馬麗麗，陳金廣，薛紀文（西安工程大學(xué) 計算機科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710048）

?

翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式在程序設(shè)計語言中的實踐

馬麗麗，陳金廣，薛紀文
（西安工程大學(xué) 計算機科學(xué)學(xué)院，陜西 西安 710048）

摘 要：為提高學(xué)生的編程興趣和編程能力，在借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合程序設(shè)計語言課程教學(xué)，設(shè)計出適合本課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式。該模式預(yù)設(shè)課前學(xué)習(xí)任務(wù)，在課后收集課程的反饋信息，并將這些信息發(fā)布到學(xué)習(xí)平臺上，供教師和學(xué)習(xí)人員參考。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)模式；MOOC；微課程

0　引　言

慕課背景下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了一種切實可行的教學(xué)變革模式。最初，Jonathan Bergman 和Aaron Sams將授課用的課件錄制成教學(xué)視頻，傳到網(wǎng)上供那些不能來上學(xué)的學(xué)生補課使用，從而創(chuàng)造了翻轉(zhuǎn)課堂（the flipped classroom）的教學(xué)模式[1]。這種教學(xué)模式得到了越來越多的認可，也受到了學(xué)生的歡迎。Salman Khan創(chuàng)建可汗學(xué)院，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，制作大量的微課程進行教學(xué)，這種教學(xué)模式受到了全世界教育研究者的關(guān)注和推崇[2]。美國富蘭克林學(xué)院數(shù)學(xué)與計算科學(xué)專業(yè)的Robert Talbert教授，根據(jù)自己實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的經(jīng)驗，設(shè)計出線性代數(shù)翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)模型，該模型提出了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中的兩個重要環(huán)節(jié)——課前和課中。很多學(xué)者將該模型作為設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的參考模型。趙興龍討論了在實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式過程中需要關(guān)注的流程要素、技術(shù)要素和環(huán)境要素，指出翻轉(zhuǎn)課堂要注重實效，避免流于形式[3]。張金磊等人結(jié)合教學(xué)實踐對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式做了改進，強調(diào)問題的導(dǎo)向性作用以及信息技術(shù)手段與學(xué)習(xí)活動的支持作用，注重個性化協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建[4-5]。文獻[6]構(gòu)建的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，順序性強，活動流程細節(jié)安排詳細，強調(diào)家長的監(jiān)督參與作用。文獻[7]重新界定了翻轉(zhuǎn)課堂的概念，借助QQ群網(wǎng)絡(luò)交互平臺和平板電腦構(gòu)建出更易實現(xiàn)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并介紹了具體的實施過程。

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐方面也出現(xiàn)了不少研究成果。文獻[8]通過在大學(xué)教育技術(shù)學(xué)專業(yè)英語課程中開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐，給出基本教學(xué)流程以及具體操作的注意事項。文獻[9]以計算機應(yīng)用基礎(chǔ)課程為例，設(shè)計了較為完整的基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計方案并予以實施。文獻[10] 和[11]提出了以問題為核心、以任務(wù)或項目為驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并進行實驗驗證。文獻[12]提出了基于云環(huán)境的軟件工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，構(gòu)建了一個基于云計算的教學(xué)平臺。

1　翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂重新調(diào)整了課內(nèi)外的時間，營造了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的環(huán)境，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生需要從被動地聽教師傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)。學(xué)生通過課前自學(xué)、小組合作以及在課堂中完成各種活動來完成知識的學(xué)習(xí)和構(gòu)建。教師只作為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、課程的設(shè)計者以及學(xué)生學(xué)習(xí)的互動伙伴，幫助學(xué)生獲取資源、利用資源、提供課前學(xué)習(xí)指導(dǎo)，滿足學(xué)生個性化或協(xié)作式的學(xué)習(xí)需求，并根據(jù)學(xué)生的掌握情況適時給予引導(dǎo)，促使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的中心。

翻轉(zhuǎn)課堂的目的是激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識，增加學(xué)習(xí)中的互動因素，強化學(xué)生對知識和技能的理解和應(yīng)用，保證課堂內(nèi)高質(zhì)量的學(xué)習(xí)活動。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵及目的，筆者結(jié)合已有的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，構(gòu)建出適合理工類程序設(shè)計語言課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。該模式將整個教學(xué)過程劃分為課前學(xué)習(xí)、課中學(xué)習(xí)和課后總結(jié)3個部分。

（1）課前學(xué)習(xí)階段如圖1所示。教師首先分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)起點，從而明確教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容，確定教學(xué)起點；根據(jù)不同專業(yè)的社會從業(yè)需求確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，兼顧學(xué)生的興趣愛好、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果等個體差異提供個性化的在線課程任務(wù)分配。教師可以按需制作視頻，還可以在網(wǎng)上選擇優(yōu)秀的慕課資源，并根據(jù)學(xué)習(xí)前的測驗結(jié)果，創(chuàng)建合適的學(xué)習(xí)任務(wù)單。教師根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗和對教學(xué)內(nèi)容的了解，提供兩個等級的資源，即基礎(chǔ)資源和擴展資源，供不同基礎(chǔ)、不同需求的學(xué)生使用；設(shè)計一些值得探究的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教師需要將整個課程按照知識體系結(jié)構(gòu)分成若干個模塊，各個模塊之間具有前后依賴關(guān)系。教師將每個模塊劃分成若干的知識點，教學(xué)視頻以知識點為單位呈現(xiàn)，從而方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)教師提供的任務(wù)單明確學(xué)習(xí)任務(wù)，以學(xué)習(xí)任務(wù)為指導(dǎo)觀看視頻，開展以自我探究為主的學(xué)習(xí)活動，然后完成自主學(xué)習(xí)評價，直至達標(biāo)。

自主學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生可以進入小組合作學(xué)習(xí)階段，并通過合作交流，討論存在的問題。教師將任務(wù)分配給小組的各個成員，由協(xié)作完成。在完成的過程中，如果學(xué)生遇到困難，應(yīng)先在其小組內(nèi)討論解決，也可以向其他小組或教師求助，最后提交學(xué)習(xí)任務(wù)單（包含反饋信息）。教師根據(jù)學(xué)生提交的學(xué)習(xí)任務(wù)單，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題，對課堂任務(wù)進行調(diào)整和二次備課。

（2）課中學(xué)習(xí)階段如圖2所示。首先由教師根據(jù)各個學(xué)生、各個小組的任務(wù)完成情況（依據(jù)反饋信息表），聚焦熱點問題并引入新課，然后呈現(xiàn)任務(wù)并創(chuàng)建情景，再根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的共性問題進行詳細講解。如果需要小組之間進一步合作探究，則要組織各個小組進行展示匯報，教師對小組匯報內(nèi)容進行點評，對各個小組提出的問題進行講解指導(dǎo)。教師要根據(jù)匯報內(nèi)容引導(dǎo)各小組進行互動交流、組間互動答疑，然后進行組間的相互評價。在此期間，教師要根據(jù)需要對一些重難點問題予以解決，并且對討論引出的知識點進行補充和拓展，加深學(xué)生理解。最后，由教師歸納和總結(jié)本次學(xué)習(xí)過程，梳理所學(xué)知識點，剖析重難點內(nèi)容，最后進行綜合性評價和總結(jié)。

圖1　課前學(xué)習(xí)階段

圖2　課中學(xué)習(xí)階段

（3）課后學(xué)習(xí)階段如圖3所示。教師收集整理課件、小組匯報材料、課堂討論問題、拓展資源，并發(fā)布在學(xué)習(xí)平臺供學(xué)生課后自學(xué)。學(xué)生還可以根據(jù)這些資源進行拓展學(xué)習(xí)、交流討論、實踐操作，并展示實踐成果、分享交流心得，深入理解所學(xué)知識和拓展知識，從而達到鞏固學(xué)習(xí)、完成知識內(nèi)化的目的。教師要及時對課堂學(xué)生的反應(yīng)和表現(xiàn)情況進行分析，并發(fā)現(xiàn)問題、修訂實施方案，對本次教學(xué)的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)難點以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進行及時地分析整理和反思總結(jié)，以進一步完善教學(xué)方案。

圖3　課后思考與反饋

2　學(xué)習(xí)效果評價方法

我們采用的學(xué)習(xí)評價體系如圖4所示。評價指標(biāo)分為在線學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、課堂參與和期末考試4個部分。各指標(biāo)所占權(quán)重采用了文獻[13]和文獻[14]使用的數(shù)據(jù)：在線學(xué)習(xí)占20%，合作學(xué)習(xí)占20%，課堂參與占20%，期末考試占40%。在線學(xué)習(xí)成績包括學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時長、任務(wù)完成情況、課后作業(yè)、學(xué)習(xí)任務(wù)單的反饋情況以及在線討論情況。合作學(xué)習(xí)成績由小組成員根據(jù)在合作學(xué)習(xí)過程中該學(xué)生的參與情況、對小組做出的貢獻、團隊互助合作的態(tài)度、創(chuàng)新能力以及與組內(nèi)其他成員合作情況綜合考慮，并與學(xué)習(xí)者的自評相結(jié)合，給出一個綜合分值。課堂參與成績由課堂互動情況、教師評價和作品質(zhì)量評價組成。此處，課堂互動情況和教師評價的確定因素包括：教師根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)意識、學(xué)生的課堂表現(xiàn)、學(xué)生提交的反饋信息表、課前自主學(xué)習(xí)情況、作業(yè)情況、每章測試情況、小組合作學(xué)習(xí)情況、課堂參與積極性、課堂互動情況、對學(xué)習(xí)與研究方法的掌握情況以及運用已有知識和實踐經(jīng)驗進行知識遷移的能力和作業(yè)的質(zhì)量情況。

圖4　學(xué)習(xí)評價體系

設(shè)計該評價體系的目的在于降低期末考試比重，利用多元評價方法全面考核學(xué)生在在線學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、課堂參與、期末卷面考試成績等各個環(huán)節(jié)的綜合表現(xiàn)，從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程及結(jié)果給出一個客觀公正的評價。

3　實踐效果調(diào)查與分析

實驗對象為大學(xué)第四學(xué)期學(xué)習(xí)程序設(shè)計語言的理工類本科生。我們選擇4個自然班，隨機劃分為兩組，實驗組和對照組各有兩個班。實驗組采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式，對照組采用傳統(tǒng)講授模式。為了驗證翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式在程序設(shè)計語言教學(xué)中的有效性，筆者根據(jù)試卷調(diào)查和問卷調(diào)查等定量研究，從實驗數(shù)據(jù)上分析翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式對學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)策略以及學(xué)生的編程能力的影響作用，并以課堂教學(xué)研究、教學(xué)過程為基礎(chǔ)，對翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)過程進行研究，以便結(jié)合定量數(shù)據(jù)研究的結(jié)果進行分析。

從表1中可以看出，在基礎(chǔ)知識模塊，實驗組的平均成績略高于對照組，但是均值之間沒有明顯差異。在界面設(shè)計、程序分析、程序編寫、程序設(shè)計、綜合應(yīng)用模塊，實驗組的平均成績高于對照組的平均成績，且均值之間存在明顯差異。實驗組的學(xué)生界面設(shè)計合理、美觀，有一定的創(chuàng)新，分析問題詳細、全面，程序編寫更加規(guī)范、實用，程序調(diào)試等實際動手能力更強。這說明翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、編寫程序等方面具有明顯的優(yōu)勢，能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和綜合運用知識的能力。

表1　實驗組與對照組學(xué)生的程序設(shè)計綜合水平對照

通過設(shè)計問卷調(diào)查及觀察訪談，得到的個人素質(zhì)方面測量結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，采用翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式后，實驗班學(xué)生在學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)主動性方面有一定的提高，與對照班的差異明顯。與對照班相比，實驗班學(xué)生的溝通能力、協(xié)作能力以及創(chuàng)新能力有顯著的提升。這說明翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式能促進學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)習(xí)的主動性。翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式對于提升和促進學(xué)生的自學(xué)能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新能力具有積極作用。

表2　個人素質(zhì)方面的測量結(jié)果

4　結(jié)　語

翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式突破了以講授為主的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，師生角色發(fā)生了重大的變化，學(xué)習(xí)過程不再以教師為中心，而是以學(xué)生為中心，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自我管理的能力，而且易于實現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，值得深入研究和實踐。然而，大規(guī)模實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)仍有一些難題需要解決，比如翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式對課程內(nèi)容的安排、教師課堂調(diào)控能力以及學(xué)習(xí)活動的設(shè)計等提出了更高的要求。

參考文獻：

[1] 張躍國, 張渝江.透視“翻轉(zhuǎn)課堂”[J]. 中小學(xué)信息技術(shù)教育, 2012(3): 9-10.

[2] 劉健智, 王丹. 國內(nèi)外關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的研究與實踐評述[J]. 當(dāng)代教育理論與實踐, 2014(2): 68-71.

[3] 趙興龍. 翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計[J]. 現(xiàn)代遠程教育研究, 2014(2): 55-61.

[4] 張金磊, 王穎, 張寶輝. 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J]. 遠程教育雜志, 2012(4): 46-51.

[5] 張金磊, 張寶輝. 游戲化學(xué)習(xí)理念在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]. 遠程教育雜志, 2013(1): 73-78.

[6] 王紅, 趙蔚, 孫立會. 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型的設(shè)計:基于國內(nèi)外典型案例分析[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2013, 23(8): 5-10.

[7] 張新明, 何文濤, 李振云. 基于QQ群+Tablet PC的翻轉(zhuǎn)課堂[J]. 電化教育研究, 2013(8): 68-72.

[8] 汪曉東, 張晨婧.“翻轉(zhuǎn)課堂”在大學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究:以教育技術(shù)學(xué)專業(yè)英語課程為例[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2013(8): 11-16.

[9] 陳怡, 趙呈領(lǐng).基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)設(shè)計及應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2014, 24(2): 49-54.

[10] 李海龍, 鄧敏杰, 梁存良.基于任務(wù)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計與應(yīng)用[J].現(xiàn)代教育技術(shù), 2013, 23(9): 46-51.

[11] 宋朝霞, 俞啟定. 基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目式教學(xué)模式研究[J]. 遠程教育雜志, 2014(1): 96-104.

[12] 聶曉秋, 趙辰光. 基于云計算環(huán)境的軟件工程專業(yè)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J]. 計算機教育, 2015(7): 32-35.

[13] 吳長偉, 陳靜, 鄧紅. 基于慕課的應(yīng)用型本科混合教學(xué)模式研究[J]. 現(xiàn)代教育科學(xué), 2015(5): 57-59.

[14] 張其亮, 王愛春. 基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的新型混合式教學(xué)模式研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù), 2014,24(4): 27-32.

（編輯：孫怡銘）

第一作者簡介：馬麗麗，女，講師，研究方向為多源信息融合，xamll@163.com 。

基金項目：西安工程大學(xué)教學(xué)改革項目（2014JG046）；西安工程大學(xué)2014年公共基礎(chǔ)課程建設(shè)專項項目（201407）。

中圖分類號：G642

文章編號：1672-5913(2016)04-0152-04