MOOC環(huán)境下翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的研究

謝銘瑤　肖海鵬

摘 要：計(jì)算思維是指學(xué)生具備能利用所學(xué)技術(shù)像計(jì)算機(jī)科學(xué)家一樣分析問題、解決問題的能力，是提高學(xué)生信息素養(yǎng)的最佳途徑，也是信息社會(huì)對(duì)當(dāng)代大學(xué)生提出的新要求。在開展基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的過程中提出了一套提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，為培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力提供了一個(gè)新的方向。

關(guān)鍵詞：MOOC ；翻轉(zhuǎn)課堂 ；計(jì)算思維

中圖分類號(hào)：G645 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1673-8454（2016）02-0034-03

一、研究背景

信息化的當(dāng)今社會(huì)，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的普及與暢通，一個(gè)又一個(gè)的傳統(tǒng)行業(yè)正發(fā)生著翻天覆地的變化，而MOOC的出現(xiàn)及迅速發(fā)展更是在教育領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。

MOOC（massive open online courses），即大規(guī)模開放式網(wǎng)絡(luò)課程，它是一種面向社會(huì)公眾的免費(fèi)教育形式。“大規(guī)?！币馕吨鴮?duì)同時(shí)在線參與學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者數(shù)量不做限制；“開放”意味著只要對(duì)課程感興趣，任何人都可以觀看，并且是免費(fèi)；“網(wǎng)絡(luò)”意味著是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展進(jìn)行。MOOC中的主角依然是課程視頻。

慕課在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，潘燕桃在《大學(xué)生信息素養(yǎng)教育的“慕課”化趨勢(shì)》一文中提到：慕課使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)習(xí)效果[1]。這一點(diǎn)在我校學(xué)生學(xué)習(xí)后的問卷調(diào)查中也得到了進(jìn)一步的證實(shí)。與以往傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)課堂教學(xué)不同，我們目前教計(jì)算機(jī)的目的不僅是讓學(xué)生記住知識(shí)點(diǎn)或是簡單的應(yīng)用幾款軟件，還要讓學(xué)生具備能像計(jì)算機(jī)科學(xué)家那樣利用所學(xué)的技術(shù)去分析問題、解決問題的能力，這種能力就是計(jì)算思維。正是如此，一些知識(shí)點(diǎn)可以通過視頻授課，而課堂授課的重點(diǎn)則轉(zhuǎn)向?qū)χ?、難點(diǎn)問題進(jìn)行討論、辯論和實(shí)踐，這就是我們的翻轉(zhuǎn)課堂。

二、MOOC環(huán)境下基于翻轉(zhuǎn)課堂培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課堂上，一個(gè)老師往往承擔(dān)著多個(gè)班級(jí)的教學(xué)任務(wù)，一個(gè)星期同一位老師總是要花一段時(shí)間重復(fù)講同樣的理論內(nèi)容達(dá)到近5、6次甚至更多，為此耗費(fèi)了不少精力。甚至在講了3、4個(gè)班后激情已不復(fù)再，只是機(jī)械式的重復(fù)教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效果的低下顯而易見，且不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和鞏固。而翻轉(zhuǎn)課堂模式則可以讓教師從“講解者”的身份抽離出來用來與學(xué)生互動(dòng)交流，幫助他們解決在學(xué)習(xí)過程中不清楚的地方，在巡視學(xué)生課堂練習(xí)的時(shí)候也可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的不足，以此來判斷是否需要改進(jìn)制作的視頻，或在課堂上進(jìn)行統(tǒng)一的輔導(dǎo)，幫助他們個(gè)性化的學(xué)習(xí)。如表1所示。

筆者根據(jù)MOOC環(huán)境下課程的教學(xué)設(shè)計(jì)模式，針對(duì)我校是一所?？圃盒?，學(xué)生主體是專科生，學(xué)習(xí)能力參差不齊且仍具有一定依賴思想，缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性的實(shí)際情況，在培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的內(nèi)容方面開發(fā)了一系列的相關(guān)課程，采用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行教學(xué)。筆者所采用的教學(xué)模式是第一節(jié)課主要觀看慕課和完成自測練習(xí)，第二節(jié)課進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂，開展教師講解以及課堂討論和操作練習(xí)。筆者所授課在機(jī)房進(jìn)行，因此也具備教學(xué)內(nèi)容實(shí)施可行性的硬件條件。具體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)如表2所示。

下面選取了“PPT制作”這一知識(shí)點(diǎn)為案例，介紹課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)。從課堂討論的設(shè)計(jì)、教學(xué)視頻的設(shè)計(jì)、過程性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)以及學(xué)習(xí)支持設(shè)計(jì)這四個(gè)方面介紹該課程的設(shè)計(jì)。

1.MOOC環(huán)境的選擇

在進(jìn)行教學(xué)視頻、教學(xué)活動(dòng)以及過程性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)選擇好能實(shí)現(xiàn)教學(xué)組織的一款MOOC平臺(tái)來支撐翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施。我校根據(jù)實(shí)際情況，目前主要面對(duì)本校學(xué)生開放，也就是SPOC（Small Private Online Course）小規(guī)模非公開網(wǎng)絡(luò)課程，因此選用的是一款目前國內(nèi)知名的慕課平臺(tái)作為開發(fā)SPOC的環(huán)境。

2.課堂討論的設(shè)計(jì)

每堂課開始之前都會(huì)先拋給學(xué)生一至兩個(gè)課堂討論的問題，讓學(xué)生們帶著問題去看視頻，這樣的視頻觀看更有目的性，也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，主動(dòng)的去尋求答案。而討論的內(nèi)容通常是學(xué)生比較容易混淆或者是不清晰的重、難點(diǎn)問題。在本節(jié)課中提出的課堂討論題目是：如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)在幻燈片中一筆一劃顯示出漢字“春”。

3.教學(xué)視頻的設(shè)計(jì)

教學(xué)視頻中通常以展現(xiàn)理論知識(shí)為主，因?yàn)樯婕暗絇PT制作，所以會(huì)有教師演示的部分，時(shí)長一般5至12分鐘左右。本次知識(shí)點(diǎn)主要是讓學(xué)生掌握動(dòng)畫的制作，因此教師在視頻中會(huì)把理論知識(shí)以及相應(yīng)的操作展現(xiàn)出來。并且準(zhǔn)備好視頻制作的工具：電腦、PPT課件、錄屏軟件、攝像頭和話筒等。本堂課的內(nèi)容設(shè)計(jì)如表3所示。

如表3所示，課程主要分兩部分進(jìn)行。第一部分主要是問題的提出也就是課堂導(dǎo)入，這部分由任課老師口述完成，然后是慕課視頻的觀看。在此階段，主要是培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考的能力，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的自學(xué)；第二部分進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂。教師先總結(jié)一下知識(shí)的重、難點(diǎn)，以及學(xué)習(xí)方法，這個(gè)過程一般在10分鐘左右。講授完畢后學(xué)生們根據(jù)第一節(jié)課布置的問題進(jìn)行課堂討論，并通過協(xié)作或是獨(dú)立完成互評(píng)作業(yè)。在此期間，教師一直在教室走動(dòng)，觀察、指導(dǎo)。此外，大家可以將自己的疑惑或者學(xué)后感在慕課平臺(tái)的討論區(qū)進(jìn)行留言，教師會(huì)在平臺(tái)上答疑。此階段主要完成知識(shí)的內(nèi)化，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的計(jì)算思維能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和語言組織與表達(dá)的能力。

4.過程性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

在慕課平臺(tái)上，為了檢驗(yàn)學(xué)生觀看視頻時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，可以設(shè)計(jì)自測作業(yè)，通常使用選擇題。通過學(xué)生做題的情況，教師可以掌握學(xué)生學(xué)習(xí)效果，學(xué)生可以檢測自己的學(xué)習(xí)接受程度，也可以通過翻閱書籍或是網(wǎng)頁檢索熟悉所學(xué)知識(shí)。此外，在一些章節(jié)設(shè)置互評(píng)作業(yè)，學(xué)生完成各自的作業(yè)上傳到平臺(tái)后相互打分，這樣，學(xué)生不僅對(duì)知識(shí)點(diǎn)的把握更加準(zhǔn)確，還有互動(dòng)參與的樂趣。

5.學(xué)習(xí)支持設(shè)計(jì)

在慕課平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)可以將視頻作為輔助思考的備用資源，學(xué)生可以進(jìn)行交互，討論。此外，教師在每個(gè)視頻后面都編輯了基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，將視頻中重要的內(nèi)容以文字的形式呈現(xiàn)出來，構(gòu)建成知識(shí)樹，方便學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的梳理以及掌握。

三、學(xué)生學(xué)習(xí)效果及評(píng)價(jià)

經(jīng)過一個(gè)學(xué)期，采用慕課環(huán)境下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，期末在同年級(jí)采用同樣的試題進(jìn)行測試。我們整理了試驗(yàn)班的測試成績，并與其他傳統(tǒng)班學(xué)生的成績進(jìn)行對(duì)比，看看兩批學(xué)生做同樣的試題的對(duì)比情況。按照平時(shí)上課的情況來看，因?yàn)榉D(zhuǎn)課堂學(xué)生實(shí)際的操練時(shí)間比較少，多數(shù)是看視頻或者生生之間、師生之間在討論問題，而傳統(tǒng)課堂老師講解和操練都非常多，我們預(yù)估試驗(yàn)班的期末測驗(yàn)成績應(yīng)該比較低，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)在慕課環(huán)境下的翻轉(zhuǎn)課堂模式下學(xué)習(xí)的學(xué)生與在傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)習(xí)的學(xué)生取得的期末成績基本持平，也就是在成績方面兩種教學(xué)效果沒有顯著區(qū)別。因此也證明了一點(diǎn)——我們的慕課翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是有效的！雖然在成績方面新的教學(xué)模式比傳統(tǒng)的教學(xué)模式?jīng)]有特別的優(yōu)勢(shì)，但在學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性、信息素養(yǎng)和創(chuàng)造力、獨(dú)立分析問題，解決問題等方面與傳統(tǒng)課堂相比都有很大的提高！尤其重要的一點(diǎn)是教會(huì)學(xué)生承擔(dān)自己的學(xué)習(xí)責(zé)任，而且大部分學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂這種模式持認(rèn)可態(tài)度。

四、結(jié)語

學(xué)期結(jié)束后我們進(jìn)行了問卷調(diào)查，調(diào)查表明進(jìn)行慕課學(xué)習(xí)的學(xué)生滿意度更好，此外，只有慕課學(xué)習(xí)而缺失翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式也是有局限的，學(xué)生更愿意在慕課學(xué)習(xí)的同時(shí)有老師的指導(dǎo)、參與和評(píng)價(jià)。在教學(xué)過程中我們也發(fā)現(xiàn)，能適應(yīng)這種模式的學(xué)生一般表現(xiàn)也非常好，各方面的能力提高較快。另外有些學(xué)生需要督促才能堅(jiān)持較好的學(xué)習(xí)狀態(tài)，他們的表現(xiàn)相比傳統(tǒng)教學(xué)模式下沒有明顯提高，鑒于此，我們也將制定、采取一些激勵(lì)措施來調(diào)動(dòng)這部分學(xué)生的積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘燕桃.大學(xué)生信息素養(yǎng)教育的“慕課”化趨勢(shì)[J].大學(xué)圖書館學(xué)報(bào)，2014，4： 21-27.

[2]張麒，哈佛“慕課”深度談——訪哈佛大學(xué)副教務(wù)處長包弼德教授[J].開放教育研究， 2014， 10： 4-9.

[3]任友群.哈佛考慮提供更加碎片化的慕課[N].東方早報(bào).2014-05-15（A36）.

[4] Harvard initiative for learning & teaching. http： / / hilt. harvard.edu/.2014-08-29.

[5]汪瓊.MOOCs改變傳統(tǒng)教學(xué)[J].中國教育信息化2013（19）： 26-28.（編輯：郭桂真）