微课程与数字教学的大数据

唐洪鹏

摘要：教育信息化改革，在现代通信技术和信息技术的支持下，已经由宏观阶段，进入到微观阶段，以翻转课堂为代表的新教学模式，微课程为代表新的课程形式，被运用到教学实践中，从而引发了是课堂教学的模式变革和学生学习模式的变革。发生在信息平台上学生学习活动，被记录并分析，形成了学习指导的有力支持数据，为教师的个性化辅导提供了可能，有助于形成一对一式教学。

关键词：微课程 翻转课堂 教育信息化 碎片化

中图分类号：TN40 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）12-0207-02

Abstract：With the support of modern communication technology and information technology， reform of educational information has made macroscopic phase， into microscopic stage. Usage of Flipped-classroom and Micro-courses led transformational change in classroom teaching and learning patterns. By recording and analyzing data of students learning on information-platform to help individualized teaching teachers to help form a "one- to- one" teaching.

Key Words：Micro courses； Flipped-classroom； Education Information； Fragmentation

1 现代技术进步对学校教育的推动

随着现代移动通信技术和以大数据为代表的信息技术的发展，它给我们的现代生活带来了很大的改变，也给教育以很大推动，许多教育理论被更广泛地借助于这些技术得到发展和推广，慕课、微课、翻转课堂等成为目前教育领域的话题，国内外一致，我国教育界，在运用相关教学模式和新方法时，也有更深入研究和具体的改进。经过近十几年教育信息化发展，现代技术直接引发了教学模式改变，信息技术直接融入教学，是一个重大的开端，让人感到学校教育走上了前所未有的光明坦途，因材施教，个性化的教学将在学校教育的情境中得以实现。

2 翻转课堂改变对传统教学模式

（1）翻转课堂简单的发展历程。在2000年冬季，在美国教授“经济学入门”这一课程的莫林·拉赫（Maureen J.Lage）、格伦·普拉特（Glenn J.Platt）发表论文《颠倒的课堂：建立一个包容性学习环境的途径》。翻转课堂（或者颠倒课堂）的概念被首次提出来。同时在这一年，J.韦斯利·贝克（J.Wesley Baker）在第11届大学教学国际会议上发表论文《课堂翻转：使用网络课程管理工具使教师成为学生身边的导师》，掀起了大学实施翻转课堂运动的浪潮。2004年，萨尔曼·可汗（Salman Khan）创办的可汗学院，为翻转课堂起很大的宣传作用，其经验成为翻转课堂策略之一。2007年，杰里米·斯特雷耶（Jeremy Strayer）发表博士论文《翻转课堂在学习环境中的效果：传统课堂和翻转课堂使用智能辅导系统开展学习活动的比较研究》。他通过对“翻转的”课堂和传统的课堂中的学习环境和学习活动进行比较后发现，“翻转的”课堂更有利于学生的自我效能感的发展，更有利于学生对新信息的敏感和理解。在翻转课堂，一个智能教学系统（ITS）被用来提供学生在课外要学习的内容，以取代教师的现场讲座。课堂上再利用在线课程系统Blackboard的交互技术，组织学生参与到项目工作中。2011年，在多年实施翻转课堂的基础上，乔纳森·伯格曼（Jonathan Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）出版了专著《翻转你的课堂：时刻惠及课堂上的每位学生》（Flip Your Classroom： Reach Every Student in Every Class Every Day）。在书中，乔纳森·伯格曼和亚伦·萨姆斯对自己的实践做出总结， 在其前期实施的翻转课堂教学模式用“传统式”来限定，主要是相对于在后期实施的翻转掌握式教学模式中所做出的一些变化。（2）翻转课堂的主要理论依据。1）应用掌握学习理论构架学习框架。掌握学习理论在翻转课堂中得到了实际有效应用。掌握学习理论是由美国当代著名心理学家、教育家，芝加哥大学教育系教授本杰明·布卢姆（Benjamins.Bloom）提出，它是美国50-60年代教育发展的产物。掌握学习理论是指只要学生所需的各种学习条件具备，任何学生都可以完全掌握教学过程中要求他们掌握的全部学习内容。布卢姆指出：如果按规律有条不紊地进行教学，如果学生面临学习困难的时候和地方给予帮助，如果为学生提供了足够的时间以便掌握，如果对掌握规定了明确的标准，那么所有学生事实上都能够学的很好，大多数学生在学习能力、学习速度和进步的学习动机方面会变得十分相似。他认为只要让学生具备各种条件，每个学生都可以掌握所要掌握的内容。“大多数学生（也许是90%以上）能够掌握我们所教授的事物，教学的任务就是要找到使学生掌握所学学科的手段”。“为掌握而教”成为布卢姆的教育理论。布卢姆提倡的是一种新的学生观，相信学生在教师一定方法的引导下大多数学生可以学好专业知识和有更高学习动机的积极性。他还在吸收了卡罗尔提出的学习理论中的五个变量（学习时间、学习毅力、教学质量、理解教学的能力和能力倾向），进一步为掌握学习理论构建出模型，并在自己的教学实践中得带印证。翻转课堂学习法为学习者提供了不间断的充分的教师辅导及练习指导。2）运用ARCS学习动机模型及策略进行系统的教学设计。ARCS模型是由美国佛罗里达大学的约翰·M·凯勒（John M Keller）教授于20世纪80年代提出的一个教学设计模型。该模型关注的是如何通过教学设计来调动学生的学习动机问题。它包括四个方面的动机策略：注意力（attention）、相关性（relevance）、自信心（confidence）和满足感（satisfaction）。注意力，强调内容有吸引力，可以激发好奇心。相关性，强调一旦好奇心被激发出来，有关内容要能结合学生已有的认知或经历，唤醒他的记忆。自信心，使学生能够在自身努力的情况下完成任务，并且体验到的是努力带来的目标实现，从而不断强化自信。满足感，是对学习结果的评价上要恰当，并给予适当的奖赏。通过以上四个步骤，使学习过程顺利完成，这四个方面整合成关于激励学习的概念、理论、策略和方法提供了一个基础，为运用系统设计的方法创造适合于学生的特征和需要的动机策略提供了帮助。（3）翻转课堂的特点研究。在形式上，是采用了先学后教的方法，即课前知识性的讲解由学生（个体或学习小组）去完成，课上进行作业或练习讲解，课上活动由学生和老师共同完成，学生对学习过的内容进行“展示——质疑”，老师进行“重点讲解——核心问题引导”，在课堂上由师生共同完成发展思维、内化知识和拓展能力的过程。在结构上而言，翻转课堂重视课前设计和课堂设计，基本取消了课后设计，课堂教学是某一个教学内容的终点。课前使用“课前导学案（也可叫任务书）”，对学生的学习进行指导、检测和反馈，课堂上，用“翻转任务书”对课堂进行掌控；在教学方法上，课前老师多用事先录制的微课来传授教学内容，课堂上，则坚持老师少讲、精讲的原则，由学生完成设计的课上作业、讨论或者实验，实现课堂还给学生，增强学生的学习体验。在角色转换上，老师成为整个翻转课堂的导演、示范者、指导者，而不是主演，学生成为课堂的主演、体验者、操作者；在学习氛围营造上，更加注重同伴学习、合作式学习，采用分组排位法，取消插秧式的排座，增设交流互动的黑板和展板。在评价工具运用上，采用课前诊断式评价，课中形成性评价和课业终结的结果性评价相结合的方法，更加突出形成性评价的运用。endprint

3 微课与微课程极大推动教学的有效性

（1）微课与微课程的定义。微课也就是微型教学流媒体文件的简称，通常是以视频的形式显现，有时也被称为微视频课。而微课程则是用课程内在逻辑结构把微课及测验、反馈等其他教学活动编排在一起的流媒体课程。这两个概念是目前翻转课堂教学和教学信息化的关键概念，仍然处在不断的被探讨被认识中。但是微课和微课程不管理将被怎样定义，它们已经成为翻转课堂成功开展的重要部分，在实际中被广泛使用起来。可以说，没有了微课和微课程，翻转课堂都很难实施。微课是在传统讲授法授课方式下，通过信息化的手段传播的、用流媒体技术展示的、用于讲授某一个教学知识点或者演示某一项实操技能的短教学过程，用于指导学习者开展高效的自学活动。因而微课具有聚焦性、简短性、结构性等特点。聚焦性是指毎一个微课只讲授某一个知识点或者某一项实操技能的操作过程，而且展示过程中会尽量去除冗余的信息，使学习者不会被干扰；简短性是指展示时间尽量控制在5-6分钟，使学习者能够在一个注意力周期内完成沉浸式学习；结构性，是指制作设计上遵循了微课内容本身的独立性及内部的认知顺序，同时微课作为微课程的一部分，又与其他微课有一定的逻辑联系。（2）微课的与知识碎片。常常有很多的不同看法，认为微课提供的知识过于碎片化、不系统，会对学习者带来孤立而杂乱认识。微课的确是对知识进行了碎片化，但这种看法过多地注意到了微课的微小、细碎特征，但这并不能说明表现为微小、细碎的事物，会影响到思想认识的零乱无序缺乏关联，知识是碎片化的，但知识的学习却不是碎片化进行的。因为微课在制作的过程中，正是紧紧把握了达到最小的认知单元，让学习者形成逐一理解、依序把握的递进式学习，而且对于不同的学习者，可以随时调整自己的学习进度，达到满足个体学习者的学习需求。只有认识到这一点，才可以更好去碎片化课程。

碎片化不是简单的粉碎化，裁剪式的破碎，它同样有一定的原则要把握，按照碎片化理论去实施，对于知识技能的碎片化，反而是要想到有利于其最终整体化的原则，一般遵循课程结构来进行，一般对于结构复杂、内容较多的课程，会采用“课程-单元-知识点”的三级结构；对于结构简单、内容较少的课程，则按“课程-知识点”的二级结构来进行碎片化。当然有时候，个别章节采用三级结构，而其他部分采用二级结构的混合式碎片化，具体采用何种形式，可以根据教师个人理解去灵活把握。如果是对于培训课程，碎片化之后的课程，可以根据培训需求，抽取不同的知识点进行重新组合，形成不同的培训微课程。

在碎片化以后，需要进行展示的设计，采用适合的展示技术来完成最终的微课制作，一般采用现场式、课堂直录式、讲座式、讨论式、可汗学院式等展示方式，来达到最完美的展示效果。经过一定的后期加工后，微课就录制成功了，之后，教师就可以根据事先安排，把微课发布出去，一般是发布在专用的教学平台上，供学习者使用了，再辅以学习任务单和测评、反馈机制，指导学生开展自学活动，微课就可以发挥出应有的作用了。

4 信息化在课堂教学中的应用展望

（1）课堂上的教学活动，依托信息化展开。课堂教学的信息化是指在翻转课堂的条件下，教学活动对信息技术的运用。其任务是改变以前教育信息化，重视资源建设，却难以开发利用，课外学习与课上学习关联不紧密，师生互动性弱的三大方面的不足。一般而言，信息化中都包括以下三层结构，一是用户层结构，二是活动层结构，三是资源层结构，课堂信息化的三层结构分别可在表述为：一、用户层结构包括教师、学生和其他指导者；二、活动层结构包括浏览、练习、展示、反馈、交流、评价、提示和激励等；三、资源层结构包括教学资源、模拟实训资源、试题作业、学习记录、交流记录、评价结果等。只有具备了这三层结构的学习平台，才能够为按照“4C”原则开展信息化教学提供条件。学习者的学习“内容”是能过网络云空间来传递的，其他的各种学习活动，均依托于学习平台，利用大数据技术进行分析和提供，更好指导学习者的学习行为（如图1）。

（2）学生学习空间建设。平台之上，是每一个学习者的学习空间，可以视为是学习者环境，在具体的学习者环境设计上，会根据所处的学习阶段进行不同的学习资源调用、活动运用。平台不应该过量提供学习信息，尤其是在当前学习内容没有完全掌握的情况下，活动运用则完全是根据学习内容进度来调用。如，在课前学习阶段，将主要调用学习资源的内容，以浏览为主，当提供部分简单测验时，又会提供失误分析，对于学习有困难的内容，会根据困难出现的可能提供纠错和指导。全部学习内容结束后，又可以利用试题资源进行随机的测验，根据测验结题给出学习评价，评价之后，可以继续提供学习建议。对于学习者从浏览到测验结束，可以进行学习的记录，对期间发生了的各种学习行为进行分析，根据分析结果，给出激励措施。（3） 教师工作空间功能开发。对于教师而言，可以通过平台获得学生在学习中所发生的一切行为和活动，包括自学、读书、写作业、实验、讨论、参加各种活动的一切数据，这些数据成为教学大数据。经过平台收集、梳理和分析，可以分析学生的日常行为，得知各种行为活动之间的内在联系，并做出相应的对策，就能为个性化教学和教育质量的提升提供坚实的支撑。教师通过教学信息化平台，课前提前发布教学资源，提出教学指导计划（学习任务单），学习者可以在上课之前完成教学内容的自学、自测，并形成自己的认识和看法，有时候，可以把这认识或者看法与其他学习者交流，也可以提交学习平台，供老师参考。教师在课前通过平台对学生的自学情况有了准确的信息，可以有针对性地开展备课活动，并设计好课堂任务，合理分配课上时间，合理组织课堂形式，使学生的问题或难点得以解决，提高了课堂授课的效率。再通过平台在课上发布适当的测试，检验全体的学习成果，确认最终的学习结果。（4）平台信息开发利用。如果教学活动进行了较长的时间，那么积累的数据会相当巨大，教师又可以通过对学生各类数据的分析，得出学生学习的规律性，为更好组织个性教学，指导教师开展教学活动提供很大的帮助，教学信息化必然会引领学习活动进入大数据时代，大数据时代的教师将从关注教，更多地转向学，关注学生的学习的全过程，不仅仅是学习知识的本身，还有学习的本身，从而真正的把学习知识技能的过程，同时变成一个培养学习能力的过程。

参考文献

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