孫 妍

(北京信息科技大學 理學院, 北京 100102)

0 引 言

混合式教學模式(hybrid teaching mode)結合了傳統(tǒng)教學(face to face)與網(wǎng)絡化教學(E-Learning)2種教學模式的優(yōu)點,已經(jīng)成為了當前高校教學改革的一個重要方向?；旌鲜浇虒W的概念最早來自于美國科羅拉多州伍德蘭帕克高中的2位教師提出的“翻轉課堂”理念。在我國最早由北京師范大學的何克抗教授提出,他認為混合式教學模式能夠把傳統(tǒng)教學方式的優(yōu)勢和網(wǎng)絡化教學的優(yōu)勢結合起來,既發(fā)揮教師引導、啟發(fā)、監(jiān)控教學的主導作用,又能充分體現(xiàn)學生作為學習主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性[1]。隨后,田富鵬等[2]、敖謙等[3]、桑新民等[4]、曾貞等[5]、張躍國等[6]以及張金磊等[7]也相繼對翻轉課堂模式進行了介紹和評價。袁嵩等[8]在軟件工程課堂上開展了3階段混合教學模式,以期引導學生成為學習的主體。張其亮等[9]從教學形式、教學技術、教學手段、教學目標及教學評價5個方面對混合式教學進行了全面的概括,并在“嵌入式系統(tǒng)軟件”課程中加以應用,取得了良好的教學效果。清華大學的鐘曉流等[10]將中國傳統(tǒng)文化中的太極圖與布魯姆的認知領域教學目標分類理論相融合,提出了“太極環(huán)式”翻轉課堂模型,很好地解釋了教學過程中教學準備階段、記憶理解階段、應用分析階段、綜合評價階段的關系。高東懷等[11]基于網(wǎng)絡課程的特性開展了翻轉課堂的應用研究,而馬秀麟等[12]則在大學信息技術公共課上進行了混合式教學的實證研究。

但是,這些教學研究在實踐中大部分是以小班形式開展的,人數(shù)通常不超過50人。然而,在很多高校中,作為公共基礎課程開設的概率統(tǒng)計課選修人數(shù)非常多,一名教師可能要同時為60～150名學生授課。人數(shù)上的增加,使得混合式教學中尤為重要的教師監(jiān)管和教學評價2個步驟難以開展,從而很難取得良好的教學效果。基于概率統(tǒng)計課程自身的特點,結合前人的研究成果,本文就如何分層次遞進地開展概率統(tǒng)計課程教學模式改革進行了研究,并通過教學實踐活動檢驗了這一模式的可行性。

1 提出問題

混合式教學的一個優(yōu)點是可以運用多種教學資源,尤其是豐富的網(wǎng)絡教學資源與多種技術手段相結合,改變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學,提高學生的學習興趣。但是,在實踐中,對概率統(tǒng)計等公共基礎必修課進行混合式教學模式改革存在著以下幾個難點:

1) 基礎數(shù)學學科定義、定理抽象復雜,學生自學效果差

數(shù)學學科中的基礎定義、定理很多,在開展線上教學時,難度較大。雖然可以通過錄制視頻,以微課、慕課的形式放上網(wǎng)絡教學平臺,使學生能夠針對某個知識點或例題反復觀看、揣摩,但是如果內(nèi)容過于抽象枯燥,或者脫離了教師的監(jiān)管,學生也很難發(fā)揮主動性,從而無法保證學習效果,最終只會造成資源的浪費。

2) 傳統(tǒng)的面授教育習慣下,學生可能難以適應教學模式的改變

基于翻轉課堂的混合式教學模式改革并不都是成功的。Strayer在其博士論文中就介紹了中西部基督教文理大學(Midwestern Christian Liberal Arts University)在統(tǒng)計學導論課程中進行翻轉課堂的失敗案例[13]。調(diào)查研究表明,學生在該課程的學習中普遍對課堂結構調(diào)整不太滿意,在翻轉課堂的實施過程中,多樣的學習活動反而讓學生抓不住重點。中國的教育方式一向是教師大包大攬,學生也被養(yǎng)成了從學習內(nèi)容到學習方法都等待教師傳授的習慣。筆者曾對學生的在線學習習慣進行了簡單的調(diào)研,很多學生表示自己平時有上網(wǎng)查資料的習慣,但是對于以自己為學習主體的翻轉課堂學習模式不太有信心。

3) 公共基礎課受眾面廣,保證每一個學生的學習效果有難度

翻轉課堂或者說混合式教學模式的主要目的是轉變教師和學生的角色,打破時間與空間的限制,使學生成為學習的主體,充分發(fā)揮其主觀能動性。教師在其中的引導和監(jiān)管作用不可忽視,同樣需要多樣的技術手段支持。現(xiàn)在,很多教師會借助微信打卡或者其他學習輔助軟件例如超星學習通等監(jiān)督學生是否在線上進行了學習。在小班授課(學生人數(shù)在50人以下,甚至更少)時,可以在課堂上通過分組論述等后續(xù)的課程環(huán)節(jié)觀察到每一個學生的學習情況。但是在超過50人的課堂上就很難通過這些手段一一確認學生對某個知識點的掌握程度了。所以在這種情況下,翻轉課堂只是把“教師面授”變成“學生自習”而已,并不能真正體現(xiàn)其優(yōu)越性。

因此,即使是在混合教學模式中,也要首先保證教學目標的達成度,不能一味地追求技術手段的運用,為了“翻轉”而“翻轉”。以學生為學習主體,是為了使學生學會主動思考、主動學習以及主動解決問題,基于這幾個難點,本文以強調(diào)融合的“太極環(huán)式”翻轉課堂模型為課程設計理念,在對概率統(tǒng)計課程的知識點進行以“分層遞進”式教學為目的的篩選后再進行混合式教學設計,最終達成“培養(yǎng)學生運用概率統(tǒng)計方法分析和解決實際問題的能力”的教學目標。

2 提出模型

2.1 太極環(huán)式模型

在北京信息科技大學概率統(tǒng)計課程的混合式教學模式的設計中,基本理念采用了鐘曉流等[10]在2013年提出的“太極環(huán)式”模型?！疤珮O環(huán)式”模型的基本結構如圖1所示,分為教學準備、記憶理解、應用分析、綜合評價4個階段。圖1形象地展示了不同階段中教師與學生的參與度。

圖1 太極環(huán)式模型Fig.1 Taiji ring hybrid teaching model

教學準備階段以教師為主要完成者。教師進行知識點篩選、教學資源準備、制定評價機制等活動。應用分析階段由學生獨立完成,在課堂外完成教師下達的觀看視頻、資料收集、解決問題等任務。記憶理解階段由教師進行引導、答疑,是應用分析階段的前置部分。綜合評價階段則是在學生提交或展示任務完成效果后,由教師和學生討論完成,形成對整個翻轉課堂學習過程的總結和反饋。并且,這個總結和反饋可以進一步改進教學準備階段的不足,也能通過討論深化學生在應用分析階段對知識點的理解,從而使這4個階段形成一個有機的整體。這些教學活動主要在學校環(huán)境中依托校內(nèi)資源展開,同時,學校也是處在整個社會環(huán)境中的,因此云端資源也是不可忽略的重要組成部分。

以太極環(huán)式模型為基礎,基于前期調(diào)研中教學對象(學生)的學習習慣,在數(shù)學公共基礎課的教學中教學準備階段非常重要,必須根據(jù)教學目標,對教學對象和教學內(nèi)容加以分析,針對不同類型的知識點,設計不同的翻轉課堂教學活動及評價機制。因此,具體的教學設計將按照“分層遞進”模型進行。

2.2 分層遞進模式理念

分層遞進式地進行翻轉課堂教學,是指按照概率統(tǒng)計課程中不同知識點的特點,及教學目標中對這些知識點的掌握程度的不同要求,設計不同的翻轉課堂開展形式及評價機制。分層遞進模式的基本理念可以用表1來說明。

表1 分層遞進模式理念Table 1 “strategic progressive” hybrid teaching design idea

其中,知識點級別劃分標準如下:

1) 一級知識點:具有豐富的歷史背景,易于激發(fā)學生的學習興趣,并且在教學大綱中要求學生了解或掌握的知識點。在概率統(tǒng)計中有著諸如“賭博中止”,“抽簽策略”等經(jīng)典案例。了解這些案例,既有助于學生追本溯源,了解這門學科發(fā)展的歷史,又能引起學生對概率統(tǒng)計基本概念學習的興趣。對于這一類起到“引入”作用的知識點,教師可以在學習平臺上上傳制作好的微課視頻,并且通過平臺自帶的監(jiān)控功能,監(jiān)督學生在規(guī)定時間前觀看即可。所有的輔導答疑都可以在線上進行,不需要占用面授學時數(shù)。

2) 二級知識點:基于學生前置課程學習,完全有能力理解,并且在教學大綱中要求學生熟練掌握的知識點。以概率論中的“數(shù)學期望”這個知識點為例來說明。該知識點以學生掌握的積分知識為前提,要求學生能夠求解離散型和連續(xù)型隨機變量的數(shù)學期望。這個知識點的理論并不復雜,積分也是學生在高等數(shù)學課程中學習過的知識,因此這個知識點是學生有能力自行探索研究的。教師可以上傳錄制好的微課視頻,下達要求學生提交研究報告的任務,要求學生自行搜集資料,完成報告。當然,教師可以在學生自行探索的過程中給予適當?shù)闹笇Ш蛶椭?在面授學時中,一部分課時由教師對提交報告進行點評,一部分課時由學生結成小組,進行組內(nèi)互評,最后要求學生當堂解決教師給出的問題。將這3個部分的評價分數(shù)加權平均,得出學生該階段學習的最終成績。

3) 三級知識點:非常抽象復雜,學生難以理解的定義、定理。例如概率論中的分布函數(shù)及函數(shù)的分布問題,一直是學生學習的難點。這類知識點仍然應以面授為主,以視頻等云端資源為輔,評價方式也可以采用傳統(tǒng)的單元測驗方式檢驗學生學習的效果。

2.3 評價機制

評價機制在混合式教學模式中起到了反饋學習情況、深化學習效果的重要作用,是整個教學設計中非常重要的組成部分。尹俊華等[14]就教學評價的設計原則和方式展開過深入的探討,而郭冠平等[15]也提出了混合式教學環(huán)境中評教、評學相結合的評價原則。

在分層遞進的混合式教學模式中,教學評價是伴隨著不同層次的知識點要求來展開的。不同于以往“一刀切”的評價方式,評價機制應該是多種形式混合,并以提升學生自信心和成就感為主來進行的。教學評價不僅是教師考察學生學習情況的手段,也應該成為激勵學生學習的工具。鑒于混合式教學模式中學生參與度的提升,在教學評價中也要充分體現(xiàn)這一點。在對“翻轉課堂”部分學生的學習成果進行評價時,應以學生觀看視頻的次數(shù),提交的報告中應用各種云端資源的比例,即學生的投入程度為主,以學習效果即解題的正確率為輔來進行評價,激發(fā)學生的成就感,從而逐漸培養(yǎng)出學生的主動性和創(chuàng)新性,這才是開展混合式教學的主要目的。

3 結 語

混合式教學模式強調(diào)的是教學相長、和諧共濟。在討論混合式教學模式改革或“翻轉課堂”的開展時決不能拋開本校的實際,直接照搬他人的實踐經(jīng)驗。因此,概率統(tǒng)計課程的混合式教學模式改革是一項任重道遠的工作,本文的一些探討與思考也將在教學實踐中不斷修正,以形成真正行之有效的教學模式并為其他公共基礎課程的教學改革提供經(jīng)驗和教訓。