微課程與數字教學的大數據

唐洪鵬

摘要：教育信息化改革，在現代通信技術和信息技術的支持下，已經由宏觀階段，進入到微觀階段，以翻轉課堂為代表的新教學模式，微課程為代表新的課程形式，被運用到教學實踐中，從而引發了是課堂教學的模式變革和學生學習模式的變革。發生在信息平臺上學生學習活動，被記錄并分析，形成了學習指導的有力支持數據，為教師的個性化輔導提供了可能，有助于形成一對一式教學。

關鍵詞：微課程 翻轉課堂 教育信息化 碎片化

中圖分類號：TN40 文獻標識碼：A 文章編號：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 現代技術進步對學校教育的推動

隨著現代移動通信技術和以大數據為代表的信息技術的發展，它給我們的現代生活帶來了很大的改變，也給教育以很大推動，許多教育理論被更廣泛地借助于這些技術得到發展和推廣，慕課、微課、翻轉課堂等成為目前教育領域的話題，國內外一致，我國教育界，在運用相關教學模式和新方法時，也有更深入研究和具體的改進。經過近十幾年教育信息化發展，現代技術直接引發了教學模式改變，信息技術直接融入教學，是一個重大的開端，讓人感到學校教育走上了前所未有的光明坦途，因材施教，個性化的教學將在學校教育的情境中得以實現。

2 翻轉課堂改變對傳統教學模式

（1）翻轉課堂簡單的發展歷程。在2000年冬季，在美國教授“經濟學入門”這一課程的莫林·拉赫（Maureen J.Lage）、格倫·普拉特（Glenn J.Platt）發表論文《顛倒的課堂：建立一個包容性學習環境的途徑》。翻轉課堂（或者顛倒課堂）的概念被首次提出來。同時在這一年，J.韋斯利·貝克（J.Wesley Baker）在第11屆大學教學國際會議上發表論文《課堂翻轉：使用網絡課程管理工具使教師成為學生身邊的導師》，掀起了大學實施翻轉課堂運動的浪潮。2004年，薩爾曼·可汗（Salman Khan）創辦的可汗學院，為翻轉課堂起很大的宣傳作用，其經驗成為翻轉課堂策略之一。2007年，杰里米·斯特雷耶（Jeremy Strayer）發表博士論文《翻轉課堂在學習環境中的效果：傳統課堂和翻轉課堂使用智能輔導系統開展學習活動的比較研究》。他通過對“翻轉的”課堂和傳統的課堂中的學習環境和學習活動進行比較后發現，“翻轉的”課堂更有利于學生的自我效能感的發展，更有利于學生對新信息的敏感和理解。在翻轉課堂，一個智能教學系統（ITS）被用來提供學生在課外要學習的內容，以取代教師的現場講座。課堂上再利用在線課程系統Blackboard的交互技術，組織學生參與到項目工作中。2011年，在多年實施翻轉課堂的基礎上，喬納森·伯格曼（Jonathan Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）出版了專著《翻轉你的課堂：時刻惠及課堂上的每位學生》（Flip Your Classroom： Reach Every Student in Every Class Every Day）。在書中，喬納森·伯格曼和亞倫·薩姆斯對自己的實踐做出總結， 在其前期實施的翻轉課堂教學模式用“傳統式”來限定，主要是相對于在后期實施的翻轉掌握式教學模式中所做出的一些變化。（2）翻轉課堂的主要理論依據。1）應用掌握學習理論構架學習框架。掌握學習理論在翻轉課堂中得到了實際有效應用。掌握學習理論是由美國當代著名心理學家、教育家，芝加哥大學教育系教授本杰明·布盧姆（Benjamins.Bloom）提出，它是美國50-60年代教育發展的產物。掌握學習理論是指只要學生所需的各種學習條件具備，任何學生都可以完全掌握教學過程中要求他們掌握的全部學習內容。布盧姆指出：如果按規律有條不紊地進行教學，如果學生面臨學習困難的時候和地方給予幫助，如果為學生提供了足夠的時間以便掌握，如果對掌握規定了明確的標準，那么所有學生事實上都能夠學的很好，大多數學生在學習能力、學習速度和進步的學習動機方面會變得十分相似。他認為只要讓學生具備各種條件，每個學生都可以掌握所要掌握的內容。“大多數學生（也許是90%以上）能夠掌握我們所教授的事物，教學的任務就是要找到使學生掌握所學學科的手段”。“為掌握而教”成為布盧姆的教育理論。布盧姆提倡的是一種新的學生觀，相信學生在教師一定方法的引導下大多數學生可以學好專業知識和有更高學習動機的積極性。他還在吸收了卡羅爾提出的學習理論中的五個變量（學習時間、學習毅力、教學質量、理解教學的能力和能力傾向），進一步為掌握學習理論構建出模型，并在自己的教學實踐中得帶印證。翻轉課堂學習法為學習者提供了不間斷的充分的教師輔導及練習指導。2）運用ARCS學習動機模型及策略進行系統的教學設計。ARCS模型是由美國佛羅里達大學的約翰·M·凱勒（John M Keller）教授于20世紀80年代提出的一個教學設計模型。該模型關注的是如何通過教學設計來調動學生的學習動機問題。它包括四個方面的動機策略：注意力（attention）、相關性（relevance）、自信心（confidence）和滿足感（satisfaction）。注意力，強調內容有吸引力，可以激發好奇心。相關性，強調一旦好奇心被激發出來，有關內容要能結合學生已有的認知或經歷，喚醒他的記憶。自信心，使學生能夠在自身努力的情況下完成任務，并且體驗到的是努力帶來的目標實現，從而不斷強化自信。滿足感，是對學習結果的評價上要恰當，并給予適當的獎賞。通過以上四個步驟，使學習過程順利完成，這四個方面整合成關于激勵學習的概念、理論、策略和方法提供了一個基礎，為運用系統設計的方法創造適合于學生的特征和需要的動機策略提供了幫助。（3）翻轉課堂的特點研究。在形式上，是采用了先學后教的方法，即課前知識性的講解由學生（個體或學習小組）去完成，課上進行作業或練習講解，課上活動由學生和老師共同完成，學生對學習過的內容進行“展示——質疑”，老師進行“重點講解——核心問題引導”，在課堂上由師生共同完成發展思維、內化知識和拓展能力的過程。在結構上而言，翻轉課堂重視課前設計和課堂設計，基本取消了課后設計，課堂教學是某一個教學內容的終點。課前使用“課前導學案（也可叫任務書）”，對學生的學習進行指導、檢測和反饋，課堂上，用“翻轉任務書”對課堂進行掌控；在教學方法上，課前老師多用事先錄制的微課來傳授教學內容，課堂上，則堅持老師少講、精講的原則，由學生完成設計的課上作業、討論或者實驗，實現課堂還給學生，增強學生的學習體驗。在角色轉換上，老師成為整個翻轉課堂的導演、示范者、指導者，而不是主演，學生成為課堂的主演、體驗者、操作者；在學習氛圍營造上，更加注重同伴學習、合作式學習，采用分組排位法，取消插秧式的排座，增設交流互動的黑板和展板。在評價工具運用上，采用課前診斷式評價，課中形成性評價和課業終結的結果性評價相結合的方法，更加突出形成性評價的運用。endprint

3 微課與微課程極大推動教學的有效性

（1）微課與微課程的定義。微課也就是微型教學流媒體文件的簡稱，通常是以視頻的形式顯現，有時也被稱為微視頻課。而微課程則是用課程內在邏輯結構把微課及測驗、反饋等其他教學活動編排在一起的流媒體課程。這兩個概念是目前翻轉課堂教學和教學信息化的關鍵概念，仍然處在不斷的被探討被認識中。但是微課和微課程不管理將被怎樣定義，它們已經成為翻轉課堂成功開展的重要部分，在實際中被廣泛使用起來。可以說，沒有了微課和微課程，翻轉課堂都很難實施。微課是在傳統講授法授課方式下，通過信息化的手段傳播的、用流媒體技術展示的、用于講授某一個教學知識點或者演示某一項實操技能的短教學過程，用于指導學習者開展高效的自學活動。因而微課具有聚焦性、簡短性、結構性等特點。聚焦性是指毎一個微課只講授某一個知識點或者某一項實操技能的操作過程，而且展示過程中會盡量去除冗余的信息，使學習者不會被干擾；簡短性是指展示時間盡量控制在5-6分鐘，使學習者能夠在一個注意力周期內完成沉浸式學習；結構性，是指制作設計上遵循了微課內容本身的獨立性及內部的認知順序，同時微課作為微課程的一部分，又與其他微課有一定的邏輯聯系。（2）微課的與知識碎片。常常有很多的不同看法，認為微課提供的知識過于碎片化、不系統，會對學習者帶來孤立而雜亂認識。微課的確是對知識進行了碎片化，但這種看法過多地注意到了微課的微小、細碎特征，但這并不能說明表現為微小、細碎的事物，會影響到思想認識的零亂無序缺乏關聯，知識是碎片化的，但知識的學習卻不是碎片化進行的。因為微課在制作的過程中，正是緊緊把握了達到最小的認知單元，讓學習者形成逐一理解、依序把握的遞進式學習，而且對于不同的學習者，可以隨時調整自己的學習進度，達到滿足個體學習者的學習需求。只有認識到這一點，才可以更好去碎片化課程。

碎片化不是簡單的粉碎化，裁剪式的破碎，它同樣有一定的原則要把握，按照碎片化理論去實施，對于知識技能的碎片化，反而是要想到有利于其最終整體化的原則，一般遵循課程結構來進行，一般對于結構復雜、內容較多的課程，會采用“課程-單元-知識點”的三級結構；對于結構簡單、內容較少的課程，則按“課程-知識點”的二級結構來進行碎片化。當然有時候，個別章節采用三級結構，而其他部分采用二級結構的混合式碎片化，具體采用何種形式，可以根據教師個人理解去靈活把握。如果是對于培訓課程，碎片化之后的課程，可以根據培訓需求，抽取不同的知識點進行重新組合，形成不同的培訓微課程。

在碎片化以后，需要進行展示的設計，采用適合的展示技術來完成最終的微課制作，一般采用現場式、課堂直錄式、講座式、討論式、可汗學院式等展示方式，來達到最完美的展示效果。經過一定的后期加工后，微課就錄制成功了，之后，教師就可以根據事先安排，把微課發布出去，一般是發布在專用的教學平臺上，供學習者使用了，再輔以學習任務單和測評、反饋機制，指導學生開展自學活動，微課就可以發揮出應有的作用了。

4 信息化在課堂教學中的應用展望

（1）課堂上的教學活動，依托信息化展開。課堂教學的信息化是指在翻轉課堂的條件下，教學活動對信息技術的運用。其任務是改變以前教育信息化，重視資源建設，卻難以開發利用，課外學習與課上學習關聯不緊密，師生互動性弱的三大方面的不足。一般而言，信息化中都包括以下三層結構，一是用戶層結構，二是活動層結構，三是資源層結構，課堂信息化的三層結構分別可在表述為：一、用戶層結構包括教師、學生和其他指導者；二、活動層結構包括瀏覽、練習、展示、反饋、交流、評價、提示和激勵等；三、資源層結構包括教學資源、模擬實訓資源、試題作業、學習記錄、交流記錄、評價結果等。只有具備了這三層結構的學習平臺，才能夠為按照“4C”原則開展信息化教學提供條件。學習者的學習“內容”是能過網絡云空間來傳遞的，其他的各種學習活動，均依托于學習平臺，利用大數據技術進行分析和提供，更好指導學習者的學習行為（如圖1）。

（2）學生學習空間建設。平臺之上，是每一個學習者的學習空間，可以視為是學習者環境，在具體的學習者環境設計上，會根據所處的學習階段進行不同的學習資源調用、活動運用。平臺不應該過量提供學習信息，尤其是在當前學習內容沒有完全掌握的情況下，活動運用則完全是根據學習內容進度來調用。如，在課前學習階段，將主要調用學習資源的內容，以瀏覽為主，當提供部分簡單測驗時，又會提供失誤分析，對于學習有困難的內容，會根據困難出現的可能提供糾錯和指導。全部學習內容結束后，又可以利用試題資源進行隨機的測驗，根據測驗結題給出學習評價，評價之后，可以繼續提供學習建議。對于學習者從瀏覽到測驗結束，可以進行學習的記錄，對期間發生了的各種學習行為進行分析，根據分析結果，給出激勵措施。（3） 教師工作空間功能開發。對于教師而言，可以通過平臺獲得學生在學習中所發生的一切行為和活動，包括自學、讀書、寫作業、實驗、討論、參加各種活動的一切數據，這些數據成為教學大數據。經過平臺收集、梳理和分析，可以分析學生的日常行為，得知各種行為活動之間的內在聯系，并做出相應的對策，就能為個性化教學和教育質量的提升提供堅實的支撐。教師通過教學信息化平臺，課前提前發布教學資源，提出教學指導計劃（學習任務單），學習者可以在上課之前完成教學內容的自學、自測，并形成自己的認識和看法，有時候，可以把這認識或者看法與其他學習者交流，也可以提交學習平臺，供老師參考。教師在課前通過平臺對學生的自學情況有了準確的信息，可以有針對性地開展備課活動，并設計好課堂任務，合理分配課上時間，合理組織課堂形式，使學生的問題或難點得以解決，提高了課堂授課的效率。再通過平臺在課上發布適當的測試，檢驗全體的學習成果，確認最終的學習結果。（4）平臺信息開發利用。如果教學活動進行了較長的時間，那么積累的數據會相當巨大，教師又可以通過對學生各類數據的分析，得出學生學習的規律性，為更好組織個性教學，指導教師開展教學活動提供很大的幫助，教學信息化必然會引領學習活動進入大數據時代，大數據時代的教師將從關注教，更多地轉向學，關注學生的學習的全過程，不僅僅是學習知識的本身，還有學習的本身，從而真正的把學習知識技能的過程，同時變成一個培養學習能力的過程。

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