基于校本慕课的数学教学论课程翻转课堂教学研究

2019-07-03陈齐荣

上饶师范学院学报 2019年3期

陈齐荣

(上饶师范学院数学与计算机科学学院，江西上饶334001)

不论是传统的“老三门”，还是新时期“模块化”课程结构体系“成员”之一，数学教学论课程是高师院校数学专业师范生教师教育类核心课程。课程目标旨在帮助学生形成正确的数学教育观，掌握数学教育的基础知识和基本原理，发展数学课堂教学能力［1］，为教育实习及从事中学数学教育工作奠定基础。课程内容既包括理论知识的传授，又包含教学技能的训练，教学课时少而教学任务繁重。笔者从事数学教学论课程教学十余载，秉承“教学即研究”理念，期间进行了系列教学改革理论思考与实践探究［2-5］，取得了较好的教学成效。然而，囿于课堂教学课时的制约，课程教学要么就重避轻，充分利用有限的课时围绕知识的重、难点问题展开教学;要么以知识的系统性和连贯性为前提，力求知识广度，但知识可以达到的深度却有限。由是，知识的广度与深度“顾此”而“失彼”，难以平衡和兼顾。因此，如何打破课堂课时的局限，借助于技术手段而实现广度与深度的有机融合，成为课程教学中的关键性问题。

近年来，为贯彻落实地方高校精品课程、在线共享课程建设，契合教师教育时代发展要求，强化师范特色建设等需要，我校启动了教师教育课程重点建设计划项目。经过初选、课程文本建设、复选、课程慕课建设、专家评审等阶段，笔者主持申报的数学教学论课程有机会脱颖而出，已正式列入我校校本慕课建设。数学教学论课程依托于校本慕课平台，采用线上观看教学微视频、线下开展课堂研讨相结合，对传统课堂教学进行了适度翻转，突破了课堂教学课时的局限，实现了课程教学“广度”与“深度”的有机统一。

1 翻转课堂

翻转课堂最初来自于教学实践。2006年美国的Salman Khan将自己制作的教学视频逐段发布在You Tube网站上，备受学生关注。受其启发，科罗拉多州林地公园高中两位教师Jon Bergmann和Aaron Sam进行了翻转传统课堂教学尝试，旨在通过技术手段，让学生在家观看视频、在课堂上与教师面对面讨论和作业辅导。2011年，Salman Khan及其所他创立的Khan学院对翻转课堂教学理念的传播和教学模式的推广起了里程碑式的推动作用，使得翻转课堂在全美风行一时。加拿大《环球邮报》将之评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。

翻转课堂，是指教师通过创建、录制、发布教学视频，学生借助于网络平台在线观看视频教学内容，完成学习任务;再通过课堂师生面对面交流、讨论等研讨方式，达到知识深度理解与内化的一种教学模式［6］。那么，翻转课堂对传统课堂进行了哪些翻转呢?首先，从教学时序来看，翻转课堂是教学时序的逆转，传统课堂教学时序是课中(教师课堂讲授)和课后(学生完成作业)，而翻转课堂则演变为课前(收看教学视频)和课中(互动答疑);其次，从教学结构来看，翻转课堂是教学结构的倒转，传统课堂教学推崇“先教后学”，学生学什么、怎样学基本取决于教师教什么、怎么教，而翻转课堂则是“先学后教”“以学定教”，教师教什么、怎么教则是建立在学生课前学习基础之上;最后，从教学流程来看，“教—练—评”是传统课堂教学的基本流程，而翻转课堂的教学流程则是“学—测—研”，通过教师发布教学视频，学生课前观看视频内容，完成学习检测，从而实现知识传授，再通过课中研讨，达到知识的进一步理解与深化。由于翻转课堂将知识的传授从课中提到课前，课中开展有组织的师生、生生之间的讨论、交流等互动形式着力解决教与学中的重、难、疑点问题，增加了知识内化的频次与难度。这样既突破了传统课堂教学的时间与空间的制约，又发挥了学生学习主体作用，摆脱“学依赖教”的桎梏。

2 数学教学论翻转课堂知识设计

教学活动都是基于特定知识进行的，翻转课堂教学也是如此。由于翻转课堂将课程知识教学分割为课前、课中两个阶段以及线上、线下两种形式来实现。课前知识的传授主要依靠学生观看教学微视频来实现，微视频的教学时长大约15～20分钟左右，其特点在于“短小精悍”，而课中研讨主要集中解决知识的重、难、疑点问题。因此，翻转课堂教学就需要对课程知识进行重新处理。亦即需要思考:哪些知识或知识的哪部分内容置于线上，哪些知识或知识的哪部分内容安排在线下。

根据布鲁姆的教育目标分类理论，认知领域的教学目标分为“知识”“领会”“运用”“分析”“综合”“评价”由低到高、依次排列的六个层次。“知识”和“领会”属于教学较低层次的目标，课前通过观看视频就可以达到的知识水平。而“分析”“综合”“评价”属于较高层次的目标，则需要通过课中研讨才可以达到的水平。因此，翻转课堂线上、线下知识的安排可以依照知识点的教学目标的层次来确定，这也是当前翻转课堂教学较为常见的知识处理方法。

然而，依据笔者对知识构成维度的前期相关分析［7］，数学教学论的基础知识和基本原理一般都囊括了其内容(“是什么”维度)、方法(“怎么办”维度)及旨趣(“为什么”维度)三个维度。这样的知识构成原本就具有整体性，难以按照上述方法进行知识点的处理与切割。这是因为:知识内容维度是知识外在的表现方式，是知识赖以存在的条件，具有显性特征;而方法维度是知识内容创生背后的思考方式与行为方式，具有隐形特征;旨趣维度则是知识创生过程中所涉及的情感因素，是知识创生的动力源。课程教学的目的是要让学生明白中学数学“教什么”“怎么教”和“为什么这么教”，并在此基础上形成一定的课堂教学技能。由于翻转课堂课前是由学生个体采用线上自学为主，观看视频的时间及进度等都是完全基于学生的个体意愿。因此，知识的旨趣维度将是其学习动机激发、学习维持的关键因素，而让学生明白知识的内容维度较为简单。由此，我们将知识构成中的旨趣维度和内容维度置于教学微视频中给予传授，即通过学生课前观看教学微视频解决知识“为什么”和“是什么”的问题。而将知识构成的方法维度置于课中，通过讨论、交流、研讨等互动形式解决知识“怎么办”的问题，并形成相关的技能。借助于这样的思路，表1给出了课程内容“具体与抽象相结合原则”的知识设计方法。

表1 “具体与抽象相结合原则”知识设计方法

3 数学教学论翻转课堂教学视频录制

视频是翻转课堂教学的主要载体，也是学生课程学习的核心内容。好的教学视频能够使知识更有吸引力，从而产生更好的学习效果。教学视频录制主要有演播室录制、录屏录制、课堂实录等方式。演播室录制是利用专业的演播室进行教学视频录制，后期再经过专业加工、处理而成。演播室录制的教学视频质量较高，可观赏性好，但对录制的环境、设备、人员等有很高要求，录制、加工等过程需要耗费大量的人力、物力、财力，制作成本昂贵，因此其性价比并不高。课堂实录教学视频是对真实课堂教学全过程的视频记录，画面虽然真实感强，但其美感不足且不具备微课结构。录屏录制是指用录屏软件对教师的教学过程及呈现的课件进行视频录制，录屏录制无需专业的软、硬件设备，对教学场地依赖较低，教师只需要一台普通配置的电脑、摄像头及录屏软件，在家即可完成教学视频录制。

综合考虑各种因素，数学教学论课程教学视频采用录屏方式录制。视频录制时，先打开摄像头，启动录屏软件Bandicam，设置录制视频窗口的大小和比例。课程视频同一画面上同时呈现主、副窗口，主窗口呈现PPT课件，副窗口呈现教师讲课的实时影像。启动准备好的PPT课件，教师边播放课件边讲解。采用录屏录制教学视频不仅操作简单、价格低廉，无需后期处理，性价比高;而且视频所占容量极少(时长为15分钟的视频所占容量不到100 M)，其画面简洁清晰、播放流畅且耗费网络流量少，很适合于学生手机学习(见图1)。

图1 录屏软件Bandicam录制的教学视频

4 数学教学论翻转课堂教学流程

4.1 课前知识传授

教师将录制好的教学视频上传至超星慕课平台，学生在手机端下载、安装学习通APP软件，登陆数学教学论课程校本慕课平台，课前观看教学视频、线上学习课程内容，完成学习检测。观看教学视频在于完成“知识的传授”，而学习检测旨在明确知识传授需要达到的知识水平，并给予学生及时反馈。学习检测的设计需要考虑试题的类型、检测出现的时间两个方面。鉴于学生视频学习的主要是知识的内容维度，即只需要理解“知识是什么”，因此，学习检测试题集中于“选择”“配对”及“简答”等答题难度较低的题型。检测出现的时间是指何时对学习进行检测，一般而言，试题出现的时间按照程序教学的“小步子”原则，即试题尽量紧接该知识点而出现。表2给出了“数学概念”教学内容教学视频学习检测设计方法。

表2 “数学概念”教学内容学习检测设计

4.2 课中互动研讨

课中研讨主要针对教学中的重、难、疑点问题，指向“怎么办”的知识方法维度。对学生而言，能否掌握教学重、难、疑点是其知识能不能内化的关键，从知识构成来看，“怎么办”的知识方法维度往往也即是教学的重、难、疑点。

课中研讨由三个环节构成:一是知识的梳理环节，教师带领学生简要回顾、梳理课前通过教学视频所传授的基本知识点，以唤醒其原有的知识，为知识进一步内化做好铺垫。二是知识的答疑环节，教师将根据学生课前学习检测情况进行梳理，找出共性的、代表性的难点、疑点及关键性问题进行集中答疑，以达到知识内容的正确理解与内化。三是知识的研讨环节，这是知识深化的关键环节，教师需要根据教学内容确立研讨主题，围绕研讨主题设计相应的问题串。所谓问题串，就是提出的一系列、有针对性的问题，通过一连串的问题，将学习逐步引向深入，从而达到知识深化。表3给出了“数学概念”教学内容的课中研讨实例。