基于層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)顆粒切割的翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)

彭力明　黃義俊

摘 要： “翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型”和“知識(shí)顆粒切割”是翻轉(zhuǎn)教學(xué)中的綱領(lǐng)性設(shè)計(jì)?；诟呗殞W(xué)生不會(huì)認(rèn)真完成翻轉(zhuǎn)教學(xué)課前學(xué)習(xí)任務(wù)的假設(shè)，建立了含檢驗(yàn)機(jī)制的課程翻轉(zhuǎn)實(shí)施模型，明確了翻轉(zhuǎn)教學(xué)課堂實(shí)施流程和需要建設(shè)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)資料種類，并采用層次結(jié)構(gòu)對(duì)課程知識(shí)體系進(jìn)行了顆粒切割。知識(shí)切割的層次結(jié)構(gòu)，具有簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展和遵循認(rèn)知負(fù)荷規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 翻轉(zhuǎn)課堂； 知識(shí)切割； 層次結(jié)構(gòu)； 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)： 1671-2153（2016）04-0027-04

翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式（The flipped classroom model，F(xiàn)CM）是目前教師重新定位自身在現(xiàn)代教學(xué)過程中所扮演角色的一種有效手段。通過改變僅注重傳統(tǒng)課堂中進(jìn)行知識(shí)講授的角色重點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)為課前在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為學(xué)生提供短小精悍的教學(xué)視頻，在課堂中為學(xué)生遇到的學(xué)習(xí)問題提供指導(dǎo)的角色定位，幫助學(xué)生更好地內(nèi)化知識(shí)。翻轉(zhuǎn)教學(xué)的核心要素是承載教學(xué)內(nèi)容的微視頻，設(shè)計(jì)良好的微型學(xué)習(xí)資源必須要根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，對(duì)體系化的課程知識(shí)進(jìn)行由淺入深、由易到難的知識(shí)顆粒切割，通過這些結(jié)構(gòu)化、短時(shí)間、微小知識(shí)粒度單元的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)課程宏大知識(shí)意義的建構(gòu)[1]。本文提出“翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型”和“知識(shí)顆粒切割”是翻轉(zhuǎn)教學(xué)綱領(lǐng)性設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)，并且基于大多數(shù)高職學(xué)生并不能好好地完成翻轉(zhuǎn)教學(xué)課前預(yù)習(xí)的實(shí)際情況，認(rèn)為翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型必須要有針對(duì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果的約束檢驗(yàn)機(jī)制。采用遵循認(rèn)知負(fù)荷思維方式的層次結(jié)構(gòu)，對(duì)具體施教的注塑模具設(shè)計(jì)課程進(jìn)行了知識(shí)顆粒的有序切割，可為類似課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)提供借鑒。

一、課程教學(xué)環(huán)境分析

目前高職院校的課堂教學(xué)現(xiàn)狀不容樂觀，調(diào)查表明有1/3以上的同學(xué)上課經(jīng)常玩手機(jī)、聊天或睡覺；61.20%的學(xué)生認(rèn)為教師在教學(xué)中照本宣科念PPT，理論沒有與實(shí)際聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容不能吸引他們，教學(xué)互動(dòng)太少，單向式接受信息使得效率低下，從而嚴(yán)重影響了教學(xué)效果[2]。

（一）高職教學(xué)大環(huán)境分析

雖然目前已經(jīng)明確高職教育是高等教育的一個(gè)大類，但針對(duì)高職院校教師的評(píng)價(jià)卻還沒有建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，教師的職稱評(píng)聘基本套用普通高校的指標(biāo)體系進(jìn)行。導(dǎo)致的結(jié)果是高職教師也在努力往容易量化的科研考核上拼搏，而忽視很難量化的教學(xué)研究與教學(xué)質(zhì)量。照本宣科，應(yīng)付教學(xué)，不去思考如何點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣便成了正常的事情。

高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒化較強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力不足已是學(xué)生的常態(tài)表現(xiàn)。學(xué)生只對(duì)感興趣的東西有學(xué)習(xí)欲望，并且學(xué)習(xí)積極性的持續(xù)時(shí)間也較短，俗稱三分鐘熱度。對(duì)枯燥難懂的知識(shí)基本沒有學(xué)習(xí)興趣。較多的學(xué)生上課連筆和紙都不帶，一學(xué)期下來(lái)，教材基本沒有翻過。

隨著泛在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，造成喜歡淺閱讀的低頭族越來(lái)越多[3]。微博、微信朋友圈等社交渠道的發(fā)展，使得人們對(duì)那些需要靜下心來(lái)認(rèn)真琢磨學(xué)習(xí)的知識(shí)逐漸變得耐心不夠，特別是青年學(xué)生普遍缺乏自控能力。

由此可見，高職教學(xué)面對(duì)的大環(huán)境是教師的不用力、學(xué)生的不努力和網(wǎng)絡(luò)的太給力。

（二）課程教學(xué)小環(huán)境分析

注塑模具設(shè)計(jì)課程的總課時(shí)為48學(xué)時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是能在UG軟件中完成一副中等難度注塑模具結(jié)構(gòu)的三維設(shè)計(jì)任務(wù)。主要涵蓋高分子常用塑膠、注塑機(jī)與成型工藝、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三大塊的知識(shí)體系，內(nèi)容多、學(xué)時(shí)少。為了不降低課程標(biāo)準(zhǔn)，教師企圖通過量大、面寬、節(jié)奏快的講授方式增加課堂教學(xué)容量，既增加教師負(fù)擔(dān)，也沒有提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。顯然這是一種面向主題的教學(xué)方式，而不是面向問題的教學(xué)方式。教師只知道我本次課講授了什么知識(shí)，卻不能回答本節(jié)課我解決了學(xué)生哪些問題。學(xué)生的反應(yīng)往往是“老師，你塞給我的東西太多！我快吐了”。

在教學(xué)方法上，教師主要通過PPT講解、模具結(jié)構(gòu)動(dòng)畫演示、案例模具設(shè)計(jì)過程的投影示范三大手段進(jìn)行。根據(jù)戴爾的學(xué)習(xí)之塔（如圖1所示），這種學(xué)生參與度差的教學(xué)方式，兩周后的平均學(xué)習(xí)保持率僅為30%。

從生源結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，模具專業(yè)需要同時(shí)面對(duì)普高生源和中職生源，高中生源課堂表現(xiàn)一般優(yōu)于中職生源，但中職生源專業(yè)基礎(chǔ)明顯好于高中生源。二者之間的個(gè)體特質(zhì)和學(xué)習(xí)力差異較大。教學(xué)中經(jīng)常會(huì)有一些學(xué)生問“老師，什么是內(nèi)六角螺絲？”，而另一些學(xué)生則會(huì)說(shuō)“老師，你怎么總講我已經(jīng)懂了的內(nèi)容”。

二、翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型

當(dāng)前全國(guó)已掀起基于微課程資源建設(shè)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式實(shí)踐熱潮，這是一個(gè)貫穿“以學(xué)生為中心”的現(xiàn)代教育理念。學(xué)習(xí)者課前在網(wǎng)上觀看微課視頻先進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后在課堂中與教師互動(dòng)而釋疑解惑、內(nèi)化知識(shí)。學(xué)生可以做自己時(shí)間的主人，合理有效地安排學(xué)習(xí)進(jìn)度。還能根據(jù)自己的理解程度，對(duì)微課視頻進(jìn)行暫停、倒帶，以便于做筆記或復(fù)習(xí)。

筆者認(rèn)為，目前絕大多數(shù)翻轉(zhuǎn)教學(xué)研究都做了一個(gè)很重要的假設(shè)——學(xué)生能自主自覺完成課前微課視頻學(xué)習(xí)任務(wù)。但事實(shí)上這點(diǎn)恰恰是最難保證的。外界的強(qiáng)大干擾、自身有限的自制力、缺乏有效的監(jiān)督、微課內(nèi)容的精彩程度等等因素，都極有可能隨時(shí)中斷學(xué)生的課前學(xué)習(xí)。

因此在進(jìn)行具體課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)之前，教師必須根據(jù)自己課程的特點(diǎn)，建立一個(gè)對(duì)學(xué)生具有一定約束檢驗(yàn)機(jī)制的翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施過程模型，據(jù)此再開展相關(guān)翻轉(zhuǎn)資源庫(kù)建設(shè)。結(jié)合其他研究人員提出的微課程教學(xué)應(yīng)用模型[1，4]，筆者提出一個(gè)含檢驗(yàn)機(jī)制、便于教師操作應(yīng)用的翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)潔實(shí)施模型，如圖2所示。

圖2的翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型對(duì)教師每次翻轉(zhuǎn)課堂需要準(zhǔn)備的資源進(jìn)行了明確的規(guī)定，即PPT、微視頻、課前測(cè)試小題目、課堂練習(xí)用的類似教學(xué)案例、課后提高用的自學(xué)案例等等。從預(yù)習(xí)小測(cè)試、輕松一刻，到必要重復(fù)，再到教師管控下的課堂案例獨(dú)立完成，顯然是一個(gè)由淺入深、有檢驗(yàn)約束的知識(shí)內(nèi)化過程。

三、知識(shí)顆粒層次切割

Sweller從教學(xué)設(shè)計(jì)的角度把認(rèn)知負(fù)荷分為三類：內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、外在認(rèn)知負(fù)荷和相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷[5]。學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)越少，相互之間的交互作用就越少，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷就越小。學(xué)生的注意力集中一般也只能維持在十分鐘左右。因此現(xiàn)代的翻轉(zhuǎn)微課視頻制作一般都要求“短小精悍、知識(shí)點(diǎn)指向明確”，這就需要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行按照認(rèn)知負(fù)荷理論，進(jìn)行由淺入深、由易到難的知識(shí)顆粒切割。

層次結(jié)構(gòu)分析理論（AHP）是將研究對(duì)象視為一個(gè)系統(tǒng)，然后把復(fù)雜的問題逐漸細(xì)分成各組成要素，形成有序的遞階層次結(jié)構(gòu)。通過完成低層目標(biāo)來(lái)逐級(jí)實(shí)現(xiàn)研究對(duì)象的總目標(biāo)。層次分析法體現(xiàn)出人們思維的基本特征：分解、判斷、綜合。該方法十分適合用于翻轉(zhuǎn)微課資源建設(shè)時(shí)的知識(shí)顆粒切割。

教師首先根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)要求制定課程的總目標(biāo)，然后逐層細(xì)分為一級(jí)知識(shí)點(diǎn)、二級(jí)知識(shí)點(diǎn)……直至知識(shí)顆粒。切割結(jié)束的原則是得到的知識(shí)顆粒可以在不超過十分鐘的微課中清晰表述，所包含的知識(shí)點(diǎn)處于中等水平學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷承受范圍內(nèi)。圖3描述了注塑模具設(shè)計(jì)課程的三級(jí)層次結(jié)構(gòu)。并針對(duì)“斜頂結(jié)構(gòu)”內(nèi)容，根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，遵循由易到難的啟發(fā)式方法，進(jìn)行了知識(shí)顆粒層次切割，如圖4所示。從基本動(dòng)作原理到標(biāo)準(zhǔn)斜頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再到斜頂結(jié)構(gòu)進(jìn)階設(shè)計(jì)，體現(xiàn)的是由淺入深的思維梯度層次。在標(biāo)準(zhǔn)斜頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊中，從結(jié)構(gòu)組成功用到相關(guān)計(jì)算，再到設(shè)計(jì)案例，體現(xiàn)的是順序?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)。在斜頂結(jié)構(gòu)進(jìn)階設(shè)計(jì)模塊中，則體現(xiàn)的是平行層次思想。

四、結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)注塑模具設(shè)計(jì)課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)研究，認(rèn)為建立具有課程特點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施模型是實(shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)的綱領(lǐng)，從而明確翻轉(zhuǎn)教學(xué)需要準(zhǔn)備的教學(xué)資料種類及課堂實(shí)施流程。接下來(lái)就是進(jìn)行知識(shí)體系的合理知識(shí)顆粒切割，最后就是逐一完成每個(gè)知識(shí)顆粒的翻轉(zhuǎn)教學(xué)視頻、案例文件等教學(xué)資料的準(zhǔn)備?；趯W(xué)生很難認(rèn)真完成翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式課前學(xué)習(xí)任務(wù)的假設(shè)，提出了一個(gè)含檢驗(yàn)機(jī)制、便于教師操作應(yīng)用的翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)潔實(shí)施模型。基于認(rèn)知負(fù)荷理論提出了知識(shí)顆粒的層次切割法，好處在于不同的教師可以根據(jù)自己對(duì)課程知識(shí)體系的理解，進(jìn)行具有教師個(gè)性特點(diǎn)的知識(shí)顆粒劃分，可繁可簡(jiǎn)，并且可以預(yù)留出類似圖4的可擴(kuò)展內(nèi)容。知識(shí)體系層次化切割好后，教師可以合理安排自己的時(shí)間，逐漸豐富本門課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)任務(wù)，而不是采用一蹴而就的方式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)教學(xué)建設(shè)。這對(duì)于面對(duì)教學(xué)、科研、學(xué)生管理等繁重工作任務(wù)的教師來(lái)說(shuō)，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李小剛，王運(yùn)武，馬德俊，等. 微型學(xué)習(xí)視野下的微課程設(shè)計(jì)及教學(xué)應(yīng)用研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2013（10）：31-35.

[2] 葉青，李明. 高校傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)比的實(shí)證分析[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2015（1）：60-65.

[3] 邵華，喻惠群. 基于泛在學(xué)習(xí)資源共享平臺(tái)的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)模型研究[J]. 教育評(píng)論，2015（7）：88-92.

[4] 劉艷斐，乜勇. “翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)設(shè)計(jì)研究[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2015（2）：61-66.

[5] 楊麗恒，原文志，馬建宏. 基于認(rèn)知負(fù)荷理論的數(shù)學(xué)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式探究[J]. 教學(xué)與管理，2015（4）：14-17.

Abstract： Teaching implementation model of flipped classroom and how cutting knowledge particle are the most important designs in flipped classroom model instructional design. Based on the assumption that higher vocational students can not accomplish the pre-course self study task very well， the flipped classroom implementation model that containing inspection & constraint mechanism is established. Through this model， the implementation process of the flipped classroom model and the types of teaching materials are made clearly. Then using hierarchical structure， the curriculum knowledge particle is carried out. The hierarchical structure of knowledge cutting method has the advantages of simple， extensible and following the law of cognitive load.

Keywords： Flipped Classroom； knowledge particle cutting； hierarchical structure； instructional design

（責(zé)任編輯：程勇）