智能時代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革
——以浙江師范大學(xué)附屬澤國高級中學(xué)實踐為例

□馬 駒 張夢麗 宋崇濤 何文濤

2021 年7 月，國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室發(fā)布《數(shù)字中國發(fā)展報告（2020 年）》，指出截至2020 年底，我國中小學(xué)（含教學(xué)點）互聯(lián)網(wǎng)接入率實現(xiàn)100%，98.35%的中小學(xué)已擁有多媒體教室。人工智能在教、學(xué)、管、考、評等方面的優(yōu)勢日益凸顯，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸走向深度融合。學(xué)校教學(xué)過程、方法、手段、平臺都在發(fā)生著深刻的“變革”[1]。其中，課堂教學(xué)模式的改革一直是全國教育改革的重點領(lǐng)域。2020 年8 月，浙江省教育廳辦公室發(fā)布了《關(guān)于實施全省中小學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力提升工程2.0 的通知》，提出進一步加大校本教師培訓(xùn)力度以適應(yīng)智慧教育教學(xué)需要。浙江省根據(jù)智能教育的實踐需求，對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的本土化問題進行了較為成功的探索，解決了翻轉(zhuǎn)課堂難以適用于獨立性、自主性不足的中小學(xué)生教學(xué)的基本問題[2]。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的優(yōu)勢

翻轉(zhuǎn)課堂的雛形最早可追溯到19 世紀初的一個實驗：學(xué)生提前學(xué)習課中核心內(nèi)容的紙質(zhì)版資源，課上基于學(xué)生的學(xué)習基礎(chǔ)，開展小組合作解決問題的教學(xué)活動。其中，美國Robert 教授提出的以課前、課中為分界的翻轉(zhuǎn)課堂結(jié)構(gòu)最為經(jīng)典。[3]翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)教學(xué)流程的“先教后學(xué)”逆序為“先學(xué)后教”[4]：課前學(xué)生需通過觀看微課和完成針對性練習來達到對基礎(chǔ)知識的理解記憶，課中則是針對學(xué)生反饋的問題，開展更加深入的高層次認知活動和少量的測評，促進學(xué)生認知的進一步深化。翻轉(zhuǎn)課堂強調(diào)教師的教學(xué)引導(dǎo)作用，突出學(xué)生的學(xué)習主體地位，在信息技術(shù)尤其是智能技術(shù)的支持下，可幫助學(xué)生將自己的學(xué)習方式由被動學(xué)習轉(zhuǎn)為主動學(xué)習。相比傳統(tǒng)教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂具有明顯優(yōu)勢。

（一）突破傳統(tǒng)課堂的教學(xué)局限

與傳統(tǒng)課堂在限定的時間（一堂課40 分鐘）與空間（教室）中傳授知識相比，翻轉(zhuǎn)課堂不受時間與空間的限制，可隨時、隨地、重復(fù)地觀看學(xué)習視頻，這在一定程度上可以解決因突發(fā)狀況導(dǎo)致學(xué)生無法按時上課而錯過學(xué)習的問題。

（二）有利于差異學(xué)生的因材施教

傳統(tǒng)課堂課中的知識傳授面向全體學(xué)生，教學(xué)內(nèi)容普適化。翻轉(zhuǎn)課堂為學(xué)生提供了自主學(xué)習的機會，學(xué)生可依據(jù)自身能力選擇性觀看課前學(xué)習資源。個性化的學(xué)習方式更適合處于不同能力水平的學(xué)生，有助于分層教學(xué)、因材施教，改進傳統(tǒng)課堂“一刀切”的做法。

（三）創(chuàng)新傳統(tǒng)課堂的教學(xué)理念

傳統(tǒng)課堂中教師扮演傳遞知識的角色，學(xué)生扮演接受知識的角色，很容易造成知識的填鴨式“灌輸”。翻轉(zhuǎn)課堂逆序教與學(xué)，更加注重學(xué)生的個性化學(xué)習、注重多方面的交互學(xué)習，打破了傳統(tǒng)課堂“以教為主”的教學(xué)理念。

（四）重構(gòu)傳統(tǒng)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)課堂以教師講授為主，學(xué)生被動接受知識。而翻轉(zhuǎn)課堂顛覆教與學(xué)，由“先教而后學(xué)”轉(zhuǎn)向“先學(xué)而后教”；由“注重學(xué)習結(jié)果”轉(zhuǎn)向“注重學(xué)習過程”；由“以教導(dǎo)學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W(xué)定教”，此類變化使得翻轉(zhuǎn)課堂重構(gòu)了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的現(xiàn)實困境

（一）師生教學(xué)角色的轉(zhuǎn)換

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的有效實施需要智能技術(shù)的支持，智能技術(shù)的介入，打破了原有的教師—學(xué)生二元場域。[5]教師層面，翻轉(zhuǎn)課堂重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)的同時，重新定位了教師的職能。教師不僅是知識的傳遞者，還是視頻制作者、活動的組織者與監(jiān)督者。學(xué)生層面，學(xué)生不再是被動的學(xué)習接受者，而是能夠主動學(xué)習、自主學(xué)習的智能時代學(xué)習者。然而現(xiàn)實中學(xué)生固有的思維惰性難以在短時間內(nèi)被糾正，需要長時間的引導(dǎo)才能適應(yīng)智慧教學(xué)模式。

（二）視頻教學(xué)資源的配置

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)采用的微課視頻質(zhì)量直接影響著教學(xué)目標的達成。好的微課視頻需要具備針對性，知識點分組、分塊呈現(xiàn)，邏輯清晰、結(jié)構(gòu)合理、生動有趣、互動性強。然而，一線教師在視頻制作方面存在不足，所制作的微課多是借助PPT 進行知識點講解的類型，對學(xué)生沒有吸引力，難以調(diào)動學(xué)生的積極性。[6]

（三）智慧教學(xué)平臺的搭建

翻轉(zhuǎn)課堂的有效實施離不開智慧教學(xué)平臺的支撐，需積極依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動通信等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建智慧學(xué)習平臺。智慧學(xué)習平臺可以進行智能化學(xué)情分析，提供及時的互動反饋、可視化分析、評價學(xué)生的體質(zhì)健康、學(xué)業(yè)水平、教學(xué)質(zhì)量等，極大提高教育管理的運行效率。

翻轉(zhuǎn)課堂的三大困境彼此密不可分，無論是師生角色的轉(zhuǎn)變，還是視頻的精心制作等，都需借助技術(shù)之“智慧”加以輔助，才能成功構(gòu)建智慧翻轉(zhuǎn)課堂。

三、智能時代翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革的經(jīng)驗

智能時代的學(xué)校教學(xué)需要以智慧課堂為載體，智慧翻轉(zhuǎn)課堂是智慧課堂的一種重要形式，智慧翻轉(zhuǎn)課堂的構(gòu)建離不開制度、軟硬件、課程開發(fā)與評價方式的變革。浙江師范大學(xué)附屬澤國高級中學(xué)（以下簡稱“澤中”）的智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革就形成了自身的特色。

（一）建立強力制度保障

智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有效實施的前提在于強有力的制度保障、不違反底線的原則和嚴格的約束。首先，學(xué)校成立了智慧教育工作領(lǐng)導(dǎo)小組，在四個方面開展保障工作：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及數(shù)字終端建設(shè)、數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)、培訓(xùn)師資、經(jīng)費。其次，學(xué)校制定了切實詳細的工作方案，確定工作重點和時間節(jié)點，確定責任處室和責任人員，有序推進此項工作的實施。再次，由于智能時代智慧型教與學(xué)會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)涉及教師與學(xué)生的隱私，為防止信息泄露，還需要有嚴格的約束和底線原則，為此學(xué)校制定了相應(yīng)制度，強調(diào)不違反底線的“三不”原則，即不外泄數(shù)據(jù)、不違背法律、不隨意篡改數(shù)據(jù)。對于違反原則的行為，學(xué)校將給予嚴格的懲罰。[7]最后，設(shè)定激勵性規(guī)制，以鼓勵師生積極參與到智慧翻轉(zhuǎn)課堂的教與學(xué)中去。制度使智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的開展多了一層保障。

（二）建設(shè)智慧物聯(lián)網(wǎng)綜合系統(tǒng)與一站式移動管理終端

學(xué)校不斷加強與科技公司的合作，建設(shè)智慧校園教學(xué)集群（校園業(yè)務(wù)管理信息平臺、智能教育平板電腦學(xué)習平臺、教育會務(wù)課務(wù)應(yīng)用平臺、校園教學(xué)資源庫平臺等）、智慧校園建設(shè)集群（綜合布線系統(tǒng)、智能化校園網(wǎng)絡(luò)、有線電視系統(tǒng)、校園廣播系統(tǒng)、中心機房系統(tǒng)、校園電視臺系統(tǒng)、數(shù)字化智能微格教室系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、LED 大屏顯示及多媒體觸摸查詢系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等）、智慧校園生活集群（智慧食堂系統(tǒng)、門禁與車行系統(tǒng)、感知閱覽室系統(tǒng)、校園一卡通系統(tǒng)等）、智慧校園環(huán)境集群（綠色教室系統(tǒng)、空氣質(zhì)量系統(tǒng)等）和智慧校園移動集群（移動終端系統(tǒng)、電子書包系統(tǒng)等）一體化的智慧物聯(lián)網(wǎng)式綜合系統(tǒng)，使智慧校園在提升學(xué)校辦學(xué)實力的同時，在實現(xiàn)育人的目標上真正發(fā)揮作用。

（三）打造綜合化智慧教室

學(xué)校借助智慧系統(tǒng)，建設(shè)集智慧教學(xué)、人員考勤、資產(chǎn)管理、環(huán)境智慧調(diào)節(jié)、視頻監(jiān)控及遠程控制于一體的復(fù)合教室和實驗室，為學(xué)生搭建多樣化的智慧教育平臺。以班級為單位，每個班級以智能觸控的一體機和平板電腦為硬件基礎(chǔ)，結(jié)合互動教育軟件和云教育平臺，開展高效率教學(xué)，實現(xiàn)數(shù)字教育資源海量存儲、快速索引、實時分享、在線作業(yè)、在線輔導(dǎo)、在線評價等。同時積極利用先進的信息技術(shù)激發(fā)課堂活力，并建立學(xué)科教學(xué)分析平臺和學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)平臺，抓好學(xué)生的學(xué)情分析，開展基于平板電腦的課堂智慧教學(xué)，幫助師生更好地參與教學(xué)。同時，為減輕人工閱卷的負擔，引進網(wǎng)絡(luò)閱卷系統(tǒng)，實現(xiàn)了智慧化成績分析和一生一份成績分析單。用大數(shù)據(jù)自動分析學(xué)生考試成績，智能生成統(tǒng)計報表，讓學(xué)生充分了解自己的學(xué)習情況，進行更有效的學(xué)習。教師則通過反饋結(jié)果“因材施教”。打造綜合化智慧教室的目的是通過人工智能技術(shù)與教育的深度融合，改變教育、創(chuàng)新教育，探索人工智能賦能教育的教學(xué)方式，為教與學(xué)帶來更好的體驗。

（四）開發(fā)智慧課程及智慧評價方式

搭建智慧教室的目的是服務(wù)課程教學(xué)。學(xué)校在數(shù)字化教材和課程的建設(shè)上，不斷突破創(chuàng)新，建立專題教育網(wǎng)絡(luò)課程。不僅開發(fā)了一批基于“多點觸控”技術(shù)背景下的高中數(shù)字化互動教材，還建設(shè)了一批專題教育網(wǎng)絡(luò)課程，并在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理等學(xué)科中先行實施。在此基礎(chǔ)上，不斷深入研究和開設(shè)信息技術(shù)類的選修課程，通過與專業(yè)技術(shù)機構(gòu)的合作，開發(fā)校本教材，充實與完備共享型教學(xué)資源庫。為了個性化評估教與學(xué)，智慧教育需要更具“智慧”的教育評價方式，學(xué)校依靠云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實現(xiàn)教育管理與教學(xué)過程中各種數(shù)據(jù)的采集、存儲與分析，并通過可視化技術(shù)進行直觀的呈現(xiàn)，為學(xué)業(yè)成就評價、體質(zhì)健康評價、教學(xué)質(zhì)量評估提供更全面、更準確、更科學(xué)的分析結(jié)果。

（五）構(gòu)建智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

在學(xué)校制度的保障下，依托智慧教室、智慧課程和智慧評價，借助教育云平臺的海量資源，師生可以參與課前、課中、課后教與學(xué)活動的全程設(shè)計、實施與評價。課前教師能夠隨時隨地快速備課并同步至云端，課中師生可借助互動軟件實現(xiàn)學(xué)習的及時反饋，這為學(xué)生提供了更加開放、便捷、個性的學(xué)習環(huán)境。借助該環(huán)境，學(xué)校構(gòu)建了基于智慧教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（見圖1）。

該模式包括課前、課中和課后三個階段。課前教師可根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)情來制訂并且優(yōu)化每堂課的教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生進行基礎(chǔ)知識學(xué)習，課中重點解決本節(jié)課的重難點，使教學(xué)更具有針對性，更有效地幫助學(xué)生學(xué)習，課后重點進行學(xué)生的個性化提升。

1.課前——智慧翻轉(zhuǎn)課堂式預(yù)習，以學(xué)導(dǎo)思

圖1 基于智慧教育理念下的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

在課前階段，教師通過平臺發(fā)布預(yù)習任務(wù)、課程和作業(yè)測試，并將微課推送給學(xué)生，學(xué)生依據(jù)章節(jié)和知識點進行有針對性的、可選擇的課前學(xué)習、練習，從而完成學(xué)習目標。學(xué)生學(xué)習產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會及時反饋給教師，教師據(jù)此預(yù)設(shè)課堂教學(xué)任務(wù)，從而提高教學(xué)的有效性和課堂質(zhì)量。

2.課中——智慧翻轉(zhuǎn)課堂式生成，深入文本

在課中階段，學(xué)生擁有成果展示及與同學(xué)交流協(xié)作的機會，此階段教師承擔著監(jiān)督、指導(dǎo)的角色。在學(xué)生展示交流過程中，教師負責收集學(xué)生的共性問題，然后基于學(xué)生的共同問題設(shè)計更為深入的活動，讓學(xué)生通過協(xié)作的方式進行探究，并在此過程中給學(xué)生點撥指導(dǎo)，通過師生互評的方式進行知識的總結(jié)與升華。

3.課后——智慧翻轉(zhuǎn)課堂式延伸，個性化提升

在課后階段，教師可根據(jù)學(xué)生在課前測試和課中學(xué)習的情況，有針對性地開發(fā)相應(yīng)的微課資源或測試題，并將其上傳至智慧教學(xué)平臺，學(xué)生可根據(jù)平臺提供的資源庫、題庫和試卷庫，自主化選擇適合自己的學(xué)習內(nèi)容，以此實現(xiàn)學(xué)生的課后個性化指導(dǎo)與提升。另外，借助智能教學(xué)平臺中的共建共享也可將教師貢獻的個性化學(xué)習資源進行聚合，不斷豐富學(xué)校的校本化資源。

智慧翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式很好地解決了當前翻轉(zhuǎn)課堂在實踐中遇到的技術(shù)困境。

要想實現(xiàn)信息技術(shù)與課堂的高度融合，真正成為“智慧學(xué)校”，學(xué)校還需在校本研修中繼續(xù)發(fā)力，深入學(xué)科組，深入課堂，狠抓落實，全面提升教師智慧教學(xué)能力，從而促進學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量不斷提升。