翻轉課堂模式在計算機基礎課程中的應用研究

邢立峰　邢立群　張曉燕

摘 要：隨著信息技術在教育教學中的不斷發展，大學計算機基礎課程面臨學生基礎知識差異大、因材施教困難、課程容量大等現狀，這對傳統課堂教學模式提出了嚴峻的挑戰。本文從翻轉課堂的定義與特征、實施條件、實施過程闡述翻轉課堂模式在教學中的實踐應用，最后對翻轉課堂的教學效果進行了分析與評價。

關鍵詞：翻轉課堂；教學設計；教學評價；函數

中圖分類號：TP3-4

在《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》提出將培養大學生的綜合實踐能力和創新能力作為我國高校的重要教學任務后[1]。2010年7月《九校聯盟（C9）計算機基礎教學發展戰略聯合聲明》明確要求我國各個高校要進行以計算思維為核心的計算機基礎教學改革工作[2]。

如何開展教學才能提升學生的實踐能力、創新能力和計算思維能力，就成為當前計算機基礎改革的首要任務，為此國內外許多專家、學者對大學計算機基礎課程的教學模式和教學結構等進行了很多研究，在諸多研究中，翻轉課堂教學模式成為近幾年國內外探討較多的教學模式之一，從基礎教育到高等教育，涌現出不少成功案例。

1 翻轉課堂的定義與特征

所謂翻轉課堂，是在信息化環境中，課程教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對這些學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業答疑，共同進行協作探究和互相交流等教學活動的一種新型教學模式[3]。

翻轉課堂倡導“自主、協作、探究”的學習方式，其學習理論來自本杰明·布盧姆的掌握學習法；翻轉課堂將傳統課堂上對課程內容的直接講授移到課外，充分利用節省下來的時間去滿足不同個體的需求，使得學生的學習個性化；在該模式下學生進行獨立思考，經過主動查找資料、師生共同探討問題等環節，使得學生的自學能力、綜合應用能力、計算思維能力得到訓練和提高。美國教育技術專家Jeremy F.Strayer對此進行了實證研究[4]。

2 翻轉課堂的實施條件

2.1 自主學習能力。翻轉課堂形成了新型的教學結構：“學習知識在課外，內化知識在課堂”，因此對學生的自學能力和自我管理能力提出了要求：從能在教師的幫助下開展自主學習到自己能獨立完成學習任務。

2.2 信息技術能力。大多數學習資源都借助了信息技術手段，這就要求學生首先具備一定的信息技術能力，比如能夠熟練地使用windows系統，熟練地操作和應用各類網絡教學平臺，掌握常用的多媒體軟件的用法。

2.3 教師能熟練地編輯各類學習資源。為滿足不同認知風格與不同知識水平的學習者的需求，教師需要制作多種形式的教學資源，因此要求教師具有能夠完成常規學習資源的制作、管理、發布等任務的編輯能力。

3 翻轉課堂教學流程與實踐過程

3.1 課前問卷調查。為順利實施翻轉課堂教學活動，需要對學生計算機基礎的掌握程度、信息技術能力、自學能力、教學模式等進行課前問卷調查，根據問卷調查結果完成課前學習設計。如2014級信息與科學計算班計算機基礎課程的部分調查結果：

3.2 課前學習任務設計。課前學習任務設計本著以激發學生主動學習、提高學生學習興趣、滿足學生學習需求、創建自主學習氛圍為宗旨，從學習指南、課前學習資料、學習任務與評價方式、困惑與建議等幾個方面著手[5]。

（1）學習指南。為讓學生明確課前學習任務的掌握程度，教師可以將教學目標、教學重點、教學難點及其他知識點以具體實踐問題的形式寫成達成目標，同時給出對課前學習資源學習方法等的建議，為激發學生的學習興趣，再給出對課前問題完成情況的激勵辦法。如圖2所示：

（2）課前學習資料。課前學習資料可以是教材、教學視頻、網絡鏈接、課件等，其中最主要的是教學視頻，視頻以激發學生的興趣為宗旨，形式要多樣化。其制作流程如圖3所示：

（3）根據動機激勵模型ARCS[6]完成課前學習任務。ARCS模型是美國佛羅里達大學的約翰.M.凱勒教授于20世紀80年代提出的，該模型關注的是如何通過一系列動機理論進行充分分析，總結出能增強學習者動機的四個要素：1）Attention（注意）。開始教學時教師采用故事、音樂、視頻、游戲的角色扮演等形式提出與教學相關的問題，以引起學生注意，激發學習興趣，這是學生自主學習的先決條件。2）Relevance（關聯）。通過使用與學生非常熟悉的相關語句、事例或概念把教學目標和學習內容與學生的各種學習需求匹配起來，讓學生發現要掌握的目標知識與已有知識或生活經驗之間的聯系，并且能用這些新知識來解決生活中的實際問題。3）Confidence（信心）。選擇能幫助學生樹立信心的問題或案例，讓學生對成功擁有更高的期望，相信自己能夠取得成功，教師引導學生在努力程度與成果之間建立聯系。4）Satisfaction（滿意）。教師在活動的設計與評價的設計上要考慮到這一點，其目的是讓學生感覺所學知識有用，我做的還不錯，教師的評價很公平。

根據ARCS模式完成本節課的課前學習任務：1）通過列舉生活中銷售表、家庭開支表中常用數據統計等的有趣例子吸引學生注意力（A注意）；對照課本和教學視頻進行總結，在word文檔中按函數功能、函數名、函數語法格式將常用的基本函數列出來，并分別對每個函數舉一個與實際相關的例子。（本任務10積分）；2）參考“課前學習資料3”，自己思考生活中有哪些問題還可以用excel函數方便地解決，并舉出一到兩個案例，上課時隨機提問。（R聯系）；3）快速完成給定學生表中有關自己成績的各項數據統計；完成函數題庫中的10道題目，每題2積分。（R聯系）；4）將學生各科成績按學號順序填入excel表；參考教材和教師的視頻找到表中要用到的函數，完成其他問題。（C信心）；5）根據教學目標4找到正確的函數，完成銷售表中對應的問題嗎；選做“課前學習資料5”，能完成指定要求的本次作業成績加5積分。（S滿意）。

（4）困惑與建議。學生將課前學習任務中的困惑與建議記錄下來，在上課前一天通過網絡手段提交給老師，老師根據問題完成課堂教學設計。

（5）課堂學習形式預告。以流程圖形式簡要說明課堂教學組織形式，旨在使學生明確課前學習知識與課堂內化知識的聯系。

3.3 課堂教學設計

本節課的課堂教學設計：

（1）檢測（15分鐘）根據學生上傳的課前學習任務整理總結：1）提問的形式（用時10分鐘，隨機抽查某小組）：“你認為本節知識的重點與難點內容是什么？”闡述你的理由，并說說你為什么這樣想？（能勇于表述，不管對錯給5積分作為鼓勵；學生表述能得到各小組認可得10積分；若出現小組沒有回答或回答不上來，給他們一次機會，在后續的實驗中觀察該組的表現及實驗結果，若能完成則給5積分，否則扣除該小組10積分。）2）上機實驗的形式（用時5分鐘，每組都做）：對問題的總結與補充，并完成銷售表中相應的計算。實驗內容為統計出本班參加考試的學生人數。（能在給定時間完成得10積分；若出現沒有完成的，該小組成員找出原因所在？可以尋求其他組的幫助，同學之間互相幫助完成）。

（2）課上作業（用時10分鐘，提問形式）：給定sumif函數與countif函數這兩個函數的功能，要求學生利用Excel函數幫助檢索出其語法格式，然后利用這兩個函數統計出銷售表中電視的季度銷售總額和月銷售次數。（小組若能完成其中兩個任務得10積分；若沒完成，允許在下一次課上爭取回來，否則扣除該小組10積分）。

（3）協作探究（15分鐘，問題加實驗）：1）利用基本函數實現計算時，給定的案例是學生每門課均有成績，若某同學某門課成績沒有輸入任何值，這時用函數計算會出現什么問題呢？怎么解決出現的問題？（能通過實驗解決得10積分）；2）分組討論公式與函數的區別，對給定的問題通過實驗驗證相對引用與絕對引用的區別？（能通過實驗解決得5積分）；3）通過實驗計算各分數段學生的人數，其中各分數段的條件該怎么表示？（能想到辦法解決問題得10積分，能想到較好辦法的小組得15積分）。

（4）質疑、總結（用時5分鐘，師生以主題詞[7]為線索總結本節課內容，記筆記的方式，10積分）：1）本節課你學會了什么？2）你的疑惑是什么？3）你還能提出哪些實踐問題可用函數實現？用什么函數？（提示學生這個問題是與下節內容相關的課前設計之一）。

4 教學評價與教學效果分析

課堂教學一般有形成性評價和總結性評價兩類方式，形成性評價是非正式的，針對正在進行的活動，隨時檢查，通常計成平時成績；而總結性評價是正式的，通常用在一個單元或一門課結束之際，計成考試成績。由于翻轉課堂模式下學生學習情況在課上一直被監控，學生隨時進行自我檢測，老師關注的是學生高階學習能力的培養，所以翻轉課堂模式適應形成性評價。

將傳統教學模式與翻轉課堂模式下學生完成實踐項目的情況進行對比，得出翻轉課堂模式下學生對windows應用能力、word文字處理能力、excel數據管理能力、PPT操作能力及信息技術應用能力均有較大的提升；協作交流等活動的開展很大程度上激發了學生的學習動機，提高了學生的課堂參與度；翻轉課堂模式下學生能用計算思維展開對新知識的學習和實踐問題的解答，無形中提高了計算思維能力。

5 翻轉課堂模式在教學中的局限性與總結

翻轉課堂模式有效地解決了“因材施教難”的問題，同時對于培養學生的協作能力、創新能力、班級凝聚力有一定的實用價值。但翻轉課堂模式在教學中存在著局限性：對推理性、系統性較強的課程翻轉課堂模式教學效果不如對于文字處理、電子表格等實踐操作較多的課程；對于文科課程實施翻轉課堂模式較理科課程困難等。

所以說翻轉課堂模式僅僅是一種教學組織形式，對以實踐為主或以理論與實踐并重的課程，采用以任務驅動法、主題詞教學法、項目教學法等多種教學方法相結合的教學方式更便于翻轉課堂教學模式的開展。

參考文獻：

[1]國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）全文.http：//www.chinanews.com/gn/news/2010/06-06/2326040.shtml.

[2]九校聯盟（C9）.計算機基礎教學發展戰略聯合聲明[S].中國大學教學，2010（09）：4.

[3]金陵.翻轉課堂——翻轉了什么[J].中國信息技術教育，2012（09）：18

[4]馬秀麟，趙國慶.大學信息技術公共課翻轉課堂教學的實證研究[J].遠程教育雜志，2013（01）：79-85.

[5]汪瓊.翻轉課堂教學法[D].中國大學MOOC，2014，10.

[6]彭元玲，黃清貴.ARCS動機模型對二語學習“成就需要”動機的激發[J].重慶教育學院學報，2012（02）：156-159.

[7]張曉軍，楊樹生.“主題詞”教學法[J].新天地，2011（12）：8-9.

作者簡介：邢立峰（1975-），女，內蒙古五原人，講師，從事計算機教學與研究。

作者單位：河套學院 理學系，內蒙古巴彥淖爾 015000

基金項目：河套學院教學研究一般項目（項目編號：HTXYJY14014），河套學院教學研究一般項目（項目編號：HTXYJY15010）。