翻轉(zhuǎn)課堂模式在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用研究

邢立峰　邢立群　張曉燕

摘 要：隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)中的不斷發(fā)展，大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程面臨學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)差異大、因材施教困難、課程容量大等現(xiàn)狀，這對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文從翻轉(zhuǎn)課堂的定義與特征、實(shí)施條件、實(shí)施過(guò)程闡述翻轉(zhuǎn)課堂模式在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用，最后對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)設(shè)計(jì)；教學(xué)評(píng)價(jià)；函數(shù)

中圖分類號(hào)：TP3-4

在《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出將培養(yǎng)大學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力作為我國(guó)高校的重要教學(xué)任務(wù)后[1]。2010年7月《九校聯(lián)盟（C9）計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明》明確要求我國(guó)各個(gè)高校要進(jìn)行以計(jì)算思維為核心的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)改革工作[2]。

如何開(kāi)展教學(xué)才能提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和計(jì)算思維能力，就成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)改革的首要任務(wù)，為此國(guó)內(nèi)外許多專家、學(xué)者對(duì)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式和教學(xué)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了很多研究，在諸多研究中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式成為近幾年國(guó)內(nèi)外探討較多的教學(xué)模式之一，從基礎(chǔ)教育到高等教育，涌現(xiàn)出不少成功案例。

1 翻轉(zhuǎn)課堂的定義與特征

所謂翻轉(zhuǎn)課堂，是在信息化環(huán)境中，課程教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對(duì)這些學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí)，師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑，共同進(jìn)行協(xié)作探究和互相交流等教學(xué)活動(dòng)的一種新型教學(xué)模式[3]。

翻轉(zhuǎn)課堂倡導(dǎo)“自主、協(xié)作、探究”的學(xué)習(xí)方式，其學(xué)習(xí)理論來(lái)自本杰明·布盧姆的掌握學(xué)習(xí)法；翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)課堂上對(duì)課程內(nèi)容的直接講授移到課外，充分利用節(jié)省下來(lái)的時(shí)間去滿足不同個(gè)體的需求，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)性化；在該模式下學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考，經(jīng)過(guò)主動(dòng)查找資料、師生共同探討問(wèn)題等環(huán)節(jié)，使得學(xué)生的自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、計(jì)算思維能力得到訓(xùn)練和提高。美國(guó)教育技術(shù)專家Jeremy F.Strayer對(duì)此進(jìn)行了實(shí)證研究[4]。

2 翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施條件

2.1 自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂形成了新型的教學(xué)結(jié)構(gòu)：“學(xué)習(xí)知識(shí)在課外，內(nèi)化知識(shí)在課堂”，因此對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力和自我管理能力提出了要求：從能在教師的幫助下開(kāi)展自主學(xué)習(xí)到自己能獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.2 信息技術(shù)能力。大多數(shù)學(xué)習(xí)資源都借助了信息技術(shù)手段，這就要求學(xué)生首先具備一定的信息技術(shù)能力，比如能夠熟練地使用windows系統(tǒng)，熟練地操作和應(yīng)用各類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，掌握常用的多媒體軟件的用法。

2.3 教師能熟練地編輯各類學(xué)習(xí)資源。為滿足不同認(rèn)知風(fēng)格與不同知識(shí)水平的學(xué)習(xí)者的需求，教師需要制作多種形式的教學(xué)資源，因此要求教師具有能夠完成常規(guī)學(xué)習(xí)資源的制作、管理、發(fā)布等任務(wù)的編輯能力。

3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程與實(shí)踐過(guò)程

3.1 課前問(wèn)卷調(diào)查。為順利實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)，需要對(duì)學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的掌握程度、信息技術(shù)能力、自學(xué)能力、教學(xué)模式等進(jìn)行課前問(wèn)卷調(diào)查，根據(jù)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果完成課前學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。如2014級(jí)信息與科學(xué)計(jì)算班計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的部分調(diào)查結(jié)果：

3.2 課前學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)。課前學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)本著以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求、創(chuàng)建自主學(xué)習(xí)氛圍為宗旨，從學(xué)習(xí)指南、課前學(xué)習(xí)資料、學(xué)習(xí)任務(wù)與評(píng)價(jià)方式、困惑與建議等幾個(gè)方面著手[5]。

（1）學(xué)習(xí)指南。為讓學(xué)生明確課前學(xué)習(xí)任務(wù)的掌握程度，教師可以將教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)及其他知識(shí)點(diǎn)以具體實(shí)踐問(wèn)題的形式寫成達(dá)成目標(biāo)，同時(shí)給出對(duì)課前學(xué)習(xí)資源學(xué)習(xí)方法等的建議，為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再給出對(duì)課前問(wèn)題完成情況的激勵(lì)辦法。如圖2所示：

（2）課前學(xué)習(xí)資料。課前學(xué)習(xí)資料可以是教材、教學(xué)視頻、網(wǎng)絡(luò)鏈接、課件等，其中最主要的是教學(xué)視頻，視頻以激發(fā)學(xué)生的興趣為宗旨，形式要多樣化。其制作流程如圖3所示：

（3）根據(jù)動(dòng)機(jī)激勵(lì)模型ARCS[6]完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)。ARCS模型是美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰.M.凱勒教授于20世紀(jì)80年代提出的，該模型關(guān)注的是如何通過(guò)一系列動(dòng)機(jī)理論進(jìn)行充分分析，總結(jié)出能增強(qiáng)學(xué)習(xí)者動(dòng)機(jī)的四個(gè)要素：1）Attention（注意）。開(kāi)始教學(xué)時(shí)教師采用故事、音樂(lè)、視頻、游戲的角色扮演等形式提出與教學(xué)相關(guān)的問(wèn)題，以引起學(xué)生注意，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，這是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的先決條件。2）Relevance（關(guān)聯(lián)）。通過(guò)使用與學(xué)生非常熟悉的相關(guān)語(yǔ)句、事例或概念把教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的各種學(xué)習(xí)需求匹配起來(lái)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)要掌握的目標(biāo)知識(shí)與已有知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系，并且能用這些新知識(shí)來(lái)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。3）Confidence（信心）。選擇能幫助學(xué)生樹(shù)立信心的問(wèn)題或案例，讓學(xué)生對(duì)成功擁有更高的期望，相信自己能夠取得成功，教師引導(dǎo)學(xué)生在努力程度與成果之間建立聯(lián)系。4）Satisfaction（滿意）。教師在活動(dòng)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)上要考慮到這一點(diǎn)，其目的是讓學(xué)生感覺(jué)所學(xué)知識(shí)有用，我做的還不錯(cuò)，教師的評(píng)價(jià)很公平。

根據(jù)ARCS模式完成本節(jié)課的課前學(xué)習(xí)任務(wù)：1）通過(guò)列舉生活中銷售表、家庭開(kāi)支表中常用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等的有趣例子吸引學(xué)生注意力（A注意）；對(duì)照課本和教學(xué)視頻進(jìn)行總結(jié)，在word文檔中按函數(shù)功能、函數(shù)名、函數(shù)語(yǔ)法格式將常用的基本函數(shù)列出來(lái)，并分別對(duì)每個(gè)函數(shù)舉一個(gè)與實(shí)際相關(guān)的例子。（本任務(wù)10積分）；2）參考“課前學(xué)習(xí)資料3”，自己思考生活中有哪些問(wèn)題還可以用excel函數(shù)方便地解決，并舉出一到兩個(gè)案例，上課時(shí)隨機(jī)提問(wèn)。（R聯(lián)系）；3）快速完成給定學(xué)生表中有關(guān)自己成績(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；完成函數(shù)題庫(kù)中的10道題目，每題2積分。（R聯(lián)系）；4）將學(xué)生各科成績(jī)按學(xué)號(hào)順序填入excel表；參考教材和教師的視頻找到表中要用到的函數(shù)，完成其他問(wèn)題。（C信心）；5）根據(jù)教學(xué)目標(biāo)4找到正確的函數(shù)，完成銷售表中對(duì)應(yīng)的問(wèn)題嗎；選做“課前學(xué)習(xí)資料5”，能完成指定要求的本次作業(yè)成績(jī)加5積分。（S滿意）。

（4）困惑與建議。學(xué)生將課前學(xué)習(xí)任務(wù)中的困惑與建議記錄下來(lái)，在上課前一天通過(guò)網(wǎng)絡(luò)手段提交給老師，老師根據(jù)問(wèn)題完成課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

（5）課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告。以流程圖形式簡(jiǎn)要說(shuō)明課堂教學(xué)組織形式，旨在使學(xué)生明確課前學(xué)習(xí)知識(shí)與課堂內(nèi)化知識(shí)的聯(lián)系。

3.3 課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)課的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)：

（1）檢測(cè)（15分鐘）根據(jù)學(xué)生上傳的課前學(xué)習(xí)任務(wù)整理總結(jié)：1）提問(wèn)的形式（用時(shí)10分鐘，隨機(jī)抽查某小組）：“你認(rèn)為本節(jié)知識(shí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)內(nèi)容是什么？”闡述你的理由，并說(shuō)說(shuō)你為什么這樣想？（能勇于表述，不管對(duì)錯(cuò)給5積分作為鼓勵(lì)；學(xué)生表述能得到各小組認(rèn)可得10積分；若出現(xiàn)小組沒(méi)有回答或回答不上來(lái)，給他們一次機(jī)會(huì)，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中觀察該組的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若能完成則給5積分，否則扣除該小組10積分。）2）上機(jī)實(shí)驗(yàn)的形式（用時(shí)5分鐘，每組都做）：對(duì)問(wèn)題的總結(jié)與補(bǔ)充，并完成銷售表中相應(yīng)的計(jì)算。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為統(tǒng)計(jì)出本班參加考試的學(xué)生人數(shù)。（能在給定時(shí)間完成得10積分；若出現(xiàn)沒(méi)有完成的，該小組成員找出原因所在？可以尋求其他組的幫助，同學(xué)之間互相幫助完成）。

（2）課上作業(yè)（用時(shí)10分鐘，提問(wèn)形式）：給定sumif函數(shù)與countif函數(shù)這兩個(gè)函數(shù)的功能，要求學(xué)生利用Excel函數(shù)幫助檢索出其語(yǔ)法格式，然后利用這兩個(gè)函數(shù)統(tǒng)計(jì)出銷售表中電視的季度銷售總額和月銷售次數(shù)。（小組若能完成其中兩個(gè)任務(wù)得10積分；若沒(méi)完成，允許在下一次課上爭(zhēng)取回來(lái)，否則扣除該小組10積分）。

（3）協(xié)作探究（15分鐘，問(wèn)題加實(shí)驗(yàn)）：1）利用基本函數(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算時(shí)，給定的案例是學(xué)生每門課均有成績(jī)，若某同學(xué)某門課成績(jī)沒(méi)有輸入任何值，這時(shí)用函數(shù)計(jì)算會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題呢？怎么解決出現(xiàn)的問(wèn)題？（能通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決得10積分）；2）分組討論公式與函數(shù)的區(qū)別，對(duì)給定的問(wèn)題通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相對(duì)引用與絕對(duì)引用的區(qū)別？（能通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決得5積分）；3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算各分?jǐn)?shù)段學(xué)生的人數(shù)，其中各分?jǐn)?shù)段的條件該怎么表示？（能想到辦法解決問(wèn)題得10積分，能想到較好辦法的小組得15積分）。

（4）質(zhì)疑、總結(jié)（用時(shí)5分鐘，師生以主題詞[7]為線索總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容，記筆記的方式，10積分）：1）本節(jié)課你學(xué)會(huì)了什么？2）你的疑惑是什么？3）你還能提出哪些實(shí)踐問(wèn)題可用函數(shù)實(shí)現(xiàn)？用什么函數(shù)？（提示學(xué)生這個(gè)問(wèn)題是與下節(jié)內(nèi)容相關(guān)的課前設(shè)計(jì)之一）。

4 教學(xué)評(píng)價(jià)與教學(xué)效果分析

課堂教學(xué)一般有形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)兩類方式，形成性評(píng)價(jià)是非正式的，針對(duì)正在進(jìn)行的活動(dòng)，隨時(shí)檢查，通常計(jì)成平時(shí)成績(jī)；而總結(jié)性評(píng)價(jià)是正式的，通常用在一個(gè)單元或一門課結(jié)束之際，計(jì)成考試成績(jī)。由于翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生學(xué)習(xí)情況在課上一直被監(jiān)控，學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行自我檢測(cè)，老師關(guān)注的是學(xué)生高階學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，所以翻轉(zhuǎn)課堂模式適應(yīng)形成性評(píng)價(jià)。

將傳統(tǒng)教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生完成實(shí)踐項(xiàng)目的情況進(jìn)行對(duì)比，得出翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生對(duì)windows應(yīng)用能力、word文字處理能力、excel數(shù)據(jù)管理能力、PPT操作能力及信息技術(shù)應(yīng)用能力均有較大的提升；協(xié)作交流等活動(dòng)的開(kāi)展很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高了學(xué)生的課堂參與度；翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)生能用計(jì)算思維展開(kāi)對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐問(wèn)題的解答，無(wú)形中提高了計(jì)算思維能力。

5 翻轉(zhuǎn)課堂模式在教學(xué)中的局限性與總結(jié)

翻轉(zhuǎn)課堂模式有效地解決了“因材施教難”的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作能力、創(chuàng)新能力、班級(jí)凝聚力有一定的實(shí)用價(jià)值。但翻轉(zhuǎn)課堂模式在教學(xué)中存在著局限性：對(duì)推理性、系統(tǒng)性較強(qiáng)的課程翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)效果不如對(duì)于文字處理、電子表格等實(shí)踐操作較多的課程；對(duì)于文科課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂模式較理科課程困難等。

所以說(shuō)翻轉(zhuǎn)課堂模式僅僅是一種教學(xué)組織形式，對(duì)以實(shí)踐為主或以理論與實(shí)踐并重的課程，采用以任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、主題詞教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等多種教學(xué)方法相結(jié)合的教學(xué)方式更便于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）全文.http：//www.chinanews.com/gn/news/2010/06-06/2326040.shtml.

[2]九校聯(lián)盟（C9）.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)合聲明[S].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2010（09）：4.

[3]金陵.翻轉(zhuǎn)課堂——翻轉(zhuǎn)了什么[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2012（09）：18

[4]馬秀麟，趙國(guó)慶.大學(xué)信息技術(shù)公共課翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的實(shí)證研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2013（01）：79-85.

[5]汪瓊.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法[D].中國(guó)大學(xué)MOOC，2014，10.

[6]彭元玲，黃清貴.ARCS動(dòng)機(jī)模型對(duì)二語(yǔ)學(xué)習(xí)“成就需要”動(dòng)機(jī)的激發(fā)[J].重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012（02）：156-159.

[7]張曉軍，楊樹(shù)生.“主題詞”教學(xué)法[J].新天地，2011（12）：8-9.

作者簡(jiǎn)介：邢立峰（1975-），女，內(nèi)蒙古五原人，講師，從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究。

作者單位：河套學(xué)院 理學(xué)系，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000

基金項(xiàng)目：河套學(xué)院教學(xué)研究一般項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：HTXYJY14014），河套學(xué)院教學(xué)研究一般項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：HTXYJY15010）。