翻转课堂研究及其教学设计

2013-09-08丁建英黄烟波赵辉

中国教育技术装备 2013年21期

◆丁建英黄烟波赵辉

作者：丁建英，中南大学信息与网络中心在读硕士研究生，研究方向为网络资源开发和教育信息化；黄烟波，中南大学信息与网络中心研究员，硕士生导师，研究领域为教育技术、计算机网络技术、信息安全；赵辉，中南大学信息与网络中心副教授，硕士生导师，研究领域为网络技术和多媒体技术（410012）。

1 前言

学生的个体差异是客观存在的，虽然很多学校、教师早已认识到这一事实，但传统教学统一的“课堂知识传授”却无法真正实现分层教学[1]。翻转课堂作为一种新兴的教学模式，在信息技术的支持下实现了知识传授和知识内化过程的颠倒安排，使学生成为学习过程的主体，自己掌控学习的进度和速度。学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容，速度慢的学生则可以反复学习，并寻求教师的个性化指导[2]。它在一定意义上促进了个性化教学的实现和学生的全面发展，有利于教育模式的改革和创新型人才的培养。

本文在分析探讨翻转课堂教学内涵的基础上，提出了翻转课堂教学设计的具体流程，并设计出支撑翻转课堂顺利实施的教学平台，以期为我国实现教育模式创新、学生全面发展提供一些借鉴。

2 翻转课堂的内涵

2.1 翻转课堂的概念

翻转课堂是相对传统课堂的教学过程而言的。在传统教学过程中，教师在课堂上“传授知识”，而把知识的内化过程留给学生课下独立完成，这就导致本应用于师生互动、同伴交流协作的课堂，常常被教师一个人占用来“传授知识”[3]。学生在长达45分钟的“被动接受”过程中一直处于“听课”“记笔记”的状态。有些学生由于害怕知识有所遗漏，精神会高度紧绷，而有些学生由于不能参与到教学过程中，逐渐失去学习的兴趣。在课下的“自我知识内化”过程中，学生由于缺少教师和同伴的帮助容易产生挫败感，丧失继续学习的热情和动机，知识无法从根本上被学生内化到其认知结构中。

翻转课堂作为一种新兴的教学模式，颠覆了传统的教学过程，它将“知识传递”过程放在课堂外，学生借助于教师制作的教学视频和开放网络资源自主完成知识的建构，而课堂则成为他们完成作业、探讨问题或得到个性化指导的地方。因此，在翻转课堂中，学生摆脱了被动接受知识的角色，成为整个教与学过程中的主体，所有的知识都需要学生在自主学习和动手的过程中掌握。

2.2 翻转课堂的教学流程

1）课下“知识获取”过程。教师依据教学目标及学生整体情况制作一些时间短、信息明确的教学视频，每个视频针对一到两个特定的问题，供学生课前观看学习[4]。学生则依据自己的特点选择观看视频的侧重点、次数和速度等，完成信息的主动加工。当他们遇到难以理解的知识点时，可以随时后退、反复观看视频，或借助于网络上的各种教育资源拓展思维，也可以在交流平台上与教师、同学交流讨论。

学生完成“知识获取”后，可以在信息技术支持下的网络平台中完成一定的课前针对性练习，检查自己对于知识的掌握程度并巩固学习内容。同时练习结果也会提交给教师，这样教师在第二天上课前就可以了解到每一位学生的学习“盲点区”，以确定课上应创立怎样的问题情境来帮助学生达到对知识的深入理解和灵活运用。

2）课上“知识内化”过程。在课堂上，学生可以就自己在课前知识建构过程中产生的疑惑向教师请教，接受教师的启发和个性化指导。由于学生在学习提问中带有很强的目的性，因此效率高。教师则根据课程内容和学生在课前观看视频、完成练习时产生的疑惑，总结出一些有探究价值的问题，供学生选择探究。在探究问题的过程中，学生可以采用自主探究和小组协作相结合的方式：①通过自主探索，培养提高其独立学习的能力；②通过小组协作，在相互学习和借鉴的过程中拓展对知识的理解深度，并提高其协作学习的意识和能力。

3 翻转课堂教学设计研究

3.1 翻转课堂教学设计的原则

每一堂课要想在实践中取得好的教学效果，就应该提前对其进行合理、有效的教学设计。翻转课堂作为一种新兴教学模式，与传统课堂相比，有着颠覆性的变化和典型的特征。因此，教师有必要对其教学设计的流程进行重新规划。笔者在分析翻转课堂深刻内涵的基础上，结合教育信息化的发展要求，总结出翻转课堂教学所要遵循的教学设计原则。

1）以学生为主体的原则。由于教学过程的完全颠倒，翻转课堂中教师与学生的角色和地位发生质的变化。首先，教师由“知识传授者”变为“教学活动的组织者”。在翻转课堂中，学生获取知识的主要渠道是教师制作的教学视频和各种网络资源。这就意味着教师不再承担“传授知识”的绝对主体角色，而是作为课堂教学活动的组织者，设计探究型活动供学生研究。并且在学生“完成作业”“探究讨论”等“知识内化”阶段给予个性化的指导帮助，以确保每位学生将所学知识完全吸收掌握。其次，学生由“被动接受者”变为“主动探究者”。信息技术支持下的翻转课堂中学生是知识意义的主动建构者，他们可以自定步调，制定学习的时间和速度，碰到难以理解的知识时可以反复观看教学视频或搜索相关教学资源，而不是被动等待教师的“直接告知”。同时在课堂上学生不再仅是独立完成作业，而是参与到教师设计的课堂活动中，在与教师、同伴交互协作完成任务的过程中深入掌握知识。因此，翻转课堂的教学设计应当以学生为中心，视学生为认知的主体，教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用。

2）课堂互动交流有效性的原则。课堂互动交流是指在课堂上，教师用语言或非言语信息激发一个或多个学生思想，使教师与学生之间、学生与学生之间发生相互作用的过程[5]。在翻转课堂的教学过程中，教师对于课堂互动交流应该有准确的定位和深入的理解，不能简单地认为“提问等同于交流”“交流越多越好”，忽略课堂交流的质量，而是应该根据学生的课前知识掌握情况，提出有针对性的探究问题，与他们展开讨论，以确保课堂互动交流的有效性。

3）“授人以渔”的原则。由于信息技术的飞速发展，信息及知识的累积速度加快，没有人可以在课堂中学到所有知识。在此背景下，国际21世纪教委会提出未来教育必须围绕4种基本能力来培养新一代，其中首当其冲的就是学会求知。正如德洛尔的报告所阐述的：“学会求知是培养学会学习的能力，更多是掌握获得知识的手段，而不仅仅是获得分类的系统化知识。”[6]因此，翻转课堂的教学设计中应强调“授人以渔”而不是简单的“授人以鱼”，尽可能为学生提供自主学习和探究活动的情境，培养他们探究思考的精神和能力。

3.2 翻转课堂教学设计的内容和步骤

翻转课堂教学设计的内容主要包含课前知识获取和课堂知识内化两部分。

1）确定教学目标。教学是促使学习者朝着目标所规定的方向产生变化的过程。教学目标是否明确、具体和规范，直接影响到教学能否沿着预定的、正确的方向进行[7]。因此在教学设计中，首先要分析确定教学目标。

2）分析学习者特征。教学设计的目的是为了促进学习者的学习。在设计时必须考虑学习者的哪些因素或特征会影响他们的学习过程和结果，这样才能设计出符合学习者特点的个性化课堂方案，使方案具有针对性和实用性。学习者特征分析主要是了解学生的原有知识水平、原有心理发展水平及学习风格。

3）选定教学内容，设计教学资源。通过对教学目标和学生原有知识水平的分析，学生起始能力和终点能力之间的差距就可以确定，接下来教师就应该设计合适的教学资源供学生学习，以填补学生学习前后的差距，达到既定的教学目标。

4）设计自主学习环境，支持学生课下学习过程。翻转课堂中学生获取新知识的主要渠道是其课下的自主学习过程，因此有必要对其自主学习的环境进行设计，支撑学生顺利完成课下的“知识获取”。具体设计定位：①提供给学生无缝的学习机会，使他们可以在任何时间任何地点通过移动学习终端，随意地开始自主学习的旅程[8]；②支持学生与学习共同体的协作学习和无缝沟通，学生可以利用网络交流平台与教师、同伴随时展开讨论、分析疑惑；③满足个性化学习的要求，根据不同学习者的不同操作，主动推送符合其学习风格和特征的个性化资源。

5）课前学习效果评价设计。教师以教学目标为依据，设计一些题目，供学生学习视频后完成，并运用一切有效的技术手段，对学生的学习活动过程及结果进行测量，给予价值判断，以检测其知识掌握的程度。

6）课堂探究情境设计。教师根据学生课前知识的获取成果，设计有探究意义的问题情境，供学生在课堂上探究学习，以促进其知识的内化过程。

7）学习成果交流展示设计。设计成果交流展示活动，促使学生将自己的探究结果以及在探究过程中收获的心得与全班同学进行交流，实现思想的碰撞升华。

具体流程如图1所示。

4 翻转课堂教学平台设计

在翻转课堂教学设计的实践过程中，信息技术是学生“课下知识获取”和“课堂知识内化”得以顺利实现的有力杠杆[9]。只有在信息技术的支持下，学生才可以在课外随时获取教学资源、与教师、同伴“零距离”沟通，避免像“无头苍蝇”似的独立学习，实现知识的有效获取。教师才可以随时获取每一个学生的学习进度和知识掌握程度，以便为第二天的课堂探究情境设计做好准备，通过课堂探究活动促进学生的知识内化过程。

为支撑翻转课堂的顺利实施，从根本上帮助学生完成知识意义的主动建构，笔者利用现代教育技术手段，构建一个个性化协作式的教学平台。

4.1 教学平台总体设计

本系统主要分为五大模块：资源发布共享模块、交流互动功能模块、学习检测跟踪模块、资源推荐功能模块。系统功能结构图如图2所示。

图2 系统功能结构图

4.2 系统功能模块详细设计

本系统的核心模块主要包括资源发布共享模块、交流互动模块、学习检测跟踪模块、资源推荐模块。下面主要是分析各模块的主要功能。

1）资源发布共享模块。教师是教学资源的直接管理者，负责在系统上发布提前录制好的教学视频以及与学习内容相关的优秀开放资源，供学生下载学习。并将各主题相关知识点通过内在的关联有机地结合起来，构建一个知识地图，形成结构化的知识网络，帮助学生从整体上把握知识点的关系，方便对知识点进行搜索[10]。学生在学习过程中若寻找到更加有益的信息资源，也可以上传到平台中，经教师审核成功后发布，与其他同伴共享。

2）交流互动功能模块。此功能支持在线发帖、实时语音、视频通话功能。当学生在课下自主学习过程中，针对某一知识点产生疑惑时，可以与教师、同伴进行“无缝”交流讨论。此功能减少了学生“独自学习”时的孤独感和“遇到难以解决问题”时产生的挫败感，促进了学生对知识的高效获取。

3）学习检测跟踪模块。此功能使教师能够随时获取学生课下学习进度信息和知识掌握程度信息，以便根据学生知识获取情况安排设计课堂上的探究活动，帮助学生完成“知识的内化与应用”。

学习检测首先需要构建正确检测结果模型，使计算机能够自动分析怎样的解答是正确的。学生观看教学视频后，开始进行在线知识测验。系统将学生的检测结果数据与正确检测结果模型对比后，自动分析统计出学生每一题目的正确率反馈给教师。教师可以登录到系统查看学生学习进度和知识点掌握的“盲点区”。具体学习检测跟踪流程如图3所示。

4）资源推荐功能模块。此功能是根据学生的知识检测结果数据，分析学生学习的难点和知识掌握“薄弱区”，为其推荐个性化的学习资源，以促进学生对知识的深入理解。资源推荐流程如图4所示。

5 结语

被比尔·盖茨誉为“预见了教育的未来”的翻转课堂式教学是在信息技术飞速发展和教育信息化日趋成熟的背景下生发出来的新兴教学模式[11]，其所倡导的“以信息技术带动教学结构变革和学生个性化全面发展”与新课程改革的核心理念“一切为了每一位学生发展”的要义相契合。翻转课堂的教学实践已在国外多个地区取得极大的成功，促进了教育信息化的发展。因此，在我国推进素质教育的过程中，借鉴和吸收“翻转课堂”的成功经验，必将对我国教育改革产生一定的影响，促进教育生产力的提高和教育信息化的实现。