基于JiTT及PI的翻转课堂研究*——以《C语言程序设计》为例

潘修强

（浙江工贸职业技术学院 信息与传媒分院，浙江 温州 325000）

一、翻转课堂、JiTT、PI整合背景

（一）翻转课堂

1.翻转课堂与传统课堂

“翻转课堂”（Flipped Classroom）[1][2]是一种混合学习的方法，即将面授教学、数字学习、在线学习相结合，能吸引学生参与学习、加强学生自主学习、替代传统“课堂讲授”，在教育领域中越来越普遍。翻转式课堂教学的基本思路是颠倒传统的讲课先后顺序，学生在课堂上先做好课堂准备，然后在老师的指导下，把课堂时间花在主动学习上。

传统的讲授方式往往是一种学生处于被动的活动，学生往往是被动地听老师讲，他们可能会记笔记，教师也可能使用提问方式与学生产生交互，但面对面的授课时间没有完全激发学生的学习主动性，没有有效地用于学生的学习。

在“翻转课堂”中，传统的讲授会被交互式会话取代。学生在课堂之前学习材料，学习资料包括10-20分钟简短的视频、整个录制讲座、方便阅读的文字材料。视频或者讲座可以由教师制作或录制，也可以使用从网络上选择适合课堂教学的资料。

2.教师的价值与翻转课堂

教师是教室里最有价值的资源。教师的价值不仅仅是他所拥有的专业知识的数量，更重要的是能将他们所知道的事实、概念等知识连接成连贯且有意义的概念结构，让学生知道何时以及如何使用。

传统的课堂，教师角色主要是知识传授者。现在，当学生能轻易地获得一本书或者更多书本知识的时候，把教师这一最昂贵的资源仅仅作为一本书或者知识的一个来源是极大的浪费。

翻转课堂让教师的角色发生转变，更好地发挥了教师的作用，使教师在翻转教室中的作用更好地与他们的专业知识相一致。教师不是单纯提供信息，而是帮助学生利用收集到的信息构建新的知识，帮助学生知道何时以及如何应用新构建的知识。

3.翻转课堂方式的欠缺

翻转课堂提出了一种教学组织形式。表面上看，翻转课堂是一种有效的教学方式，学生课前积极自主完成课程准备，在课堂上积极参与各种有趣的教学活动，而不是老师灌输知识。但是，课前准备如何开展、课前准备包括什么内容、课内讨论如何开展等环节还缺乏具体的实施方法指导，必须对翻转课堂的各个环节进行具体化，使翻转课堂具有可操作性。而JiTT、PI两种方法对翻转课堂如何开展课前准备、课内讨论学习等工作提供了很好的指导和补充，可以基于JiTT、PI构建完整可实施的翻转课堂。

（二）JiTT

适时教学 （JiTT）[3][4]方法由Gregor Novak等人于1996年开发，最初是为了帮助学生组织他们的课外作业，并从有限的师生面对面授课的课堂时间中有更多收获。JiTT经过多年的发展，通过借鉴和吸收众多现代学习理论和教育技术，得到了完善和加强，尤其是对教学观念转变、学生学习动机评估等方面的研究加速了JiTT的发展完善。

JiTT方法背后的主要概念是通过使用基于网络的引导性作业（通常称为“JiTT预习题”），在课前活动和课堂活动之间建立直接联系。在这些练习中，学生阅读、观看教师发布的资料并开展活动，然后回答与教学任务有关的问题。由于大部分学生学习是在课外进行的，JiTT方法可以看作是在课前准备和课堂活动之间的反馈循环（如图1所示）。

JiTT预习题应该是简短的、启发性的问题，学生需要尽可能自主地回答他们的JiTT问题。JiTT作业在课前几个小时截止，保证教师有足够的时间针对学生的反馈调整课程教学内容，以更好地进行课堂授课。学生对作业的回答及反馈成为课堂上重要的一部分，作为师生进一步讨论的焦点内容。通常会在课堂开始的时候展示学生对预习题的回答情况，并以此促进小组讨论或在全班开展讨论。教师可以通过学生在课前的反馈收集学生对学习材料的理解情况，尤其是对概念的错误理解或困惑，然后开展针对性的课堂活动以解决这些问题。

图1 JiTT流程环

（三）PI

同伴学习（PI）[5][6]是一种交互式的教学方式，鼓励课堂互动来吸引学生，解决学生难以理解或解决的问题。PI通过让学生在课堂上讨论概念来促进同伴学习。当然，为了保证课堂上的讨论是有效的，学生在上课时需要对概念有一个基本的了解，PI利用被称为概念测试题的题目测试学生对概念的理解情况，概念测试题以选择题为主。为了实施PI，教师先简要地介绍一个话题，然后给学生提供概念测试题，学生回顾并思考他们所学到的知识，几分钟后通过投票器或者智能终端独立回答问题。如果大约30-70%的学生回答正确，教师引导他们以小组的方式讨论他们的答案（最好与答案不同的人一起讨论）。教师在课堂巡视，鼓励促进积极的讨论，引导学生思考。几分钟后，学生再次投票回答，然后老师给出正确的答案。如果学生答题准确率偏低或者较高，则进行重新讲解或者直接做解释，PI教学流程见图2所示。

根据学生的反应，教师可能会围绕同一个主题进行多次概念测试以深化理解，或者转到另一个主题。

图2 PI教学流程

在PI中可以使用不同类型的问题格式，例如，一般性的概念定义问题、不同情况背景下概念的应用问题、不同概念之间关联关系的问题。PI不仅可以使用有“正确”答案的问题，而且可以使用没有明确答案的问题激发学生之间讨论。PI讨论有助于学生提高他们的批判性思维能力以及构造论据的能力。

（四）课堂派教学平台提供整合技术支持

翻转课堂、JiTT、PI需要完善的技术支持。比如网络的支持、课前材料发布与反馈、概念测试的实时发布与反馈、课堂交互讨论组织、课后材料的发布反馈等等。课堂派[7]教学管理平台对上述方面有完善的支持，可以在翻转课堂的实施中采用。

课堂派是在线课堂管理平台，能够支持智能手机、电脑通过微信、网页等方式进行访问，提供了课程资源分享、试题发布、班级管理、交流互动等功能，表1所示是课堂派在翻转课堂中可以使用的几个主要功能：

表1 课堂派主要功能

二、基于JiTT及PI的翻转课堂模式JPJ-FLIPPED

（一）JiTT、PI、翻转课堂的内涵分析

为更好地整合JiTT、PI、翻转课堂这三个教学方法，并进行有效的实施，根据前述对JiTT、PI、翻转课堂三者的介绍，对比分析三者的主要侧重点以及主要欠缺点，得到如表2所示三者对比分析表。

表2 JiTT、PI、翻转课堂对比分析

（二）整合的JPJ-FLIPPED

通过上述分析，JiPP、PI和翻转课堂各有侧重点，PI的核心环节是同伴讨论，通过为学生提供在课堂上讨论概念的机会，达到学生相互学习、构造新知识。但是，要使这个方法最有效，学生需要上课时对材料有一些基本的了解。

因此，可以把JiTT当作PI的理想补充，教师在课前分配JiTT预习题、阅读学生的回答，通过这些工作了解学生有什么困难并收到重要的反馈意见，包括学生对材料的了解和理解、学生最担心什么话题、学生能理解什么概念。教师可以评估哪些概念是容易导致理解困难的，什么样的问题水平适合他们的课堂，使他们能够更好地准备PI课堂讨论，设置PI问题，选择最好的概念测试，以学生为中心，量身定制课堂PI。

翻转课堂以学生为中心的教学设计理念定义了完整的课堂教学过程，而翻转课堂各个阶段工作所欠缺的具体实施指导则可以由JiTT和PI共同完成。教师用JiTT方法组织学生的课前准备，让教师在课前提前得到学生的反馈，在课堂上使用PI方法充分讨论相关主题，解决学生遇到的具体困难。

因此，当把JiTT和PI有效整合到翻转课堂的时候，可以保证翻转课堂的两个关键要素课前活动、交互式会话得到有效保障。本文把基于JiTT以及PI的翻转课堂称为JPJ-FLIPPED。JPJ-FLIPPED模式具体的组织形式如图3所示，JPJ-FLIPPED模式具体实施时间轴如图4所示：

图3 JPJ-FLIPPED组织形式

图4 JPJ-FLIPPED时间轴

（三）JPJ-FLIPPED模式的优势

基于JiTT与PI的JPJ-FLIPPED翻转课堂模式，可以把JiTT与PI两种方法的优势充分整合到翻转课堂方法中，可以利用反馈信息完善课堂设计，形成有效的概念测试题目，保证课堂讨论和课后知识内化效果，可以让课程教学更加有效。

1.JiTT可以为师生的课堂PI讨论提供充分的课前准备

通过课前JiTT，教师和学生可以更好地完成课前准备工作。通过在课前分配JiTT作业，教师收到重要的反馈意见，比如阅读学生的回答可以帮助教师了解学生已经理解了什么概念，学生有什么困难以及学生最担心的话题等等。教师可以进一步评估哪些概念是学生难以理解的、什么样的问题水平适合他们的课堂，使教师能够更好地完善课堂主题以及相关概念测试题设计，更好地开展后续的PI课堂讨论。

学生也可以通过课前JiTT，更好了解背景知识，并通过自主学习形成初步的知识框架，并结合自身现有的知识、经验尝试创造新的知识，对课堂的PI讨论有较好的预期和准备。

2.PI促进学生课堂交互及相互提升

PI提供了一种结构化研讨的模式，有了课前JiTT阶段的准备，学生自身对课堂主题形成一定的理解，在课堂交互讨论中有话可说、有意见可发表。学生可以在PI课堂讨论过程中，通过对其他同伴的支持或指导提升自己的经验和知识。

另外，通过课堂派平台的支持，学生可以在网上发布自身对某问题的理解与看法，其他学生可以阅读或评论。评论者可以评价评论内容的质量，发布者可以评论评论者的评论。最后由发布者进行修改。在这个交互过程中，双方都会有学习和提升。学生间评论流程如图5所示：

3.JiTT/PI结合形成完整的反馈

图5 学生间评论流程

JiTT和PI都为学生在学习过程中的不同阶段提供了有效反馈，JiTT主要在课堂外以异步的方式工作，而PI则在教室中为学生给出实时反馈。这两种方法组合在一起，能更好地帮助教师监督学生的学习进程，让学生了解自身学习进程，让反馈更有效果。

4.协作与研讨促进学生的兴趣和动机

在JPJ-FLIPPED课堂，因为课堂活动是根据学生对相关课堂主题的具体理解而设计的，学生对班级拥有主人翁意识。同时，通过PI，可以为学生提供一个结构化协作与研讨的环境，学生通过与小组成员交流来阐述自己的观点、吸取同伴的观点、解决理解的偏差。小组成员通过共同学习新的概念和技能，创造了一个更加合作的学习环境，促进学生更深入的学习，产生更大的兴趣和动机。另外，学生在协作研讨中反复使用解释、推理等策略，也可以帮助学生培养批判性思维，提升学生的创新能力。

5.JiTT促进学生阅读能力提升

JiTT要求学生自主的阅读相关课题的课前准备资料，并且在整个课程的实施中阅读是一个持续不断的过程，这种方式很好地帮助学生培养形成良好的阅读能力。同时，教师也能够在学生阅读过程中进行辅助，教师可以选择重点问题、更深层次的问题，指导学生进行阅读，学生可以跟随教师的指导进行阅读，并在教师的持续指导和帮助下，阅读能力得到持续提升，成为更好的读者。

6.JiTT与PI结合，使教师在学习过程中能充分关注学生的思维

在JiTT、PI结合的课堂，教师可以在整个学习过程中充分关注学生的思维。学生可以先表达自己的想法，教师通过有针对性的提问，引导他们形成更加全面的概念，课堂的主要内容不再是让学生产生对知识的简单记忆，而是培养学生形成综合所学、构造新知识的思维能力。

此外，基于PI授课的灵活性，教师可以通过提供更专注、简短的讲解，通过更多的概念测试，将更多的时间花在学生难以理解的概念上。

7.JiTT与PI结合促进个性化指导

在教育技术和教学策略的支持下，教师很容易做到随时联系学生、监控学生学习进度。JiTT和PI为学生和教师提供了形成性的反馈，因此，就算是在一个大教室中，教师也可以单独回应学生、学生也可以实时向教师反馈信息。

另外，JiTT和PI结合能弹性适应教师的个人教学风格，可以针对不同的课程和不同的学习目标设计JiTT题目以及PI概念测试题。由于基础性知识和问题已经在课前完成，因此课堂上，教师可以有针对性地进行问题探讨。因此，JiTT与PI的结合能方便实现对学生的个性化指导。

三、基于JiTT及PI的翻转课堂案例设计

结合上述JPJ-FLIPPED模式设计，以《C语言程序设计》课程的if-else选择结构程序设计内容为例，介绍JPJ-FLIPPED教学案例设计。

（一）课前JiTT

1.课堂资料及预习题目发布

在if-else部分讲解前，将if-else相关的学习资料通过课堂派平台发布，包括if-else相关的概念、学习重难点、相关预习题，并且要求在授课时间前1天通过课堂派系统提交回答。if-else相关预习题可参照下面【预习题1-2】

【预习题1】

void main() 该程序的输出结果是（）

{int a=2,b=-1,c=2; A:0

if(a＜b) B:1

if(b＜0)c=0; C:2

else c++; D:3

printf("%d ",c);

}

【预习题2】

void main() 若执行程序时键盘输入

9，则输出是（）

{int n; A:11

scanf("%d",&n); B:10

if(n＜10)printf("%d ",n);C:9

else printf("%d ",n--); D:8

}

图6所示是课堂派的PC端预习题编辑界面，图7所示是试题发布后的课堂派手机微信端界面。

图6 PC端预习题编辑界面

图7 预习题发布后的手机端界面

2.收集学生反馈并完善课堂PI主题、概念测试题设计

教师及时通过课堂派平台了解学生反馈情况，如果学生对某个问题回答正确率较低，那么说明学生对相关的内容不能很好掌握、有疑惑易混淆。教师根据反馈情况及时调整课程设计，比如针对学生易错的问题重点设计概念测试题、重点讲解。

根据学生在课前JiTT阶段的反馈，进一步完善课堂PI的设计，包括主题的设置和相应概念测试题的设置。对if-else选择结构，可以设计如下4个主题以及相应的概念测试题，在具体PI过程中适当选择其中部分或全部实施：

（1）主题1：判断表达式的构成与判断

重点考察学生对if-else语句中判断表达式的理解和应用情况，设计如下表所示概念测试题：

void main() 运行后，如果从键盘输入5，

则输出是（）

{int x; A:3

scanf(“%d”,&x); B:4

if(x--＜5)printf(“%d”,x); C:5

else printf(“%d”,x++); D:6

}

（2）主题2：满足条件时多个语句的执行

重点考察满足某一个条件时多个语句的执行情况，可设计如下所示概念测试题：

int a=10,b=50,c=30；左边程序段的输出结果是（）

if(a＞b) A:a=10 b=50 c=10

a=b； B:a=10 b=30 c=10

b=c； C:a=50 b=30 c=10

c=a； D:a=50 b=30 c=50

printf("a=%d b=%d c=%d ",a,b,c)；

（3）主题 3：if-else 语句的嵌套

重点考察学生对if-else语句嵌套的理解和应用情况，可设计如下表所示概念测试题：

{int x=1,y=0; 该程序的输出结果是（）

if(!x)y++; A:0

else if(x==0) B:1

if(x)y+=2; C:2

else y+=3; D:3

printf("%d ",y);

}

（4）条件运算符和条件表达式

重点考察学生对条件运算符和条件表达式的理解和应用情况，可设计如下两道概念测试题：

【概念测试题1】

若 w＝1,x＝2,y＝3,z＝4, 则表达式 w＜x?w：y＜z?y：z 的值是（）

A：4 B：3 C：2 D：1

【概念测试题2】

若有定义int x,y;并已正确给变量赋值，则以下选项中与表达式(x-y)?(x++):(y++)中的条件表达式(x-y)等价的是（）

A：(x-y＜0||x-y＞0) B：(x-y＜0)

C：(x-y＞0) D：(x-y==0)

（二）课堂 PI阶段

教师根据课前JiTT阶段学生反馈做针对性讲解后，按照预定主题顺序，实时在课堂派平台发布与学习主题有关的概念测试题，学生思考后，通过手机直接回答，根据学生回答情况，当有30%-70%的学生回答正确的时候，教师引导学生分组进行讨论，并在此过程中及时了解学生讨论情况、启发学生对问题关键的关注。具体流程按照前图2所示流程进行。

课堂派以互动方式发布概念测试题界面如图8所示，课堂派互动管理（概念测试）界面如图9所示，概念测试题学生二维码扫描答题界面如图10所示。

图8 课堂派以互动方式发布概念测试题界面

图9 课堂派互动管理（概念测试）界面

图10 概念测试题学生二维码扫描答题界面

表3 教学评价分值比例

表4 小组互评表

（三）课后JiTT阶段

在课后，基于JiTT方法进行基于网络的 “难题探究”，这个阶段与课前JiTT不同，采取的是更高层次的难题探究式学习，也就是学生应该能够在课堂PI的基础上，对if-else选择结构进行进一步深入的探究，促进学生对该部分内容的自如应用能力。教师在课后JiTT阶段提供的材料应该包括更高层次的支撑材料和探究学习题目，满足学生的内容摄取需要和学习效果及时检查。材料和题目可以通过课堂派平台及时发布。探究式学习题目可以设计如下：

【探究式学习题目1】

输入一个字符，判断它是否是小写字母，是小写字母，则将它转换成大写字母，如果不是，则不转换，然后输出所得到字符。

【探究式学习题目2】

编写一个简单计算器程序，输入格式为：data1 op data2。其中 data1和 data2是参加运算的两个数，op为运算符，它的取值只能是+、-、*、/。

（四）教学评价设计

最后的教学评价要客观真实地反映JPJ-FLIPPED课堂教学效果，根据JPJ-FLIPPED模式的不同阶段内容，教学评价包括5个部分：课前预习题目评价、概念测试题目评价、课堂PI讨论情况评价、课后难题探究题目评价、综合考试评价，其中，课堂PI讨论情况评价采用教师评价与学生小组内互评结合、各占50%的方式。表3是教学评价各部分内容的分值比例表，表4是小组互评表。

四、总结

从传统的黑板演示课堂到包含师生互动活动课堂，再到完全翻转的课堂，教学的方法在不断变化。技术对于教育的意义在于，基于先进的教育理念，基于可行的技术手段，实现最有利于学生的教学方式。

借助于课堂派平台，JPJ-FLIPPED翻转课堂成功实现了翻转课堂的两个关键要素：课前准备与课堂交互讨论。利用JiTT把课前学习与课堂互动紧密联系起来，保证课堂PI的有效开展；利用PI模式切实开展课堂内的互动讨论，激励学生协同学习，为学生提供快速反馈，让学生在课堂中有更多时间进行同伴讨论、与教师交互；最后通过课后的JiTT帮助学生进行难题探究，对内容进一步内化升华，自如应用。

[1]韩朝阳.翻转课堂在C语言程序设计教学中的应用[J].中国教育信息化，2015（14）：26-28.

[2]曾明星，周清平，蔡国民等.软件开发类课程翻转课堂教学模式研究 [J].实验室研究与探索，2014（2）：203-209.

[3]何克抗，刘春萱.信息技术与课程整合的教学模式研究之六[J].现代教育技术，2008（12）：9-13.

[4]汤俊，庞帅.基于翻转课堂与 JiTT模式的计算机技能培养研究 [J].中国教育信息化，2015（23）：80-83.

[5]环敏，段卓琦，木丽萍.PI教学法：教育价值与运用适切性探析[J].大理大学学报，2016（12）：91-95.

[6]范红，谢颖华，孙韶媛等.PI教学法在“数据结构”课程教学中的运用[J].纺织服装教育,2013（8）：332-334.

[7]北京爱课互动科技有限公司.A+课堂派课堂管理工具[EB/OL].https://www.ketangpai.com/.