孫 娜，田 園，黃 霞

（1.江蘇科技大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，江蘇 張家港 215600；2.江蘇科技大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212018）

1 背 景

伴隨著數(shù)字化技術(shù)成長(zhǎng)起來(lái)的新一代學(xué)習(xí)者，被學(xué)者們稱(chēng)為“數(shù)字土著”[1]，他們生活在一個(gè)被手機(jī)、電腦、iPad等數(shù)字科技包圍的時(shí)代，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在使用各種IT設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)上沖浪、信息交流與人際互動(dòng)；他們具有全新的認(rèn)知和學(xué)習(xí)方式，追求個(gè)性化，喜歡無(wú)拘無(wú)束的學(xué)習(xí)環(huán)境，突破時(shí)間和空間限制，快捷輕松地獲得信息，尤其偏愛(ài)圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)等多媒體可視化表達(dá)方式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)性強(qiáng)，熱衷于在探索發(fā)現(xiàn)中體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂(lè)趣，實(shí)現(xiàn)信息共享與協(xié)作學(xué)習(xí)。

根據(jù)“數(shù)字土著”學(xué)習(xí)者的特征，如何選擇合適的教學(xué)模式滿足學(xué)習(xí)者的需求，是當(dāng)前傳統(tǒng)教學(xué)改革所面臨的新挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)時(shí)間和地點(diǎn)都受限，課程設(shè)置一成不變，教材內(nèi)容陳舊，教學(xué)形式單一，書(shū)本上枯燥的字句、晦澀難懂的公式和定理，無(wú)法激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，無(wú)法滿足“數(shù)字土著”學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)的需求，也難以體現(xiàn)其個(gè)體差異性。起源于美國(guó)的翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐，為中國(guó)高等教育改革提供了有益的啟示。

2 理論基礎(chǔ)

2.1 美國(guó)IPSP課程混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)啟示

翻轉(zhuǎn)課堂（fipped classroom，簡(jiǎn)稱(chēng)FC）最早由美國(guó)科羅拉多州“林地公園高中”的兩位化學(xué)教師提出來(lái)，首次應(yīng)用于課堂教學(xué)，取得了較好的效果[2-3]。翻轉(zhuǎn)課堂的理念是將學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)傳授與知識(shí)內(nèi)化兩個(gè)階段進(jìn)行顛倒。學(xué)生在家先看視頻，自主學(xué)習(xí)新課，把不同的問(wèn)題帶到課堂進(jìn)行交流討論和協(xié)作學(xué)習(xí)，教師積極引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題。傳統(tǒng)課堂的教學(xué)流程是教師在學(xué)校講授新知識(shí)，學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，課后在家完成布置的作業(yè)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行鞏固和加強(qiáng)。IPSP課程（introduction to problem solving and programming，簡(jiǎn)稱(chēng)IPSP）是北美高校開(kāi)設(shè)的面向大一新生的選修課，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)類(lèi)型不同，主講教師采用講授式案例教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的自由深度思考能力，還能使學(xué)生形成較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)[4]。由IPSP課程混合式翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)踐可知，知識(shí)點(diǎn)類(lèi)型決定教學(xué)模式。教師應(yīng)通過(guò)分析知識(shí)點(diǎn)類(lèi)型特點(diǎn)，選擇不同的教學(xué)策略進(jìn)行教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最大化。傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)流程對(duì)比，如圖1所示。

圖1　傳統(tǒng)課堂與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)流程對(duì)比

2.2　基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（PBL）

基于問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（problem-based learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）最早于1969年由美國(guó)的神經(jīng)病學(xué)教授霍華德·巴羅斯（Howard Barrows）在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)[5-6]，最初主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)要圍繞具體而復(fù)雜的任務(wù)和問(wèn)題展開(kāi)，要求學(xué)習(xí)者自己掌控學(xué)習(xí)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、反思式學(xué)習(xí)和群組學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。

以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)法（lecture-based learning，簡(jiǎn)稱(chēng)LBL）最顯著的特征可概括為以問(wèn)題為導(dǎo)向的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)、以學(xué)習(xí)者為中心的自主學(xué)習(xí)和以小組為單位的合作學(xué)習(xí)3個(gè)方面，將學(xué)習(xí)融入復(fù)雜的有意義的真實(shí)性任務(wù)中，教師不直接講授知識(shí)，而是用問(wèn)題啟發(fā)學(xué)生，學(xué)習(xí)者通過(guò)自主探究和群組合作解決問(wèn)題，自主學(xué)習(xí)隱藏在問(wèn)題背后的學(xué)科知識(shí)，獲得解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[5-6]。從內(nèi)涵、教學(xué)形式、評(píng)估體系、實(shí)際效果4個(gè)方面對(duì)LBL與PBL進(jìn)行比較，見(jiàn)表1。

表1　LBL與PBL教學(xué)法比較

3 基于問(wèn)題導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模式本土化構(gòu)建

3.1 基于問(wèn)題導(dǎo)向的翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)（PFBM）模型設(shè)計(jì)

分析美國(guó)大學(xué)IPSP課程混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)高?！皵?shù)字土著”學(xué)習(xí)者特征，我們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)問(wèn)題導(dǎo)向式翻轉(zhuǎn)課堂混合式教學(xué)模型（PFBM），包括課前準(zhǔn)備、課堂互動(dòng)和課后鞏固3個(gè)功能模塊，如圖2所示。

（1）課前準(zhǔn)備模塊。教師在泛雅平臺(tái)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，將每個(gè)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)提煉出來(lái)，布置學(xué)習(xí)任務(wù)、發(fā)布視頻、課件等相關(guān)教學(xué)資料。學(xué)生利用課前時(shí)間觀看視頻并完成自主學(xué)習(xí)；在線與其他同伴進(jìn)行協(xié)作交流；完成作業(yè)并提交給教師，提取重難點(diǎn)知識(shí)帶到課堂。

（2）課堂互動(dòng)模塊。根據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題和作業(yè)完成情況，教師組織課堂教學(xué)。在教師的引導(dǎo)和協(xié)助下，學(xué)生以小組形式進(jìn)行協(xié)作探究，小組內(nèi)共同學(xué)習(xí)討論，解決問(wèn)題。對(duì)于重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)，由教師逐步解析和解惑，最后進(jìn)行總結(jié)和評(píng)估。

（3）課后鞏固模塊。學(xué)生根據(jù)課前遇到的問(wèn)題主動(dòng)進(jìn)行思考，查漏補(bǔ)缺，通過(guò)深度討論學(xué)習(xí)鞏固所學(xué)新知識(shí)，并對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行拓展，完成自測(cè)和單元測(cè)試。學(xué)生可以自定步調(diào)學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，既滿足多樣化的需求，又培養(yǎng)同學(xué)之間的協(xié)作能力。

圖2　問(wèn)題導(dǎo)向式翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模型（PFBM）

3.2 基于（PFBM）模型的應(yīng)用研究

1）研究對(duì)象。

以我校非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)2015級(jí)本科學(xué)生為研究對(duì)象，分為實(shí)驗(yàn)班（共70人）和基礎(chǔ)班（共61人）。實(shí)驗(yàn)班采用PBL+FC混合教學(xué)模式進(jìn)行授課，基礎(chǔ)班則采用LBL教學(xué)模式。

2）研究過(guò)程。

以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)基礎(chǔ)課程為實(shí)踐載體進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、組織和實(shí)施。本課程共32學(xué)時(shí)：理論24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，第11—18周，每周4學(xué)時(shí)，分理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)階段授課。根據(jù)知識(shí)點(diǎn)類(lèi)型的不同，采用不同的教學(xué)模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與組織活動(dòng)，考核采用過(guò)程性與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式計(jì)算成績(jī)。

第1階段（11—16周）為理論階段，教學(xué)內(nèi)容多為基本概念原理等陳述性知識(shí)，采用問(wèn)題導(dǎo)向+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式，即教師根據(jù)全書(shū)共7章內(nèi)容提煉知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)和問(wèn)題，分別與信息技術(shù)概述、信息在計(jì)算機(jī)中的表示、計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件、軟件工程基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)7章相對(duì)應(yīng)，見(jiàn)表2。學(xué)習(xí)者在課下觀看視頻，完成學(xué)習(xí)任務(wù)和作業(yè)；課上由教師組織學(xué)生分組討論，自主解決問(wèn)題，對(duì)于疑難問(wèn)題進(jìn)行精講，每個(gè)單元課程結(jié)束進(jìn)行在線測(cè)試。

第2階段（17—18周）為實(shí)驗(yàn)階段，多為算法和操作驗(yàn)證性的知識(shí)，采用案例教學(xué)+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式，即課下學(xué)生自主學(xué)習(xí)基本原理和操作步驟，課上教師結(jié)合教學(xué)案例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行操作性鍛煉，從而解決問(wèn)題。

表2　7個(gè)問(wèn)題對(duì)應(yīng)7個(gè)章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)

圖3　實(shí)驗(yàn)班與基礎(chǔ)班期末總評(píng)成績(jī)對(duì)比

4 結(jié)果分析與不足

4.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

從考核成績(jī)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)班平均分為74.9，基礎(chǔ)班平均分為71.1，實(shí)驗(yàn)班總體平均成績(jī)略高于基礎(chǔ)班，分布在各個(gè)區(qū)間的百分比情況如圖3所示。實(shí)驗(yàn)班成績(jī)占良和中的比例略高于基礎(chǔ)班，占其他成績(jī)的比例低于基礎(chǔ)班，說(shuō)明翻轉(zhuǎn)課堂+PBL的教學(xué)法能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，且更容易影響中等成績(jī)的學(xué)生，對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀和較差的學(xué)生影響不大。學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，其自制力和學(xué)習(xí)能力都較強(qiáng)，教學(xué)方法對(duì)其影響不大；學(xué)習(xí)成績(jī)差的學(xué)生，自制力相對(duì)較差，教學(xué)模式對(duì)其影響也不明顯。

70份調(diào)查問(wèn)卷圍繞3個(gè)問(wèn)題展開(kāi)，具體結(jié)果見(jiàn)表3。從問(wèn)卷調(diào)查來(lái)看，分析實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的滿意度達(dá)到72.8%，大多數(shù)學(xué)生樂(lè)于接受翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。

表3 實(shí)驗(yàn)班調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果分析

4.2 不足之處

翻轉(zhuǎn)課堂最重要的環(huán)節(jié)是學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)。如果學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差且自控能力差，那么將直接影響翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果。教師還需要加強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制，確保合理引導(dǎo)學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)。由于選取學(xué)生樣本人數(shù)較少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法反映普遍性。在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中還存在很多挑戰(zhàn)，如教師自身業(yè)務(wù)水平的提升以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、自我監(jiān)控能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力的提高等，值得我們深思。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析美國(guó)大學(xué)IPSP課程混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例和“數(shù)字土著”學(xué)習(xí)者特征，得到將翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行本土化的啟示，構(gòu)建基于問(wèn)題導(dǎo)向翻轉(zhuǎn)課堂混合教學(xué)模式，以國(guó)內(nèi)高校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程為例，探索運(yùn)用PBL教學(xué)方法實(shí)現(xiàn)由教→學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)→教模式的翻轉(zhuǎn)研究，以促進(jìn)PBL教學(xué)法和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國(guó)高等教育中的應(yīng)用。

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