生物学科教育的发展要求,更符合青少年的认知规律。实施翻转课堂可以从以下几个方面入手:

1.课前:制作微视频,设计导学案

(1)设计制作微视频

翻转课堂的第一步是制作优质微视频,因为微视频是翻转课堂的基础。微视频的设计要针对学习者的学习特点,通过吸引学生的注意力来高效地完成知识的传授。其中,要注意的是:第一,针对中学生集中注意力时间有限的特点,时间控制在5~10分钟;其次,知识点难易程度应分布合理,重点讲解生物学原理和方法,且讲解时声音要清晰,内容要简明;第三,视频内容要能吸引学生的注意力,使其自学时可以深入其中。

(2)制订导学案

学生观看教学视频后,对将要学习的内容有个大致了解,部分基础好的学生则会有更深的理解,这时教师要利用导学案来引导学生继续深入学习。导学案内容包含了初级测试、学习目标、学习任务、学习内容、学习评价(包括自我评价、教师评价、同学评价)、自我反思等项目。

2.课堂:探究学习,教师指导

学习内容是学生在课外通过自主学习就可以了解的,那么,在课堂中就要实现高效学习,让学生灵活应用所学习的内容。首先,要为学生创建自主探究的学习环境,一些简单的问题可以通过自己探究、查找资料等方式来解决;其次,鼓励学生合作学习,根据学习成绩和学习能力来分组,鼓励相互合作、相互指导、共同探究、解决问题;第三,学生学习时,教师要及时进行指导,尤其要对主动性不高的学生进行鼓励和引导,以使全体学生都能参与生物课程的学习;最后,学生进行成果交流与展示,可采取研讨会的形式进行。

由于生物课程探究性较强的特点,翻转课堂在生物学科中的应用价值更高,通过一系列的自主学习和教师指导,学生可完成知识的内化,这样既增强了生物课堂的趣味性,又让学生的探究能力、思维能力以及交流合作能力得以提升。在设计翻转课堂教学时要注意以下几个原则:为学生提供不同类型和层次的预习课程;刺激学生学习;知识原理应讲解清晰;加强学生生活体验;给予学生清晰的知识结构指导;留给学生充足的消化知识的时间;鼓励学生建立学习小组;及时给学生提供有效反馈;信息技术的应用需简单易学。

三、中学生物翻转课堂课程资源

作为翻转课堂必不可少的课程资源,微课作为教学微视频的作用在生物教学过程中的地位尤为重要,下面是国内主要课程资源平台中的中学生物翻转课堂微课资源(见表2)。

以人教版为例,在汇总了上述平台中的中学生物资源后,又对平台中的中学生物微课资源进行了分类统计(见图1)。

由图1数据可以看出,华师慕课联盟课程资源的数量明显高于其他平台,这是由于华师慕课联盟有众多国内重点中学加盟,课程资源统一上传到平台,具有较多的优质微课资源。此外,由表2数据可以看出,高中生物微课资源数量明显高于初中,这是由于高中生物课程科学性、逻辑性和抽象性较高,理论内容居多,仅仅依靠PPT、模型、挂图等静态教学辅助手段难以形象地表达知识点,而微课可以在一定程度上加深学生对知识点的理解,从而降低学习难度,同时也可以帮助教师进行备课以及教学,所以高中生物课程资源数量较多。初中生物课程大多注重与实际生活的联系,在教学过程中教师可以更好地把握这一点来开展教学。

四、中学生物翻转课堂的题

翻转课堂虽然取得了较好的课堂效果,但在生物学科中的应用仍存在问题:首先,如何制作优质教学视频。翻转课堂成败的关键就是微视频,教师制作微视频时除了技术限制以外,如何在有限的时间内将重点关注的知识点以及生物原理与方法讲解得清楚明白,这对制作教学视频来说也是一个较大的挑战;其次,学生是否有较好的自主学习能力。翻转课堂是建立在学生充分自学基础上的,如果学生自我内驱力不足,不具备较好的自主学习能力,就不能合理安排学习时间进行课前准备,那么翻转课堂的效果将大打折扣。再次,如何改进教学评价方式。随着课堂模式的转变,以纸质笔试的传统测试方式已无法有效地测试学生在生物翻转课堂中的学习效果了,这种教学评价方式是片面的。在制订评价方案时,能否充分考虑到学生的主体地位,注重学习过程的形成性评价,这是我们应该解决的问题。最后,学习资源能否合理利用。随着社会经济的发展,各地都建立了与生物相关的各类工厂、企业以及动植物园,我们能否加强校内外联系,与其建立实践基地,以辅助教学。

五、中学生物翻转课堂的优化实施

要想解决上面的困局,我们可以从以下几个方面入手:第一,加强对教师的培训。注重培养教师信息技术能力与生物学科专业能力。第二,注重培养学生的自主学习能力。为加强学生的自学能力,就要在学生的自主学习、交流讨论等环节,实施管理监控措施,及时发现并解决学生的问题,而且对于学习能力弱的学生还要特别关注。第三,评价方式应向多元化、科学化转变。翻转课堂模式不能沿用旧的评价模式,教师在对学生的评价中,要注重对学生进行过程性和发展性的评价,注重学生情感、态度和价值观等方面的评价。例如,可加大学生平时成绩在期末成绩中的比重,在期末试题中加大应用性及发散性思维模式题的比重,实行实验成绩与理论成绩相结合等方式。第四,合理利用生物课程资源及教育资源翻转课堂,整合校内外教育资源,高效地完成教学任务,提高学生的综合素质。所以,教师可以让中学生物翻转课堂与校内外多种教学资源建立联系,如博物馆、植物园和动物园等场所,还可结合当地实际,参观企业或工厂。学生通过参与此类课外实践活动来加强对知识的应用和拓展,让课堂学习与实际生活联系得更为紧密。

六、结语

翻转课堂改变了传统的课堂结构,引导学生进行自主探究学习,激发了学生的主动性,提高了课堂效率,这也符合当前中学生物课程改革的方向。微课制作技术的不断完善以及慕课资源的不断丰富,为翻转课堂的实施提供了有力支撑。翻转课堂在短时间内并不能完全替代传统课堂,毕竟在目前中学生物教育中,翻转课堂的应用程度有限。翻转课堂模式在帮助学生自主学习方面却有着巨大优势,这个优势就是网络教育。正如中山大学王竹立教授所说:“网络教学是学校教育发展的必然。”翻转课堂模式在我国开始时间较短,从中国知网(CNKI)收录的有关翻转课堂期刊文献统计可知:到2012年,翻转课堂相关期刊文献只有18篇;到2016年6月,相关期刊文献总计7182篇,论文数量的激增,说明翻转课堂模式在我国的关注度已越来越高。但从中国知网(CNKI)查询有关国内中学生物翻转课堂的相关文献可知:到2016年6月,相关文献约有129篇,这说明翻转课堂在中学生物教学中的应用范围不大。随着各个学校的不断实践与探索,我相信一定会在中学生物教学中探索出更符合自身发展的翻转课堂教学模式。

参考文献:

[1]董晶,郭桂珍.用翻转课堂撬动教学改革开启ICT深度融合新篇章―山东省昌乐一中创新教学模式改革纪实[J].中国教育信息化,2014(14).

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[9]李良侠.翻转课堂的误区与防止策略[J].教育理论与实践,2015,35(11).

翻转课堂解决的问题篇2

【关键词】翻转课堂;信息技术教学

【中图分类号】G434【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384(2017)06-0063-02

近年来,“翻转课堂”作为一种创新型的教学模式,实现了教学流程的逆序创新,引发了国内外教育教学领域研究者的广泛关注。这种创新型的“翻转课堂”教学模式在小学信息技术教学课堂中如何有效实施,仍是信息技术教师亟待研究的重要课题,本文将重点阐述课内翻转教学模式在教学应用中的一般实施过程,剖析翻转课堂相对于传统教学发生的重大改变,进而提出了课内翻转教学模式在教学实践中引发的思考。

课内翻转的实施过程

“翻转课堂”教学模式成为全球教育界关注的热点,国内外许多学者普遍认为翻转课堂是将传统课堂上的知识学习与课后的知识巩固进行颠倒。依据美国富兰克林学院教授RobertTalbert所构建的翻转课堂实施的结构模型,如下图所示。

结合多年信息技术教学中应用翻转课堂教学模式积累的经验,提出了课内翻转教学模式在小学信息技术教学中的一般实施过程,主要是将一节课划分为以下三个教学阶段:课前自主学习阶段、课中知识内化阶段、课后升华阶段。

1.课前自主学习阶段

课前学生依据学习任务单,观看学习视频,完成学习任务,检测学习的进程,及时发现学习存在的问题;教师此时可以给予学习方法的指导,这一阶段的主要目标是初步完成学习知识点和操作技巧,并记录自己暂时解决不了的问题。如:在北京市小学信息技术教材第一册第一单元《形形的计算机》一课教学中,课前向学生提供5分钟《计算机的发展》的小视频,要求学生在学习任务单的引领下,结合学习任务,开展自主学习活动。学生通过观看小视频,了解了计算机的发展史,知道了计算机特点、功能及应用,以及计算机的发展趋势,并记录下了学习中存在的问题。在这个阶段,教师必须了解学生认知水平,找准认知冲突点,学习任务设置必须围绕学习目标、学习重点和难点,贴近学生生活,贴近学生最近发展区,要能满足学生学习需求,要有趣味性,难度适中,目标的指向要明确。所提供的学习资源,要能调动学生学习积极性,引发认知冲突,使学生在认知冲突中,自主学习新知,形成技能。

2.课中知识内化阶段

知识内化阶段是翻转课堂教学的关键阶段。所谓内化,就是把外部客体的东西,转化为内部主体的东西。此阶段的课堂应是学生质疑问难、解决问题、内化知识的场所。不是传统的“授受主义”的单一的教师讲授,而是师生在互动中创生知识、提升技能的过程。如《形形的计算机》一课,学生在课前学习中,对“埃尼阿克”的笨重没有感性认知,于是教师在课中知识内化阶段,先让学生用形象的比喻说一说对“埃尼阿克”笨重的理解,之后让学生在游戏中通过计算得出“埃尼阿克”质量与6头小象相当,从而引发学生对“埃尼阿克”笨重的感性认知。知识内化阶段还可以分为课前自学成果展示交流,提出存在问题,再通过组织学生讨论、辩论,相互启迪,引导学生分析问题、解决问题,帮助学生在问题质疑中完成深度学习,促使知识内化得到进一步深入,引发学生更高层次的感悟与体验。

3.课后升华阶段

在这个环节中,教师利用导学案,引导学生对学习活动的过程进行回顾,帮助学生完善知识体系的构建,再根据课堂教学中暴露的问题,进一步设计课后学习任务,利用课后学习任务进一步强化对知识的理解和掌握。特别是在活动中,要从注重学生的统一性变为尊重学生的多样性和差异性,允许学生用不同的思维方式考虑问题,允许学生有不同解决问题的观点或方法,促使学生在完成课后学习任务后形成反思,提升认知层次。如《形形的计算机》一课,教师先让学生说一说计算机的特点、应用及发展趋势,之后再帮助学生归纳梳理本节课的知识。最后让学生说一说,如果你作为一名计算机的研发设计人员,你想设计一台什么样的计算机,能够帮助人们解决哪些生活中的问题?学生在了解计算机发展趋势向微型化、巨型化、网络化、智能化发展的基础上,结合教师提出的问题,充分发挥个人想象力,开始设计自己心目中未来的计算机。学生完成设计,教师组织学生开展交流讨论,在交流讨论中,不仅有效培养了学生的想象力与创新意识,而且有效培养了学生的高级思维能力。

翻转课堂改变了什么

在信息技术课堂教学实践中,不难发现翻转课堂首先改变了传统教学观念。将“教师中心”转变为“学生中心”,教学活动从“知识本位”转变为“问题本位”,从“以教定学”转变为“以学定教”,从“知识传授”转变为“能力培养”。其二,改变了教学过程。翻转课堂教学打破了传统教学模式的流程,颠倒了知识传授与知识内化的顺序,构建出“课前知识传授,课堂中知识内化”的新型教学流程。其三,改变了传统课堂教学方式。在传统教学中,教师“统一讲”,学生“集体听”,忽视了不同个体的能力差异。而翻转课堂为学生提供了多样化的学习方式,如自主学习、探究性学习、合作学习等,改变过去单一的以教为主的教学方式。其四,改变了师生角色。在传统的面对面教学过程中,教师的主要任务是向学生讲解、传授知识,教师充当了知识传授者和课堂控制者的角色,与传统教学模式相比,在翻转课堂教学中,教师逐渐由知识传授者向教学资源开发者、教学帮助者、交流互动的组织参与者、指导者转变,从而使学生获得了学习上的主动权。

翻转课堂教学实践反思

随着翻转课堂信息技术教学实践的不断深入,信息技术教师发现:构建“课前自主学习、课中知识内化、课后升华”的教学流程容易,但切实取得良好的教学效果并非易事。在翻转课堂教学实践中,由于小学生年龄比较小,自主学习能力与自控能力比较弱、合作学习意识与交流能力有待加强、学生的数字化学习能力有待提高等这样或那样的问题,还需要信息技术教师在教学实践中,进一步研究解决。

总之,翻转课堂在小学信息技术教学中的应用,还处于起步阶段,仍有许多挑战性的问题。这需要信息技术教师更加深入地理解和应用翻转课堂的教学理念,积极探索和研究翻转课堂教学模式在小学信息技g学科教学应用中行之有效的策略,不断反思与改进教学行为,努力寻找更适合学生学习的教学方式,从而实现学生个性化学习与全面发展,进一步提高信息技术课堂教学实效。

(作者单位:北京市通州区教师研修中心)

参考文献

张跃国,张渝江.透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育,2012(3).

张渝江.为个性化学习重建教育系统[J].中国信息技术教育,2013(1).

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张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4).

王忠惠,全.“翻转课堂”的多重解读与理性审视[J].当代教育科学,2014(16).

翻转课堂解决的问题篇3

SWOTAnalysisoftheApplicationofFlippedClassroomin

UndergraduateTeachinginCollegesandUniversities

XUEJuanjuan

(DepartmentofElectronicInformationandPhysics,ChangzhiUniversity,Changzhi,Shanxi046000)

AbstractWiththerapiddevelopmentofinformationtechnologyandInternet,greatchangeshavetakenplaceinthewayoflearningandeducation.Asaninnovativeandpersonalizedteachingmode,theflippedclassroomhasbeenwidelyusedalloverthecountry.Thispaperdiscussesthevariousfactorsthataffecttheuseofflippedclassroomintheundergraduatecourseteachinginourcountry,andputsforwardsomecorrespondingmeasures.

Keywords:collegeundergraduateteaching;flippedclassroom;SWOT

纵观社会发展的进程,可以看出科学技术的发展往往会引起教学方式的变革。现如今互联网技术的蓬勃发展,便为翻转课堂这一新型教学模式提供了技术支持。高等学校中高质量的师资队伍、积极主动的大学生群体、完善的网络设施、先进的教学设备及其自由的教学环境为翻转课堂的开展创造了良好的条件。

1翻转课堂的教学流程

从教学流程来看,翻转课堂就是把知识的吸收阶段和内化阶段进行了反转。上课之前,学生自行观看教师提供的教学视频来完成新知识的吸收,同时将遇到的问题通过互联网反馈给教师,课上教师通过对学生所反馈的信息进行解答来完成知识的内化,也就是传统教学模式中课堂上的讲授放在了课前,课后的内化放在了课上。

在课前的知识讲授阶段,可分为三步:教师将教学视频和课前习题上传于网络;学生自主观看教学视频并完成课前习题;学生将无法解答的疑难问题反馈给教师。制定课前习题的目的在于让学生不偏离教学目标和了解自身对知识的掌握情况。这一阶段的末尾,教师将收集回来的问题分为个别化问题和共性问题,并在后续的课堂活动中对共性问题做出讲解。

在课堂上的知识内化阶段,课堂活动包括以下内容。教师确定探究问题:教师以教学要求、课程内容以及自己多年的教学经验来制定课堂上学生需要探讨的问题。学生独立思考解决问题:通过第一阶段的自学,学生已掌握了一定的新知识;教师需要引导学生借助已有知识进行思考并解决问题,使知识得到有效内化。小组协作学习解决问题:教师根据学生性格、知识储备等方面的特点进行分组,并将需要探究的问题分配给各小组;小组协作学习期间,教师要掌握各小组的进度并适时给予指导。教师进行答疑解惑:经过小组协作学习后,教师对课前收集的共性问题和课上小组探讨中的复杂问题进行解答。教学总结与评价:教师对知识内容进行总结与深化,并对学生的学习过程做出评价。

2翻转课堂在本科教学中应用的SWOT分析

2.1优势(Strengths)

(1)本科生自学能力和自控力较强。由于翻转课堂中知识的吸收放在了课前,这就要求学习者具备一定的自学和自控能力。经过多年的知识学习,大学生掌握了一定的学习方法,具备了理解和分析问题的能力,对知识内容的处理和把握也较为系统和全面。与此同时,大学生也已?能够认识到知识学习的重要性,大部分能有计划地积极主动地完成课前学习。这也是翻转课堂能够顺利进行的首要条件。

(2)高校校园网络设施完善。在信息技术迅猛发展的今天,各高校在不断完善着各自网络设施,以便更好地服务于教学、科研和学校管理工作。在一定程度上,校园网络是提高教学质量和教学效率的有力保障。在翻转课堂中,互联网更是知识传授得以顺利进行的必备条件。现如今,各高校的住宿楼、图书馆、教学楼可随时联网,无线网络更是覆盖了整个校园,为学生上网观看教学视频创造了便利的条件。

(3)课堂互动性强,学生积极性高。传统的课堂教学侧重于教师的单方面讲授,师生之间几乎没有互动,课堂氛围往往严肃无趣。在翻转课堂这一教学模式下,学生在课前学习教学视频,带着疑问进入课堂,所以课堂更侧重于分析、探讨和解决问题。这种情形下,学生迫切地想解开心中的疑惑,能够积极地参与到课堂活动中。同时,教师引导学生一步步去探究和解决问题,师生间的互动增强,对问题的探讨也更为深入,如此自然能取得良好的教学效果。

(4)教学模式有助于学生的个性化发展。学生间的知识储备情况和资质才情往往有所差异,传统教学模式的“一刀切”导致优等生难以获得足够的知识,差生反而跟不上进度。翻转课堂承认这种差异的存在,相较于传统教学模式更为灵活,能更好地做到“因材施教”。课前,学生在观看教学视频的过程中可根据自身情况安排学习时间和节奏,疑难之处亦可反复观看,直到真正理解再开始下一知识点的学习。若仍存在自己不能解决的问题,可在接下来的阶段与老师和同学沟通交流,共同解决。而学习节奏快的学生则可进一步学习教师所提供的延伸内容。

2.2劣势(Weakness)

(1)在线视频资源不足,原创资源制作难度大。在翻转课堂的知识传授阶段,教师提供的视频是学生获取知识的主要途径。虽然我国已有多个教学视频网站,但是并不能满足各层次教学目标的需求。已有视频也并不符合翻转课堂的特点,同时网络上的视频质量也参差不齐。同样的,教师自行制作视频资源时也面临诸多困难,从视频的录制、编辑到生成都需要多种技术的支持,由于教师并非专业技术人员,很难制作出生动有趣并能激发学生学习兴趣的优质视频资源。如若视频质量不高,必然会影响学生的学习效果,导致翻转课堂难以得到有效开展。

(2)缺乏成熟案例以供参考。翻转课堂应用和推广的时间都很短。在国外,翻转课堂教学模式兴起于2007年。国内最早出现翻转课堂是在2011年底,至今使用翻转课堂进行教学的课程也很少,并且大多都还处于不成熟的阶段。[1]翻转课堂不同于以往的教学模式,更注重培养学生的自主学习、独立思考和解决问题的能力,因此考核方式和评价机制也应当根据其特点来制定。目前来看,翻转课堂还处于起步阶段,没有成熟的教学案例可供参考。

2.3机会(Opportunities)

(1)国家的政策支持。《教育信息化十年发展规划(20ll-2022年)》指出,教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心。[2]这一政策明确表明了国家发展像翻转课堂这样新型教学模式的决心以及它们在整个国家教育改革中所起的重要作用。

(2)迅速发展的互联网技术。翻转课堂得以开展的前提就是优质的教学资源,现如今随着微课和慕课的兴起,网络上的教学资源在数量和质量方面都有所增加和提高,教师获取到合适教学资源的可能性也越来越大。同时,教师可通过网络上有关信息技术和视频制作的课程来提升自身的信息素养。这些都为有效开展翻转课堂提供了技术保障。

2.4威胁(Threats)

(1)学生自主学习时间不足。目前,我国高校所采用的依然是应试教育模式,以考试作为主要甚至唯一的考核手段,学生课程安排紧凑,课后作业繁重,没有充足的时间进行自主学习。而翻转课堂需要学生分配足够的时间来自行学习新的知识内容,才能进行课上的知识内化。因此,若要真正实现课堂翻转,要转变的不只是某一课程的教学方式,而是整体的教学观念和考核方式。

(2)教师需要承担多重角色。从表面来看,翻转课堂似乎把教师从繁重的知识讲授中解放出来了,不必再在课堂上从开始讲到结尾。事实上,翻转课堂对教师的要求反而更高了,需要同时承担多个角色的任务。第一是教学内容的提供者,即对知识进行分析、处理、总结,并借助相应的技术手段制作成视频资源。第二是课堂活动的策划者,即策划教学活动的内容和展开方式。第三是协作学习的引导者,即引导学生运用已有知识进行思考和辅助学生进行小组协作探究。第四是教学的管理者,即对翻转课堂的整个教学流程进行管理。[3]这也意味着教师急需提高自身素质,具备多种技能并以系统思想来规划整个教学过程。

3本科教学中实施翻转课堂的对策

3.1转变教师、学生和学校固有的教学理念

翻转课堂是一种新型的教学模式,在整个教学流程中注重学生主体性的发挥,表面来看教师的任务只是在课堂上进行答疑解惑,难免会引起学生、学校、甚至家长对这一教学模式的质疑。因此,要让学校、学生、家长甚至教师自身明白:对教师的要求不是降低而是加重,需要承担多重角色的任务;对学生的管理并没有放松,而是更注重个性化、自主性的培养。在翻转课堂上,只有学生在课前自学了才能使课堂教学活动顺利进行,只有教师意识到自身承担的多重角色才能真正实现“翻转”,只有学校和家长的配合才能让这新的教学模式得以发展和成熟。

3.2提升教师的教学能力和信息技术水平

随着信息时代的到来,教师不仅需要具备专业的学科知识和教学技能,还需一定的信息技术知识。在翻转课堂中,对教师的信息技术水平要求更高了,教师不仅要会常用的一些操作,还要掌握视频的录制、编辑、生成,甚至处理声音、设计画面、制作动画等多媒体技术。因此,高校教师要主动了解微课、慕课、翻转课堂中所用到的新的教学理念和技术手段。同?r,高校可对教师在获取资源、视频制作、相关软件的操作等方面有针对性地进行培训,也可培养专门的教学资源开发队伍来创建在线资源库。

3.3借鉴国外成熟的翻转课堂案例

翻转课堂解决的问题篇4

一、问题的提出

信息技术在教育教学领域的深入应用,使得作为教学“第一现场”的传统课堂也面临着考验,必须积极改革传统课堂以迎接挑战,“翻转课堂”正是变革传统课堂一个有效途径。传统的教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授通过教师在课堂中的讲授来完成,知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践来完成。在“翻转课堂”上,这种形式受到了颠覆,知识传授通过信息技术的辅助在课外完成,知识内化则在课堂中经教师的帮助与同学的协助而完成。它的核心思想不是推翻和取代传统课堂,而是对传统课堂模式的革新。

目前,国内对“翻转课堂”的研究正如火如荼地进行。例如,有学者结合课程开展“翻转课堂”的实验研究,利用问卷、访谈、学习成绩对比等方法验证具体应用的有效性;有学者构建了信息化环境下兼具中国传统文化特色的“太极环式翻转课堂模型”;有学者分析了翻转课堂有效实施的策略、需要注意的问题和可行性问题等,总体而言对于翻转课堂的研究更多地集中在理念性、探索性、策略性方面,而对于“翻转课堂”如何进行课前、课内、课后活动的设计,各环节之间如何衔接等问题则鲜有研究,不具有操作性。笔者结合自己的课程教学,对上述问题进行了实践探索,提出了基于微课的“翻转课堂”教学模式并对其效果进行了实践研究,通过“两步四阶段十环节”实现了知识传递、知识建构和内化、知识巩固和拓展的三位一体化。

二、微课与翻转课堂的概念

翻转课堂(FlippedClassroom),又称反转课堂或颠倒课堂,是指在信息化环境中,学科教师提供以教学视频为主要形式的学习资源,学生在上课前完成对教学视频等学习资源的观看和学习,师生在课堂上一起完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型的教学模式。2011年春季,萨尔曼?可汗(SalmanKhan)在TED大会上的演讲“用视频再造教育”使“翻转课堂”风靡全球,但他并非“翻转课堂”的首创者。2007年,在美国科罗拉多州林地公园高中,乔纳森?伯格(TonathanBergmann)和亚伦?萨姆斯(AaronSams)采用录制视频并上传网络的形式,帮助缺席的学生补课,创造出了“翻转课堂”的雏形。之后,“翻转课堂”被称为是影响课堂教学的重大技术变革,逐渐成为全球教育界关注的教学模式。它并非凭空走入教学实践的,它有着坚实的前期理论探索。

微课是指时间在7~12分钟以内,有明确的教学目标,内容短小,集中说明一个内容的小视频。它有以下特点:(1)服务于自主学习,兼顾移动学习需求;(2)针对某一知识点,主题突出、设计合理;(3)以教学视频为主,包含辅助学习素材。学生在观看教学视频时可以应用视频播放器的快进、暂停及回放功能,及时做笔记和进行思考,自主控制学习的进度,并方便一段时间的巩固复习。笔者通过对国内外微课的比较分析,探索微课的开发思路和方法,提出符合“翻转课堂”教学模式需要的微课设计方法。

用于翻转课堂的微课,不应该只是一个视频,而是服务于课堂的一个环节或者几个教学活动的集合,并通过网络教学平台展示。它以教师讲解、演示的“微视频”为主,辅以课件、案例、素材等资源的学习资源;以“微作业练习”为主,辅以在线答疑、在线测试、在线调查等自主学习活动的学习反馈。其中微视频时长不宜超过15分钟,完成整个微课学习的时间应控制在30分钟左右。

三、基于微课的“翻转课堂”教学模式设计

1.基于微课的“翻转课堂”教学模式构建的依据

要进行“翻转课堂”教学模式的构建,使得教学模式有操作依据、有理论支持,我们必须理清课堂翻转的过程,把握翻转课堂的特征,遵循翻转课堂的设计原则。

(1)理清课堂翻转的过程。本人在借鉴国内外相关研究后,认为课堂教学结构翻转的过程如图1所示。

(2)把握“翻转课堂”的特征。翻转课堂不仅仅是简单的教学结构的翻转,而是对传统课堂的颠覆,翻转后的课堂,教师不再是课程内容的传授者,更多的变为学习过程的指导者与促进者,学生则由原来讲台下被动接受的“观众”转变为教学活动中积极主动的参与者。教师从“主演”变成了“导演”,学生从“群演”变成了“主演”。有效的“翻转课堂”具有以下几个重要特征:学生从被动的听众转变为主动的学习者;需要借助信息技术实现课堂翻转;课堂内安排各种活动实现学生知识的建构和内化;课堂内有时间帮助学生掌握更具挑战性的内容,培养学生解决实际问题的能力。

(3)遵循“翻转课堂”的设计原则。在进行“翻转课堂”教学模式设计时,应该遵循相关理论,依据以下设计原则:

原则一:要有利于学生知识的建构和内化。建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学生通过意义建构的方式获得的,“翻转课堂”将传统的知识传递放在课前完成,课内增加了师生互动、生生协作等活动。老师要把课堂的舞台让位于学生,成为协调者和指导者,从而很好地调动学生的主观能动性,激发学生学习的活力,更好地体现学生的主体地位,使得学生能更好地完成知识的建构和内化。

原则二:要有利于实现分层教学。根据认知负荷理论,传统的课堂选取相同的教学内容,采取统一的教学组织,使得基础好的学生认知负荷过低,造成教学时间浪费,而基础差的学生认知负荷过高,阻碍了学习。因此在翻转课堂过程中,要为学生提供足够的微视频和相关的学习资源,学生可以根据自身的基础,灵活选择学习资源、安排学习时间,不用担心是否影响其他同学的进程;可以反复多次观看视频,不必担心知识点的遗漏;可以通过在线交流的方式向老师和同学请教,不用担心答疑是否及时有效,从而实现真正的分层教育、个性化学习。

原则三:要有利于学生对学习的掌握。美国心理学家布卢姆提出的“掌握学习理论”认为,只要提供最佳的教学并给以足够的时间,多数学习者能获得优良的学习成绩。在“翻转课堂”过程中,要为学生创建一个舒适的信息化学习环境,营造轻松的学习氛围,使得学生不必像在课堂上听讲那样紧绷神经,摆脱了群体教学模式中教学进度的困扰,学习不再受时间限制,使得学生可以按自己的节奏学习,直至掌握所安排的内容。根据课堂教学结构的翻转不难发现其关键是课前如何利用信息技术实现知识传递?课堂内如何设计活动实现知识内化?而“翻转课堂”的特征和设计原则是构建基于微课的“翻转课堂”教学模式的依据。

2.基于微课的“翻转课堂”教学模式的实施流程

本人根据“翻转课堂”的特征和设计原则,在借鉴国内外“翻转课堂”的应用案例后,提出了“两步四阶段十环节”的“翻转课堂”教学模式。

第一步:课下借助微课完成知识的自学,通过自测和同学间的在线交流、合作解决部分疑难问题,并通过网络在线调查学生存在的问题,使老师得到及时的信息反馈。

第二步:课上,教师首先根据学生自学后暴露出的问题,精心设计并讲解,然后组织针对性训练,紧接着是一对一的讨论,面对面的交流,完成知识的内化。课上,随着问题的不断生成课堂张弛有度,呈现螺旋式前进,直到问题得到实质性的解决。“两步”的划分最能体现“翻转”的思想。

一节完整的“翻转课堂”教学模式的实施分为四个阶段:

第一阶段:教学准备阶段。教师备课的首要任务是根据课时进行学习内容的整合,适当控制每一课时的“量”,保持合理的教学进度。在控制“量”的前提下还要把握“质”,就是教师要精选微课讲解的难点,因为我们仅仅是把知识的初步学习放在了课下,教师没有过多的“讲”的时间。由于讲解的时间短,所以对“讲”的适切性、科学性要求更高,从片头到片尾必须进行精心的设计。在微视频设计的基础上,再精心设计适合学生自学的学案和在线测试题等。同时,“微课的录制”是一个全新的环节,它不单单是一项技术活,应该根据内容特点,选择相应的录制方式。例如,铁架台+手机、录屏软件+PPT、摄像头+扫描仪软件、录屏软件+写字板+交互式电子白板软件等方式。为了提高微课的录制质量,学校还专门投资建设了录播教室。

第二阶段:记忆领会阶段。学生在规定时间内通过观看微视频,参与在线答疑、讨论等环节,完成教师所设置的过关任务,实现知识(技能)的传递,顺利完成记忆领会的过程。微视频具有可快进、暂停、重复等特点,可以使学生按照自己的节奏学习,不懂的过程可以反复看,一看就懂的问题可以快速看,这对于接受能力较弱、接受较慢的学生,提供了强大的帮助,更能满足个性化的需求。同时,学生通过在线自测,在线答疑,向同学、老师求助,在线探讨一些在知识领会阶段的细节问题,帮助知识的进一步理解。教师通过分析学生过关任务的完成情况,分析在线答疑和讨论情况,及时获取微课教学效果并发现学生的疑难问题。

第三阶段:应用分析阶段。课上,师生共同努力首先解决记忆领会阶段教师搜集到的问题,根据问题的类型,编写成问题链的形式,逐步将课时内容的难点分化,重心前移,同时选取恰当的方式组织探究式课堂或者讨论式课堂;在完成问题解答后,教师设置典型任务,根据任务难易程度学生或自主探究或小组协作学习,教师或在旁边观察学生操作情况或与学生交流讨论,教师进行适宜的个别辅导或集体讲解;最后完成任务形成学习作品,实现知识深层次分析与初步灵活应用。学生通过疑难探究,合作突破,运用已有的知识解决问题,并在解决旧问题的基础上,通过生生之间、师生之间思维的碰撞,再产生新的问题。每一节课上,学生始终处于在思考、分析、探索、提高的状态中,思维活跃,认识深刻,分析问题、解决问题的能力逐渐提高。教师的讲解也更有针对性,预设性的问题逐渐被生成性的问题取代,使课堂教学更加充满活力,课堂效率也大幅提高。

第四阶段:综合评价阶段。教师根据学生的完成情况进行点评后,把优秀的学习作品在网络教学平台上展示;教师还可以收集与教学内容相关的拓展学习资源,设置拓展任务,学有余力的学生可以挑战拓展任务,实现学生对知识的巩固和拓展。教师对于学生课下、课上的表现给予多元化评价,充分体现学生数学学习的情感、态度、价值观,激发学生数学学习的兴趣,增强自学能力、归纳总结能力和反思能力。在“翻转课堂”模式下,过去学生在课外完成的巩固作业,现在都在课上完成了,对学习中的疑难问题教师也能及时给予针对性的指导,课后根据学生兴趣爱好自选拓展任务,彻底清除了学生的课外学业负担。

课下,学生之间进行目标导学、教材自学、微课助学、合作互学、在线测学五个环节;课上,师生之间进行疑难探究、合作突破、评价点拨、成果展示、反思总结五个环节,二者结合在一起构成一个完整的学习过程,即“十环节”。

教学要素是千变万化的,没有固定的模式可遵循,只能是因材施教,因时而教。因此,本人提出“翻转课堂”只是一个模式,让初入课堂的老师能有规可循,同时引起同行的关注与研究。

四、对“翻转课堂”的几点思考

1.“翻转课堂”实施需要的条件

(1)首先必备的硬件设施是人手一台电脑。学生根据自己的理解程度的不同反复观看视频内容,以促进认知结构的形成。对于大多数寄宿制普通高中教室里最多配备一套多媒体设备,如果是集体播放,则不符合学生个性化差异的发展,所以要创造这样的环境只有开放计算机房。

(2)学生学习的主动性和深刻性。在观看视频的时候学生要主动提出问题和思考问题,并针对具体情况展开调查和讨论。对于一般的普通高中的学生,是否都有这样的自觉性呢?正像与会的一位上海教师说的,他积极地投入“翻转课堂”的研究,但学生迫于完成各门课的作业,对看视频预习只是敷衍了事,那么必然提不出高质量的问题,也就不可能提高课堂效率,这显然违背了翻转课堂的初衷。所以,在高中实施“翻转课堂”,必须建立在学生有足够的自觉性的基础上。

(3)教师要有制作微视频的技能。这对大多数教师来说是一个全新的挑战。实践表明,要吸引学生的注意力,激发学生的思维,教师不仅要注意在声音的录制上声情并茂,同时还要考虑形式的多样性,表达方式的丰富性、趣味性等。另外,教师要设置网络平台以供学生交流经验、共享资源,也要为学生答疑解惑。总之,普通高中要实行“翻转课堂”,必须在设备和技术上得到保障,同时对学生的学习自觉性也有较高的要求。

2.对“翻转课堂”的展望

翻转课堂解决的问题篇5

【关键词】翻转课堂教学;初中数学;设计

一、翻转课堂教学相关介绍

(一)翻转课堂教学的定义

翻转课堂教学,又称“颠倒教室”,学生在家自己观看视频,自己做练习题,自己提炼知识点,老师运用课堂时间帮助学生批改作业、解答疑惑的新型教学模式就被定义为翻转课堂教学模式。因为这种教学模式颠覆了传统的教学顺序,所以称为翻转课堂教学。

(二)翻转课堂教学与传统课堂教学的对比

无论是在教学流程、教学方式,还是在技术上,翻转课堂教学与传统教学都能够形成鲜明的对比。传统的教学顺序为教师在课堂上为学生讲解新知识,通过布置作业让学生课后巩固练习。但翻转课堂教学的教学顺序为学生课前自主学习,课堂教学时间为答疑时间。也将传统的统一授课的形式变为一对一的辅导。传统的教学模式中教师处于教学主体地位,学生被动接受知识。但新型的翻转课堂教学模式发挥出了学生的主体地位,教师变为学生学习的指导者,引导学生自主探索新知识。从获取知识渠道角度讲,传统的课堂教学模式使学生从书本上获得新知识,而翻转课堂教学的获取知识渠道为视频。这仅仅是两种教学模式的几点不同之处,在问题探究和交流方式等方面仍有很大区别。

(三)翻转课堂教学的意义

翻转课堂教学能够提高学生的自主学习能力,学生的学习时间由课上变成了课后,学习变成了学生自己的事情,教师不能够对学生进行实时监督,这就要求学生对自己负起责任,传统的课堂教学采用统一的教学模式,忽视学生学习能力的差异,跟不上老师讲课思路的同学容易自暴自弃,所以这种翻转式的课堂教学能够提高学生的自主能力,让学生主动了解所学知识点的真正内涵。

翻转课堂教学能够增强师生之间的互动。学生在课堂上互相探讨时,教师可以通过观察,掌握每个学生的学习状态,学生向老师提出自己的疑惑,可以增加师生互动,帮助教师深层次的掌握学生的学习情况,翻转式课堂教学在教师与学生之间架起了沟通的桥梁。

翻转课堂教学能够实现每一分钟的利用率最大化,教师能够充分利用课堂时间为学生解答问题,在传统的课堂教学中,教师通常会尽自己最大的努力,向学生传授最多的知识,这不利于提高学生的学习效率,反而会增加学生心中的疑惑。翻转课堂教学的方式能够充分利用课堂时间,在学生自主学习的基础上,为学生解决疑难问题,拓宽学生的知识广度,提高学生的学习效率。

二、翻转课堂教学在初中数学教学的设计

(一)确定教学目标

在上课之前,教师首先要确定教学目标,教学目标的确立关系着学生的学习效率,教师在课前可以为学生录制一个专门的教学视频,让学生了解本节课的重点和难点,教师制作的视频要具有针对性和差异性,教师可以在了解每个学生学习能力的基础上,将学生分成几个层次,然后录制三段不同的视频,每个学生可以根据自身的特点自主选择视频。

(二)培养学生自主学习能力

进行翻转课堂教学需要学生有足够的自主学习能力,在长期的传统教学模式下,使学生对家长和教师产生较强的依赖,传统教学模式向翻转课堂教学模式转变对学生的自主能力具有较高的要求,所以在进行翻转课堂教学时,教师要提高学生自我总结和独立思考的能力。例如在讲解人教版初中数学中三角函数时,在学习完正弦、余弦、正切和余切四种函数之后,教师要引导学生学会自我总结,将四种函数的图像和四种函数之间的关系自己总结,以达到提高学生自主学习能力的目的。

(三)鼓励学生互相交流解决问题

在课堂上,教师要引导学生通过交流解决问题,提高课堂的答疑效率,这样教师就可以充分利用课堂时间帮助学生解决全班学生存在的典型性问题,鼓励学生通过交流探讨,自行解决问题,这样能够帮助学生在交流中取长补短,加深对知识的理解,教师可以利用节省的时间与同学探讨一个问题的多种解题思路,发散学生的思维。通过学生互相交流,学生可以对比自己与其它同学的差距,在合作学习中形成竞争意识,最后形成一种努力学习的良好风气,在交流中取长补短,共同进步。

结束语

总而言之,翻转课堂教学作为一种新的教学模式,需要学生、教师和家长等多方面的配合,虽然这种教学模式已经引起教育工作者的重视,但目前对翻转课堂教学的研究还不够深入,应用到实际教学中还会遇到很到问题,但这种新型的教学模式与传统的教学模式相比,具有较显著的优势,所以必须在实践中积极改进。在初中数学教学中运用翻转课堂教学模式时,要做好课前准备,确定学习的目标,培养学生的自主学习能力,鼓励学生通过互相交流解决问题。翻转课堂教学在初中数学中将具有积极的效果,大胆的改革和创新将推动教育事业的发展。

【参考文献】

[1]宁成龙.浅谈初中数学教学中翻转课堂模式的应用[J].读与写(上,下旬),2015(8):409-409,410

翻转课堂解决的问题篇6

关键词:MOOC;翻转课堂;混合式教学;大学计算机基础

0引言

大规模在线开放课程(MassiveOpenOnlineCourse,MOOC)与翻转课堂相结合的混合教学模式对高校传统课堂教学形成冲击,为高等教育改革带来新的机遇与挑战[1-3]。翻转课堂于2007年起源于美国,是一种重新调整课堂内外教学活动的新型教学模式。学生在课前通过观看视频、在线测试、论坛讨论等形式自主学习课程内容;课堂上,老师和学生一起讨论、互动、解惑,以深入理解课程内容[4]。翻转课堂是对传统课堂教学模式与教学流程的彻底颠覆,由此引发了教师角色、授课模式和管理模式等一系列变革。目前,各高校纷纷推出了与大学计算机基础相关的MOOC课程,这些课程各有侧重点和特色[5]。例如:哈尔滨工业大学战德臣等[6]的《大学计算机—计算思维导论》,北京理工大学李凤霞等[7]的《大学计算机》等。笔者基于自主建设的大学计算机基础MOOC课程,开展线上线下相结合的翻转课堂教学[8]。近年来,围绕翻转课堂教学问题,国内外学者开展了多方面的研究工作,包括翻转课堂教学方法、学生对翻转课堂的体验、学习成效等[9-11]。各学科专业课程也纷纷开展了MOOC和翻转课堂相结合的教学实践,对资源建设、课堂活动、评估及反馈机制等进行教学设计[12-13]。在MOOC背景下的大学计算机课程翻转课堂教学方面,有学者提出翻转课堂教学优势、教学方法和策略等[14-16],但并未给出较具体的实践方案。本文结合自建的MOOC课程设计具体的翻转课堂实施方案,并对翻转课堂组织方式及授课内容进行详细的教学设计,通过开展混合式教学实践,对实践结果进行分析。

1翻转课堂实施方案

在MOOC与翻转课堂相结合的混合教学模式中,对原课程教学安排和考核方式进行相应调整。在新教学模式下,课程总学时为24学时,其中翻转课堂12学时,实验教学12学时,翻转课堂具体包括:大班讲授2学时,小班研讨10学时。研讨课要求学生课前完成老师布置的学习任务,包括MOOC视频学习及在线测验,在学习过程中,学会自行解决低级问题,并提出高级问题。在课堂上,老师先对教学内容进行概要回顾,然后针对关键知识点提问,随后学生分组开展讨论,老师引导学生理论联系实际,应用所学知识解决实际问题,培养计算思维能力。翻转课堂大班讲授2学时,包括课程总体介绍1学时和课程总结1学时。课程总体介绍包括:①MOOC的定义、MOOC发展现状、如何使用MOOC资源;②什么是翻转课堂、课前需进行的准备工作、课堂及课后需完成的任务;③课程计划与总体安排。

2翻转课堂组织方式

翻转课堂小班研讨以分组形式进行,学生按6~8人进行分组,针对每个研讨主题开展4个环节的教学,分别是:①内容回顾与提问;②实际应用;③游戏;④讨论。以两学时(90分钟)的研讨课为例,各环节参与及组织方式、时间分配、评价方式如下:(1)内容回顾与提问。参与和组织方式包括:老师首先概要回顾该主题主要知识内容,然后学生在小组内提出自己的问题,并回答其他同学的问题,老师汇总每组不能解决的问题,统一解答。如果没有学生提问,老师将根据教学重点向学生提问。时间分配为20分钟。该项评价占30%,要求能提出有意义的问题。(2)实际应用。参与和组织方式包括老师首先示范性地给出几个知识点的应用实例,启发学生,随后学生在组内讨论,给出应用实例,并对其中运用的知识进行说明和展示。时间分配为25分钟。该项评价占比40%,要求举例说明所学知识在实际中的应用,根据小组展示情况给分。(3)游戏。参与和组织方式包括:老师首先讲解游戏规则,随后学生在组内开展游戏互动,解释游戏中运用的知识。时间分配为15分钟。该项作为额外附加分,要求学生解释游戏的意义,发现其中蕴含的知识。(4)讨论。参与和组织方式包括:老师首先根据该主题知识内容提出实际问题,随后学生通过小组讨论给出解决方案。时间分配为30分钟。该项评价占30%,要求设计方案应用目标知识,解决老师提出的问题。不同小组之间交叉展示,互评给分。在翻转课堂的小班研讨中,主讲老师负责对各环节进行总体把握,助教负责辅助小组开展讨论。具体安排包括4个环节:内容回顾与提问、实际应用、游戏及讨论。在内容回顾与提问环节,主讲老师回顾该主题主要知识内容,汇总每组不能解决的问题,统一解答,当没有学生提问时,根据教学重点向学生提问;助教查看每个小组的讨论情况,帮助回答小组学生的提问。在实际应用环节,主讲老师示范性地给出知识点应用实例,启发学生,为小组展示打分;助教查看小组讨论情况,帮忙解答小组疑问,为小组展示打分。在游戏环节,主讲老师讲解游戏规则,解释游戏蕴含的知识;助教协助小组开展游戏互动。在讨论环节,主讲老师根据该主题知识内容提出实际问题,小组讨论结束后给出问题的示范性解答;助教查看小组讨论情况,帮忙解答小组疑问,监督小组进行交叉互评给分。在翻转课堂教学活动中,使用了清华大学开发的雨课堂工具,利用雨课堂开展课前预习、课堂签到、课堂投票、随机点名提问、实时答题等教学活动。

3翻转课堂教学设计

翻转课堂教学针对每个研讨主题,进行相应教学设计,其中借鉴了《不插电的计算机科学项目》的游戏及案例,思科IT基础课程中的虚拟计算机组装环境,美国三一学院的MOOC——AppInventor移动计算中提供的4比特计算机模拟器,以及思科PacketTracer网络模拟环境等[17-20]。本文以研讨“数据的表示与运算”为例制定教学设计,该部分是课程重难点,知识内容比较抽象,学生不易理解和掌握。学生课前需完成的学习内容包括:进位计数表示方法、计算机中数值数据的表示、数据之间的运算、非数值型数据在计算机中的编码、数据校验码。翻转课堂上开展理论联系实际的教学,目的是让学生不仅掌握知识本身,还能探究知识在实际中的应用。本次研讨包括3个主要内容:(1)进位计数制表示方法。共有4个环节:①内容回顾与提问,计算机中常用的4种计数制及它们之间的相互转换。为检测学生课前学习效果,首先提出简单直观问题,如:二进制数00110对应的十进制数是多少?5位二进制数能表示的最大数字是多少?二进制数(110.01)2的真值是多少?十进制数13.625转换为二进制数是多少?利用雨课堂开展实时答题,并实时查看答题情况。然后,提出较深入问题,如:计算机中的数据为什么以二进制的形式表示?②实际应用。在学生理解二进制工作机制以及计算机如何处理信息之后,即可联系实际,如:32位计算机、64位操作系统、128位SSL加密、24位色彩、20M宽带网络等,探讨日常经常接触的名词和蕴含的技术;③游戏。开展游戏,进一步熟悉计算机的计数制,借鉴不插电的计算机科学中的读心术纸牌游戏;④讨论。利用所学知识解决问题,如:既然计算机中所有信息均以0和1的形式表示,那么只要能表示两种数值的硬件设备均可以存储信息,计算机中二进制数是以怎样不同形式存储的?通过以上环节,使学生不仅掌握计算机常用的4种计数制及其相互转换方法,还能理解计算机是如何处理和存储信息的。(2)非数值型数据在计算机中的编码。共有4个环节:①回顾教学内容,字符、图像等非数值型数据在计算机中的编码方法;②实际应用。由于实用的编码系统,如ASCII、Unicode、汉字编码较复杂,令学生望而生畏,所以首先引入一个自定义的小编码系统,如拼音编码系统,给出编码规则,让学生对特定序列进行编解码,以理解编码系统原理。随后引出ASCII、Unicode及汉字编码,通过提问检测学生课前学习效果;③讨论。学生在理解编解码原理后,可以尝试设计编码系统,并展开讨论,如:计算机通过调制解调器上网时,信息是如何编码并通过电话线传送的?④引申。计算机如何用二进制表示图像。首先,通过实例引入像素概念,用1和0表示简单的黑白图像,并结合喷墨打印机原理扩展到彩色图像的表示。该环节预期达到的效果是使学生掌握字符、图像等非数值型数据在计算机中的编码方法,理解ASCII、Unicode和汉字编码系统的基本原理,能设计编码系统,解释一些应用原理,如调制解调器上网传输信息的原理及喷墨打印机原理。(3)数据校验编码。共有3个环节:①回顾教学内容,如常用的数据校验技术,特别是奇偶校验技术。首先提出简单直观的问题,检测学生课前学习效果,如:对给定的实例给出奇校验或偶校验结果。随后提出较深入问题,如为什么需要数据校验编码,包括CD数据校验、硬盘数据校验,以及网络传输数据校验;②实际应用,列举日常生活中的校验技术,如商品条形码、图书的ISBN(国际标准书号);③游戏。通过游戏,更好地理解校验编码,如开展不插电的计算机科学中设计的翻卡魔术。该环节预期达到的效果是使学生不仅掌握常用数据校验技术,还能体会数据校验技术在实际生活中的广泛应用,提高学习兴趣。

4实践结果

本文利用雨课堂工具的投票功能,对学生开展了关于翻转课堂的问卷调查。通过投票结果统计可知,73%的学生喜欢翻转课堂教学方式,认为能调动学习积极性;85%的学生希望课堂知识讲授可与实际相联系,而不是讲解知识本身;76%的学生认为翻转课堂与传统课程相比,学习效果更好,对知识的理解和记忆更深刻,说明学生对翻转课堂的认可度较高。但是仅62%的学生在参加课堂教学前,完成了对应章节MOOC视频的学习,说明学生还需要进一步转变学习观念和学习习惯,学会合理安排时间,课前按时完成自学。只有30%的学生喜欢小组展示的方式,23%的学生喜欢学生分组讨论的方式,说明学生从多年被动学习模式向以以学生为中心、学生积极参与讨论互动与自我展示的转变,需要假以时日,得到逐步培养和锻炼。