基于SPOC 和翻转课堂的高中数学教学设计策略

海南省东方市八所中学(572600)郑长喜

随着“互联网+”时代的到来，社会日益信息化，学校的教育理念、教学模式、教学体系都发生了巨大变化， 互联网与教育正在实现深度融合.MOOC 狂潮从2012年开始席卷全球并快速发展，到今天已经进入了“后MOOC”时代，给教育带来了更多深远而有意义的影响，突出表现在SPOC 的创建.SPOC 是对MOOC 的继承、不断完善和超越，SPOC 将优质的MOOC 资源与传统教学优势融合，实现了教学流程的重构和创新.翻转课堂实行“课前信息传递”与“课中信息内化”的逆序创新，促进学生个性化学习，为师生间的互动交流提供机会，已经成为新型教学模式的热点.SPOC 与翻转课堂结合的教学形式重构了学习环境，形成了新的混合式教学模式， 是适应信息化时代需要的教育发展的必然结构与趋势.本文结合“SPOC+翻转课堂”的理念，对高中数学教学设计进行了系统分析，旨在为翻转课堂教学实践的开展提供一定的借鉴与参考.

一、相关概念界定

1.SPOC 的定义与发展

SPOC 是“Small Private Online Course”的缩写，即“小型专属在线课程”， 由美国教授Armando Fox (阿曼多·福克斯， 加州大学伯克利分校的教授) 在2013年提出.他认为，MOOC 不能取代课堂教学，只能是作为课堂教学的补充，当MOOC 发展到能够增强学生学习能力、提高学生学习参与度、提高教师教学效率、增加学生产出量时， 此种模式就可以叫做SPOC.“Small”(小型)是指学生的数量小、人数不多，往往在几十人至几百人之间.这样有利于提高学生的参与度与积极性， 增强师生间的交流互动， 提高课程的结课率.“Private”(专属) 是指设置准入条件， 只有达到限制性条件的申请者才能被纳入，课程只对小部分人开放.SPOC 源于MOOC，是对MOOC 的继承、不断完善和超越.SPOC 秉承混合学习理论，将线上与线下融合开展混合式教学，使MOOC本地化.SPOC 便于小班管理，教师能够对学生的学习行为和学习成绩进行记录与分析，依据这些数据根据教学实际调整教学策略、改变教学方案、合理部置教学进度，教师能够将更多的精力和时间用于学生的个体差异化教学、合作探究等形式的实践教学，SPOC 很好地实现了翻转课堂的教学.2014年，清华大学通过“学堂在线”开展了SPOC 混合教学.

2.翻转课堂的起源与发展

翻转课堂(即Inverted Classroom 或Flipped Classroom，也称颠倒教室或颠倒课堂)，翻转课堂实行“课前信息传递”与“课中信息内化”的逆序创新，促进学生个性化学习，为师生间的互动交流提供机会， 已经成为新型教学模式的热点.“翻转课堂”构想源于美国Jonathan Bergmann(乔纳森·伯尔曼)和Aaron Sams(亚伦·萨姆斯)林地公园高中的两位化学老师.在2007年，他们为了帮助因故缺课的学生补习功课，将平时授课的幻灯片演示文稿加以讲解并用录屏软件录制成教学视频，然后传至网络供学生观看及下载，后来他们突然发现，学生在对教学视频的理解方面需要教师的指引和帮助，于是他们就通过课堂时间来辅导在作业或实验中有困难的学生，将课堂进行了翻转.翻转课堂是教学手段，不是在线视频的又一种称谓.除去提供教学视频，教师还要制订师生面对面交流互动的计划、安排学生个性化学习的时间.翻转课堂让所有学生都主动参与课堂，让所有学生都展现个性化学习，给学生创建了自我负责的学习环境.2011年，Salman Khan(萨尔曼·可汗)在TED 会议做了一个教育视频改变教育模式的主题演讲，引起了全球对翻转课堂的关注.由他创办的可汗学院受到学生的广泛好评，可汗学院也由于翻转的课堂教学模式而声名远播.目前，翻转课堂已然成为新型教学模式的热点.

3.SPOC 和翻转课堂

基于SPOC 的教学模式有三种：一是全盘在线学习，学生不需要面授学习，只是通过网络完成全部课程，交流与探讨并完成作业及考核;二是在线学习和面授学习两种方式都采用，以前者为主，以后者为辅;三是将SPOC 与翻转课堂科学融合的教学模式.SPOC 与翻转课堂融合让学生个性化学习成为现实，教师能够根据课前线上学习的情况，有针对性地开展教学活动，实现对学生潜在问题的答疑解惑与创新运用.学生最需要的不是教师的讲解，也不是精彩的视频，而是实际遇到困难时教师的帮助，而“SPOC+翻转课堂”模式恰好能够满足此需要.

SPOC 教学讲解能够直观、高效传递知识，而课堂面授的探究、协作教学则更有助于知识的内化及提升、人文情感的熏陶、经历的丰富等.翻转课堂需要SPOC 作为载体，SPOC需要翻转课堂作为必备教学环节，两者优势互补.教育目标分类学中，识记与领会的低层级目标，适宜用SPOC 线上讲授教学;而分析和创新等高层次目标，通过翻转过后的课堂教学来完成则更加有效.

二、理论基础

1.掌握学习理论

掌握学习理论是由布卢姆提出的.他认为，给学生提供掌握学习内容必需的时间，给予学生恰当的教学前提和个别辅导，最大程度挖掘学生潜力，几乎所有学生都能掌握学习内容，教学理当让大部分学生掌握教学内容.掌握学习理论认为，只要给予足够的时间和正确的教学，几乎所有学生都能取得优良成绩、达到教育目标.布卢姆主张教学应当让学生懂得学习、为掌握而学习，强调使掌握学习变成一个主动的过程.翻转课堂教学模式是以掌握学习理论作为基础的.

2.最近发展区理论

维果斯基提出“最近发展区”理论，他认为学生的发展水平可以分为两类：一类是学生现在已有的水平，另一类是学生在协作下可以达到的水平.这两者之间就形成了最近发展区.最近发展区理论认为，学习不是被教给某个人的，学生应当在头脑中构建属于自己的理解.在这一过程中，教师扮演着协作者和促成者的角色，指导、协作、促成学生的全面发展.教师应着重考虑学生的最近发展区，给予学生适当难度的内容，调动其积极性，发挥学生潜能，越过最近发展区达到下一阶段的发展水平，然后开始下一个发展区的发展.学习与发展属于社会与合作活动.

3.建构主义学习理论

建构主义学习兴起于上世纪九十年代，以皮亚杰、斯滕伯格、维果斯基等为代表.建构主义理论认为：学习不是教师传递知识的活动，不是教师传递了就行的，而是学习者在特定情境下，借助他人的帮助或必要的学习材料，经过意义建构，自己建构知识的过程.建构主义侧重学生的认知主体地位，强调在教师指导基础上的以学生为中心的学习.学生不是外界刺激的被动接收者，也不是被灌输的对象，而是认知加工的主体、是主动的意义建构者.教师是学习者意义建构的指导者、帮助者及促成者，不是知识的倾倒者和灌输者.

三、翻转课堂教学设计的典型模式

1.Gerstein 环形翻转课堂模式

美国学者Gerstein 在2011年构建了环形翻转课堂教学模型，将翻转课堂分为参与体验、概念摸索、意义建构与应用展示四个环节.学生的体验学习成为该模型翻转课堂的起点，学习活动由教师设计，通过学生参与达成学习目标.在课前，学生通过观看网络教学视频来完成自主学习，然后与教师或同学在线交流互动，完成知识探索，接下来借助社交网络工具进行知识的意义建构，完成学习任务，最后选择个性化的学习任务，通过多样化渠道做出知识总结与汇报.教师在所有环节中提供鼓励和及时评价，促成学生获得更好的学习成果.该模型侧重学生的主体性，但却忽视教师的指引作用，容易造成学生的学习偏离课堂轨道.

2.Robert Talbert 的翻转式教学模式

Robert Talbert 在美国富兰克林学院依据自身教学经验，总结了翻转课堂实施的关键环节，并提出翻转课堂系统模型.该模型分为课前环节和课中环节.首先，学生提前学习教学视频，自主独立学习基础知识，然后进行有针对的实践关联操作，完成知识的内化深入;课中，学生完成简单测试，通过对疑难部分的问题解决来实现知识内化及迁移，最后，进行知识总结，做出评价反馈，检验学习成果.这类模式适于理工科操作实践强的学科课程，需要改进才能适应文史类课程的需要.

3.张金磊等的翻转课堂架构

张金磊等人依据教学设计系统和建构等学习理论， 对Robert 的模型进行完善，构建了一个全新的模型.此模型分为课前环节和课中环节，在课前完成基础知识学习，课中组织学习活动.课前，学生观看教学视频，借助网络平台参与课前探究，对知识进行自主建构学习;教师梳理学生课前学习遭遇的困难，创设针对性的学习环境，促使学生自主探究或合作探究完成活动任务，进而汇报总结活动成果，最后，教师提供反馈评价，完成学习活动循环.此模型的活动环节相对完善，具有较强操作性和指导性，详细呈现了翻转课堂实施流程，但此模型仍存在缺陷，对交互活动设计环节和针对性问题处理存在着不足.

四、基于SPOC 翻转课堂的高中数学教学设计策略

1．分析学情

学情，即学生的学习情况，是教师进行教学分析的重要步骤.由于学习主体的多样性，这是教学设计的最难以把握的环节.分析学情要侧重学生的学习主体地位，调查学生学习习惯与学习要求，了解学生希望老师教的内容和教的方式，通过调查、谈话等构建平等民主的教学关系，形成高效课堂.分析学情的内涵是通过把学习者现有知识程度、能力发展水平与课程标准、课时学习要求进行比较，确定班级整体的最近发展区，明确教学重难点，制定符合学情实际的教学目标.

在高中数学课堂中，学情分析存在的最大问题就是分析空泛、不具体.大多数学情分析是建立在教师经验基础上的学生一般特征的分析，容易造成“已懂内容，反复讲;不懂内容，偏不讲”的现象.教师应该仔细了解学习者的学习起点和需要.对于学情分析，教师除了借助已有经验和学生一般特征，还可以从学生知识基础、态度情感和可能出现的问题三个方面展开.在知识基础方面，分析学习者是否有相关知识的积累和理性思维经历，是否已将这些知识内化吸收为熟知知识，是否能在需要时提取，例如在高二年级时内容教学时，需要用到高一年级学过的基础知识和思维方法时，教师就要对此进行分析，以决定这部分内容能否少讲或不讲;在情感态度方面，教师在课前要分析学生对即将学习的内容持什么态度，例如有的学生一看到函数定义就不懂就不想学数学了，教师可以讲解数学家的故事，讲解函数概念定义所经历的漫长、艰难过程来引起学生的学习兴趣，调动其积极性;在可能出现什么问题方面，大多数学生在高中数学学习中都会遇到问题，数学教师除了应当具备教育机智，还应当在课前就做出充分假设，将“横生枝节”引入课堂正轨，设计可以照顾不同学生的问题及活动.

2.明确教学目标

每一块教学内容的选取都是为了达成一定的教学目标，否则教学就会七零八落、凌乱无章.SPOC 翻转课堂的总体目标也着眼于教会学生学习，变知识本位为素养本位，培养学生核心素养，促成学生全面而有个性的发展.总目标的实现建立在每个小的教学目标实现的基础上.以下从知识与技能、过程方法、态度情感价值观方面，就一个课时的高中数学SPOC 翻转课堂的教学设计来阐明教学目标：

第一，知识和技能方面.SPOC 理念下的高中数学翻转课堂教学设计对于知识传递提倡学生意义建构.高中数学知识可以分为陈述性知识和程序性知识.陈述性知识可以借助信息技术在课前传授;对于程序性知识，数学教师应该利用课中时间，在课堂上精心设计活动，培养学生自主探索、合作探究、生成运用数学知识的能力，及时进行个性化强调，对于这样教学目标的实现，要重视数学能力的培养，不能单单偏于知识传递.

第二，过程与方法方面.高中数学翻转课堂在教学实施过程中，要避免教师的知识生硬灌输，要强调培养学生的自主学习习惯、探究与合作的学习能力.在明确教学目标时，要阐述通过什么具体途径来达成既定目标，而不能是单单将预期结果进行呈现.教师在教学时，要加倍细致，帮助学生领悟数学意境.

第三，情感态度与价值观方面.高中阶段数学课程旨在形成学生积极向上的世界观，让学生体会认识客观事物的一般规律，培养探索意识和创新精神，形成良好个性与品质，激发对生活正面、丰富的情感态度.数学教师在制定教学目标时， 要增强学生的是非判断能力，要防止某种固化思想观念的灌输.

3.制定评价策略

学习结束后，对学生学习表现和学习结果的评价至关重要，既展现教师的教学科学性，也展现学校的教育计划性和严肃性.翻转课堂的评价策略制定应当从评价主体、评价方式和评价标准多元性三个方面展开.

以往的评价主体是教师，SPOC 翻转课堂将改变这一局面，SPOC 的翻转课堂秉承建构主义评价观点，最主要的评价主体是学生本身，学生自身元认知意识是否增强、是否能够自我控制学习过程是评价的重要内容.学生之间的小组互评，是评价的重要方面，同学之间的最直接、最真实情感，有利于准确及时指出问题所在.另外，家长的评价也不能忽视，课前自主学习环节、学生与家长交流沟通环节需要家长的中肯评议.通过以上各方的评价，教师发挥评价主体核心的作用，凝聚各方力量，共同服务于每位学生的发展.

评价方式方面，要避免终结性测试评价为主的局面，评价旨在调节教师的教学规划、调节学生的学习规划，不是仅仅停留在测试学习结果的层面.针对高中数学学科的特点，教师的评价方式可以是书面测验，还可以是经常性的口头测验，口头测验属于质性评价，例如要判断某名学生是否掌握某类型题，可以让学生说题，说出此类题属于什么类别、有哪些常用解法、能否从课本中找到原型等.教师利用下课后或上课前的几分钟时间，和学生聊几句、考上一考，还可以增加师生交流互动机会.此外，翻转课堂侧重过程性评价.教师可以通过学生成长档案方式，观察、收集学生注意力集中情况、发言情况、兴趣与能力点等，及时对学生进行谈话，予以点醒.

评价标准方面，分值比例标准可以如下设置：课前自主学习环节占比20%，这一环节如果没有评价压力，容易让学生不重视，也难以得到家长配合;课中讨论、交流、探究、小组合作、作业完成情况占比20%，督促学生积极交流、探索、完成平时作业;学习态度与习惯的考查占比20%，主要依据教师平时的观察，例如学生是否有动笔习惯、阅读与解题习惯等;期末考试成绩占比40%.我国的课堂评价标准目前还不够具体，可操作性还不够强.为了进一步推进教育改革，提高高中数学教师教学效率， 身为教师应该密切关注实际情况，制定更加科学、实用、具体的评价准则和尺度，做到时时有标准、课课有标准.