基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”的融合实施模型*

尹 达，田建荣

（陕西师范大学 教育学院，陕西 西安 710062）

基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”的融合实施模型*

尹 达，田建荣

（陕西师范大学 教育学院，陕西 西安 710062）

教育信息化已被纳入国家信息化发展整体战略，云计算在我国教育领域中将得到广泛应用。“翻转课堂”对于传统课堂而言是一场颠覆性的变革，以提高学生解决实际问题能力为目标的PBL教学法顺应了时代发展要求。基于云计算的PBL教学法和“翻转课堂”融合教学实施模型，以云计算辅助教学为平台，充分发挥PBL教学法和“翻转课堂”的优势，将教学过程分为以学生自学为主的课前知识学习阶段和以教师指导学生学会学习为特征的课中知识内化阶段，重新定义了教学过程的各个环节。

云计算；PBL教学法；翻转课堂；模型

一、引言

2009年，上海师范大学黎加厚教授提出了“云计算辅助教学”（Cloud Computing Assisted Instructions,CCAI)概念，倡导利用“云计算”为教师教学和学生学习服务。[1]所谓“云计算”，本质上是一种网络服务的集合体，所有云用户都可凭借网络从“云”提供的一切资源中获得自己所需要的服务。[2]云计算在教学中的应用，为教师的教学与学生的学习提供了强大的技术支持，适应了我国教育信息化的发展需求。但是，现代信息技术无法取代教师的作用，更无法实现师生的情感互动与交流。基于云计算辅助教学的局限性和传统课堂“填鸭式”教学弊端，诸多学者提出采用“项目驱动式教学法”[1]。2011年，Salman Khan阐释了“翻转课堂”（Flipped Classroom,FC)的内涵，“翻转课堂”作为有效实施项目驱动式教学法的教学模式，其成功的关键是技术工具与教学的结合[3，4]。“翻转课堂”利用云计算辅助教学技术能够较顺利地实现学生“晚上回家学习新知识”，而如何更好地促使“学生白天在教室里完成知识吸收和知识内化”呢？这就有必要引进1969 年由美国神经病学教授 Barrows 首创的PBL教学法（Problem-Based Learning,PBL）。

二、PBL教学法与“翻转课堂”分析比较

（一）PBL教学法与“翻转课堂”的理论基础

PBL教学法是以问题为导向、以解决问题为目的的典型教学方式，其理论基础是建构主义学习理论，认为学生知识的获得不是依靠教师传授, 而是学生自己建构知识，学习的重心是学生而非教师，教师只是起辅助作用。[5]PBL教学法强调以学生为中心，以自我指导和小组协作为重要形式，“先问题，后学习”是其基本信念。PBL教学法的主线是“提出问题-分析问题-解决问题”， 包括识别问题、澄清问题、发掘问题、自我学习、新知识评价、思考与反馈等基本步骤[6]。该教学法有利于提高学生的自我学习能力、实践操作能力，有利于促进学生的自主发展与主动发展。

“翻转课堂”是一种对知识传授和知识内化的颠倒安排，即“学生白天在教室完成知识吸收与知识内化，晚上回家学习新知识”的教学策略。[4]掌握学习法是“翻转课堂”的理论基础。所谓掌握学习，就是学生按照自己的节奏来学习。“翻转课堂”的另一理论基础是最近发展区理论，该理论认为教师在课堂上集中讲解，能够有效地促进学生的发展。“翻转课堂”采取群体教学与掌握学习相结合的方式，利用云计算辅助教学实现了一对一教学，有利于增强师生的互动与交流，强调教师为“教练”的作用，让所有学生都能得到个性化的教育。

（二）PBL教学法与“翻转课堂”的教学特点

PBL 教学法把课堂看作是学生主动建构知识的场所，学生通过讨论、自学、查资料、信息分享等环节学习知识、解决问题。协作与分享是 PBL 教学的主要形式，学生在教师的有效指导下，通过组建8-10人的学习小组来完成学习任务。学生已有的知识是学习新知识的前提与基础, 问题情境必须与学生的知识基础相适应。PBL教学评价关注的是学生在学习过程中的动机和作用，以提高学生的学习效能。[7]

“翻转课堂”是对传统课堂的“翻转”，随着教学过程的“翻转”，教师、学生、教学形式、教学内容、评价方式等都发生了变化[8]。教师成为学生学习的主导者、促进者和合作者,学生成为学习的主动承担者，学生自己掌握学习 。其教学形式是“课前学习+课堂探究”，将课堂打造成所有学生都积极主动学习的课堂。“翻转课堂”增加了师生之间、教师与家长之间的互动与交流。应当着重指出的是，师生面对面的互动学习才是“翻转课堂”最重要的价值。

（三）PBL教学法与“翻转课堂”的实施环节

PBL教学法的实施本质是提出和解决问题以实现知识经验建构的过程，可分为以下几个环节：第一步组建学习小组。坚守学生与教师民主平等的原则，创建富有凝聚力的学习小组，创设和谐融洽的氛围。第二步确定问题。提出并确定问题是实施PBL教学法的关键。由小组成员提出并确定需要解决的问题，师生意见达成一致。第三步确定学习目标。经过小组协商讨论，分析解决问题的相关假设，在教师的指导下确定学习目标。第四步自主探究。学生调动自己的以往经验，找出实现学习目标所需的资源，重新建构自己的知识体系。第五步活动汇报。学习小组汇报解决问题的过程，其实就是整合并评价所学知识的过程；活动汇报的过程其实就是资源共享的过程。第六步总结与评估。对整个学习活动进行反思与总结，评估学习效果，有利于发展学生的思维力和创造力。

“翻转课堂”彻底“翻转”了传统课堂教学过程，对教学过程的各个要素进行了重新定义，把传授知识“翻转”到了课前，做作业的活动则“翻转”到了课堂中。Robert Talben教授总结了“翻转课堂”实施结构模型[9]，简要地描述了“翻转课堂”实施过程中的两个主要环节，即课前环节和课中环节。学生在课前环节观看视频，做针对性较强的课前练习。教师在课中环节先进行快速少量的测评以了解学生的学情，再解决问题促进知识的内化，最后进行总结与反馈。这就相当于将课堂教学向前进行了延伸，将知识的学习交付学生自己在课前去完成，在课堂上集中处理学生的问题，围绕着学生的问题进行教学，从而实现学生知识的内化。

三、PBL教学法与“翻转课堂”的互补性

PBL教学法强调学生是学习的主体，是解决问题的承担者，由学生主动获取知识并自我建构；教师是学生学习的促进者，引导学习小组的开展，支持小组的积极互动。在小组学习初期，教师充分发挥支持促进作用，而随着活动的进行，更多地让位于学生的独立探索，以提高学生解决问题的能力，顺应了时代发展要求，调动了学生探索问题的积极性，有利于提高学生的综合素质。但是，在单独实施该教学法的过程中，其不足之处也很明显：教师备课会花费很长的时间，学生在解决问题时也会耗费较多时间，实行PBL教学法的班级很难赶上教学进度；由于目前学校班级人数太多，过程性评价很难落实，同时也给自律性较差的学生留下了偷懒的机会；学生学到的知识很难系统化，对教师的质量和教学条件的要求较高。如何有效地弥补PBL教学法的不足？如何更大程度地发挥PBL教学法的功效？要解决这个问题，一方面要借助于云计算辅助教学，另一方面就要优化整合PBL教学法，甚至要引进新的教学策略与之融合，而“翻转课程”正好能够担负起这个重任。

“翻转课堂”的实施首先要求教师创建视频，看似比PBL教学法的实施更费时费力，但云计算辅助教学技术的发展，已经能够帮助教师较为快速地收集并创建视频，尤其教育信息化时代的到来，更为教师教学提供了极大的方便。同时，应用云计算辅助教学技术，也解决了BPL教学法在实施过程中遇到的班级人数多、过程性评价难以落实的问题，有利于学生系统地掌握知识与技能。在组织课堂活动时，需要学生自己创建学习内容，进行基于项目的学习独立解决问题，这就对学生提出了更高的要求。该教学策略尽管给学生提供了在具体情景中应用知识的机会，但缺少学生之间的合作与个人成果资源的共享。鉴于“翻转课堂”的局限性，也需要有一个与之构成互补性的教学方法。将PBL教学法与“翻转课堂”有效结合，将会在促进师生发展方面发挥更大的效用；而将PBL教学法与“翻转课堂”的实施基于云计算辅助教学技术，更适应我国的教育信息现代化的要求。

四、基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”融合实施模型

基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”的融合，是利用现代教育技术，重新优化组合经过国内外实践验证有效的PBL教学法和“翻转课堂”教学策略，结合我国普及教育信息化的目标和师生发展实际状况，符合我国学科课堂教学方法的需要。构建基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”融合实施模型，基本思路是充分发挥PBL教学法和“翻转课堂”的优势：依照“翻转课堂”的实施过程，把教学过程分为课前知识学习和课中知识内化两个阶段，其中课前知识学习阶段的重要特征是学生自学为主，课中知识内化阶段的重要特征是教师指导学生学会学习；依照PBL教学法的实施过程，以解决问题为目的，以学生为中心，来实现课中知识内化，促进学生的主动发展和自我提高；同时，把PBL教学法实施的第一步“组建学习小组”环节从课中知识内化阶段转移到课外，主要是因为在班级授课制的大背景下，组建的学习小组是相对固定的，没有必要成为课中知识内化阶段的一个环节。基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”融合实施模型如图1所示。

（一）课前知识学习模型设计

课前知识学习模型主要依据“翻转课堂”课前自学环节的要求，充分发挥基于云计算的现代教育信息技术的功能，挖掘、培育和发挥学生的主体意识和主体精神，促使学生担负起主动学习、自主学习、合作学习的责任。课前知识学习模型设计包括自学微课程和解答课前作业两个步骤。

1.自学微课程

作为支持学生自主学习工具的微课程，可以由学科指导教师来亲自录制，也可以利用网络上开放的优质教学资源。为学生提供的微课程要遵循以下四个原则：①科学性原则，制作的视频杜绝出现知识性错误，确保课前学习知识的准确性；②形象性原则，视频应当图文并茂，声像清晰；③系统性原则，引导学生梳理知识要点，强调重点，标出难点；④时效性原则，视频录制的时间不宜太长，注重学生的使用效果；⑤指导性原则，引导学生把没有掌握的问题记下来，以便在课中知识内化阶段提出问题、分析问题、解决问题。应当注意的是，当学生首次自学视频课程时，大多数不是在认真听讲而是在做笔记[10]，因此，应当把视频的纸质稿印发给学生。在基于云计算的“翻转课堂”中，微课程的质量，直接影响着课前知识学习的效果。

图1 基于云计算的PBL教学法与“翻转课堂”融合实施模型

2.解答课前作业

学生看完视频后，应当解答老师布置的课前作业。教师在布置课前作业时要注意：①布置的课前作业应当与教学视频一致，便于学生学以致用；②作业应当分层布置，设置必做题和选做题，利于学生的自主发展；③作业题量要适中，难易度要合理；④要为学生提供网络支持，便于学生之间尤其是学习小组之间利用网络互动交流；⑤教师如有空闲时间，也要通过网络在课前与学生沟通，以提前了解学情。在基于云计算的“翻转课堂”中，学生提交课前作业的信息，是教师分析学情、确定问题的重要来源。

（二）课中知识内化模型设计

课中知识内化模型主要依据PBL教学法的实施过程，充分利用现代教育信息技术的优势，优化课堂教学环节，激发师生活力。遵循动态目标问题导向策略，发挥师生主体协同效应，构建师生学习共同体，促使教师成为学生学习的组织者、引导者和促进者，实现PBL教学法和“翻转课堂”的优势互补。课中知识内化模型设计包括确定问题、确定目标、自主探究、活动汇报、总结与评估等五个步骤。

1.确定问题

确定问题包括两层意思：一是教师确定问题，利用网络技术搜集整理学生较为集中的问题；一是由学生提出并确定问题。基于云计算的课堂教学，学生足以有能力通过教师的有效指导和网络技术工具实现个性化学习。常用的工具有RSS ( Really Simple Syndication，在线共享工具)、Symbaloo(http:// www.sym-baloo.com/， 导 航 网 站)、Diigo(Digest of Internet Information, Groups and Other Staff，网页书签工具)[8]。提出并确定问题是确定学习目标的关键，教师应当充分尊重学生的意见，尽快完成确定问题这一环节。如果各个小组确定的问题没有包括教师通过网络技术手段在课前知识学习阶段获得的问题，教师就要采取班内公开招标的方式将问题交付中标的小组予以解决。在基于云计算的PBL教学过程中，确定问题的质量在一定程度上决定着学生知识内化的效果，也在一定程度上决定着教学效果。

2.确定目标

确定目标的过程其实就是定义问题的过程，由学习小组成员确定一组需要解决的问题，其关键在于对问题的界定。教师应当引导各个小组进行协商讨论，提出并分析解决问题的途径与方法。各个小组的这种协商与讨论，其实就是“翻转课堂”所倡导的协同学习，有利于提高学生的思维能力，加强师生的沟通与交流。基于云计算的PBL教学法和“翻转课堂”的融合实施过程，通过协同学习来确定学习目标，通过教师的引导来加快学生对问题的认识，从而为学生的自主探究打下坚定的基础，否则，将无法进行后续环节。因此，教师作为学生学习的促进者和指导者，要采取诸如头脑风暴法、小组讨论法、拼图学习法等多种方法，保证学习小组能够有效运作[8]。

3.自主探究

学生必须担负起学习的责任，是PBL教学法的基本理念之一。自主探究的过程就是学生运用以往经验来独立自主地解决问题的过程，也是重新建构自己的知识体系的过程。从根本上来说，学习是学生自己的事情，具有不可替代性；教师要相信每个学生(有特殊原因的除外)都有相当强的独立学习能力[11]。PBL教学过程突出了“课堂是灵魂，学生是主体，教师是关键”的教学理念，教师只在关键时刻起到点拨、支架和教练的作用，而在“自主探究”阶段，教师则要“隐退”，静待花开，用期待的目光、鼓励的眼神，默默地关注着学生的探索之旅。

4.活动汇报

学习小组的活动汇报，其实就是一种资源共享，给学生提供了展现自我风采的机会，给学生搭建了体验成功的舞台。PBL教法强调的“教师为主持人兼观众，学生是演员”理念在这个环节得以充分体现。活动汇报的形式可多种多样，如举行展览会、报告会、辩论会、小型比赛等[8]。在基于云计算的PBL教学法和“翻转课堂”融合实施过程中，可以采用博客、微博、QQ群、微信等形式。参与人员可以是本班师生，也可邀请家长、其他班级的师生，还可以是世界上的任何人。当一个小组在活动汇报完毕之后，其他学习小组和教师可以做简要的评价，这种合作与互动，使活动汇报的过程成为学生整合、评价知识的过程。

5.总结与评估

在问题解决、活动汇报之后，都要进行总结与评估。总结学习过程中的体验和经验教训，评估学习过程与学习效果。总结经验教训的过程不但是经验反思与反思经验的过程，也是客观认识自我、客观评价自我的过程，从而实现在成长中反思、在反思中成长的目的。当然，评估需要有标尺，这就需要事先制定出评估方案。不管是“翻转课堂”，还是PBL教学法，都十分重视总结与评估，并且评价多元化、多样化、个性化。PBL教学法更重视学生学习过程中的表现；“翻转课堂”不但注重对学习效果的评价，还注重学习过程的评价，如建立学生学习档案，重视学生在实验记录、各种原始数据、反思日记等内容中的表现。基于云计算的课堂教学效果更为师生的总结与评估提供了方便。

五、结语

2010年7月，中共中央国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出, 要把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略，超前部署教育信息网络，并进一步提出“到2020年，基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系”的目标。2012年3月，教育部颁布《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》，也强调教育信息技术和教学的深度融合，以教育信息化来带动教育现代化，促进教育教学的革新与发展，提高教育教学效果，实现教育强国的宏伟目标。十八届三中全会审议通过《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》明确提出：大力促进教育公平，构建利用信息化手段扩大优质教育资源覆盖面的有效机制，逐步缩小区域、城乡、校际差距。与此同时，互联网应用技术在快速发展与更新，“云计算”与“云服务”在我国教育领域中将得到广泛应用，基于“云计算”的网络信息技术将发挥巨大作用，我国的教育领域将迎来一场轰轰烈烈的教学革命。“翻转课堂”对于传统课堂而言是一场颠覆性的变革[12]，PBL教学法以提高学生解决实际问题的能力为目标，顺应了时代发展要求：基于云计算的PBL教学法和“翻转课堂”融合教学实施模型，将会以旺盛的生命力取代传统的课堂教学模式，最终实现PBL教学法和“翻转课堂”的本土化。因此，教师应当提高自身素质，尽快掌握现代教育技术；我国教育主管部门应当重视云计算辅助教学在资源整合中的巨大作用；网络信息技术部门应加强云计算教学资源服务平台功能的开发，为实现中国梦而共同努力。

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The Cloud-computing-based Integrated Implementation Model of PBL Teaching Method and “Flipped Classroom”

YIN Da，TIAN Jian-rong
（College of Education, Shaanxi Normal University, Xi'an ,Shaanxi,710062）

Educational informatization has been brought into the overall national informatization development strategy and cloud computing which will be widely used in the field of education in our country. “Flipped classroom” is regarded as an overturning revolution to the traditional classroom, and PBL teaching method, which aims to improve the ability of solving problems, conforming to the demand of the times. The cloud-computing-based integrated teaching implementation model of PBL teaching method and “flipped classroom” takes cloud computing aided teaching as the platform and gives full play to the advantages of PBL teaching method and “flipped classroom”. It divides the teaching process into the stages of pre-class knowledge learning and in-class knowledge internalization, and redefines the steps of the teaching process.

cloud computing; PBL teaching method; flipped classroom; model

G629.20

A

10.3969/j.issn.1005-2232.2014.04.006

（责任编辑：张国霖，朱振环）

（责任校对：姚 琳，朱振环）

2014-04-20

教育部人文社会科学研究规划基金项目“高考多元录取机制促进普通高中教育多样化发展研究”（项目批准号：11YJA880093）；全国教育科学“十二五”规划2011年度教育部重点课题“当前我国高校联考制度研究”（项目批准号：GFA111029）。

尹达，陕西师范大学教育学院教育博士研究生；田建荣，陕西师范大学教育学院教授，博士生导师。

尹达，E-mail:yinda@163.com