朱桂萍

(清華大學(xué) 電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系， 北京 100084)

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計

朱桂萍

(清華大學(xué) 電機工程與應(yīng)用電子技術(shù)系， 北京 100084)

隨著更多優(yōu)秀MOOC資源的涌現(xiàn)，越來越多的大學(xué)課堂開始采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐，從教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容三個方面對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中應(yīng)該遵循的一些原則進(jìn)行了討論，并介紹了筆者在實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中采用的一些方法以供參考。

翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)環(huán)境；教學(xué)方法

0 引言

隨著國內(nèi)外MOOC資源的日益豐富，越來越多的高校開始采用翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式。所謂“翻轉(zhuǎn)課堂”，是指學(xué)生在進(jìn)教室上課之前，根據(jù)個人情況，通過觀看教師指定的視頻或其他教學(xué)課件進(jìn)行預(yù)習(xí)，而在課堂上教師則可以將時間用于提高整體教學(xué)效果，或提供學(xué)生所需的個性化教學(xué)[1]。最初，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種教學(xué)策略出現(xiàn)的時候，課堂教學(xué)很大程度上是以教師為中心的。隨著翻轉(zhuǎn)課堂的實施，越來越多的教師發(fā)現(xiàn)通過精心設(shè)計課堂教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)課堂教學(xué)流程，可以在課堂時間內(nèi)實現(xiàn)以學(xué)生為中心的教與學(xué)，從而實現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)效益的最大化。這就是所謂的“翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)”[1]。

翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)是翻轉(zhuǎn)課堂的延伸和發(fā)展，教師走下講臺，從內(nèi)容講授者變成學(xué)習(xí)促進(jìn)者，而學(xué)生則從被動接受者變成主動參與者，傳統(tǒng)課堂內(nèi)師生之間的知識單向流動變成翻轉(zhuǎn)課堂上的信息雙向互動?？梢哉f，卓有成效的面對面的討論是翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的核心價值。(為避免混淆，本文所提的翻轉(zhuǎn)課堂就是指以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)模式)。

為了取得較好的教學(xué)效果，翻轉(zhuǎn)課堂需要進(jìn)行專門的教學(xué)設(shè)計，本文將從教學(xué)環(huán)境設(shè)計、教學(xué)方法設(shè)計和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計三個方面，結(jié)合筆者自身的教學(xué)實踐進(jìn)行介紹和分析，希望能夠?qū)鴥?nèi)高校從事翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的教師提供一點參考。

1 教學(xué)環(huán)境設(shè)計

為保障和促進(jìn)翻轉(zhuǎn)課堂的順利實施，對翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)環(huán)境有一些特殊的要求，如表1所示。

表1 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)環(huán)境要求

筆者自身的教學(xué)實踐表明，一個良好的便于實施翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的課堂環(huán)境布局非常重要。傳統(tǒng)的排排坐的教室環(huán)境并不適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。圖1是筆者實際進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)所用的教室照片，教室中共有4張圓桌，每張圓桌可以坐6名學(xué)生，他們構(gòu)成一組。這種布局為學(xué)生提供了一個有利于討論的環(huán)境。討論時，教師可以很方便地在各個小組間走動，以便及時、準(zhǔn)確掌握各組的討論進(jìn)展情況，從而很好地把握課堂教學(xué)的進(jìn)度和方向。

為了使每個學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂里都能得到個性化學(xué)習(xí)的機會，根據(jù)筆者以及所在學(xué)校多位從事翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的同行的實踐經(jīng)驗，翻轉(zhuǎn)課堂人數(shù)一般不宜超過30人。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂教室布局

從圖1中還可以看出，在每張圓桌上為每個學(xué)生都配備了電源插座，學(xué)生可以把電腦帶進(jìn)教室，有需要的話，可以通過無線投影設(shè)備很方便地展示課下預(yù)習(xí)中遇到的問題或課下研究性學(xué)習(xí)成果。教室的多面墻壁上都安裝有黑板，對于教師的提問，多名學(xué)生可以同時進(jìn)行演算回答，然后教師可以對多個答案進(jìn)行對比講解，大大提高了課堂討論效率，改善了討論效果。

2 教學(xué)方法設(shè)計

在翻轉(zhuǎn)課堂里，無論是學(xué)生人數(shù)還是教室環(huán)境都與傳統(tǒng)課堂有很大的差別，尤為重要的是學(xué)生在進(jìn)入課堂之前，已對這節(jié)課所要講解的核心內(nèi)容進(jìn)行了自主學(xué)習(xí)，因此教師有必要對課堂上的教學(xué)方法進(jìn)行專門設(shè)計，以避免寶貴的課堂時間陷入重復(fù)講解或無所事事或一盤散沙的境地。

根據(jù)筆者自身的教學(xué)實踐，在設(shè)計翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法時有如下幾個原則；

(1)突出以學(xué)生為中心——傳統(tǒng)課堂里，毫無疑問是以教師為中心，教師按照自己事先編好的教案，在課堂時間內(nèi)演一幕獨角戲，把知識傳授給學(xué)生。這其中可能也會有一點師生互動，但總的來說，講授內(nèi)容和時間分配都由教師支配，教師會按照備課時的計劃完成課堂教學(xué)。這有點類似于計算機編程中的“過程驅(qū)動”機制。而在翻轉(zhuǎn)課堂里，由于學(xué)生事先已經(jīng)完成了主要內(nèi)容的學(xué)習(xí)，教師已經(jīng)沒必要再在課堂上簡單重復(fù)，而是將課堂時間交給學(xué)生，由學(xué)生自由提出其在課前學(xué)習(xí)中遇到的問題或產(chǎn)生的疑惑，然后大家進(jìn)行討論。理想的狀態(tài)是學(xué)生之間能夠互相問答，當(dāng)然對于比較共性的、學(xué)生無法解答的問題，教師應(yīng)予以引導(dǎo)和解答。因此內(nèi)容的講解順序、時間分配甚至每節(jié)課的講解重點都不是由教師事先設(shè)定好的，而是根據(jù)課堂上學(xué)生的反應(yīng)動態(tài)調(diào)整，類似編程技術(shù)中的“事件驅(qū)動”。這是一種完全以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)模式。顯然，課堂上教師講解相對少了，但對教師的要求卻更高了，既要快速、準(zhǔn)確理解學(xué)生提出的各種問題，并組織起有效的討論，盡快給出正確解答，又要兼顧教學(xué)內(nèi)容的全面性和教學(xué)進(jìn)度要求，適當(dāng)控制討論的深度和廣度，從而保證翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的可持續(xù)推進(jìn)?？梢钥闯?，教師在翻轉(zhuǎn)課堂舞臺上，充當(dāng)導(dǎo)演角色的要求大大提高了。

(2)強調(diào)合作——傳統(tǒng)課堂里，受時間和空間的限制，學(xué)生在課堂時間內(nèi)的合作機會非常少(實驗課除外)。而在翻轉(zhuǎn)課堂里，完全有條件讓學(xué)生進(jìn)行合作，包括問題討論、黑板演算等，都可以讓學(xué)生合作完成。通過合作可以有效緩解學(xué)生在課堂上的心理壓力，使他們更加輕松、積極地參與到課堂討論中來。大多數(shù)中國學(xué)生性格比較內(nèi)斂，不愿或不擅長在很多人面前發(fā)言，如果沒有合作，極有可能會出現(xiàn)一人提出問題無人回答的局面，就無法組織起有效的課堂討論。合作可以有效改善這一局面，例如：對于某一個學(xué)生提出的問題，可以讓學(xué)生先在小組內(nèi)討論，然后每組派一位代表發(fā)表意見。這種方式同時鍛煉了學(xué)生自主分析問題、解決問題的能力。合作還可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識和互助精神，這在分工日益精細(xì)的今天是非常重要的一項基本素養(yǎng)。學(xué)生之間的合作還可以為教師減輕部分輔導(dǎo)壓力，而且在某些問題上可能還會給教師帶來新的視角和解決問題的方法，實現(xiàn)教學(xué)相長。

(3)給予充分的討論時間，鼓勵創(chuàng)新——由于翻轉(zhuǎn)課堂預(yù)習(xí)這一重要環(huán)節(jié)存在，因此課堂上可以有相對比較充裕的時間讓學(xué)生進(jìn)行深入討論。在這一過程中，教師要充分鼓勵學(xué)生積極發(fā)表自己的看法，引導(dǎo)討論向所期望的方向發(fā)展。對于學(xué)生可能提出的一些腦洞大開的想法，即便自己不熟悉或不認(rèn)可，也不要輕易否定，而是要鼓勵學(xué)生繼續(xù)深入研究，實現(xiàn)可能的創(chuàng)新。

基于以上原則，教師在課堂上可采用的教學(xué)方法有很多，如基于問題的學(xué)習(xí)方法PBL(Problem Based Learning)、基于項目的學(xué)習(xí)方法PBL(Project Based Learning)、基于產(chǎn)出的教育方法OBE(Outcome Based Education)、提問式教學(xué)、討論式教學(xué)、提供多樣的有效的視覺支持(PPT、圖片、視頻、實物等)。事實上，沒有一種方法是適用于所有翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)采用合適的方法，在翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)組織起有效討論，在學(xué)生間建立起有效合作，在師生間形成有效溝通，從而成功地實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。

在筆者承擔(dān)的“電路原理”課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，課程內(nèi)容的講授主要以討論知識點的方式進(jìn)行，在討論過程中對一些重點和難點內(nèi)容教師會輔以仿真或/和實驗展示，并給出適量相關(guān)習(xí)題，學(xué)生可以先小組內(nèi)討論再到黑板上進(jìn)行演示?？赡艹霈F(xiàn)的多種解題思路以及出現(xiàn)的錯誤可以幫助學(xué)生更好地理解并運用相關(guān)的基本概念。大部分內(nèi)容還有配套的實驗要求，課堂時間可以討論實驗方案設(shè)計思路、實驗中可能遇到的問題及各種可能的解決方法，學(xué)生在實驗過程中則更多地采用了基于項目的學(xué)習(xí)方法，教師只給出實驗?zāi)康?，學(xué)生要根據(jù)所學(xué)內(nèi)容自行設(shè)計實驗方案、選擇實驗器件、搭建實驗電路來完成實驗[2]。

恰當(dāng)使用多種教學(xué)方法，給予充分的討論時間有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保護(hù)了其學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到了較好的教學(xué)效果。

3 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

教學(xué)環(huán)境設(shè)計和教學(xué)方法設(shè)計的目的都是為了讓學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容，教師明確在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中期望學(xué)生掌握哪些內(nèi)容是進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的前提。由于大部分核心內(nèi)容學(xué)生在進(jìn)入課堂前已經(jīng)自主學(xué)習(xí)過了，因此課堂時間完全可以對這些核心內(nèi)容加以拓展，或者是深度或者是廣度，翻轉(zhuǎn)課堂里的學(xué)生客觀上有條件學(xué)習(xí)比傳統(tǒng)課堂內(nèi)更多更深的內(nèi)容。

按照布魯姆的認(rèn)知領(lǐng)域目標(biāo)分類法，在認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)可以分成六個層次[3]：

(1) 知識(識記)：是指認(rèn)識并記憶，這是最低層次的認(rèn)知水平；

(2) 理解(領(lǐng)會)：學(xué)生不僅要記住，還要理解他們所學(xué)的知識；

(3) 應(yīng)用(運用)：學(xué)生能夠初步地、直接地運用所學(xué)的新知識，這就需要更高水平的理解；

(4) 分析(分解)：學(xué)生在分析知識時，能夠?qū)⑵浞纸獬筛鱾€組成要素，從而對整體和各個部分都能正確理解；

(5) 綜合(創(chuàng)造)：在分析的基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒁褜W(xué)的知識結(jié)合在一起創(chuàng)造出新知識，或者創(chuàng)造性地解決問題；

(6) 評價(評估)：評價是認(rèn)知領(lǐng)域的最高層次，這個層次的要求不是憑借直觀的感受或觀察的現(xiàn)象做出評判，而是理性的深刻的對事物本質(zhì)的價值做出有說服力的判斷。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)通?？梢詭椭鷮W(xué)生實現(xiàn)前三個層次的認(rèn)知目標(biāo)，即較為簡單、直接地應(yīng)用所學(xué)知識，而“翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)”則完全有可能幫助學(xué)生在課堂時間內(nèi)實現(xiàn)到第五層次的認(rèn)知目標(biāo)，即利用所學(xué)知識創(chuàng)造性地解決問題。要想實現(xiàn)這一點，如果仍然囿于與傳統(tǒng)課堂一樣的教學(xué)內(nèi)容，顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，教師必須有選擇地為學(xué)生提供一些補充材料，提出一些更高的認(rèn)知要求，并幫助學(xué)生實現(xiàn)這些目標(biāo)。而這正是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下教師價值的最佳體現(xiàn)，學(xué)生在這種教學(xué)模式下所受到的指導(dǎo)和幫助是傳統(tǒng)課堂和單純的在線學(xué)習(xí)都無法實現(xiàn)的。教師不必?fù)?dān)心大量優(yōu)秀MOOC資源的傳播會讓自己失去“飯碗”，反而可以借此機會提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，實踐一些新的教學(xué)方法和技巧，從而提高自身價值。

在筆者從事翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)三年多的時間里，先后幫助青海大學(xué)、南京大學(xué)、貴州理工大學(xué)、揚州大學(xué)等多所院校進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革。雖然大家提供給學(xué)生的課外學(xué)習(xí)資源主要都是我校電路教學(xué)組錄制的“電路原理”MOOC課程[4]，但在課堂教學(xué)時間內(nèi)，各位教師根據(jù)本校學(xué)生的具體情況對課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精心設(shè)計，滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，取得了很好的教學(xué)效果[5]。

4 課程總體設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂的獨特之處在于它為教師提供了可實踐、可實現(xiàn)的方法，帶領(lǐng)學(xué)生更深入、更廣泛地學(xué)習(xí)[1]。為了保證采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式取得較好的教學(xué)效果，在課程總體設(shè)計上還要注意以下幾點：

(1)適用對象?？陀^說并不是所有的學(xué)生都適合翻轉(zhuǎn)課堂這種教學(xué)模式，參與這種教學(xué)模式的學(xué)生至少應(yīng)具備兩點特質(zhì)：一要有一定的自主學(xué)習(xí)的能力，以保證順利完成課下學(xué)習(xí)任務(wù)；二要有主動表達(dá)的欲望，這樣課堂上才能進(jìn)行有效的深入的討論。

(2)適用課程。因為翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)的是課下課上角色的翻轉(zhuǎn)，因此一般的能夠體現(xiàn)理論與應(yīng)用相結(jié)合的工程類課程(包括物理類公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課等)都比較適合開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，比較基礎(chǔ)的理論知識可以安排在學(xué)生課下學(xué)習(xí)，而較難的理論內(nèi)容及其工程應(yīng)用則可以在課堂上加以討論。但這并不意味著其他類型的課程(如數(shù)學(xué)類公共基礎(chǔ)課、綜合實踐類課程)就不能進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，只要教師根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、理解和接受能力對課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆指睢⒄{(diào)整和擴充，也都可以進(jìn)行有效的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。

(3)適用數(shù)量。由于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)要占用學(xué)生大量的課外時間，因此在我們的實施過程中，一般建議學(xué)生每一學(xué)期最多選一門采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的課程，以免影響最終各門課程的學(xué)習(xí)。教師在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的課程設(shè)計時，也要注意好內(nèi)容設(shè)置和方法引導(dǎo)，尤其是課程開始的三四個星期，要對學(xué)生的課下學(xué)習(xí)給予充分關(guān)注和有效指導(dǎo)，明確要求其掌握的主要知識點，提供充分有效的自學(xué)材料(最好有視頻、音頻等講解內(nèi)容)，教會其發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的方法；課堂上采用必要的措施(如成績構(gòu)成中有“課堂表現(xiàn)”這一項、搶答發(fā)小獎品等)鼓勵學(xué)生互相提問、互相回答，逐步培育起良好的課堂氛圍。

5 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂為教師的教學(xué)工作注入了新活力。翻轉(zhuǎn)課堂是包括MOOC在內(nèi)的各種優(yōu)質(zhì)在線教育資源在大學(xué)校園落地生根的一種重要的教學(xué)模式，教師充分利用這些資源為自己的課堂服務(wù)，使自己從單純的知識講授中解放出來，去進(jìn)行更深層次的教學(xué)研究。通過對翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行專門的教學(xué)設(shè)計，創(chuàng)造適合以學(xué)生為中心的教學(xué)環(huán)境，采用多種適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，鼓勵學(xué)生在課下認(rèn)真預(yù)習(xí)，在課堂上充分討論、合作研究，可以幫助學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知達(dá)到更高的層次。

[1] 喬納森·伯格曼，亞倫·薩姆斯，翻轉(zhuǎn)教學(xué). 如何更好地實踐翻轉(zhuǎn)課堂與慕課教學(xué)，北京：中國青年出版社，2015年6月

[2] 朱桂萍，于歆杰，陸文娟. “電路原理”課程深度改革的實踐探索. 南京：電氣電子教學(xué)學(xué)報，2013，35(5)：6-10

[3] 凱·M·普賴斯，卡娜·L·納爾遜著，李文巖等譯，有效教學(xué)設(shè)計. 幫助每個學(xué)生都獲得成功(第四版)，北京：中國人民大學(xué)出版社，2016年4月

[4] http://www.xuetangx.com/courses/course-v1:TsinghuaX+20220214X+sp/about

[5] 于歆杰.以學(xué)生為中心的教與學(xué)--利用MOOC資源實施翻轉(zhuǎn)課堂的實踐，北京：高等教育出版社，2015年8月

Teaching Design of Flipped Classroom

ZHU Gui-ping

(ElectricalEngineeringDepartment,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)

Now more and more flipped classroom appeared in universities with the increase of excellent MOOC courses. Based on the author's teaching experience, this paper discussed some principles which should be followed in teaching design of flipped classroom including teaching environment, teaching methods and teaching content. Some methods applied in the author's flipped classroom are also presented for reference in the paper.

flipped classroom; teaching design; teaching environment; teaching method

2016-09-08;

2017-02-07

朱桂萍(1973-)，女，博士，副教授，主要從事電路原理教學(xué)、電能質(zhì)量控制和電動汽車研究等工作，E-mail：gpzhu@tsinghua.edu.cn

G426

A

1008-0686(2017)04-0008-04