“慕課+翻轉課堂”教學模式下的《中學數學教學設計》課程建設及實踐

葉立軍，斯海霞，唐笑敏

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“慕課+翻轉課堂”教學模式下的《中學數學教學設計》課程建設及實踐

葉立軍1，斯海霞1，唐笑敏2

（1．杭州師范大學理學院，浙江杭州 310018；2．湖州師范學院理學院，浙江湖州 313000）

為使高師院校數學師范專業(yè)的教學適應基礎教育數學課程改革的需要，提升師范生教學技能，《中學數學教學設計》實現了線上教育和線下教育相結合的“慕課+翻轉課堂”教學模式．課程關注有效學習，落實先學后教，在完善網上課程資源、構建立體化教材的基礎上，對教學方法、教學場所、評價模式等方面進行改革．從學生在線互動、課堂反饋、微格教學、教師資格證考試及教學技能競賽中可知課程實施效果明顯．

慕課；翻轉課堂；中學數學教學設計；課程建設

1 問題提出

數學教師是實施數學課程改革的主體，是推行數學課程改革的關鍵．新的數學課程需要新型的數學教師，高師院校承擔著培養(yǎng)數學師范生的責任．然而，相較于基礎教育數學課程改革的不斷推進，高師院校數學師范專業(yè)的課程教學相對滯后，其教育理念、教育模式、課程結構、教材及內容方面與中小學相脫節(jié)[1~3]，數學師范生學習熱情低、教學實踐能力不足等問題較為突出．

為解決上述問題，提高數學師范生學習參與度與教學專業(yè)能力，以適應時代發(fā)展和課程改革需要，高師院校紛紛開展各種課程教學改革．《中學數學教學設計》正是在此背景下從原《數學學科教學論》改革分化而來．《中學數學教學設計》作為高師院校體現數學教師專業(yè)特點的重要課程，是直接反映基礎教育數學新課程改革要求的重要載體．面對基礎教育課程改革的挑戰(zhàn)，如何更新課程體系、內容、教學方法以及評價方式，是課程組亟待思考和解決的重要問題[4]．

與此同時，隨著信息技術的飛速發(fā)展，以視頻公開課、精品資源共享課、網絡課程等形式的慕課（Massive Open Online Courses，大規(guī)模在線開放課程，簡稱MOOCs）的不斷涌現，對高等教育的體制、教師、課堂教學帶來了前所未有的沖擊，也為教學改革提供了良好的契機．課程組于2012年成功申報《中學數學教學設計》為教師教育國家精品資源共享課程建設項目，構建了適合在校學生及社會學習者進行在線學習和交流的網絡學習環(huán)境及資源，但要真正提高《中學數學教學設計》課程課堂教學質量，單純靠網絡教學資源還不夠，迫切需要探索新的教和學的方式．為此，項目組依托精品資源共享課程項目的數字化學習平臺，在《中學數學教學設計》課程中，設計、實施了“慕課+翻轉課堂”線上教育和線下教育結合的教學模式[5]，著力培養(yǎng)數學師范生中學數學教學設計能力與教學實踐能力，并提高其研究意識與研究能力，以適應基礎數學教育課程改革的需要．

2 慕課與翻轉課堂

在信息技術迅速發(fā)展的背景下，慕課、翻轉課堂已成為高校課程、教學、學習方式改革轉型的新方向之一[6]．與傳統(tǒng)課程相比，慕課作為大規(guī)模在線開放課程，具有規(guī)模大、打破時空限制、開放程度高、可重復、強調學習體驗和互動等基本特點．慕課背景下學生學習自主權在不斷加強的同時也對教師的授課水平提出了更高的要求[7~9]．但許多大學在開發(fā)慕課課程過程中，出現了教學評價質量不高，中途輟學率較高等問題[10~12]．為彌補慕課在課程實施中存在的不足，同時保留其優(yōu)點，有研究者開始設計“慕課+翻轉課堂”這樣線上教育和線下教育相結合的教育模式[5]．其中翻轉課堂（Flipped Classroom）指教師創(chuàng)建視頻并在網上發(fā)布，學生在家或課外通過互聯網在線觀看教學視頻，完成任務清單中的學習任務，回到課堂上師生面對面交流、完成作業(yè)的一種教學形式[13~20]．

下面從課程設計、建設、實施、效果及課程改進等方面介紹“慕課+翻轉課堂”教學模式下《中學數學教學設計》課程建設及實踐情況．

3 課程設計

3.1 課程設計框架

《中學數學教學設計》從原來的高等師范院校數學專業(yè)設置的《數學學科教學論》中分化而來，其目的為改進學生學習方式和教學方式，切實改變當前數學師范生教學實踐能力不足、缺乏研究意識和研究能力的現狀，培養(yǎng)具有“育人為本、實踐取向、終身學習”等理念及終身學習能力的高素質的數學教師．課程組于2013年成功申報《中學數學教學設計》為教師教育國家精品資源共享課程建設項目，隨后積極建設課程網絡資源且編寫出版了配套教材，并以此為基礎，設計、實施了“慕課+翻轉課堂”線上教育和線下教育結合的教學模式．課程設計框架如圖1．

圖1 課程設計框架

3.2 課程理念與目標

《中學數學教學設計》以《教師教育課程標準（試行）》為指導，確定了如下教學理念，即堅持以人為本，以學生發(fā)展為本，培養(yǎng)學生質疑精神、批判精神、科學精神，從關注有效教學轉變?yōu)橛行W習，改革教學理念為先學后教，培養(yǎng)學生學習能力．

為了讓學生盡快了解數學教育基本規(guī)律，掌握中學數學教學設計的方法，提升教學技能，以適應基礎數學教育課程改革的需要．課程明確了如下建設目標．

（1）課程內容的建設以《教師教育課程標準（試行）》為指導，教學理念致力于每位數學教師的專業(yè)發(fā)展；教學以培養(yǎng)具有研究能力的高素質教師為目標；教學內容以體現先進性、創(chuàng)新性、實踐性和發(fā)展性為基本原則．

（2）課程資源建設體現實踐性．在課程資源建設中，堅持資源源自于基礎教育實踐基地，體現實踐性的特點．

（3）通過提供大量的教學案例及中學數學教師的點評，加強高師數學教學與中學數學教學實踐的聯系，讓學生盡快掌握中學數學教學設計的方法和手段，以提高師范生的教學設計能力及問題解決能力，同時提升學生的研究意識和能力．

（4）通過網絡平臺提供豐富的教學資源，給學生自主學習、自主探究提供機會，以培養(yǎng)學生自主學習、終身學習的能力．

4 課程建設

課程建設是落實課程教學理念與目標的重要前提，它包括課程內容選取、網絡教學資源建設、課程教材編寫出版，以及教學場所改革．這些課程建設項目的落實為課程教學理念及目標的實施提供了保障．

4.1 建設網上課程資源完善慕課建設

網上課程資源的建設主要完成制作教學視頻與明確學習要求這兩個部分．課程在線教學視頻的錄制與《中學數學教學設計》教材編撰同期完成，教學視頻主題主要節(jié)選自教材內容，并邀請中學一線優(yōu)秀數學教師一起授課．為保證視頻教學效果，課程組聘請校外拍攝團隊進行視頻錄像及后期制作，對內容較少的，采用知識點的形式進行教學，拍攝的錄像時間相對較短；對于內容較多，邏輯性較強的知識點，拍攝的課堂教學錄像時間較長，后期進行適當剪輯．

網上課程資源中的學習要求主要明確課程的學習目標、重難點、學習任務及評價考核要求．課程組在2014年6月基本完成了精品資源共享課程《中學數學教學設計》網絡資源建設，將所拍課堂錄像、課件及學習要求上傳到愛課程網絡平臺，為學生自主學習、自主探究提供了豐富的在線課程資源．

4.2 構建立體化教材為翻轉課堂提供條件

教材建設是精品資源共享課程建設的一個重要內容，課程組根據《教師教育課程標準（試行）》的要求，緊緊圍繞對中學數學教學設計能力有重要影響的知識點，構建教材的框架和授課的內容，并積極開展教材建設．教材內容包含數學教育改革前沿知識，數學課堂教學的基本教學模式與教學方法，數學教學設計理論及分塊設計方法等．特別地，根據上述《中學數學教學設計》在線教學視頻內容，在教材中相應的章節(jié)附上二維碼，以此聯結課程教材與教學視頻資源，讀者只需通過手機掃一掃教材中的二維碼，便能即刻觀看愛課程網上《中學數學教學設計》相應章節(jié)的教學視頻．

4.3 改革教學場所促進“慕課+翻轉課堂”融合

課程組改變以往傳統(tǒng)課堂教學為線上與線下相結合的教學．線上教學場所為愛課程網站精品資源共享課《中學數學教學設計》中．在完成上述網絡資源與教材建設基礎上，課程組于課前仍會不時地選擇合適的《中學數學教學設計》相關資源上傳至愛課程網，并在網上更新相關作業(yè)和思考題，不斷完善慕課建設．

翻轉課堂對課堂教學的改革主要體現在以下兩方面，一是在課堂教學中，以專題講座、學生展示、師生研討為主要的教學形式；二是增加教學實踐場所，課程組自2003年以來，在中小學建立了多個基礎教育實踐基地，為開展《中學數學教學設計》課程的實踐教學提供了場所．

5 課程實施

課程實施主要為翻轉課堂與慕課的融合．在正式授課前，課程組教師會組織學生在新學期開始前的假期（暑假或寒假）提前自學課程在線教學內容．在課程正式開始后，課程組仍會不定期上傳學習資源，組織學生繼續(xù)通過課前網上自學，完成基本作業(yè)，開展在線互動討論，以此實現慕課學習．“慕課+翻轉課堂”教學模式如圖2．

圖2 “慕課+翻轉課堂”教學模式圖

翻轉課堂一方面體現在實際課堂中，課程組教師通過專題講座、師生研討、組織學生微格教學自我展示等形式開展教學．另一方面，課程組將《中學數學教學設計》中部分實踐性強的課程內容放到中學，學生觀摩現場教學后聽取中學數學教師的點評，從而有利于加強高師理論教學與中學數學教學實踐的聯系，讓學生盡快掌握中學數學教學設計的方法和手段．上述兩方面的翻轉課堂課時數即為課程規(guī)定的課時數，學生課前慕課學習的時間并不包含在內．

此外，課程組在課程實施中通過豐富教學方法，采用多元化方式進行教學評價，以提高《中學數學教學設計》教學的實效性．并通過鼓勵學生參加與教學設計相關的課題研究，培養(yǎng)學生研究能力．具體課程實施、評價如下．

5.1 豐富教學方法

（1）采用討論、探究式的教學方法．

在課堂教學中，教師將學生分成若干小組，并組織學生以小組為單位針對當前數學教學某一有爭論或熱點問題展開探究式討論，同時也組織小組學生進行集體備課，為微格教學做準備．

（2）利用視頻案例開展教學．

課程組自2003年以來，在中小學建立了多個基礎教育實踐基地，收集了大量的優(yōu)秀教師課堂教學案例，為在教學中開展視頻案例教學提供了有利條件．教師選取具有代表性的教學設計與教學視頻案例，在課堂中組織學生通過小組合作討論、學生自我展示等方法討論教學設計與教學實施，以不斷提高學生的參與度，激發(fā)學生的學習興趣．

5.2 開展課題研究

課程組組織學生參與中學數學特級教師優(yōu)秀教學設計案例庫的建設，帶領學生開展課題研究活動，提高師范生研究能力．在課題研究中，由學科導師和課程專業(yè)導師共同研究公布選題，吸引學生加入研究團隊開展研究，較高質量地完成了學年論文與畢業(yè)論文．

5.3 改革習題和作業(yè)模式

習題、作業(yè)對提高教學質量有著十分重要的意義，課外作業(yè)是課堂教學的延伸，課程組將從原來簡單的識記型的作業(yè)改革為調查、研究型作業(yè)，并結合模擬上課以提高作業(yè)效果．改革后的課程作業(yè)如下所例．

例1 寫一篇小論文，試論述三角形在中學數學中的地位．

該作業(yè)需要學生在查閱文獻資料、并仔細閱讀、理解教材的基礎上才能完成．

例2 不同的教師將教材引入課堂的方式有3個階段：接受、改編、消化，請談談你的看法，并談談如何有效應用這3種引入方式．

例3 分組研討法：體現集體備課，學生分工、合作、協(xié)調能力：

（1）九年級：二次函數；

（2）八年級：梯形；

（3）統(tǒng)計：抽樣．

作業(yè)要求呈現：（1）備課的過程；（2）說明二次函數/梯形/抽樣的教學地位、背景、學情、教材分析、教學方法的選擇、教學流程的設計、教學效果的預測、存在的問題及其解決策略；（3）撰寫說課稿；（4）說課；（5）模擬上課；（6）課后討論；（7）如何改進．

5.4 改革評價模式

課程組結合學生在線上、線下的學習情況對學生進行綜合評價．線上學習評價包括學生在網絡平臺的筆記、提問、評論及上傳的作業(yè)；線下學習評價包括學生平時課堂表現、自我展示、小組合作研討情況．其中自我展示主要指微格教學展示，課程組教師通過建立微格教學的教學評價體系與方案，對師范生開展教學技能分項訓練，以期取得良好的教學效果．

6 課程實施效果

自2014年“慕課+翻轉課堂”教學模式下《中學數學教學設計》課程實施以來，隨著網絡資源的不斷完善，課程實施效果越來越顯著，下面將從慕課課程使用情況、翻轉課堂實施現狀及師范生教學技能競賽這幾個方面介紹課程實施的效果．

6.1 慕課課程培養(yǎng)學生自主學習及終身學習的能力

課程組通過不斷完善慕課建設，在網絡平臺為學生提供了豐富的教學資源，給學生課后自主學習、自主探究提供了機會．一方面，學生可根據教師課前通過網絡平臺布置的相關作業(yè)和思考題，自行完成作業(yè)并通過網絡平臺上傳，其作業(yè)在平臺上可公開閱覽；另一方面，學生在觀看教學視頻的同時，可以在線做筆記、評論并提問，也能在網絡平臺對課程進行評價．課程組教師有針對性地對提問、評價及時在網上作出回復，其他學生也能參與這些提問的互動，從而實現課后在線教學的師生、生生互動．此外，該課程的所有作業(yè)都課程組教師也經常會在課程網絡平臺更新課程相關資源．從課程在網絡平臺上線以來，師生在線上互動頻繁，截至目前學為止，課程網絡平臺的訪問量為48?541，資源基數達224，師生評論數超過2?000，學生提問、教師答疑數近200，學生筆記數超過5?677．

6.2 翻轉課堂實施效果明顯

由于學生在課前已在線進行了預習，因此，在教學前期，教師選取優(yōu)秀中學數學教學設計、課堂教學錄像的案例等素材，數學教育學科前沿知識、熱點問題，以專題講座、師生集體研討的形式開展教學．學生在課堂教學互動中表現十分積極．在教學后期，教師組織學生分別以個人和小組合作的形式多次就某一課題進行教學設計，隨后組織學生微格教學．課程組教師全程在微格監(jiān)控室觀察學生教學情況，對學生的教學設計與微格教學進行針對性指導．

此外，課程組教師借助在基礎教育實驗基地組織教研活動的機會，帶領學生進入中學，聽取優(yōu)秀教師現場講授典型的中學數學課．課后授課教師與課程組教師帶領學生結合教學設計共同研課，切實加強了學生對中學教學設計理論與教學實踐的聯系，提高學生教學設計能力與教學技能．

通過一系列的教學改革，取得較為顯著的教學效果．例如，杭州師范大學數學師范生在參加教師資格證筆試、面試中通過率較高，在2016年3月舉行的全國數學教師資格證筆試中，學生雖然沒有學完《中學數學教學設計》（該課程安排在三年級春季），但學生在寒假中舉行了網絡學習，《學科專業(yè)知識與教學能力》通過率超過90%，通過率在同類院校中名列前茅．

6.3 學生參加數學教學技能競賽表現出色

杭州師范大學數學師范生參加省、全國師范生教學技能競賽也取得了很好的成績，其中，2015年參賽學生是2014年6月《中學數學教學設計》網絡資源上線以來第一批參與“慕課+翻轉課堂”教學模式教學的學生．與前兩年相比，2015年不論在獲獎人數還是在名次上都有所突破，如，首次獲得浙江省高等學校師范生教學技能競賽數學組一等獎；首次獲得教育部舉辦的東芝杯中國師范大學理科師范生教學技能創(chuàng)新大賽數學組二等獎．

研究發(fā)現，參賽學生在教學設計、對教材中數學內容本質理解及課堂教學等方面都表現出色，這與《中學數學教學設計》新教學模式的學習及課程組教師的指導密不可分．

7 思考與建議

《中學數學教學設計》在精品資源共享課程背景下進行“慕課+翻轉課堂”的教學模式改革，不但為數學師范生創(chuàng)建了在線學習和交流的網絡學習環(huán)境，同時更為學生提供了中學數學教學技能演練的場所．這對促進數學師范生教學能力的提升，培養(yǎng)一批具有先進教學理念、扎實教學技能的優(yōu)秀教師后備力量起到了十分重要的作用．

但，課程改革仍在繼續(xù)，如何不斷更新、構建合適的網絡學習資源，以激發(fā)學生學習興趣，提高學生線上、線下參與度等問題，仍是課程組值得關注的課題．此外，改革課堂教學內容、創(chuàng)建與實施，以教師專業(yè)化為導向的教師職前培養(yǎng)、入職教育和職后培訓為一體，以自主、開放、綜合為特色的數學教師教育課程體系也是該課程建設今后努力的方向．

[1] 劉正偉．論學科教學論的范式轉換[J]．教育研究，2005，（3）：58-62．

[2] 袁維新．新課程理念下的學科教學論的反思與重建[J]．教師教育研究，2004，（4）：36-40．

[3] 楊啟亮．反思與重構：學科教學論改造[J]．高等教育研究，2000，（5）：65-68．

[4] 袁維新．新課程理念下的學科教學論的反思與重建[J]．教師教育研究，2004，（4）：36-40．

[5] 姜艷玲，國榮，付婷婷．翻轉課堂與慕課融合促進教學資源均衡研究[J]．中國電化教育，2015，（4）：109-113．

[6] 蔡寶來，張詩雅，楊伊．慕課與翻轉課堂：概念、基本特征及設計策略[J]．教育研究，2015，（11）：82-90．

[7] 劉繼斌，趙曉宇，黃紀軍，等．MOOC對我國大學課程教學改革的啟示[J]．高等教育研究學報，2013，（4）：7-9．

[8] 鮑慶龍，喬玉婷，李志遠．從MOOC到SPOC：在線教育對遠程軍事職業(yè)教育的啟示[J]．高等教育研究學報，2015，（2）：41-46．

[9] 王永固，張慶．MOOC：特征與學習機制[J]．教育研究，2014，（9）：112-120．

[10] 王海波．國外當前慕課發(fā)展中存在的問題探析[J]．復旦教育論壇，2015，（4）：25-30．

[11] 陳正，尤嵐嵐．德國高校MOOCs教育利弊得失的經驗與啟示[J]．高校教育管理，2015，（3）：58-61．

[12] 吳萬偉．“慕課熱”的冷思考[J]．復旦教育論壇，2014，（1）：10-17．

[13] 葉波．翻轉課堂顛覆了什么——論翻轉課堂的價值與限度[J]．課程·教材·教法，2014，（10）：29-33．

[14] 李夢，蔡建東．國內外翻轉課堂知識圖譜研究[J]．數字教育，2015，（3）：14-19．

[15] 顧繼玲．聚焦“基本數學活動經驗”[J]．數學教育學報，2016，25（1）：34-37．

[16] 方均斌，梁凱，朱玲．數學問題教學的五個探索點[J]．數學教育學報，2016，25（1）：47-50．

[17] 朱哲民，賈冰．數學探究教學SIRA評價標準建立的嘗試[J]．數學教育學報，2016，25（1）：57-60．

[18] 黃友初．教師課堂教學行為的四個要素[J]．數學教育學報，2016，25（1）：72-74．

[19] 張銳，毛耀忠，楊敏，等．數學師范生教學實踐性知識的形成和發(fā)展研究[J]．數學教育學報，2016，25（1）：80-83．

[20] 姚一玲，方業(yè)成，孔企平．基于TEDS-M的職前數學教師知識研究[J]．數學教育學報，2016，25（2）：55-58．

[責任編校：周學智]

Application Research on Combining Flipped Classroom and MOOC Model in the Course of Mathematics Teaching Design in Middle School

YE Li-jun1, SI Hai-xia1, TANG Xiao-min2

(1. College of Science, Hangzhou Normal University, Zhejiang Hangzhou 310018, China;2. College of Science, Huzhou Normal College, Zhejiang Huzhou 313000, China)

Combining flipped classroom and MOOC model in the course of mathematics teaching design in middle school provide an opportunity for strengthening the mathematics teaching in normal university and middle school, promoting pre-service teacher’s teaching skill, and implementing the teaching idea of learning first then teaching, shifting from focus on effective teaching to effective learning. Based on perfecting online course resources and constructing three-dimensional teaching material, we reformed the teaching methods, teaching places, evaluation pattern, and so on. The implementation of course improved the classroom teaching quality and pre-service teacher ' mathematics teaching skills indeed.

MOOC; flipped classroom; mathematics teaching design in middle school; course construction

G420

A

1004–9894（2016）06–0076–04

2016–08–10

教師教育國家精品資源共享課程建設項目——中學數學教學設計（ZX13007001003）；浙江省高等教育教學改革項目——地方高師院校中學數學卓越教師培養(yǎng)核心課程建設及教學改革實踐研究（JG20160151）

葉立軍（1969—），男，浙江建德人，教授，博士，碩士生導師，主要從事數學教育研究.