翻转课堂模式在计算机基础课程中的应用研究

邢立峰　邢立群　张晓燕

摘 要：随着信息技术在教育教学中的不断发展，大学计算机基础课程面临学生基础知识差异大、因材施教困难、课程容量大等现状，这对传统课堂教学模式提出了严峻的挑战。本文从翻转课堂的定义与特征、实施条件、实施过程阐述翻转课堂模式在教学中的实践应用，最后对翻转课堂的教学效果进行了分析与评价。

关键词：翻转课堂；教学设计；教学评价；函数

中图分类号：TP3-4

在《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》提出将培养大学生的综合实践能力和创新能力作为我国高校的重要教学任务后[1]。2010年7月《九校联盟（C9）计算机基础教学发展战略联合声明》明确要求我国各个高校要进行以计算思维为核心的计算机基础教学改革工作[2]。

如何开展教学才能提升学生的实践能力、创新能力和计算思维能力，就成为当前计算机基础改革的首要任务，为此国内外许多专家、学者对大学计算机基础课程的教学模式和教学结构等进行了很多研究，在诸多研究中，翻转课堂教学模式成为近几年国内外探讨较多的教学模式之一，从基础教育到高等教育，涌现出不少成功案例。

1 翻转课堂的定义与特征

所谓翻转课堂，是在信息化环境中，课程教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前完成对这些学习资源的观看和学习，师生在课堂上一起完成作业答疑，共同进行协作探究和互相交流等教学活动的一种新型教学模式[3]。

翻转课堂倡导“自主、协作、探究”的学习方式，其学习理论来自本杰明·布卢姆的掌握学习法；翻转课堂将传统课堂上对课程内容的直接讲授移到课外，充分利用节省下来的时间去满足不同个体的需求，使得学生的学习个性化；在该模式下学生进行独立思考，经过主动查找资料、师生共同探讨问题等环节，使得学生的自学能力、综合应用能力、计算思维能力得到训练和提高。美国教育技术专家Jeremy F.Strayer对此进行了实证研究[4]。

2 翻转课堂的实施条件

2.1 自主学习能力。翻转课堂形成了新型的教学结构：“学习知识在课外，内化知识在课堂”，因此对学生的自学能力和自我管理能力提出了要求：从能在教师的帮助下开展自主学习到自己能独立完成学习任务。

2.2 信息技术能力。大多数学习资源都借助了信息技术手段，这就要求学生首先具备一定的信息技术能力，比如能够熟练地使用windows系统，熟练地操作和应用各类网络教学平台，掌握常用的多媒体软件的用法。

2.3 教师能熟练地编辑各类学习资源。为满足不同认知风格与不同知识水平的学习者的需求，教师需要制作多种形式的教学资源，因此要求教师具有能够完成常规学习资源的制作、管理、发布等任务的编辑能力。

3 翻转课堂教学流程与实践过程

3.1 课前问卷调查。为顺利实施翻转课堂教学活动，需要对学生计算机基础的掌握程度、信息技术能力、自学能力、教学模式等进行课前问卷调查，根据问卷调查结果完成课前学习设计。如2014级信息与科学计算班计算机基础课程的部分调查结果：

3.2 课前学习任务设计。课前学习任务设计本着以激发学生主动学习、提高学生学习兴趣、满足学生学习需求、创建自主学习氛围为宗旨，从学习指南、课前学习资料、学习任务与评价方式、困惑与建议等几个方面着手[5]。

（1）学习指南。为让学生明确课前学习任务的掌握程度，教师可以将教学目标、教学重点、教学难点及其他知识点以具体实践问题的形式写成达成目标，同时给出对课前学习资源学习方法等的建议，为激发学生的学习兴趣，再给出对课前问题完成情况的激励办法。如图2所示：

（2）课前学习资料。课前学习资料可以是教材、教学视频、网络链接、课件等，其中最主要的是教学视频，视频以激发学生的兴趣为宗旨，形式要多样化。其制作流程如图3所示：

（3）根据动机激励模型ARCS[6]完成课前学习任务。ARCS模型是美国佛罗里达大学的约翰.M.凯勒教授于20世纪80年代提出的，该模型关注的是如何通过一系列动机理论进行充分分析，总结出能增强学习者动机的四个要素：1）Attention（注意）。开始教学时教师采用故事、音乐、视频、游戏的角色扮演等形式提出与教学相关的问题，以引起学生注意，激发学习兴趣，这是学生自主学习的先决条件。2）Relevance（关联）。通过使用与学生非常熟悉的相关语句、事例或概念把教学目标和学习内容与学生的各种学习需求匹配起来，让学生发现要掌握的目标知识与已有知识或生活经验之间的联系，并且能用这些新知识来解决生活中的实际问题。3）Confidence（信心）。选择能帮助学生树立信心的问题或案例，让学生对成功拥有更高的期望，相信自己能够取得成功，教师引导学生在努力程度与成果之间建立联系。4）Satisfaction（满意）。教师在活动的设计与评价的设计上要考虑到这一点，其目的是让学生感觉所学知识有用，我做的还不错，教师的评价很公平。

根据ARCS模式完成本节课的课前学习任务：1）通过列举生活中销售表、家庭开支表中常用數据统计等的有趣例子吸引学生注意力（A注意）；对照课本和教学视频进行总结，在word文档中按函数功能、函数名、函数语法格式将常用的基本函数列出来，并分别对每个函数举一个与实际相关的例子。（本任务10积分）；2）参考“课前学习资料3”，自己思考生活中有哪些问题还可以用excel函数方便地解决，并举出一到两个案例，上课时随机提问。（R联系）；3）快速完成给定学生表中有关自己成绩的各项数据统计；完成函数题库中的10道题目，每题2积分。（R联系）；4）将学生各科成绩按学号顺序填入excel表；参考教材和教师的视频找到表中要用到的函数，完成其他问题。（C信心）；5）根据教学目标4找到正确的函数，完成销售表中对应的问题吗；选做“课前学习资料5”，能完成指定要求的本次作业成绩加5积分。（S满意）。

（4）困惑与建议。学生将课前学习任务中的困惑与建议记录下来，在上课前一天通过网络手段提交给老师，老师根据问题完成课堂教学设计。

（5）课堂学习形式预告。以流程图形式简要说明课堂教学组织形式，旨在使学生明确课前学习知识与课堂内化知识的联系。

3.3 课堂教学设计

本节课的课堂教学设计：

（1）检测（15分钟）根据学生上传的课前学习任务整理总结：1）提问的形式（用时10分钟，随机抽查某小组）：“你认为本节知识的重点与难点内容是什么？”阐述你的理由，并说说你为什么这样想？（能勇于表述，不管对错给5积分作为鼓励；学生表述能得到各小组认可得10积分；若出现小组没有回答或回答不上来，给他们一次机会，在后续的实验中观察该组的表现及实验结果，若能完成则给5积分，否则扣除该小组10积分。）2）上机实验的形式（用时5分钟，每组都做）：对问题的总结与补充，并完成销售表中相应的计算。实验内容为统计出本班参加考试的学生人数。（能在给定时间完成得10积分；若出现没有完成的，该小组成员找出原因所在？可以寻求其他组的帮助，同学之间互相帮助完成）。

（2）课上作业（用时10分钟，提问形式）：给定sumif函数与countif函数这两个函数的功能，要求学生利用Excel函数帮助检索出其语法格式，然后利用这两个函数统计出销售表中电视的季度销售总额和月销售次数。（小组若能完成其中两个任务得10积分；若没完成，允许在下一次课上争取回来，否则扣除该小组10积分）。

（3）协作探究（15分钟，问题加实验）：1）利用基本函数实现计算时，给定的案例是学生每门课均有成绩，若某同学某门课成绩没有输入任何值，这时用函数计算会出现什么问题呢？怎么解决出现的问题？（能通过实验解决得10积分）；2）分组讨论公式与函数的区别，对给定的问题通过实验验证相对引用与绝对引用的区别？（能通过实验解决得5积分）；3）通过实验计算各分数段学生的人数，其中各分数段的条件该怎么表示？（能想到办法解决问题得10积分，能想到较好办法的小组得15积分）。

（4）质疑、总结（用时5分钟，师生以主题词[7]为线索总结本节课内容，记笔记的方式，10积分）：1）本节课你学会了什么？2）你的疑惑是什么？3）你还能提出哪些实践问题可用函数实现？用什么函数？（提示学生这个问题是与下节内容相关的课前设计之一）。

4 教学评价与教学效果分析

课堂教学一般有形成性评价和总结性评价两类方式，形成性评价是非正式的，针对正在进行的活动，随时检查，通常计成平时成绩；而总结性评价是正式的，通常用在一个单元或一门课结束之际，计成考试成绩。由于翻转课堂模式下學生学习情况在课上一直被监控，学生随时进行自我检测，老师关注的是学生高阶学习能力的培养，所以翻转课堂模式适应形成性评价。

将传统教学模式与翻转课堂模式下学生完成实践项目的情况进行对比，得出翻转课堂模式下学生对windows应用能力、word文字处理能力、excel数据管理能力、PPT操作能力及信息技术应用能力均有较大的提升；协作交流等活动的开展很大程度上激发了学生的学习动机，提高了学生的课堂参与度；翻转课堂模式下学生能用计算思维展开对新知识的学习和实践问题的解答，无形中提高了计算思维能力。

5 翻转课堂模式在教学中的局限性与总结

翻转课堂模式有效地解决了“因材施教难”的问题，同时对于培养学生的协作能力、创新能力、班级凝聚力有一定的实用价值。但翻转课堂模式在教学中存在着局限性：对推理性、系统性较强的课程翻转课堂模式教学效果不如对于文字处理、电子表格等实践操作较多的课程；对于文科课程实施翻转课堂模式较理科课程困难等。

所以说翻转课堂模式仅仅是一种教学组织形式，对以实践为主或以理论与实践并重的课程，采用以任务驱动法、主题词教学法、项目教学法等多种教学方法相结合的教学方式更便于翻转课堂教学模式的开展。

参考文献：

[1]国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）全文.http：//www.chinanews.com/gn/news/2010/06-06/2326040.shtml.

[2]九校联盟（C9）.计算机基础教学发展战略联合声明[S].中国大学教学，2010（09）：4.

[3]金陵.翻转课堂——翻转了什么[J].中国信息技术教育，2012（09）：18

[4]马秀麟，赵国庆.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志，2013（01）：79-85.

[5]汪琼.翻转课堂教学法[D].中国大学MOOC，2014，10.

[6]彭元玲，黄清贵.ARCS动机模型对二语学习“成就需要”动机的激发[J].重庆教育学院学报，2012（02）：156-159.

[7]张晓军，杨树生.“主题词”教学法[J].新天地，2011（12）：8-9.

作者简介：邢立峰（1975-），女，内蒙古五原人，讲师，从事计算机教学与研究。

作者单位：河套学院 理学系，内蒙古巴彦淖尔 015000

基金项目：河套学院教学研究一般项目（项目编号：HTXYJY14014），河套学院教学研究一般项目（项目编号：HTXYJY15010）。