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基于云計算翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

2015-11-26 03:06:18肖美娜
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式課堂教學(xué)課堂

肖美娜

(贛南師范學(xué)院 新聞傳播學(xué)院,江西 贛州 341000)

基于云計算翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

肖美娜

(贛南師范學(xué)院 新聞傳播學(xué)院,江西 贛州341000)

云計算平臺實現(xiàn)了對現(xiàn)有資源的整合和只要付少量費用,使用有網(wǎng)絡(luò)的終端就可在任何時間、地點獲取云計算平臺上的各種服務(wù),這為翻轉(zhuǎn)課堂的實施提供了條件。本文結(jié)合云計算與翻轉(zhuǎn)課堂的特點,構(gòu)建了一種以學(xué)生為中心的,在課堂進行知識內(nèi)化、課外接受知識的,基于云計算翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,并分析了新教學(xué)模式的優(yōu)勢與實施的挑戰(zhàn)。

云計算;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式

云計算平臺實現(xiàn)了對現(xiàn)有教學(xué)資源的有效整合和統(tǒng)一管理,實現(xiàn)了教學(xué)平臺的應(yīng)用整合與資源數(shù)據(jù)的共享。翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)的在課堂接受知識和課外內(nèi)化知識的學(xué)習(xí)過程,它利用現(xiàn)有的信息技術(shù)設(shè)備和資源,實現(xiàn)了“在家自學(xué)——課堂內(nèi)化”的教學(xué)流程。[1]而基于云計算平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,是能夠真正發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心,充分發(fā)揮了學(xué)生的主動性,而教師在準備素材、組織學(xué)習(xí)活動中起引導(dǎo)作用。

一、云計算

云計算(Cloud Computing)是由分布式計算(Distributed Computing)、并行處理(Parallel Computing)、網(wǎng)格計算(Grid Computing)、虛擬化(Virtualization)和網(wǎng)絡(luò)存儲(Network Storage Technologies)等技術(shù)發(fā)展而來的一種新興的商業(yè)計算模型。它以虛擬技術(shù)為基礎(chǔ),通過網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用、平臺和由大量計算資源構(gòu)成的IT資源等服務(wù)為形式的一種計算模式。

(一)云計算的發(fā)展

2006年3月,亞馬遜推出的“彈性計算云服務(wù)”被公認為最早的云計算產(chǎn)品,彈性計算云用戶端通過SOAP over HTTPS與亞馬遜公司內(nèi)部彈性計算云的虛擬機實例進行交互。2006年秋,Google工程師比希利亞第向Google公司提出了“云計算”的想法,下一年,Google公司首席執(zhí)行官施密特正式提出云計算的概念,此后云計算出現(xiàn)的頻率迅速增加。[2]同年,IBM推出了名為 “藍云”的計算平臺,平臺采用了Xen和powerVM虛擬技術(shù)和Hadoop數(shù)據(jù)處理技術(shù)。2008年10月,微軟以互聯(lián)網(wǎng)為架構(gòu)建構(gòu)了Azure云計算平臺,Azure云平臺包括微軟的基礎(chǔ)服務(wù)層、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層、構(gòu)建服務(wù)層以及為客戶提供的完整服務(wù)和解決方案四個層次。

我國云計算開始于2008年IBM在北京和無錫成立的云計算中心。同年,移動通信公司也建立了一系列實驗中心支持云計算實驗;世紀互聯(lián)推出了包括互聯(lián)網(wǎng)主機服務(wù)和在線存儲虛擬化服務(wù)的國內(nèi)首個以云計算技術(shù)為基礎(chǔ)的CloudEx服務(wù);中國人民解放軍理工大學(xué)研發(fā)了支持移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字地球原型系統(tǒng)的MassCloud云存儲系統(tǒng)。[3]2009年5月,中國電子學(xué)會在北京舉辦了中國首屆云計算大會;12月舉辦了第一屆云計算國際學(xué)術(shù)會議。

2009年云計算進入教育領(lǐng)域,稱之為“教育云”。教育云包括了所有教育信息化所必須的硬件計算資源,這些資源經(jīng)虛擬化之后,通過云計算平臺向教育機構(gòu)、教育從業(yè)人員和學(xué)員提供良好的云服務(wù)。[4]云教育平臺實現(xiàn)了教育資源的整合和共享,為教師和學(xué)生隨時隨地進行交流互動提供了可能。教育云包括云計算輔助教學(xué)(Cloud Computing Assisted Instructions,簡稱CCAI)和云計算輔助教育 (Cloud Computing BasedEducation,簡稱CCBE)。[5]

(二)云計算的特點

1.規(guī)模大?!霸啤钡囊?guī)模龐大,云計算綜合了現(xiàn)有龐大規(guī)模硬件資源,提供用戶超級計算能力。

2.虛擬化。云計算的資源儲存在云端,用戶只需在終端就可隨時隨地登錄賬號進入云計算平臺獲取各種服務(wù)。

3.可靠性高。云計算的數(shù)據(jù)存儲于云端,而不是本地。但由于采取數(shù)據(jù)多副本容錯和計算節(jié)點同構(gòu)可互換等措施,使在云端的數(shù)據(jù)比存儲于本地還安全可靠。

4.可擴展性?!霸啤钡囊?guī)??梢圆粩嘧兓Y源也是按需增加或減少的,可滿足不同用戶的各種需要。

5.通用性。云計算不針對特定的應(yīng)用,只要接入了互聯(lián)網(wǎng),云計算可以在任何平臺通用。

6.按需服務(wù)?!霸啤笔且粋€龐大的資源池,用戶按照自己的需求購買云計算服務(wù)。

7.廉價性。云計算對計算機的軟硬件設(shè)備要求不高,也不需要客戶對平臺系統(tǒng)進行維護而產(chǎn)生費用。只需付少量費用購買云計算服務(wù)就可獲取云計算上授權(quán)的所有服務(wù)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂,由“FlippedClassroom”翻譯而來,又名顛倒教室、反轉(zhuǎn)課堂和翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。[6]在傳統(tǒng)課堂上,老師在課堂上講課傳授知識,學(xué)生接受知識;回家后,學(xué)生通過練習(xí)完成知識的內(nèi)化。而翻轉(zhuǎn)課堂,利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),課前學(xué)生通過觀看教師預(yù)先上傳的教學(xué)視頻接受新的知識;課堂上學(xué)生通過與教師的互動和各種教學(xué)形式,例如小組討論、作業(yè)、教師單獨輔導(dǎo)等,答疑解惑,完成知識的內(nèi)化。[7]

(一)翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展

薩爾曼·可汗是翻轉(zhuǎn)課堂的創(chuàng)始人。2004年,可汗為輔導(dǎo)遠方的表親數(shù)學(xué)而把學(xué)習(xí)內(nèi)容制成視頻,再上傳于YOUTUBE。兩年后,他開創(chuàng)了可提供視頻資源進行學(xué)習(xí)的“可汗學(xué)院”,受到無數(shù)人喜愛,更是被認為是正式打開“未來教育”的曙光。[8]之后,各高校像哈佛、耶魯?shù)燃娂婇_創(chuàng)的公開課更推動了翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展。2007年,美國科羅拉多州的森地公園高中的教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯為了幫助課堂缺課的學(xué)生補課,使用屏幕錄制軟件錄制PPT演示文稿的播放和講解,并把視頻上傳到網(wǎng)絡(luò),開創(chuàng)了翻轉(zhuǎn)課堂的雛形。[9]2012年1月,喬納森和亞倫在林地公園高中舉辦了翻轉(zhuǎn)課堂“開放日”,進一步促進了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的推廣。[8]

2012年之前,國內(nèi)幾乎沒有關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂方面的研究。2012年,國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂的研究主要集中于對翻轉(zhuǎn)課堂起源的探索和概念、特征的界定。2013年后,國內(nèi)對翻轉(zhuǎn)課堂的研究出現(xiàn)了極大熱潮,開始從理論到實踐并不斷深入,但也存在不足。首先,研究的主題比較粗糙;其次,研究的實踐指導(dǎo)價值不高。

(二)“翻轉(zhuǎn)課堂”的特征

1.教師與學(xué)生角色的變化

傳統(tǒng)課堂中,教師主要作用就是講授知識,而學(xué)生主要通過老師的教學(xué)方法和手段接受知識。教師是教學(xué)的中心,是知識的傳授者,而學(xué)生是被動者、知識的接受者。翻轉(zhuǎn)課堂中,學(xué)生由被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^網(wǎng)絡(luò)技術(shù)觀看微視頻的自主學(xué)習(xí)者和共同協(xié)作探討知識的探討者。教師不再是課堂的中心,也不再主要是知識的傳授者,而是為學(xué)生準備課題和視頻等資源的準備者和在學(xué)生自主探究過程中的指導(dǎo)者與促進者。[10]

2.學(xué)習(xí)流程的重新建構(gòu)

傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)流程是:課堂上,學(xué)生通過老師對知識的講授接受了新的知識,對教學(xué)內(nèi)容有了初步的了解;課后通過完成老師布置的作業(yè)完成了知識的內(nèi)化,對教學(xué)內(nèi)容有了深刻的了解。在翻轉(zhuǎn)課堂中,卻顛覆了這種課上、課下的學(xué)習(xí)流程,對學(xué)習(xí)的過程進行了重新建構(gòu)。學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)觀看老師準備的視頻等資源接受了新的知識,課堂上在老師的指導(dǎo)下通過協(xié)作學(xué)習(xí)和自主探究等方式完成了知識的內(nèi)化。

3.教學(xué)資源以視頻為主

計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,多媒體技術(shù)也越來越多地運用于課堂教學(xué),傳統(tǒng)的課堂教學(xué)資源種類也越來越多。包括多媒體課件(PPT、FLASH課件、網(wǎng)絡(luò)課程等)、圖片、聲音、視頻等。但是在翻轉(zhuǎn)課堂中,教學(xué)資源主要是視頻,視頻的時間都非常短,大都只有幾分鐘或十幾分鐘,每個視頻只針對一個特定問題。學(xué)生觀看視頻時,可隨意控制視頻的暫停、回放和快進等功能,有利于學(xué)生自我控制和自主學(xué)習(xí)。

4.復(fù)習(xí)和反饋方便及時

傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)和反饋的方法過程比較繁瑣也具有滯后性。傳統(tǒng)教學(xué)的復(fù)習(xí)一般是通過教師給學(xué)生布置家庭作業(yè)或者考試達到復(fù)習(xí)的效果。老師對學(xué)生完成的家庭作業(yè)和測試的試卷進行批改和統(tǒng)計后再把結(jié)果反饋給學(xué)生。在翻轉(zhuǎn)課堂中,通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布作業(yè)和試題,學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺完成作業(yè)和測試再在線提交作業(yè),網(wǎng)絡(luò)平臺可直接對試題進行批改和統(tǒng)計。教師登錄平臺查看結(jié)果,可對試題中出現(xiàn)的問題在線對學(xué)生進行回答。

三、基于云計算的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式的構(gòu)建

基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,結(jié)合云計算平臺與翻轉(zhuǎn)課堂特點,建立一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方式,構(gòu)成在課堂進行知識內(nèi)化、在課外傳授知識的新教學(xué)模式。本文構(gòu)建的基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式由課前、課中和課外三個模塊組成,分別實現(xiàn)知識傳遞、知識內(nèi)化和學(xué)習(xí)反饋,如圖1所示。

圖1 基于云計算的“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式

(一)課前模塊

1.觀看視頻

學(xué)生登錄云計算平臺,觀看老師準備好的微視頻。微視頻可以是老師自己錄制的,也可以是老師利用網(wǎng)絡(luò)尋找的優(yōu)質(zhì)開放教育資源。老師自己錄制的微視頻與學(xué)生的實際情況相符,有利于學(xué)生更好地掌握和理解知識點。網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)質(zhì)資源可以使學(xué)生接觸更多國內(nèi)外優(yōu)秀教師的教學(xué)內(nèi)容和方法。

2.課前練習(xí)

學(xué)生觀看完老師準備的所有視頻后,要完成教師在課前準備好的練習(xí)。教師提前將準備好的練習(xí)試題傳到云計算平臺,學(xué)生登錄平臺,在線完成老師準備的試題練習(xí)后再提交到云計算平臺。云計算平臺對學(xué)生完成的試題進行批改和統(tǒng)計后,學(xué)生可以看到自己完成試題的結(jié)果,教師也登錄云計算平臺直接查看結(jié)果。教師布置的作業(yè)要與教學(xué)視頻一致,以便學(xué)生學(xué)以致用;作業(yè)的難度要適中,可以增強學(xué)生的自信;作業(yè)要分層設(shè)置,從而提高學(xué)生的自主能力。

3.提出問題

學(xué)生在觀看完視頻和完成試題后,對于教學(xué)內(nèi)容和知識點的難點和疑點,要做好標記和記錄,然后上傳于云計算平臺。教師登錄云計算平臺,查看學(xué)生提出的難點、疑點,然后整理好以便在上課和學(xué)生交流討論共同確定問題。

(二)課中模塊

1.確立問題

學(xué)生在觀看完和做好練習(xí)后,已經(jīng)通過云計算平臺把疑問向教師提出。教師對學(xué)生提出的疑問進行整理和總結(jié)并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,找出一些有探究價值的問題或是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)搜集整理學(xué)生較為集中的問題。學(xué)生也可以依據(jù)自己提出的問題和同學(xué)提出的問題與老師一起,總結(jié)并確定一些問題。

2.協(xié)作自主探究

第一,根據(jù)問題對學(xué)生分組。學(xué)生在已經(jīng)確定的問題中選擇自己感興趣或有疑問的探究題目,教師根據(jù)學(xué)生所選的不同問題對學(xué)生進行分組。第二,按照意愿小組內(nèi)部分工協(xié)作。根據(jù)問題的難易、類型和學(xué)生自己的興趣、意愿對已經(jīng)分成小組的學(xué)生內(nèi)部再進行分工協(xié)作。當問題涉及面廣可以劃分為小問題時,每個小組成員負責(zé)一個小問題,最后聚合在一起整體探究。[11]當問題涉及面小時,每個小組成員先獨立探究,最后再進行協(xié)作探究。教師只在整個活動的關(guān)鍵時刻起到點撥、支架和教練的作用。

3.答疑解惑

學(xué)生經(jīng)過協(xié)作學(xué)習(xí)和自主探究后,解決了小組選擇的問題。每個小組再選一名代表,對自己小組探究的問題的結(jié)果進行匯報和交流。其他組的同學(xué)可以向匯報小組提出自己對該小組問題的疑點或見解。最后,老師對所有小組匯報的問題結(jié)果進行總結(jié)分析并補充。

(三)課后模塊

1.課后測驗

教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,課前、課堂的重、難點和疑點,以及課中學(xué)生對知識點的理解程度設(shè)計一些針對性測驗題目上到云計算平臺。學(xué)生基于云計算平臺在線獨立完成測驗,再提交到云計算平臺,平臺直接對測驗結(jié)果進行評分和統(tǒng)計。

2.結(jié)果反饋。

課后測驗結(jié)束后,教師登錄云計算平臺查看評分和統(tǒng)計結(jié)果,對結(jié)果進行整理和點評后,分享到云計算平臺。對于個別同學(xué)存在的問題,教師可直接與學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺中交流。對于普遍存在的錯誤,教師將其錄制成微視頻或利用網(wǎng)絡(luò)尋找優(yōu)質(zhì)資源視頻將其上傳至云計算輔助教學(xué)平臺,學(xué)生針對問題觀看視頻。

評價存在于整個學(xué)習(xí)過程,在課堂前的觀看視頻和完成試題后,課堂中的協(xié)作學(xué)習(xí)、自主探究和答疑解惑后以及課堂后的練習(xí)之后,都要進行評價。學(xué)生在這三個階段可對自己的學(xué)習(xí)效果、同學(xué)的學(xué)習(xí)成效進行自評和他評,也可對整個學(xué)習(xí)過程的開展進行評價。

四、新構(gòu)建教學(xué)模式的優(yōu)勢與實施的挑戰(zhàn)

(一)優(yōu)勢

1.實現(xiàn)資源共享

云技術(shù)可以整合全部的資源,形成一個強大的資源云。課前觀看視頻時,學(xué)生基于云計算平臺可以獲取全世界的優(yōu)質(zhì)資源,也可以上傳和分享自己擁有的資源,實現(xiàn)資源的共享。

2.突破教學(xué)的時空限制

基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,突破了傳統(tǒng)的只在課堂教師使用講授法進行教學(xué)的限制。只要滿足擁有用戶端和購買云計算服務(wù),學(xué)生就可以在任何時刻、任何地點登錄云計算平臺進行學(xué)習(xí)。它使得學(xué)習(xí)更加方便、及時,學(xué)習(xí)所需的費用更加低廉,不但節(jié)約了時間還節(jié)約了成本。

3.加強教學(xué)交流

基于云計算加強了學(xué)生與教師間的交流,學(xué)生和教師可隨時隨地通過云計算平臺進行交流和互動。師生之間、生生之間和師師之間也可以進行跨校園、跨國界和跨地域的交流互動。

4.促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式變革

云計算平臺上資源豐富,具有虛擬化、通用性、可拓展性和廉價性的特點,學(xué)生可以在云計算平臺觀看老師準備好的視頻,也可以從“云”端選擇自己所需要的資源,結(jié)合自身的實際情況選擇適合自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和方式。這不但有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升,也有利于能力水平較強的學(xué)生縮短自己的學(xué)習(xí)進程,獲取更多的知識。

5.推動教師的改變

云技術(shù)與翻轉(zhuǎn)課堂在教學(xué)中的使用,要求教師能接受新的教學(xué)方式、能正確使用云計算平臺,具有良好的信息技術(shù)使用能力和信息技術(shù)素養(yǎng)。教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)只在課堂進行教學(xué)的觀念,不斷了解和掌握新的信息技術(shù)知識,利用現(xiàn)有的多媒體技術(shù),逐步實現(xiàn)電子備課和網(wǎng)絡(luò)教案。

(二)實施中的挑戰(zhàn)

1.時間的安排

基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的在課堂內(nèi)接受知識,課堂外內(nèi)化知識的過程,大量的時間被花在課前觀看視頻和完成練習(xí)上。但我國現(xiàn)在的教育模式大都還是應(yīng)試教育模式,學(xué)校為了讓學(xué)生在中、高考中能取得更好的成績,而花太多時間在幫助學(xué)生努力提高學(xué)習(xí)成績上,而不會讓學(xué)生花太多時間在課前觀看視頻和完成練習(xí)。

2.學(xué)科的適用性

并非全部課程都適合使用基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進行教學(xué),因為理科知識點清晰明確,學(xué)生只要掌握所需要的知識和概念就行,因而更便于使用這種教學(xué)模式進行教學(xué)。[12]而文科課程所要掌握的知識是多方面、綜合的,教師與學(xué)生的關(guān)系也不僅僅是學(xué)生為中心,教師起引導(dǎo)作用,更多的需要師生在思想和情感上進行交流和溝通。這種模式則不適合用在文科課程的教學(xué)上。構(gòu)建一種適合所有課程的基于云計算平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。[13]

3.學(xué)生的自覺性

基于云計算平臺的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,學(xué)生觀看視頻、完成練習(xí)都是基于云計算平臺的,云計算平臺正常使用的前提是擁有客戶端和網(wǎng)絡(luò)。但是網(wǎng)絡(luò)中存在各種各樣的東西,而且云計算的環(huán)境是自由、寬松的,對學(xué)生來說誘惑太大,也更容易迷失自己?;谠朴嬎愕姆D(zhuǎn)課堂教學(xué)模式要以學(xué)生的自我約束和自我管理為前提,要增強學(xué)生自我控制能力和培養(yǎng)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

4.教師的教育技術(shù)水平

基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,要求教師能接受新的教學(xué)方式、能正確使用云計算平臺,具有良好的信息技術(shù)使用能力和信息技術(shù)素養(yǎng)。教師首先要接受基于云計算的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式等其他新的教學(xué)模式或方法。其次,教師不但要具有本學(xué)科的??浦R,還需要掌握基本的計算機專業(yè)知識,如資源的搜索與加工、視頻的錄制與剪輯、網(wǎng)上辦公軟件的使用等。[14]只有這樣,才有可能為學(xué)習(xí)者提供有效的教學(xué)媒體來支持其自主學(xué)習(xí)。這些都對教師的教學(xué)提出了新的要求,也對教師專業(yè)發(fā)展或培訓(xùn)增加了難度。

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G421

A

1671-2862(2015)03-0101-05

2015-04-25

肖美娜,贛南師范學(xué)院研究生,研究方向:教育技術(shù)學(xué)。

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