基于主题设计的“反转”教学模式实践的策略分

　　一 “反转”教学模式及其教学实践意义
　　1 “反转”教学模式
　　近两年，一种源起于美国的新型教学形态“反转教学”逐渐引起我国教育研究者和教学一线教师的关注，反转教学（Flipped Instruction），也称作翻转课堂（Flipped Classroom）。简单来讲，反转教学模式就是在信息化环境中，将以往课内由老师讲解的学习内容以视频、课件等形式上传至互联网上，借助网络媒介及多种智能终端，让学生以自学的方式在课前完成知识学习，课堂的大部分时间是师生之间、生生之间进行答疑、讨论、探究和解决问题的一种教学过程。“传统教学过程中知识传授主要是通过课堂教学来完成，知识内化则需要学生在课后通过作业练习或者实践来完成，在翻转课堂上，这种形式受到了颠覆，知识传授通过信息技术的辅助在课堂外完成，知识内化则在课堂内经老师和同学的协助完成，从而形成了翻转课堂”。反转教学通过将知识传授环节提前至教师课堂授课之前，在教师提供的学习框架内，学生自行安排学习进程，自主学习完成学习目标，传统教学过程中作业、练习、问题解决等知识的深加工阶段放置于课堂内进行，促使学生积极主动参与课堂教学，师生共同协作探究解决问题、交流学习成果。
　　国外最早的翻转教学实践出现于2000年，美国迈阿密大学的Maureen 在“经济学入门”课程中采用了反转教学模式，但并没有引起外界的注意。真正引起轰动的是2007年科罗拉多州林地公园高中的两位化学教师Jon Bergmann和Aaron Sams，他们使用很简单的技术手段录制了课程PPT的讲解过程上传到网络，学生在课前观看教学视频，在课堂上就存疑的部分与教师讨论并在教师辅导下完成作业，受到了学生的广泛欢迎。2011年，Jon Bergmann出版了专著《翻转你的课堂：时刻惠及课堂上的每位学生》，该书受到了国际教育技术协会（ISTE）的大力推荐。
　　国内对反转教学的研究仍处于认识和尝试阶段，一些研究者小心谨慎地在实践中检视反转教学模式的本土化问题，张金磊、赵兴龙和曾贞发表的研究成果围绕翻转课堂的起源、形态和特征，构建出翻转课堂的教学模型，也提出了在教学实践过程中所呈现出的局限性和问题，较能代表我国当前反转教学研究的理论水平。在教学实践方面，国内外在中小学课堂开展反转教学的案例较多，我国重庆江津聚奎中学的“翻转课堂”引起了广泛关注，他们在语文、数学、英语等8门学科中进行了反转教学实践，教师制作大量教学视频上传至学校服务器中，学生通过平板电脑终端课前观看视频，课堂讲授时间从40分钟降为15分钟，把更多时间交给师生交流讨论。实验结果测试和调查分析表明88%的学生提高了学习兴趣，63%的学生认为作业完成的质量更好，17%的学生认为增加了学业负担。国内较少在大学课堂开展反转教学，仅有少数研究者在大学英语、思政课、信息技术公共课教学中进行了实践探索。反转教学模式的优势在于学习者真正成为课堂主体，主动参与学习的意识增强，那么一个新的教学形式如何与我国教育实践相结合、找到最佳契合点值得我们去探索。
　　2 主题教学
　　主题学习（Theme study）是20世纪90年代在美国兴起的一种以学生为中心的，强调通过广泛的主题探究而非拘囿于某一学科领域来运作的教学模式，即学习内容不以领域知识自身的体系结构来组织展现，而以某个主题作为主线，教学活动的设计以及教学资源组织始终围绕主题，学生借助信息化资源和环境，主动探究式学习的过程，是一种教学过程中学习者自主学习能力、协作学习能力、解决问题能力得以提高的有效途径。
　　目前在教学设计理论和实践中，对主题教学设计我国教育研究者总结探索了一些符合实际的方法和手段，主题的设计有宏观（一个跨学科的主题系统）、中观（主题单元）和微观（案例）层面的设计，也可以是跨学科主题设计、多科主题设计或单科主题的设计。在本研究中我们根据实际情况将教学设计定位于中观层面，即以单学科为主的主题单元设计模式。
　　3 实践反转教学模式的现实意义
　　教育部在最新发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》中提出，到2020年需形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，其中明确提出了“培养学生信息化环境下的学习能力”和“推动信息技术与高等教育深度融合，创新人才培养模式”的发展任务。前者具体指增强学生在网络环境下提出问题、分析问题和解决问题的能力。后者指加快对课程和专业的数字化改造，创新信息化教学与学习方式，提升个性化互动教学水平，创新人才培养模式，提高人才培养质量。因此，在教学实践中进行反转教学探索研究有两方面的意义。
　　首先，满足学习型社会对个人终身学习能力的素质要求。一个人的自主学习能力无论对于社会发展、教育变革还是个体成长，都具有极为重要的意义，自主学习能力既是教育者重要的教育目标，也是学生获取知识、发展技能的重要条件和途径。反转课堂教学模式的优势主要在于它鼓励学习者去发现和重构他们所获得的信息，进而促使学生主动去探索研究要解决的问题，积极地思考，在课堂上有更多的时间与教师的交互，在问题的讨论、解决过程中，使学习成为一种充满意义、富有建设性的活动。学习者在理解知识并把它转化为个人知识的过程中，构建了自身对知识的理解框架，从而能够学会学习，完善终身学习能力与自我发展能力。
其次，有利于更新教师教育观念，丰富教学手段和方法，推进大学课堂教学方法和手段的改革。反转教学通过改革传统的课堂教学组织形式，改变以知识掌握为主线的课堂组织思路，突出自主学习能力和问题解决能力培养，以学生创新思维形成为主线，构建以能力培养为中心，以活动设计和组织为载体的新型教学模式，积极推动学习者作为主体参与教学过程，在教学实施过程中重视学生全面发展，真正践行“以学生为中心”的教育理念。
　　二 教学设计组织与实施
　　1 知识模块的重组——主题划分
　　经过慎重筛选，笔者选择教育技术学专业的主干课程“网络教育应用”进行反转教学模式的实证研究。该课程主要研究网络在教育中应用的基本理论和技术、网络学习环境和网络学习平台的建立、网络课程 建设、学习资源建设以及网络教育的评价等内容，是一门理论与实践相结合的课程。课程内容涉及教与学理论、远程教育、网络技术、教学设计、信息处理等内容，涉及科目杂而宽泛，具有较明显的跨学科特征。选择这门课程的另一个原因是该课程的学习过程中涉及大量的网络环境下教与学的理论和实践，该课程一般在学生大三进入专业课学习阶段开设，学生经过两年的专业基础知识学习己具备了较好的网络环境下学习的意识和实践技能，基本具备反转教学开展的信息素养要求。
　　经过课程组前期的教学分析和研究讨论，决定采用单学科的主题单元设计，即主题直接来自某一学科科目，这种主题方式组织结构较为简单，知识体系以单学科为主线，辅以其他学科的知识，教师在教学设计和组织实施时比较容易把握。我们将“网络教育应用”的教学内容划分为6个主题模块。第一个模块“网络教育应用概述”采用传统的课堂讲授学习方式，旨在通过教师课堂授课使学生掌握网络教育的概念定义、主要研究对象、研究内容及该课程的学习目标。其中重要的是向学生阐明我们反转教学开展的实施过程、必要性和学习流程，让学生对接下来的学习模式做前期准备，包括在教师引导下做一次反转教学流程的小测试，再充分了解学生的感受和遇到的困难，对出现的问题做具体分析，指导学生调整学习方法。另外5个主题模块的划分和教学目标如表1所示。主题模块划分确定后，紧紧围绕着每个主题单元的教学目标设计教学资源和组织教学活动框架，把原属于教育学、心理学、传播学、计算机技术、网络技术等科目的领域知识以主题单元要达到的教学目标为中轴串联起来。每个主题单元模块下又分若干分专题，分专题类似于支架教学法里的支架，它不是由教师事先准备的科目知识，也不是分属于各个主题单元下的小节，是学生对主题单元模块学习后需完成的专题任务，主要形式以主题单元知识点在实践中的应用为主，如相关案例分析、综合问题解决、社会调查等。
　　2 教学资源和环境的设计
　　课程组对成功的反转课堂案例分析后结合“网络教育应用”课程教学思路，决定利用成熟的课程自动生成平台（如我校课程中心的卓越网络课程建设平台）开展反转教学，这样教师可以将更多精力放在教学设计和组织上。
　　在“网络教育应用”课程翻转课堂中，教学流程由课前自主学习部分和课堂教学两部分构成，具体模式在下一小节详述。课前自主学习是反转教学成功的关键，如何保证学生课前的学习真正发生了，即通过自主学习知识真正发生了转移并有初步的知识内化，这个阶段的学习过程中教师要起到两个关键作用，一是搭建学习支架，我们在每个主题单元学习中都给出清晰的需完成学习目标要求和学习流程指导，以及课前学习完成之后学生在课堂教学阶段要做什么准备工作和需完成的学习任务。二是能够引发学习兴趣的学习资源，借鉴一些反转课堂的成功经验，我们利用Adobe Presenter精心制作了课前自主学习视频，反转课堂的视频学习资源不同于我们以往的精品课程的视频表达形式，目前精品课程的视频课堂多以教师讲授的正面视角或辅以PPT播放的形式，时长以30～40分钟能够展开一节课内容为主，但这种视频在反转课堂中并不适用。由于反转课堂教学模式中学生课前自主学习的内容是初次碰到的新知识，学生对这些知识还没有相应概念，也没有建立一系列知识点间的关联，对大部分学生来说靠自我管理较难坚持看完过长的视频，因此，一个主题单元的教学视频由若干不超过10分钟的视频片段组成，每个视频片段里讲授一个或几个知识点，在学习指导中明确给出学生观看视频的次序和知识关联图。
　　利用Adobe Presenter录制反转课堂学习视频不同于以往PPT单调播放的模式，重点是随着PPT的展示录制了教师讲解的声音，随着讲解可以在视频中任意批注，还可以插入视音频多媒体资源，从学生视角来看颇有传统课堂中思维跟随教师黑板讲授的感觉，可以减少学生在自主学习中可能产生的孤独感。
　　3 教学活动设计
　　反转教学通过对学科知识传授和知识内化的颠倒安排，将传统课堂的教学环节和时间做了重新规划安排，学科知识的获取和传授前移至课前进行，课堂变成师生解决问题、协作探宄的场所，学生带着问题带着明确的学习目标而来，教师真正做到了有目标地授业解惑，极具个性化的、有的放矢地教学。反转教学的课堂结构较之传统课堂有明显的改变，师生角色关系也发生了根本性变化，这种变革带来的效果主要在于鼓励学习者能够积极地思考，主动重构他们所获得的信息，主动去探宄要解决的问题，在问题的讨论、解决过程中，学习者理解知识并把它转化到个人知识体系中。
　　美国富兰克林学院Robea Talbe教授经过多年反转教学实践总结出目前大家比较认可的翻转课堂模型，笔者以此流程为基础，在教学实践中根据课程性质和教学需要摸索了一套反转教学组织流程图（见图1）。该教学流程由专题单元知识学习（个人自主学习）→分专题探究学习（小组协作学习）→课堂问题解决→小组专题学习成果汇报一总结反馈五个阶段组成。
　　（1）课前自主学习部分
　　课前学习部分是反转教学的关键环节，将新知识的学习提前到课堂之外并不意味着只是简单地让学生通过观看视频资源自学，这一阶段的目标是让学生通过学习发现问题、积极思考，激发其对某些问题探究的欲望，因此教师在此阶段的教学设计可能要比传统的授课备课更为深入，要慎重判断学生的“最近发展区”，对教学内容、教学目标和材料的取舍都要做认真研究。我们在实践中设计了3个教学环节：
　a.学习指导。在教学支持平台每个主题单元中详细给出本主题的学习流程导图，第一个学习步骤就是要求学生的学习从认真阅读学习指导开始，其中给出了学习目标、知识点关联、学习的关键步骤、视频观看指导等。
　　b.自主学习。此环节学生主要以自主探究为主开展学习活动，在网络学习支持系统平台上教师提供丰富的学习资源，以PPT视频资源为主，辅以网页形式的文本资料、案例、视频资料等。在网络学习支持系统中以围绕主题单元的知识地图形式制作导航链接，方便学生点击观看。考虑到在传统课堂里多数学生习惯于当“沉默的大多数”，因此在观看完每段视频后，教师根据 以往教学经验和学生在自主学习时与教师交互中提出的疑惑，会列出一些该视频知识点学习中学生常见的问题引导学生积极思考，要求学生在课堂授课中就这些问题与师生展开讨论，这些预设问题主要是为了解决传统课堂中学生习惯于听而不愿意积极表达的现象而设置的引导性提纲，要求学生思考讨论的问题不仅限于此。
　　c 小组协作学习。自主学习阶段完成后进入分专题协作学习阶段，分专题任务的目的主要是引导学生在解决实践性任务的过程中积极探索，初步学会综合运用所学知识解释真实情境中的现象和规律，通过与学习伙伴的合作，培养其与他人协作沟通的能力，学习同伴间多种解决问题的思路和策略可以启发个人的思维，在争论协商中培养学生的创新意识。我们在每一主题单元中设置了若干候选分专题，供协作小组自由选择感兴趣的专题任务深入研究。协作学习前由教师主导，将不同水平和不同认知风格的学习者组成3～5人学习小组。由协作学习小组自己协商选择分专题和分工后，组长首先给教师提交一份小组学习方案，说明专题研究内容、小组分工安排、进度安排和研究实施路线等；其次是在小组协作学习期间，将小组学习方案录入课程学习平台，利用系统的“跟踪学习进度”模块监控小组学习任务的落实情况。实践证明，这个措施起到了监控小组协作学习的作用，由于学习进度完成情况能够显示在学习平台上，每个小组成员都能按期自觉完成自己负责的专题任务，最后每个协作小组在课堂授课前就研究的分专题完成一份汇报PPT。
　　（2）课堂问题解决部分
　　反转教学模式的课中学习部分相较于传统课堂最大的优势是通过师生的交互加快了知识内化的进程，学生解决问题的目标明确，学习动机强烈。教师为了解决问题讲授的目的也很明确，真正在课堂中做到个性化施教、差异化授课。课堂学习部分我们安排的流程是提问讨论20分钟、汇报与分享15分钟、总结与测试10分钟。
　　在课前自主学习和协作完成分专题任务中学生已经积累了相当多的疑惑和问题，在课前部分教师利用QQ群、Email、网络学习平台论坛等交互工具和学生进行交流和指导。指导每组学生对典型问题进行梳理，准备在课堂授课中展开讨论，同时教师在课下对相关问题做充分准备，对每组的学习情况做到心中有数。在教学实践中如果学生对某一主题单元疑难问题较多，要在20分钟内全部解决时间比较紧张，我们的做法是教师统一回答共性的重难点问题，其他问题指定理解较好的小组配对讨论解答，往往学生互相帮助解答问题时气氛非常热烈，表现出强烈的责任感和主动性。
　　汇报与分享阶段由各协作小组推荐的汇报人分享完成的分专题学习成果，不但要求汇报人发表研究结论，还要详细地讲解完成任务的思路和采用的信息处理方法和技术，汇报完毕其他协作小组可以提出质疑并提供新思路。最后，由教师对本次学习过程予以总结，主要清晰勾勒所学知识的关联结构，巩固重点、疑难知识点，根据实际情况对一些容易混淆的概念进行简单测试，进一步强化。然后布置课后作业，布置下次教学的课前学习部分。至此，完整的一轮反转课堂教学流程结束。
　　4 反转教学中的交互实现
　　反转课堂相较于传统课堂的最大变化是教学过程中交互关系的变化，教学流程的“颠倒”使得教师在课堂上不再是教学活动的中心，而变成学习活动的倡导者和组织者，教师要善于运用多种教学策略，精心设计学习活动，促进学生在活动中完成知识内化。从表象来看，反转教学引起的是课堂时间的重新分配，师生关系发生了显著变化。传统课堂上教师单向灌输式授课，真正学生在作业、质疑、运用知识解决问题等阶段需要老师指导和交流的时候，师生反而处于分离状态，如果学生此时不积极向外界寻求帮助，则对知识的掌握程度就看个人的学习能力了。反转教学模式通过调节讲课时间，将一部分授课交给学生课前自学完成，课上时间用于陪伴学生解决其在知识内化过程中出现的问题。这样的变革实质上带来了教学过程中师生、生生交互关系的三个变化。
　　第一，传统课堂教学模式中学生获取知识主要来源于教师的讲解和教师主导的学习活动中，近年来反转教学模式的实现得益于信息技术、网络技术的快速发展，使得学习者可以在丰富的网络学习资源环境中，通过“同化”和“顺应”机制，以机具个性化的自主学习方式进行知识加工，构建个人知识结构。反转教学模式的课前学习部分，学习者通过观看教师提供的丰富教学视频，独立主动地通过学习支持系统平台对外部学习资源进行获取、加工和总结反思，在这个过程中，学习者的知识结构和认知策略都会发生相应变化，学习者还可以通过如电子笔记、在线测试、作业提交等一些外显的操作行为，将自己的阶段学习成果反馈至网络学习支持系统，让教师进行学习评价，我们把这种交互行为定义为学习者与学习资源的交互，这种信息交互形式有别于传统课堂教学模式的交互方式。
　　第二，有学者研究认为教学交互的信息流具有不对称性与复杂性。在教学交互过程中，教学内容信息基本上是流向学习者的量远远大于流向传者教师的量。这就是典型的以教师为中心的课堂中师生信息交互的现状，教师在讲授中无法知晓学生对知识的理解程度，只是按既定的教学计划和经验来授课，因此就谈不上因材施教、答疑解惑，学生在课堂中只是被动接受信息，在课后作业时才能深入思考，仔细咀嚼，尝试运用知识来解决问题，不能及时得到老师的帮助和反馈评价。而反转教学流程让学生在课下完成初步的知识吸收，将课堂时间交还给学生，促使学生在课堂上积极思考，主动就需要解决的问题寻求老师同学的帮助，在师生、生生交互过程中知识整合内化的效率得以提升，将课堂变成了学生高度参与、真正“以学生为中心”的课堂。
第三，反转教学中的交互具有明确的目的性。在课堂教学中师生、生生间的交互一定要以达到教学目标、完成知识建构为目的，如果交[ 第一论文 网]互内容不在既定的计划和设计中，过程不被监控和引导，那么教学效果一定是打折扣和无意义的。在上述反转教学流程的描述中表明，无论是课前的自主学习、小组协作学习中，还是课堂讨论、成果汇报环节中，都需要教师在教学设计和教学准备中精心设计学习活动，事先列出引导性的问题提纲 ，课前对学生的汇报成果进行检查并反复与学生沟通修改，这些措施是开展反转教学中保证教学质量的必要监控手段。
　　5 教学效果评价
　　本期“网络教育应用”课程结束后，我们通过学生成绩分析、访谈、教师教学评价的方式对教学效果进行了评估，总结为以下两点：①反转教学模式的实施明显激发起学生主动学习意识和综合运用知识的能力。我们在教学实践中对学生学习的评价方式做了较大改革，学生成绩由卷面成绩、小组协作学习过程性评价、课堂评价三部分组成。量化考试比重的调整改善了以往学生平时学习中少参与、不主动、缺少兴趣、临近期末死记硬背的学习惯性，当学生了解到他们平时参与的学习活动、学习行为和学习成果与成绩有着直接的关联后，逐渐从被动完成布置的学习任务到积极主动参与教学活动，从课程教学的旁观者到主题教学活动的热情策划者和执行者，唤起了学生对所学知识的好奇和兴趣。课堂讨论和答疑给予了每个学生同样的尊重和展现自我的机会，真正体现了学生主体的教学理念。最终的卷面成绩分析显示，低分段学生明显减少。②反转教学模式的实施明显提升了教师教学热情和教学能力。随着教学流程的深入开展，课堂内外的交流和答疑拉近了师生情感，教师的信息化教学技能得以提高，评教结果显示，学生对教师满意度大幅提高。
　　三 实施反转教学的挑战和思考
　　反转教学模式优化了传统课堂教学的结构，激发了学生主动学习的热情，有利于培育学生创新思维和批判性思维，给教师开拓了教学改革的新思路，但教学过程是复杂且多变的，任何一种教学模式都不是万能药，反转教学模式也有其局限性，主要体现在：
　　其一，学科的适应性。查阅文献和国内外成功案例，反转教学的案例大多集中在数理、信息等理工学科，这些学科知识点逻辑关系清晰，有完整的术语表达体系，描述规范，学习的难点在于如何运用这些原理、规律去解决现实情境中碰到的问题，反转教学将学习过程中这一困难阶段放置于老师和同伴共同协商的环境中帮助完成，有力促进了知识转化的效率。由于人文社会类学科教学内容涉及面广，教师在授课中与学生思想的碰撞、情感的交流是教学中密不可分的一部分，如何在人文社会类学科中开展反转教学并取得良好教学效果还有待实践中探索总结。另外，高校反转课堂的实践应尽量选择小班制的专业课程，在公共课教学中实现反转教学模式对教师的课堂组织能力是极大的考验，若课堂中师生、生生问不能充分展开讨论和答疑，则教学活动必然流于形式，教学效果欠佳。本文选择的课程“网络教育应用”在“教育中网络技术的运用”这一主旨统领下涵盖多学科内容，教学过程重在基本理论指导下的实践，要求学生要有大量的网上实践活动，对此类便于开展案例教学、任务驱动教学、项目教学法的课程经实践检验比较适用反转教学。
　　其二，教师专业能力的制约。在反转教学实践中教师的专业能力和信息化素养是教学成功与否的关键因素。教学视频制作、教学活动设计和教学过程管理是开展反转教学中对教师教学技能提出的三大挑战。为了满足学生课前自主学习需求[ 第一论文 网]，教师要制作大量学习视频资源，构建一个完善的网络学习支持系统。在课前学习阶段教师还要及时通过QQ、Email、论坛等远程交互工具及时与学生沟通，监控学习进程，课堂授课中讨论交流的引导和控制对教师是智慧和技能的双重考验。实事求是地讲，教师开展一次反转教学所付出的劳动量远远超过传统课堂的备课量，在教学实践中到底有多少教师愿意改变已经很熟练的传统课堂模式而去尝试反转教学还是个未知数。但反转教学却给教师提供了一种教学新思路，通过反转教学的开展更新教师教育理念、提升了教师信息化素养和专业技能。
　　其三，学生自主学习能力的影响。反转教学是基于信息技术的教学过程，反转教学模式开展的基础是学习者要有良好的网络自主学习能力和获取加工信息的技能，学习者要具备在网络环境中能够进行信息获取、知识加工、沟通交流和评价反馈四类自主学习行为，同时，在课前学习阶段学生要自主安排学习进度，判断学习成效，进行自我学习过程监控，对习惯于传统授课模式的学生来说碰到的首要问题是调整自己学习方法和习惯，因此如何提高学生网络自主学习的能力成为反转教学模式能否长远发展的关键。
　　四 结语
　　现在大学课堂上教师普遍感受越来越难以将学生吸引到课堂里来，原因之一就是信息技术的发展使得学生获取知识的渠道多元化，不再完全依赖教师的课堂授课也能完成学习目标，学习者个体学习风格、知识基础的差异也使学习者追求个性化学习和自主学习。反转教学可以说是顺应时势，能较好满足时代发展对教学手段和方法提出的变革需求。
　　在“网络教育应用”课程的教学实施中，我们以主题教学设计为主线，辅以围绕主题的分专题学习任务完成为目标，组织实施了反转教学模式的尝试，教学过程中包含了自主学习、协作学习、项目驱动法、支架教学等多种教学策略的运用。实践证明，反转教学模式能更好地体现“教师主导，学生主体”的教育理念，真正落实学生在教学活动中的主体地位，改变以往以知识学习为导向的学习行为，培养学生自主学习和协作的态度和方法，能够加快学习者学会独立解决问题的进程。
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