未来课堂理念下的课程设计研究

2017-12-25孔彩灵

中国教育信息化 2017年24期

关键词：课程设计课堂

孔彩灵

（云南师范大学信息学院，云南昆明 650500）

未来课堂理念下的课程设计研究

孔彩灵

（云南师范大学信息学院，云南昆明 650500）

以“未来课堂”为代表的理想学习空间的研究已趋成熟，如何在优越的学习环境中让学习效率最大化，真正将未来课堂的先进理念融入课堂，激发活力，值得教学一线的教师和研究者进一步探索实践。文章尝试在未来课堂理念的指引下，利用未来课堂教学平台，对师范生《现代教育技术》课程进行重新设计，拟从课程学习平台的搭建，课程整体设计、单元设计、微课程设计和课堂教学活动设计等方面开展探索实践研究。

未来课堂；课程设计；现代教育技术；教学活动设计

一、引言

美国企业界与教育界共同提出“21世纪能力”的概念，即在学科内容知识之上，加上了在21世纪社会生存所必需的高阶认知能力——批判性思维、沟通能力、协同、创造性。时代要求学校的课程与教学必须随着时代的变革而变革，除了高阶认知能力外，还强调了沟通与协作之类的社会技能，以及反省性思维、自律性、协作性、责任感之类的人格特征与态度[1]。

为了达到新世纪人才培养的目标，中国于2010年7月推出《国家中长期教育改革和发展规划纲要》并明确提出：加快教育信息化进程，注重人才的创新能力和综合素质的培养等问题[2]。这些都需要研究者研究和建构适合信息社会人才培养的未来课堂。

二、研究概述

课堂，是培养人的主阵地，我们必须聚焦课堂[3]。当前的课堂形态难以满足21世纪人才培养的需求，而未来课堂正是在针对未来创新人才培养需求和新课程改革对课堂重构要求基础上提出的，以互动为核心，旨在构建充分发挥课堂主体的主动性、能动性，促进主体和谐、自由发展的教与学的环境与活动[4]。众所周知，学习环境是激发学生和教师获得高阶认知技能的重要因素，它不仅包括物质条件和空间，还是一个能够满足每位学生独特需要并支持有效学习的系统。

未来课堂不仅是一个智能化的学习空间，还体现在对课堂主体教与学活动支持的智慧性。为了辨清学习环境、学习空间、智慧教室和未来教室等术语之间的关系，许亚锋等[5]在《未来课堂的设计框架研究》一文中指出，广义的学习环境是指促进学习者发展的各种支持性条件的统合，学习空间是学习环境的一部分。智慧教室是指利用传感技术、网络技术、人工智能技术等优化内容呈现、便利资源获取、促进课堂交互，具有情境感知和环境管理功能的新型教室。“智慧性”已经成为学习环境发展的新阶段和必然趋势。未来课堂是具有智慧性的主动学习教室，它们同属于学习空间的范畴，进而属于学习环境。

教学是一个非常复杂的系统，有了理想的学习环境仅是实现人才培养目标的基础，更关键还在于人才培养的过程和策略实施的有效性。信息技术使得人们随时可以在云端调取自己需要的知识，储存知识已不是学习的主要目的。让学生掌握获取知识的方法，具有发现问题、积极探究、寻求解决问题途径的创新精神和创新能力，成为最重要的教学目标[6]。

2017年中国高教版《地平线报告》指出：在中国高等教育的教育技术重要发展方面，翻转课堂、移动学习、创客空间和大规模开放在线课程被认为将在一年之内取得重要进展[7]。因此，学科教师应与时俱进，根据学科特点、学习者特征和未来课堂理念进行课堂教学活动的再设计。

三、未来课堂平台的构建

CBE学会理事长张际平教授认为，未来教与学改革的主要阵地是课堂，课堂的现代化才是教育真正现代化的体现。未来教育将走向“网络化、数字化、个性化、终身化”，形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会[8]。

北京那镁克科技有限公司[9]为推动教育信息化，实现教育现代化，集合高校专家、特级教师、资深教研人员，深入教学一线，研究教育教学与信息技术的深度融合。公司致力于以数字教育应用为中心的软件产品开发，采用国内外先进技术，构建基于无线网络、手持移动设备终端及云存储的数字教室。通过该互动教学平台，创建具有无缝连接、全向交互、按需推送和可视化等特征的学习时空环境。该平台称为未来课堂平台，也称锐学堂互动教学系统。

未来课堂平台提供面向教师、学生、家长、学校管理者的数据分析，通过教育数据挖掘和学习分析促进教与学。其功能涵盖了课前、课中及课后，涉及教师、学生和家长三类人群，如图1所示。

图1 锐学堂互动教学的系统功能

基于平台的教学设计，教师根据教学需求灵活组织三大类型的教学素材：客观试卷、主观活动和展示类资源，教学设计流程如图2所示。客观试卷及时反馈答题统计及解析，主观活动全员参与互评，展示类资源学生可自主查看学习。三类教学素材优势互补，相得益彰，组成不同的教学环节，满足各种教学模式的需要。

图2 锐学堂平台教学设计过程

学习过程学生答题情况的可视化呈现如图3所示，教师可快速精准把握学情，随时查看完成进度，精准掌握预习情况，科学调整教学目标，灵活制定教学策略，智能推送教学资源。

图3 锐学堂答题情况可视化呈现

目前，该平台主要针对中小学课堂打造产品，在高校的教学中很少涉及。本研究尝试将该教学平台用于高校师范生《现代教育技术》课程的教学实践，让未来的教师——师范生提前体验课堂互动平台的先进技术，期望培育一定数量能辐射各学科互动教学的种子教师人才。

为了解学生对工具的使用情况，笔者于2015年3月，在任课班级（12级英语教育和数学与应用数学专业）师范生中，用问卷星设计调查问卷进行了随堂调查，统计结果如表1所示。根据学校整体招生和分班规律，英语专业的数据基本能代表同一年级文科学生的情况，数学专业的数据基本能代表同一年级非计算机专业的理科学生情况。

表1 云南师范大学2012级英语和数学专业师范生拥有电子设备情况统计表

从上表的统计数据看出，所有学生都拥有智能手机，理科学生拥有手提电脑的比例比文科学生稍多，都在90%以上；文科学生拥有平板电脑和照相机的人数比例比理科学生多。随着数字技术的快速发展，电子产品的成本越来越低，学生拥有电子设备的比例也会越来越高。这为课堂教学的现代化提供了有利的条件。

袁振国教授认为，互联网对教育的影响程度是一个递进过程，即从辅助到融合再到超越。促进了教育形态从传统教育向泛在教育的方向发展[10]。泛在网络学习环境是开展未来课堂教学的前提和基础。为充分利用学生已有的电子设备进行现代化课堂教学，在现有教学环境下，重新构建的未来课堂平台教学示意图如图4所示。

图4 未来课堂平台教学环境示意图

学生和教师通过未来课堂平台终端设备，直接使用未来课堂进行教学。学校在所有教室都覆盖了校园无线网络，为避免同时登录会造成网络拥堵，教师需再准备两个无线网卡，学生分组选择网络登录，就能保证教学的顺利进行，实现流畅操作。

教师能够快速查看直观的学习统计图表，以调整教学进度，发送客观试卷、主观试题等；学生可接收教师发送的作业进行自主学习，互动学习，提交作品，促使形成课堂生成性资源。教师还可实时讲解错题，展示课题生成的优秀作品等。

四、基于平台的课程设计

2004年教育部颁布的《中小学教师教育技术能力标准(试行)》为师范生教育技术能力培养提供了重要依据，未来的教师将来怎样去教取决于他们现在怎样被教。如果他们在入职前就具备中小学教师所必需的现代教育技术能力，将新的教学理念、先进的教育技术、科学的课程设计方法带进所在学校，通过辐射效应可逐步影响和提高教师队伍信息技术应用水平[11]。现阶段各高师院校主要通过开设《现代教育技术》公共课的方式，培养师范生的教育技术能力。

《现代教育技术》是一门理论与实践并重的课程，知识点多、实践性强、内容非常丰富，需要学生掌握的理论和技能较多。通过研究发现，各高校对该课程的课时安排长短不一，相当一部分院校设置为36学时（有的32学时），致使教学内容与课时的矛盾较为突出，难以确保培养目标的落实。云南师大于2004年开设《现代教育技术》校级公共必修课，每周4学时（2节理论+2节实验），16周共64学时。但从2017年9月份开始，减为32学时，要保证学生系统深入地掌握这些知识和技能，教师将面临巨大的挑战。

课程的主要目标是培养师范生教育技术理论水平和实际应用能力，要解决教学内容与课时的矛盾，需对课程进行再设计，构建以学生为中心的问题解决和项目活动的教学模式。在课程内容方面，不能搞“大而全”，应以信息化教学设计和教学资源的设计、开发为两大核心部分，吸收现代教育技术研究的最新成果，删除不符合应用实际的内容，保障课程内容的完整性和时代感。

课程的学习对象是本科三年级的师范生，这群“90后”大学生的总体特征是思维活跃创造能力强，但实际行动弱；容易接收新事物，但很难持之以恒；个性张扬，乐于表现，而团队意识和奉献精神较为欠缺。孙云晓等[12]通过调查得出，“90后”群体具有充满自信同时较为脆弱、主动使用媒介同时容易失控、亲近教师同时对教师要求偏高，价值取向呈现多样化等特点。

学生有来自全校理科、文科和艺体等十几个专业，学习背景差异较大。总体而言，理科生逻辑思维较强，惯于独立思考，动手能力较强，但对理论知识重视不够。文科学生感性思维较强，动手能力相对较弱，易受环境因素的影响。而艺体类学生情感丰富，但组织纪律性不强。

通过研究发现，学生的计算机水平和性别因素对教育技术能力培养效果也有较大影响[13]。这就要求教师在教学设计阶段做好分析，依据计算机水平开展差异化教学，在不同的教学内容和教学阶段分别对不同性别学生进行更多的关注和指导。

根据上述分析，迫切需要对课程进行再设计，以达到学习效率的最大化。

整体论教学思想重视过程性与结果性的统一，在动态过程中实现教学要素的融合，让学生“既见树木，更见森林”。项目式教学能将理论教学和实践锻炼融为一体并相互促进，比较适合实践性强、理论知识点相对集中的课程[14]。作为课程的实施者，应把握课程的整体结构，积累单元设计，注重学习细节的深入，着眼学生高阶思维的培养。构建课程“整体设计—单元设计—微课程设计—课堂活动设计”的教学思路，将大量知识点融入到具体的项目实践中。

（1）课程整体设计

可视化教学设计将文本形象化、时空层次化、信息秩序化，通过对图像、文字、符号、色彩等视觉元素的综合运用来处理一些单靠文本或数据很难解释的信息间的相对关系，并试图通过视觉语言提高信息传达的感染力、丰富性及交流的效率[15]。

思维导图作为教学设计工具是一种有效的教育技术手段，有利于学习者之间实现对所学知识的共同建构。绘制思维导图的工具有很多，本文使用iMindMap 7工具绘制课程的知识结构图，其中课程的整体设计框架如图5所示。

图5 《现代教育技术》课程整体设计框架

课程理论模块的核心是现代教育技术的基本理论和信息化教学设计的基本思想。前者让学生了解教育技术的一些经典理论和前沿信息。后者让学生了解教学设计原理、流程，要求完成一节课或一个专题的信息技术与课程整合的教学设计方案。而艺术基础知识可以贯穿整个教学过程，提高学生的艺术素养，让其创作的作品更加美观大方。

实践模块主要包括硬件操作和软件设计两个领域，其中硬件操作也称信息化教学环境，要求学生掌握各种教学媒体和教学系统的特点、选择和规范操作等。软件设计也称信息化学习资源的获取、设计、开发和应用，让学生掌握图、文、声、像和动画等教学素材的搜集、加工和应用，并设计开发与教学设计方案配套的多媒体学科课件。

没有实践的理论是空洞的，没有理论的实践是盲目的。学习理论知识是为了指导更好的实践操作，实践操作又可以提升学生对理论知识的理解和内化，相辅相成，缺一不可。

（2）课程单元设计

撬动课堂转型的一个支点，单元设计处于关键地位，因为构成学科的基础单位就是“单元”，离开了单元设计的课时计划归根结底不过是聚焦碎片化的 “知识点”教学而已[16]。根据课程整体设计框架，笔者将课程分成8个相对独立的单元，具体课时安排建议如表2所示。课程共32课时，除了第一次导论和最后一次学习分享各占2课时外，还有28课时进行单元知识的学习。

表2 《现代教育技术》课程单元划分及课时建议安排表

图6 “视频资源”单元知识结构图

文章以“视频资源”为例，进行单元设计如图6所示。将要掌握的内容划分为若干个相对独立的教学项目，学生通过直接参与项目实施过程，掌握其中包含的知识点。

项目与项目之间有紧密的联系，如图6所示，“视频资源”单元知识包括四个项目，理论基础知识需要学生了解视频的基本要素和常用格式等，为拍摄、编辑和应用打下基础。视频拍摄是素材获取的主要来源，拍摄要点和存储格式需要理论的指导。拍摄的素材用会声会影视频编辑软件进行加工处理，制作成有用的视频资源，掌握工具的使用是关键。制作的视频资源最终要为学科教学服务，形式可以是教学素材，独立的作品，或是教学辅助资源。视频的不同用途需要不同的视频格式支持。项目之间相互独立又环环相扣，共同完成单元知识的应用迁移。

那么多单元知识，如何在有限的课时完成？这就需要借助微课程来实现。

（3）微课程设计

微课程是围绕某个教学知识点精细化设计的数字化学习课程包，适合移动学习、泛在学习、碎片化学习等新型学习方式。微课程以其容量小、时间短、自足性、基元化和易传播等特点著称。

以“视频资源”单元知识结构为基础，将其分为12个微课程如图7所示。图中充分展示了微课程的基元性和自足性特点。俗话说“麻雀虽小，五脏俱全”，每个微课程都有各自的教学目标、教学内容、教学活动和教学评价等。

图7 “视频资源”单元的微课程图解

同一单元的微课程之间既相互独立，又互相支撑，前后呼应，共同为项目解决服务。单元知识微课程的学习建议如下：①所有同学都需要浏览一下每个微课程的内容，以便对单元知识有整体了解；②每位同学根据自己的知识基础和项目中需要解决的重点问题，有选择地学习某些微课程；③在做项目的过程中，如遇到障碍，再有针对性的回去查阅相关内容的微课程。

优质的微课程资源只是前提和基础，完善的课堂管理，熟练的教师组织能力和精心设计的教学活动才是教学成功的关键。

（4）课堂活动设计

基于项目的学习也称为专题学习，通过项目开展教学，让学生在探究中完成知识建构。在未来课堂平台[17]中，对“视频资源”单元的课堂活动设计如下。

未来课堂平台的备课包括两个阶段：一是教学素材的收集与整理。其中的“客观试卷”有判断、单选、多选、匹配、填空、投票、综合和问答等题型。“主观活动”学生可提交自己的作品，对其他作品进行点评和标注，还可对喜欢的作品点赞。“展示类资源”包括教学课件、图片、视频、动画、Word文档等需要展示的教学材料。

二是课堂教学环节的设计。在第一阶段基础上，教师只需把准备好的教学素材拖放到各个教学环节即可。“视频资源”单元的教学活动（2课时）包括六个环节：

①课前，发放微课程学习资料，学生课前自主学习，完成相应的学习任务。

②课前测试与答疑（5-10分钟），是“以学定教”的依据，检测学生自主学习的情况，确定课堂教学的起点。通过编制客观试卷“基础知识测试”，在规定的时间内现场作答。答题结束即可显示学生的答题情况，形式如图3所示。点击需要讲解的题目进行分析解答，真正实现为学而教。

③案例赏析（20-25分钟），第一、二环节属知识的记忆和理解层次，这一环节属分析和评价层次。通过播放好、中、差作品，让学生分析作品用了些哪些技术，效果如何实现；好在哪里，哪些方面需要改进等。教师及时点拨，促进知识内化。举一反三，拓宽视野，启发思维。案例作为沟通现实世界与学习世界的桥梁，贴近现实，大大缩短了教学情景与实际生活情境的差距。

④项目制作示范（5-10分钟），属知识应用层次。教师准备某一主题的媒体素材，包括视频、图片、音频和文字等，现场演示制作项目的完整过程，操作中会遇到问题，引导学生解决问题，进一步强化知识。让课堂“对话”充分发挥效用，帮助学生明确项目设计的过程和方法。

⑤项目任务设计（25-30分钟），属知识的创造层次。要求根据所学内容，分小组讨论设计一份有主题的微视频拍摄方案。建议讨论内容包括：拍摄主题、地点、时间、工具；镜头数、长度、景别、技巧等；声音是同期声还是画外音，是否需要背景音乐；每个镜头画面需要的字幕和解说，同时还需考虑小组成员的分工等问题。

⑥项目设计分享交流（15-20分钟），通过全班分享交流，对每组设计的项目可行性进行论证分析，教师给出实施的建议和意见，以完善项目设计方案，再次明确创作思路。

项目式教学具有实践性、体验性的典型特征，它注重的不是项目最终取得的结果，而是要使学生通过实施具体项目获取知识、技能及解决问题的方法，要在完成项目的过程中培养学生的工作责任感及团队合作能力，培养学生跨学科、跨领域完成复杂工作的能力，培养学生对知识进行自主深化与拓展的能力。同时，还应注重学生聆听、表达和鉴赏能力的培养。

（5）课程评价设计

教了，不等于学了；学了，不等于学会了。作为有效教学的一个基本原理，“教-学-评一致性”越来越受到理论与实践研究者的关注[18]。表现性评价通过客观测验以外的展示、操作、行动等更具真实的表现来评价学生表达能力、合作能力、思维能力、创造能力及实践能力。教师必须设置清晰、合理的表现性准则，并收集关于学生表现的足够多的信息[19]。这需要在教学中，与学生一起来探讨来制定，并在实践中不断修正完善。由于篇幅限制，关于课程的评价及实践效果等内容将另文论述。

五、小结与展望

美国教育家杜威说过：如果我们仍然以昨天的方式教育今天的孩子，无疑就是掠夺了他们的明天。未来课堂是一个由泛在技术支持的具有智能化和人性化的学习环境，也是一个和谐的课堂生态系统，为教与学的过程创设了适合的条件[20]。要让技术促进教与学的潜能得到充分发挥，实现技术与课程的无缝结合，必须坚持以《现代教育技术》公共课作为培养职前教师教育技术能力的主要途径。根据学习科学理论，对教材和教学活动各个环节进行合理设计，加强数字化资源建设，有助于促进师范生教育技术能力的养成。

在21世纪的学校，利用各种教学工具、学习工具和设备，将像照明和水源一种重要。但技术对教育的作用，最终取决于实践应用的效果，要真正完成将翻转课堂融入项目式教学的重大变革还需要学校、任课教师以及学生做出更多的努力和探索。课堂只有成为师生对话、互动与交流的场所，才能帮助学生解决所遇到的问题[21]。

根据教育心理学可知，学习动机是有效学习和教学最重要的因素之一，是激励、指引学生学习的强大动力。正如Dyson所说，网络只是一个工具，只对那些有学习动力，知道应用它的人有用。教育工作者的职责就是要激发学生的学习动力，帮助学生学会把技术应用于自己的学习和生活乃至未来的工作。

[1][16]钟启泉.基于核心素养的课程发展:挑战与课题[J].全球教育展望,2016,45(1):3-25.

[2]教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）[DB/OL].http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm.

[3]于漪.呐喊[M].南宁:广西教育出版社,2008:191.

[4][20]陈卫东,张际平.未来课堂的定位与特性研究[J].电化教育研究,2010(07):23-28.

[5]许亚锋,叶新东,王麒.未来课堂的设计框架研究[J].远程教育杂志,2013(04):83-91.

[6]陶西平.“翻转课堂”与“生成课程”[J].中小学管理,2014(04):58.

[7]高媛,黄荣怀.“2017新媒体联盟中国高等教育技术展望：地平线项目区域报告”解读与启示[J].电化教育研究,2017(4):15-22.

[8][10]赵瑞军,刘勉.计算机与教育:“互联网+”与未来教育——2016年全国计算机辅助教育学会第十七届年会综述[J].中国信息技术教育,2016(24):78-82.

[9]王劦.北京那镁克科技有限公司[DB/OL].http://www.namek.com.

[11]张玲,张磊.“现代教育技术”公共课对职前教师教育技术能力影响的研究[J].中国电化教育,2010(12):108-111.