基于网络教学平台的翻转课堂应用研究*——以高中数学课程为例

王 云，李国荣

（1.山西师范大学 山西基础教育质量提升协同创新中心，山西 临汾041000；2.山西师范大学 教育科学学院，山西 临汾 041000）

一、引言

《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》指出：“教育信息化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”，提出信息技术应与教育全面“深度融合”的全新理念。[1]

随着信息技术的不断更新与发展，翻转课堂在我国中小学得到了越来越多的重视与应用。2014年3月，《Flip Your Classroom》作者萨姆斯正式宣布翻转的定义：“它不仅是学生从小组学习空间移动到个人学习空间，还是将班级学习空间改造成一个动态的、互动的学习环境，实现教师引导学生，学生使用概念和题材创造性学习的新型学习方式”。[2]

简而优是一个网络教学平台。该平台支持下的翻转课堂教学模式应用于高中数学课程中，可以解决传统教育中师资水平不均衡、学生学习接受能力不同等问题，实现真正意义上的个性化分层教学。教师通过网络教学平台，进行课前个性化推课、课中答疑互动、课后推送作业，整个过程中学生可随时随地与教师进行互动。

二、教学平台的功能和高中数学课程分析

1.教学平台的功能优势分析

在教学平台的支持下，教师可实现分层备课：针对不同层次的学生，指定不同的学习内容，所有学生必须要掌握的为必学内容，基础较好的学生在掌握了必学内容的基础上可以选择挑战内容。学生通过自判题目、自主听视频讲解、总结反思实现个性化学习。平台教师端能够对学生的学习过程进行实时监督，及时提供个性化的指导，有利于提高课堂效率。

（1）同步的教学资源

从技术的视角审视翻转课堂，对翻转课堂的技术支持最直接的认识是教学视频的应用。[3]教学平台中具备与学校课本完全同步的视频课程资源，课程目录章节化，为教师省去了录制教学视频、上网整合各种教学资源的时间。教师可以根据教学进度，更加精准地为学生推送学习内容。

（2）分层备课

图1 教师分层备课

如图1所示，教师备课时可根据班内学生的不同层次，从“同步基础”、“同步提高”、“满分冲刺”3 个难度中挑选对应课程，在教学平台中实现分层教学。

（3）多样的交互方式

视频按知识点划分，学生无论是在课前学习还是课堂交流，都可以根据自己的需求自主掌握学习进度。教学视频中增加了随堂检测、课堂提问、推送同类题等互动功能，使得课前学习有了很大的改变，由原来的被动接受变为学生积极主动的参与，学生的积极性得到了充分调动，大大提高了学习效率。

（4）实时数据反馈

教师在教师端可实时监督学生的听课和做题状态，根据随堂练习的反馈结果，及时对学生进行分层式的个性化指导。

2.高中数学课程分析

《全日制普通高中数学新课程标准》指出，数学是研究空间形式和数量关系的科学，是刻画自然规律和社会规律的科学语言和有效工具，学生的数学学习活动不应只限于接受、模仿和练习，还应倡导自主探索、合作交流、阅读自学等学习数学的方式。[4]

学生进入高中，面临着知识量增大、综合性增强、能力要求提升等情况。在传统高中数学教学中，教师在课上书写大量的公式 、定义、图形等时，学生无所事事，学生的时间利用率低下；课后习题中没有教师的指导，学生在解题时因无人解答而困惑，达不到深化理解，更谈不上巩固知识。[5]

简而优支持下的数学课堂能有效解决传统教学中教师无法兼顾所有学生、课堂效率低下、学生自主性不够等问题；教师能够根据学生认知能力的差异将课程进行划分，在保证班内学生都能掌握基本知识的前提下，使所有学生都能积极主动地参与到课堂当中，通过对学生的学习数据进行挖掘、分析，实现“数据驱动的分层教学”，从而培养学生自主探索、合作交流的能力。

三、教学平台支持下的高中数学课程

基于简而优的翻转课堂教学模式是线上学习与传统面对面课堂教学的结合，具有如下特点：

1.教师引领下的自主学习

在翻转课堂中，学生是知识的主动建构者，学生要进行自主学习、探究学习和合作学习。[6]传统教学模式下的数学课堂往往存在“尖子生吃不饱，后进生跟不上”“学生学习不主动，课堂纪律差”“练习多，反思少，提升慢”等问题，简而优支持下的翻转课堂，教师能够通过分层备课帮助学生实现真正的自主学习。

2.实时监控、个性化指导

（1）及时答疑

简而优支持下的数学课堂，学生听错题讲解或做同类题有疑问时，可以直接点击“提问”按钮，教师收到“答疑”提示时可以及时呼叫学生，进行一对一答疑，避免影响到其他学生的学习进度。

（2）检查、改判提醒

学生上课后通过“做一题、判一题”或者“所有题目统一判”的形式，先进行自判并自主学习视频课程，教师在此过程中实时检查学生自判结果，发现学生自判有误时，进行改判并提醒学生。

（3）督促提醒

上课过程中，教师实时关注错题或不听视频的学生数据，及时督促课堂中注意力不集中的学生。

（4）关注学习进度

教师端根据每位学生的学习进度进行实时更新，教师可以随时关注到班内所有学生的状态，重点关注学习进度较慢的学生。

3.注重总结反思

要求学生听完视频讲解后，必须进行反思总结，进一步引导学生对所学内容进行深层次的理解和提升。

四、基于教学平台的翻转课堂教学模式设计

1.理论基础

（1）认知负荷理论

传统课堂中，教师往往准备的是相同的教学内容，并且有固定的教学进度，无法真正做到分层教学。对于基础较好的学生认知负荷过低，容易浪费时间；而基础较差的学生认知负荷则会过高，渐渐对学习失去信心，实质上阻碍了学习。在简而优支持下的翻转课堂，学生能够根据自身基础，自主选择学习内容、安排学习时间、调节学习进度。

（2）掌握学习理论

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予足够的时间，多数学习者均能获得优良的学习成绩。[7]

简而优网络教学平台为学生创建了一个舒适的信息化学习环境，学生可以摆脱传统教学模式中统一教学内容和进度的困扰，按照自己的基础，灵活把握学习进度，直至掌握教师所布置的学习内容，从而实现真正的教师分层教学、学生个性化学习。

2.教学流程及实施过程

图2 基于简而优教学平台的翻转课堂

笔者以《高中数学必修3》中的“算法初步——综合训练”教学内容为例，建构了基于简而优教学平台的翻转课堂教学流程，并在临汾市某学校高一年级开展了教学实践，本节课中教师共挑选了16道例题进行训练，其中15道为必学内容，1道为附加内容。该流程主要包括课前准备、教学实施、结果反馈3个模块（具体内容见图2）。

（1）课前准备

①教学内容分析

教学内容主要包括算法的概念、程序框图、条件语句和循环语句以及算法案例等，要求学生了解算法的含义、掌握程序框图的概念以及基本规则、掌握算法的三个基本逻辑结构、正确理解输入输出、赋值等语句的作用。

②课前任务

教师在平台提供的课程资源中按知识点进行分层备课并排入课表，并将教学内容推送到学生端，学生在《未学课程》中找到学习内容，提前利用PAD进行自主学习。

（2）教学实施

①知识回顾与学习要求

首先，教师引导学生回顾先前知识，对第一章“算法初步”的重难点内容进行简单梳理；然后强调课堂自主学习要求：认真自判、专注听视频讲解并完成视频中的要点小测、听不懂的地方及时点击“提问”，PAD上收到教师的“呼叫”提示之后上讲台找教师。其中必学内容要求所有学生必须完成，基础较好的学生可以选做附加内容。

②学生自主学习、教师个性化指导

学生开始自判课前做过的例题，教师检查学生的自判结果并进行改判。自判环节完成后，教师启动“锁屏”功能，对正确率进行简单点评。最后学生进行自主学习。在此过程中，学生做对的题目直接跳过视频讲解，节省时间；做错的题目要求必须听视频讲解，并完成同类题，查漏补缺。

每位学生都按照自己的进度进行个性化学习，教师实时查看学生对每道题目的求解过程及反思总结（如图3所示），了解学生算法知识学习基础，以及学生求解该题的思路与方法，及时呼叫题目做错、还存在疑问的学生进行指导（如图4所示）。

图3 逐题检查界面

图4 呼叫答疑提示

比如第6题（如图5所示），对不管含什么结构的程序框图，首先要弄清算法功能。对于循环结构，要分清循环体、变量的初始条件和循环的中止条件，特别要注意循环终止时各变量的值。对条件结构，要善于判断，分清在什么条件下流向哪里。“求输出”就是求算法的运行结果，求“填写”就是在把握整个算法流程的基础上补全所缺算法，需要一定的判断及逆向想象能力。

图5 例题展示

③课堂展示与评价

最后根据整体正确率，教师选择正确率较低的题目进行“锁屏”互动问答式讲解，为学生解析具体的解题思路，强调没做对的学生课下要在“已学内容”中找到对应的视频讲解反复听，直到掌握为止；对要点小测正确率100%的学生进行鼓励，引导其他学生认真听课；通过逐题检查，对表现较好的学生提出表扬并做投影展示，激励学生；最后，对于做的较好的反思总结进行点评，并与学生分享这几位同学在问题求解过程中的思路亮点，进行小组交流总结。

下课前，教师根据教学目标的要求进行课堂总结，着重突出重难点知识，强调学生做题中容易出错的地方。

（3）结果反馈

教学活动中共有38个学生参与，在教师准备的16道题目中，教师端反馈的数据包括：每位学生利用PAD的上课状态、学生学习进度、要点小测正确率、每道题目的正确率以及学生的反思总结。数据表明，学生在完成题目上所花费的时间有明显的差异，有的学生在听视频讲解的时候，有暂停或反复听讲的记录，这就充分体现了基于该网络教学平台的翻转课堂教学模式在个性化教学上的作用。

五、结束语

教师通过精心的分层备课，对课程的重难点知识进行了分解。课堂活动的设计使学生进入课堂后可以按照自己的进度进行自主学习，为学生的个性化学习提供了支持。学生能够在有限的时间内最大限度地掌握所学内容，同时增强了学生完成任务后的成就感和自信心。网络教学平台是翻转课堂教学模式中的关键因素，教师借助平台上的资源对教学活动进行精心设计，学生可利用更多的时间自主完成个性化学习。同样，教师对整个教学环节的掌控能力是保证课堂活动顺利开展的重要条件，在有限的课堂时间内，提高了学生的学习效率。

本文提出了一个基于简而优网络教学平台的翻转课堂教学模式，并结合具体的教学内容开展教学活动，教学效果显著。本文提出的教学模式通过教师分层备课、课前推送学习内容、课中自主学习和个性化指导、课后个性化巩固薄弱知识，以高中数学“算法初步”为例进行教学实践，验证了该模式的可操作性及教学效果。