MOOC環境下翻轉課堂對培養學生計算思維的研究

謝銘瑤，肖海鵬（湖南中醫藥高等?？茖W校計算機教研室，湖南株洲412012）

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MOOC環境下翻轉課堂對培養學生計算思維的研究

謝銘瑤，肖海鵬
（湖南中醫藥高等?？茖W校計算機教研室，湖南株洲412012）

計算思維是指學生具備能利用所學技術像計算機科學家一樣分析問題、解決問題的能力，是提高學生信息素養的最佳途徑，也是信息社會對當代大學生提出的新要求。在開展基于MOOC的翻轉課堂教學改革的過程中提出了一套提高學生自主學習能力、獨立思考、分析問題和解決問題的教學內容設計，為培養學生計算思維能力提供了一個新的方向。

MOOC；翻轉課堂；計算思維

一、研究背景

信息化的當今社會，伴隨著計算機技術發展、互聯網絡的普及與暢通，一個又一個的傳統行業正發生著翻天覆地的變化，而MOOC的出現及迅速發展更是在教育領域引起了廣泛關注。

MOOC（massive open online courses），即大規模開放式網絡課程，它是一種面向社會公眾的免費教育形式?！按笠幠！币馕吨鴮ν瑫r在線參與學習的學習者數量不做限制；“開放”意味著只要對課程感興趣，任何人都可以觀看，并且是免費；“網絡”意味著是在網絡環境下開展進行。MOOC中的主角依然是課程視頻。

慕課在培養學生自主學習能力方面有獨特的優勢，潘燕桃在《大學生信息素養教育的“慕課”化趨勢》一文中提到：慕課使學生從被動學習轉變為主動自主學習，大大提高了學習效果［1］。這一點在我校學生學習后的問卷調查中也得到了進一步的證實。與以往傳統的計算機課堂教學不同，我們目前教計算機的目的不僅是讓學生記住知識點或是簡單的應用幾款軟件，還要讓學生具備能像計算機科學家那樣利用所學的技術去分析問題、解決問題的能力，這種能力就是計算思維。正是如此，一些知識點可以通過視頻授課，而課堂授課的重點則轉向對重、難點問題進行討論、辯論和實踐，這就是我們的翻轉課堂。

二、MOOC環境下基于翻轉課堂培養學生計算思維的教學內容設計

傳統的計算機基礎課堂上，一個老師往往承擔著多個班級的教學任務，一個星期同一位老師總是要花一段時間重復講同樣的理論內容達到近5、6次甚至更多，為此耗費了不少精力。甚至在講了3、4個班后激情已不復再，只是機械式的重復教學內容，教學質量以及教學效果的低下顯而易見，且不利于學生對知識的理解和鞏固。而翻轉課堂模式則可以讓教師從“講解者”的身份抽離出來用來與學生互動交流，幫助他們解決在學習過程中不清楚的地方，在巡視學生課堂練習的時候也可以發現學生在學習過程中的不足，以此來判斷是否需要改進制作的視頻，或在課堂上進行統一的輔導，幫助他們個性化的學習。如表1所示。

表1　傳統課堂與翻轉課堂的課堂時間使用情況比較

筆者根據MOOC環境下課程的教學設計模式，針對我校是一所?？圃盒?，學生主體是?？粕瑢W習能力參差不齊且仍具有一定依賴思想，缺乏主動學習的積極性的實際情況，在培養學生計算思維的內容方面開發了一系列的相關課程，采用翻轉課堂進行教學。筆者所采用的教學模式是第一節課主要觀看慕課和完成自測練習，第二節課進行翻轉課堂，開展教師講解以及課堂討論和操作練習。筆者所授課在機房進行，因此也具備教學內容實施可行性的硬件條件。具體教學內容設計如表2所示。

下面選取了“PPT制作”這一知識點為案例，介紹課程內容的設計。從課堂討論的設計、教學視頻的設計、過程性評價設計以及學習支持設計這四個方面介紹該課程的設計。

1.MOOC環境的選擇

在進行教學視頻、教學活動以及過程性評價設計之前，應選擇好能實現教學組織的一款MOOC平臺來支撐翻轉課堂的實施。我校根據實際情況，目前主要面對本校學生開放，也就是SPOC（Small Private Online Course）小規模非公開網絡課程，因此選用的是一款目前國內知名的慕課平臺作為開發SPOC的環境。

表2　計算思維視角下基于MOOC的翻轉課堂時間使用比較

2.課堂討論的設計

每堂課開始之前都會先拋給學生一至兩個課堂討論的問題，讓學生們帶著問題去看視頻，這樣的視頻觀看更有目的性，也能調動學生的積極性，主動的去尋求答案。而討論的內容通常是學生比較容易混淆或者是不清晰的重、難點問題。在本節課中提出的課堂討論題目是：如何設計實現在幻燈片中一筆一劃顯示出漢字“春”。

3.教學視頻的設計

教學視頻中通常以展現理論知識為主，因為涉及到PPT制作，所以會有教師演示的部分，時長一般5至12分鐘左右。本次知識點主要是讓學生掌握動畫的制作，因此教師在視頻中會把理論知識以及相應的操作展現出來。并且準備好視頻制作的工具：電腦、PPT課件、錄屏軟件、攝像頭和話筒等。本堂課的內容設計如表3所示。

如表3所示，課程主要分兩部分進行。第一部分主要是問題的提出也就是課堂導入，這部分由任課老師口述完成，然后是慕課視頻的觀看。在此階段，主要是培養學生主動學習、獨立思考的能力，引導學生積極主動的自學；第二部分進行翻轉課堂。教師先總結一下知識的重、難點，以及學習方法，這個過程一般在10分鐘左右。講授完畢后學生們根據第一節課布置的問題進行課堂討論，并通過協作或是獨立完成互評作業。在此期間，教師一直在教室走動，觀察、指導。此外，大家可以將自己的疑惑或者學后感在慕課平臺的討論區進行留言，教師會在平臺上答疑。此階段主要完成知識的內化，重點培養學生分析問題、解決問題的計算思維能力，以及團隊協作和語言組織與表達的能力。

表3　 PPT動畫制作教學內容設計表

4.過程性評價設計

在慕課平臺上，為了檢驗學生觀看視頻時對知識點的掌握情況，可以設計自測作業，通常使用選擇題。通過學生做題的情況，教師可以掌握學生學習效果，學生可以檢測自己的學習接受程度，也可以通過翻閱書籍或是網頁檢索熟悉所學知識。此外，在一些章節設置互評作業，學生完成各自的作業上傳到平臺后相互打分，這樣，學生不僅對知識點的把握更加準確，還有互動參與的樂趣。

5.學習支持設計

在慕課平臺進行學習時可以將視頻作為輔助思考的備用資源，學生可以進行交互，討論。此外，教師在每個視頻后面都編輯了基礎知識點，將視頻中重要的內容以文字的形式呈現出來，構建成知識樹，方便學生對學習內容的梳理以及掌握。

三、學生學習效果及評價

經過一個學期，采用慕課環境下翻轉課堂教學模式進行教學，期末在同年級采用同樣的試題進行測試。我們整理了試驗班的測試成績，并與其他傳統班學生的成績進行對比，看看兩批學生做同樣的試題的對比情況。按照平時上課的情況來看，因為翻轉課堂學生實際的操練時間比較少，多數是看視頻或者生生之間、師生之間在討論問題，而傳統課堂老師講解和操練都非常多，我們預估試驗班的期末測驗成績應該比較低，但結果發現在慕課環境下的翻轉課堂模式下學習的學生與在傳統教學模式下學習的學生取得的期末成績基本持平，也就是在成績方面兩種教學效果沒有顯著區別。因此也證明了一點——我們的慕課翻轉課堂教學是有效的！雖然在成績方面新的教學模式比傳統的教學模式沒有特別的優勢，但在學生主動學習的積極性、信息素養和創造力、獨立分析問題，解決問題等方面與傳統課堂相比都有很大的提高！尤其重要的一點是教會學生承擔自己的學習責任，而且大部分學生對翻轉課堂這種模式持認可態度。

四、結語

學期結束后我們進行了問卷調查，調查表明進行慕課學習的學生滿意度更好，此外，只有慕課學習而缺失翻轉課堂的教學模式也是有局限的，學生更愿意在慕課學習的同時有老師的指導、參與和評價。在教學過程中我們也發現，能適應這種模式的學生一般表現也非常好，各方面的能力提高較快。另外有些學生需要督促才能堅持較好的學習狀態，他們的表現相比傳統教學模式下沒有明顯提高，鑒于此，我們也將制定、采取一些激勵措施來調動這部分學生的積極性。

［1］潘燕桃.大學生信息素養教育的“慕課”化趨勢［J］.大學圖書館學報，2014，4：21-27.

［2］張麒，哈佛“慕課”深度談——訪哈佛大學副教務處長包弼德教授［J］.開放教育研究，2014，10：4-9.

［3］任友群.哈佛考慮提供更加碎片化的慕課［N］.東方早報.2014-05-15（A36）.

［4］Harvard initiative for learning&teaching.http：/ /hilt.harvard.edu/.2014-08-29.

［5］汪瓊.MOOCs改變傳統教學［J］.中國教育信息化2013（19）：26-28.

（編輯：郭桂真）

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1673-8454（2016）02-0034-03

本文為湖南省教育廳高教處課題“基于計算思維的醫學專科生信息素養培養內容體系研究”、湖南中醫藥高等專科學校課題“基于慕課的翻轉課堂教學實踐——以計算機基礎課程為例”階段性研究成果之一。