基于構(gòu)建課程知識(shí)技能樹(shù)進(jìn)行知識(shí)顆粒切割的翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)

布亞芳 申騫 張郃生

摘 要：知識(shí)顆粒切割和翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)是翻轉(zhuǎn)課堂中綱領(lǐng)性設(shè)計(jì)?；诟呗殞W(xué)生不認(rèn)真完成翻轉(zhuǎn)課堂課前預(yù)習(xí)教學(xué)任務(wù)這一假設(shè)前提，提出了含檢測(cè)環(huán)節(jié)的課程翻轉(zhuǎn)實(shí)施模式并確定了翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)施流程，明確采用知識(shí)技能樹(shù)對(duì)課程進(jìn)行知識(shí)顆粒的切割。顆粒的切割具有層次結(jié)構(gòu)、符合認(rèn)知負(fù)荷規(guī)律，簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：知識(shí)顆粒;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)是在現(xiàn)代教學(xué)過(guò)程中教師對(duì)自身所扮演角色重新定位的一種有效手段。本文研究提出“翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路”和“知識(shí)顆粒切割”是翻轉(zhuǎn)教學(xué)關(guān)鍵性設(shè)計(jì)的論點(diǎn)，并針對(duì)大部分高職生不能自覺(jué)完成翻轉(zhuǎn)教學(xué)課前預(yù)習(xí)的現(xiàn)狀，認(rèn)為翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路必須要有課前預(yù)習(xí)效果檢驗(yàn)約束機(jī)制。依據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論的層次結(jié)構(gòu)，對(duì)具體施教的《道路工程材料》課程進(jìn)行知識(shí)顆粒的有序切割，為類(lèi)似課程開(kāi)展翻轉(zhuǎn)教學(xué)提供參考。

一、課程教學(xué)環(huán)境分析

高職院校目前的教學(xué)課堂現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，調(diào)查研究表明2/3以上的學(xué)生課上經(jīng)常聊天、玩手機(jī)或睡覺(jué);66.73%的同學(xué)認(rèn)為老師在教學(xué)中念PPT照本宣科，教學(xué)內(nèi)容不能引起他們的興趣，師生互動(dòng)少，老師理論聯(lián)系實(shí)際少，只是單方面接受信息使得學(xué)習(xí)效率低，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果[2]。

（一）高職教學(xué)大環(huán)境分析

高職學(xué)生學(xué)習(xí)情緒化比較突出，動(dòng)力與學(xué)習(xí)興趣不夠也是學(xué)生的常態(tài)。學(xué)生只學(xué)習(xí)感興趣的知識(shí)，且學(xué)習(xí)積極性持續(xù)時(shí)間較短。對(duì)難懂枯燥的知識(shí)基本提不起興趣。有相當(dāng)一部分學(xué)生上課不帶筆、本，一學(xué)期下來(lái)教材都是沒(méi)有動(dòng)過(guò)。

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的日新月異也讓人們對(duì)那些需要靜下心來(lái)仔細(xì)思考學(xué)習(xí)的知識(shí)漸漸變得沒(méi)有耐心，特別是青少年學(xué)生普遍自控力不夠。

（二）課程教學(xué)小環(huán)境分析

道路工程材料課程的總課時(shí)為108學(xué)時(shí)，教學(xué)目標(biāo)是在掌握道路材料的基本知識(shí)、實(shí)踐技能的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)檢測(cè)員資格證書(shū)的相關(guān)要求，具備運(yùn)用國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，正確地選擇材料、科學(xué)地檢測(cè)材料、合理地使用材料的能力，能夠進(jìn)行礦質(zhì)混合料、水泥混凝土、瀝青混合料及無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的配合比設(shè)計(jì);認(rèn)識(shí)新材料的種類(lèi)、新技術(shù)新工藝的發(fā)展趨勢(shì)。主要涵蓋礦質(zhì)混合料、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料、水泥混凝土、瀝青混合料四大模塊的知識(shí)體系，內(nèi)容多、課時(shí)少。為了不降低課程的標(biāo)準(zhǔn)，教師企圖用量大、節(jié)奏快的授課方式增加課容量。顯然這不是面向問(wèn)題的教學(xué)方式，而是面向?qū)ｎ}的教學(xué)方式，學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)效果還增加教師負(fù)擔(dān)。教師只知道本次課講授了什么內(nèi)容，卻回答不出本次課解決了學(xué)生的什么問(wèn)題。學(xué)生的反應(yīng)也只有“老師，我都快吐了，你給我一次塞的東西太多了！”

教師主要通過(guò)建筑材料檢測(cè)試驗(yàn)動(dòng)畫(huà)視頻、PPT講解、案例分析過(guò)程等三大途徑進(jìn)行教學(xué)。對(duì)照戴爾學(xué)習(xí)之塔，這種教學(xué)方式學(xué)生參與度很低，上課兩周后的學(xué)習(xí)保持率僅為35%。道路橋梁工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)同時(shí)招收普高生源和中職生源，課堂表現(xiàn)一般普高生優(yōu)于中職生，但是專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)中職生優(yōu)于普高生。學(xué)習(xí)力與個(gè)體特性二者之間有較大差異。教學(xué)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些學(xué)生說(shuō)“老師，你講的這些我都學(xué)過(guò)了”，而另外一些學(xué)生會(huì)問(wèn)“老師，什么是連續(xù)級(jí)配？”

二、翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路

目前全國(guó)已經(jīng)全面展開(kāi)基于微課資源建設(shè)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)浪潮，這一變革很好的貫穿了“以學(xué)生為主體”的現(xiàn)代教學(xué)理念。課前學(xué)生可以通過(guò)線上觀看微課學(xué)習(xí)資料先自主學(xué)習(xí)，課中與老師互動(dòng)達(dá)到內(nèi)化知識(shí)、答疑解惑的目的。學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的時(shí)間合理有效的安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，還可根據(jù)自己的理解水平，對(duì)線上微課資料進(jìn)行暫停、回放等操作，以方便復(fù)習(xí)或做筆記。

作者經(jīng)問(wèn)卷調(diào)查后認(rèn)為，大部分翻轉(zhuǎn)教學(xué)研究都有一個(gè)假設(shè)前提——學(xué)生在課前能主動(dòng)自覺(jué)的完成線上微課學(xué)習(xí)任務(wù)。但事實(shí)上這點(diǎn)是很難做到的。學(xué)生自身有限的自控力、微課內(nèi)容的精彩程度、有效的監(jiān)督力度、外界干擾等因素，都有可能導(dǎo)致課前學(xué)習(xí)達(dá)不到預(yù)期的目的甚至中斷。

基于以上原因在進(jìn)行具體課程翻轉(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)，建立一套檢驗(yàn)約束機(jī)制以保證翻轉(zhuǎn)教學(xué)行之有效的實(shí)施，據(jù)此再開(kāi)展翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)的資源建設(shè)。結(jié)合之前研究人員提出的微課教學(xué)模型應(yīng)用[1，4]，作者經(jīng)實(shí)踐總結(jié)出一個(gè)含約束檢驗(yàn)機(jī)制、利于教師實(shí)施操作的翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)思路，

翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)思路對(duì)每次翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施所需教學(xué)資源都提出了明確的要求，包括課前預(yù)習(xí)小測(cè)、微課視頻、PPT、教學(xué)案例、試驗(yàn)操作虛擬動(dòng)畫(huà)、課后自學(xué)導(dǎo)案等等。從預(yù)習(xí)小測(cè)，到碎片視頻輕松學(xué)習(xí)、重點(diǎn)重復(fù)，再到教師管控下的課堂獨(dú)立完成案例，已然是一個(gè)有檢驗(yàn)約束的、由淺入深形成遞進(jìn)模式的知識(shí)內(nèi)化過(guò)程。

三、知識(shí)顆粒切割

Sweller從教學(xué)設(shè)計(jì)角度把認(rèn)知分為三種負(fù)荷：外在認(rèn)知負(fù)荷、內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷、相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷[5]。學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)越少，相互之間的關(guān)聯(lián)性就越少，內(nèi)在認(rèn)知負(fù)荷愈小。我們的學(xué)生學(xué)習(xí)注意力平均程度僅僅維持在十分鐘左右。導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)課堂微視頻的制作也必須“短小精干、目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)明確”，這就需要對(duì)教材進(jìn)行認(rèn)知負(fù)荷理論分析，進(jìn)行由易到難、由淺入深的知識(shí)顆粒切割。

層次結(jié)構(gòu)分析理論是把研究對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)，把復(fù)雜的知識(shí)依次分解成各組成元素，形成有序遞進(jìn)的梯隊(duì)結(jié)構(gòu)。通過(guò)完成底層目標(biāo)逐一向上推進(jìn)直至實(shí)現(xiàn)研究對(duì)象的總體目標(biāo)。層次結(jié)構(gòu)分析法表現(xiàn)出人們的思維基本特征：判斷、分解、綜合。該方法非常適用于翻轉(zhuǎn)課堂資源建設(shè)時(shí)基于課程知識(shí)技能樹(shù)進(jìn)行知識(shí)顆粒的切割。

課程團(tuán)隊(duì)首先依據(jù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案制定出課程總體目標(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)……直至分解成知識(shí)顆粒。不再切割的原則是知識(shí)點(diǎn)可以在微課中不超過(guò)十分鐘即可表述清晰，所包含的知識(shí)點(diǎn)是中等認(rèn)知水平的學(xué)生認(rèn)知負(fù)荷承受范圍內(nèi)的。并針對(duì)“ 水泥力學(xué)性質(zhì) ”內(nèi)容，根據(jù)認(rèn)知負(fù)荷理論，遵循遞進(jìn)式啟發(fā)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行知識(shí)顆粒的切割，。從水泥強(qiáng)度測(cè)定原理到水泥強(qiáng)度評(píng)定再到水泥強(qiáng)度等級(jí)檢驗(yàn)，體現(xiàn)的是知識(shí)體系由易到難的過(guò)程梯隊(duì)層次。在水泥強(qiáng)度等級(jí)檢驗(yàn)?zāi)K，體現(xiàn)的是平行層次關(guān)系;在水泥強(qiáng)度評(píng)定模塊，從水泥強(qiáng)度計(jì)算到強(qiáng)度鑒定方法，再到強(qiáng)度評(píng)定案例，體現(xiàn)的是推進(jìn)層次關(guān)系。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)道路工程材料課程翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)的研究，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)的關(guān)鍵，由此來(lái)確定翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施流程及教學(xué)所需各種教學(xué)資源。其次是知識(shí)技能樹(shù)合理的知識(shí)顆粒切割，最后逐步完成每個(gè)知識(shí)顆粒翻轉(zhuǎn)教學(xué)案例、視頻等教學(xué)資源的準(zhǔn)備?；趯?shí)施翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式時(shí)學(xué)生很難完成課前學(xué)習(xí)任務(wù)的假設(shè)，提出了一個(gè)含檢測(cè)機(jī)制、便于教師實(shí)施的翻轉(zhuǎn)教學(xué)簡(jiǎn)潔實(shí)施模型?；跇?gòu)建的課程知識(shí)樹(shù)，從認(rèn)知負(fù)荷理論出發(fā)提出知識(shí)顆粒層次切割的方法，其優(yōu)點(diǎn)是不同教師可根據(jù)自己對(duì)課程體系的理解程度，進(jìn)行個(gè)性化顆粒切割，可大可小，并可以留出類(lèi)似圖4式的拓展空間。知識(shí)體系層次化切割好之后，教師可以根據(jù)自己的時(shí)間，合理安排，逐漸豐富課程翻轉(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來(lái)建設(shè)翻轉(zhuǎn)課堂資源。這對(duì)于面對(duì)教學(xué)、學(xué)生管理、科研等多項(xiàng)工作任務(wù)的教師而言，具有十分現(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

作者簡(jiǎn)介：

布亞芳（1978-），女，漢，河北省安國(guó)市，河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 大學(xué)本科，副教授，高職教育教學(xué)研究。

項(xiàng)目編號(hào)：SQ171074

項(xiàng)目名稱(chēng)：基于構(gòu)建課程知識(shí)技能樹(shù)進(jìn)行知識(shí)顆粒切割的翻轉(zhuǎn)教學(xué)設(shè)計(jì)——以道路工程材料課程為例。