高小伶　李志河

摘 要：傳統教學模式中學生學習缺乏主動性，影響了創(chuàng)造性思維和學習能力的培養(yǎng)，而翻轉課堂教學模式結合了課堂教學和網絡教育的優(yōu)勢，顛倒了教與學的過程，幫助學生更好地自主學習和個性化學習。本文基于翻轉課堂教學理念，設計與開發(fā)了初中數學網絡教學系統，旨在探討翻轉課堂視角下如何使教學活動實現真正翻轉，進而提高教學效果和學習質量，為中學數學實施翻轉課堂教學提供一定的思路。

關鍵詞：翻轉課堂；初中數學；網絡教學系統

中圖分類號：TP315 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2016）21-0047-04

一、引言

新課改的實行、網絡技術的快速發(fā)展都在促使教育模式發(fā)生變化?；旌蠈W習將傳統教學方式的優(yōu)點和網絡學習的優(yōu)勢有效整合，充分發(fā)揮了教師引導和監(jiān)控教學過程的主導作用，也更好地體現了學生作為學習過程主體的主動性[1]。翻轉課堂作為一種混合式學習模式，學生可按照自己的節(jié)奏和接受能力學習，學習過程中遇到問題能夠及時得到教師的個別化指導，使學習變得主動。

2007年美國林地公園高中化學教師喬納森·伯爾曼等錄制課堂教學視頻，然后上傳到網絡，缺課的學生在家觀看教師上傳的教學視頻進行自主學習，在課堂上互動交流解決學習中的疑惑[2]。翻轉課堂教學理念應運而生。云計算、平板電腦、電子書包等技術在教育領域的應用使翻轉課堂得到進一步推廣。國外一些學校也逐漸開始實施翻轉課堂教學。目前國內翻轉課堂理論方面的研究占大多數，輔助翻轉課堂教學的網絡教學系統的研究較少。本文從解決初中數學教學中存在的課堂容量大、知識內容多、學生學習比較被動的問題出發(fā)，在深入了解翻轉課堂教學特點的基礎上，設計和開發(fā)了初中數學網絡教學系統，以此來增強學生學習的自主性和學習中的互動性，進一步改善教學效果，實現真正意義的翻轉。

二、翻轉課堂概述

1.翻轉課堂內涵

鐘曉流認為翻轉課堂是一種新型教學模式，具體指在信息化環(huán)境中，課程教師給學生提供以教學視頻為主要形式的學習資源供學生課前觀看和學習，在課堂上師生進行作業(yè)答疑、交流互動、協作探究[3]。翻轉課堂顛倒了教學流程，將知識內化放在課上，在課堂外學習新知識。師生角色也發(fā)生轉變，翻轉課堂中教師主要提供學習指導，學生在教師指導下，可以按自己的節(jié)奏和接受能力進行學習。

本文認為應該在翻轉課堂課前和課中兩階段的基礎上，增加課后復習階段[4]。學生在課前登錄網絡教學系統，觀看教師提供的教學資源進行學習；課中，教師組織學生討論交流，初步探討學習過程中遇到的問題，對于仍未解決的問題采用個性問題個別指導和共性問題集中指導相結合的方式來指導學生，進一步引導學生總結知識，促使深入學習的發(fā)生；課后學生多方面反思，不斷鞏固練習，彌補學習中的不足。

2.翻轉課堂教學模式

許多國內外學者結合自己的教學實踐深入研究翻轉課堂，總結歸納了多種比較典型的翻轉課堂教學模型。美國富蘭克林學院 Robert Talbert教授曾在“線性代數”這門課程的教學中采用翻轉課堂教學模式，總結多年教學經驗并提出包含課前和課中兩階段的翻轉課堂結構模型[5] 。張金磊等教授在此基礎上引入了信息技術和活動學習來更好地支持翻轉課堂的實施。本文深入分析了翻轉課堂已有的教學模型，結合翻轉課堂在教學中的實踐，設計了包含課前自學、課中講解、課后復習三個階段的翻轉課堂結構模式，如圖1所示。

（1）課前自學：課前教師通過分析學習者特征和學習內容，明確本節(jié)課的教學目標，然后精心制作微視頻，上傳到網絡教學系統供學生課前自學[6]。教師也可以使用網絡上已有的適合自己教學內容的優(yōu)質視頻資源。學生課前登錄網絡教學系統，通過觀看教學視頻、多媒體課件等資源進行學習，可點擊視頻中的“暫停鍵”、“回退鍵”自定步調和反復觀看。遇到問題可以在論壇發(fā)帖，和老師同學在線交流。最后通過做課程習題檢測自己的學習情況，發(fā)現學習中存在的問題，進一步學習和思考。

（2）課中講解：教師在課堂上依據學生課前自學情況針對性地講解有關知識。在課堂活動環(huán)節(jié)組織學生積極交流、協作探究、共同解決疑惑，進而完成知識內化。對于學習中仍存在問題的學生給予個別化指導或者全體指導。

（3）課后復習：課后學生反思自己的知識掌握情況，進一步鞏固練習來加深對知識的理解和記憶，對所學內容進行總結和提升。

三、初中數學網絡教學系統設計

1.系統需求分析

傳統教學模式存在以下問題：（1）學生在學習過程中處于被動地位。教師教授新知識仍采用傳統的講授法，沒有在課堂上給予學生自主學習、獨立思考的空間及相應的引導。學生大多數時候還是扮演著聽眾的角色，和老師的交流互動不夠。由于中學課時限制和考試要求，初中數學每節(jié)課的課容量很大，學習能力較差的學生只能接受一部分知識，課堂中知識掌握效率不高。（2）學生課后學習遇到的問題不能及時解決。學生在課后需要做大量的練習來鞏固學過的知識，并且學習過程中遇到問題時得不到及時指導，影響了學生學習的興趣和信心。課堂中教師以講授新知識為主，幫助學生答疑解難只能在短暫的課間時間進行，學生的疑惑得不到很好的解決。

為了解決傳統教學模式存在的問題，在翻轉課堂實施中需要借助網絡教學系統來輔助學生進行課前自主學習，遇到問題可以與老師在線討論。課前，老師需要將課程知識相關的課件、教學視頻等上傳到該網絡教學系統，學生通過在線觀看或下載觀看完成知識的學習，學習中遇到問題可以和老師通過論壇在線交流，或在課堂活動中面對面交流。所以系統需要設置登錄注冊、上傳下載教學資源、查看相關信息等模塊，實現師生在線交流。

2.系統結構

系統分為學生、教師、管理員3個模塊，每個模塊之間既相互聯系又相互獨立，各個模塊可分為若干部分，系統結構如圖2所示。

（1）學生模塊

學生在課前借助該網絡教學系統自主學習，所以學生模塊應設置用戶注冊登錄、新聞公告、課程簡介、教師信息和自主學習五方面功能，其中自主學習設置了教學大綱、教學視頻、多媒體課件、課程習題、在線交流五部分。

用戶注冊登錄：用戶首次使用系統時需要注冊，點擊注冊按鈕，輸入名字、性別、電子郵箱等信息即可注冊。若已有登錄系統的賬號，可使用賬號密碼直接登錄。登錄系統時需從數據庫提取用戶信息，以此檢驗用戶提交的信息是否和數據庫信息一致，不一致則顯示登錄失敗，停留在當前頁面。

教師信息：學生想要了解課程教師的相關信息（如教師姓名、畢業(yè)院校、聯系方式等）時可以點擊教師信息模塊查看。當學生學習遇到困難時，可通過查看教師信息與其取得聯系，在線交流或面對面交流。

教學大綱：學生首先通過教學大綱來了解學習內容的重難點，這樣在之后的學習中就能合理分配自己的學習時間。

教學視頻：進入系統首頁點擊導航項“教學視頻”，就可以看到一系列的教學視頻列表，選擇需要的視頻點擊，既可以在線觀看，也可以選擇下載再觀看。

多媒體課件：點擊“多媒體課件”，可以下載所需要的課件。

課程習題：該網絡教學系統提供了各個章節(jié)的課后練習題，每當學生學完一部分內容時，可以通過課程習題模塊進行針對性的在線練習。

在線交流：學生學習過程中遇到問題時可以與老師、同學通過論壇發(fā)帖交流溝通，及時解決問題，激發(fā)學習興趣。

（2）教師模塊

課程管理：教師需要按照學習進度對教學大綱和課程內容及時更新，進行課程管理。

資源管理：教師需要負責教學資源（如教學視頻、教學課件等）的上傳和下載，也要保障教學資源可以正常使用。

題庫管理：教師需要不斷更新題庫內容，針對不同學習水平的學生設置不同難度的試題，真正做到因材施教，個別化教學。

論壇管理：教師和學生可以在學習過程中或學習之后通過論壇在線交流，教師要負責帖子發(fā)表和帖子回復，對學生提出的問題作出詳細的指導和講解。

（3）管理員模塊

信息管理：系統管理員負責師生信息的錄入、查詢、修改、刪除、統計和保存等。

管理體系建設：管理員負責系統管理體系的建設，只有遵守系統建設體系的用戶才能進入系統，管理員對不符合規(guī)定的用戶限制權限，用戶不能訪問系統。

系統資源配置：包括系統軟件、硬件的配置。本系統運行環(huán)境為數據庫服務器：SQL Server 2005及以上版本；瀏覽器：IE、UC等兼容；系統：Windows XP及以上版本。

系統維護：系統管理員在系統運行發(fā)生故障時對系統進行維護，提高系統性能，進而保證系統正常運行。

3.系統分析圖

（1）教師用例圖

教師用例圖包含登錄系統、課程管理、資源管理、題庫管理、論壇管理等如圖3所示。

（2）順序圖

順序圖是對對象之間的交互進行描述，它表示對象之間消息傳遞的時間先后順序。順序圖用二維圖表示，其橫縱軸分別是交互對象、對象之間發(fā)送的消息。學生登錄系統，點擊進入教學視頻界面，選擇需要的視頻下載。順序圖如圖4所示。

四、系統的功能實現

1.主要技術

ASP.NET可以使用VB、C#等通用語言編譯運行，適應性強。SQL Server是基于服務器端的中型數據庫，具有數據處理效率高、可跨越多種平臺使用等優(yōu)點。該系統采用B/S 模式，開發(fā)平臺為Microsoft Visual Studio 2010，開發(fā)語言為ASP.NET，后臺開發(fā)數據庫為SQL Server2008。

2.系統主要功能模塊的詳細設計

（1）管理員信息管理模塊

該模塊包括學生前臺顯示查看信息內容和列表，后臺管理員添加、修改、刪除信息，信息類別管理等功能部分。管理信息的界面如圖5所示。

（2）教學視頻信息管理模塊

翻轉課堂結構模式中學生學習在課前進行，課前老師需要制作好各節(jié)學習內容的視頻上傳到網絡教學系統供學生自學。教學視頻必須短小精干，大約十分鐘左右，因為中學生注意力分散，持續(xù)保持時間較短。學生在學習過程中可以通過暫停鍵、往返鍵、快進鍵來控制學習進度，對于之前學過的內容也可以通過觀看視頻來重新學習，溫故而知新。課前環(huán)節(jié)的完成為翻轉課堂結構模式課中環(huán)節(jié)的有效展開奠定了基礎。該模塊設置了管理員添加、修改和刪除教學視頻及教學視頻信息前臺顯示等功能。教學視頻信息顯示的界面如圖6所示。

（3）論壇管理模塊

該模塊對翻轉課堂結構模式的三大環(huán)節(jié)都提供了支持。學生在課前自學過程中，遇到不懂的問題可以在論壇發(fā)帖，通過和老師同學交流溝通來解決，仍然有疑惑的地方可以在課堂師生互動交流環(huán)節(jié)請教老師。老師在課前仔細查看論壇中學生互動內容，了解學生的困惑，然后在課堂上詳細講解這些知識點。學生課后也可通過論壇深入交流和學習。該模塊設置了師生發(fā)布、回復消息，管理員管理信息等功能。

五、結束語

新課程改革提倡的以“學生”為中心的教學模式要求發(fā)揮教師主導作用的同時體現學生主體地位。翻轉課堂將知識的傳授放在課下，課堂上主要進行知識內化，更加符合學生的學習規(guī)律，是先學后教的一種形式，能夠提高學生自主學習、獨立思考的能力。翻轉課堂大范圍的推廣和實施仍面臨很多問題，如對教師而言，開發(fā)輔助翻轉課堂實施的優(yōu)質教學資源是個很大挑戰(zhàn)，還有如何督促學生課前高效率的自學等。但翻轉課堂教學模式必將為教學改革提供新思路和新方向。

參考文獻：

[1]何克抗.從Blending Learning看教育技術理論的新發(fā)展（上）[J].電化教育研究，2004（3）：1-2.

[2]孫麗梅.翻轉課堂教學模式在初中數學教學中的應用研究[D].遼寧：遼寧師范大學，2014.

[3]鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究，2013（1）：60-62.

[4]李志河，劉志華.高職院校3D Max課程中的翻轉課堂教學設計[J].現代教育技術，2014（4）：33-37.

[5]RobertTalbert.Inverting the Linear AlgebraClass-room[EB/OL].http：//prezi.com/dz0rbkpy6tam/inverting the linear algebra classroom.

[6]艾賢明，李媛媛，陳仕品.基于DBR的翻轉課堂教學應用研究[J].中國教育信息化，2015（19）：29-31.

（編輯：楊馥紅）