反轉(zhuǎn)課堂模式與數(shù)學(xué)教學(xué)案例

陸廣地

【摘要】反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式近年來(lái)受到教育界廣泛的注意，主要因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)與網(wǎng)絡(luò)改變了傳統(tǒng)的學(xué)與教的方式.其主要教學(xué)過(guò)程包括明確目標(biāo)、自主探究、合作學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)反饋等.反轉(zhuǎn)課堂是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)與教的革新，能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)有效教學(xué).

【關(guān)鍵詞】反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式；數(shù)學(xué)教學(xué)改革；高中數(shù)學(xué)；教學(xué)案例

此文系2014年江蘇省高校哲學(xué)與社會(huì)科學(xué)資助課題（2014SJB333）、江蘇省教育規(guī)劃課題（JS2016GX352）、宿遷市教育科學(xué)規(guī)劃課題（SQ2015 GH179）階段性成果，并受江蘇省“333”工程基金資助.

反轉(zhuǎn)課堂，由英語(yǔ)Flipped Class Model or Inverted Classroom 譯為“反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式”，簡(jiǎn)稱為“反轉(zhuǎn)（翻轉(zhuǎn)）課堂”.它以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，教師提供教學(xué)微視頻、學(xué)習(xí)課件等資源，學(xué)生課前通過(guò)下載教師提供的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行預(yù)學(xué)習(xí)，回到課堂后師生共同完成問(wèn)題鏈、小組合作探究和師生交流反饋等過(guò)程完成學(xué)習(xí)任務(wù)的一種新型教學(xué)模式.

一、理論依據(jù)

反轉(zhuǎn)課堂的理論依據(jù)有杜威的做中學(xué)理論、布羅姆的掌握學(xué)習(xí)理論、布魯納的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)理論、奧蘇伯爾的認(rèn)識(shí)同化論、建構(gòu)主義理論、最近發(fā)展區(qū)理論和混合學(xué)習(xí)理論.在新媒體時(shí)代，簡(jiǎn)單的命令式要求已無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，需要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，以學(xué)生喜歡的方式學(xué)習(xí)，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)既是學(xué)習(xí)的手段，也是學(xué)習(xí)的目的.

（一）杜威的從做中學(xué)理論

杜威認(rèn)為教育不僅僅是讓學(xué)生記憶百科全書(shū)式的知識(shí)，也是一種過(guò)程和方法，他主張教學(xué)應(yīng)當(dāng)遵循以下步驟：“真實(shí)情境—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—占有資料—提出假設(shè)—檢驗(yàn)想法.” 杜威把行知統(tǒng)一起來(lái).傳統(tǒng)的教學(xué)是教師講學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生獲得的知識(shí)是教條，沒(méi)有通過(guò)做，也沒(méi)獲得結(jié)果，所以這種學(xué)是沒(méi)有意義和價(jià)值的.他認(rèn)為這是“心與身”分離的二元論在教學(xué)上所產(chǎn)生的惡果.杜威這個(gè)觀點(diǎn)分析涉及兩個(gè)問(wèn)題：一是知識(shí)源于行，知行不能分；二是知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的獲得來(lái)自主體與客體相互作用的結(jié)果，有意識(shí)的聯(lián)系.此理論是對(duì)教師中心主義的徹底顛覆，真正把學(xué)生的自主探究作為首要.

（二）布羅姆掌握學(xué)習(xí)理論

美國(guó)教育學(xué)家本杰明·布羅姆提出掌握學(xué)習(xí)理論——學(xué)習(xí)者在被給予充足的時(shí)間及適當(dāng)?shù)臅r(shí)間及條件下，都能掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容并取得優(yōu)秀的成績(jī).此理論以目標(biāo)教學(xué)為核心，以反饋矯正為手段，以掌握學(xué)習(xí)為目的.反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式掌握學(xué)習(xí)理論的實(shí)現(xiàn)搭建橋梁，作為傳遞知識(shí)的教學(xué)視頻為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了最佳教學(xué)，在課堂充分的時(shí)間中學(xué)生可以按自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容.

（三）布魯納的認(rèn)知發(fā)現(xiàn)理論

布魯納受皮亞杰觀點(diǎn)的影響，他認(rèn)為，學(xué)習(xí)的過(guò)程實(shí)際上是人們利用已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，對(duì)新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行加工改造并形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程.在學(xué)習(xí)中，新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)不是納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（同化），就是引起原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改組（順應(yīng)），從而產(chǎn)生新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).這個(gè)過(guò)程不是被動(dòng)地產(chǎn)生的，而是一種積極主動(dòng)的過(guò)程.此理論為引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)展、自我探究的實(shí)現(xiàn)做出保證，是中國(guó)當(dāng)前教學(xué)改革需要正視的問(wèn)題.

（四）奧蘇伯爾的認(rèn)識(shí)同化論

奧蘇貝爾認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)，如果要有價(jià)值的話，應(yīng)該盡可能地有意義.奧蘇貝爾認(rèn)為，意義學(xué)習(xí)有兩個(gè)先決條件：（1）學(xué)生表現(xiàn)出一種意義學(xué)習(xí)的心向，即表現(xiàn)出一種在新學(xué)的內(nèi)容與自己已有的知識(shí)之間建立聯(lián)系的傾向；（2）學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生具有潛在意義，即能夠與學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái).這里要特別注意的是，這種聯(lián)系不能是一種牽強(qiáng)附會(huì)的或逐字逐句的，而應(yīng)是實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系.奧蘇貝爾認(rèn)為，當(dāng)學(xué)生把教學(xué)內(nèi)容與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)時(shí)，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了.因此，要促進(jìn)新知識(shí)的學(xué)習(xí)，首先要增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與新知識(shí)有關(guān)的觀念.此理論要求重視學(xué)生已有知識(shí)，反轉(zhuǎn)課堂即要求學(xué)生提前學(xué)習(xí)，找到知識(shí)的價(jià)值與問(wèn)題，然后在課堂進(jìn)行師生互動(dòng)、生生交流式學(xué)習(xí).

（五）建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)不能單純是知識(shí)由外部到內(nèi)部的轉(zhuǎn)移和傳遞，而是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)自己知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，即通過(guò)新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)雙向的作用來(lái)豐富和改造自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程.

反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，提出學(xué)習(xí)的過(guò)程是學(xué)習(xí)者在教師促進(jìn)指導(dǎo)下，通過(guò)學(xué)習(xí)獨(dú)立探究或小組協(xié)作研討，自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、尋求解決問(wèn)題的認(rèn)知建構(gòu)過(guò)程，深刻反映以問(wèn)題為中心、以學(xué)生為主體的教材和學(xué)習(xí)路徑，更重要的是還為學(xué)生提供恰到好處的學(xué)習(xí)幫助，為學(xué)生的有意義建構(gòu)助力，極大地促進(jìn)反轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施.

（六）最近發(fā)展區(qū)理論

蘇聯(lián)教育家維果斯基提出此理論，認(rèn)為個(gè)體的獨(dú)立分析、解決問(wèn)題的實(shí)際水平與潛在水平之間所存在的差距.實(shí)際發(fā)展水平是指兒童已具有的較為成熟的、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力；而潛在發(fā)展水平則是指導(dǎo)個(gè)體在現(xiàn)在能力的基礎(chǔ)上，借助一定外在條件的幫助便能完成任務(wù)的機(jī)能水平.因此，最近發(fā)展區(qū)是指那些稍微超出現(xiàn)有水平、有成熟潛在機(jī)能的區(qū)域，即個(gè)體能力發(fā)展的最后一個(gè)區(qū)域.

在反轉(zhuǎn)課堂中，課前學(xué)習(xí)的基本概念和針對(duì)性練習(xí)的知識(shí)層次在學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平之內(nèi)，學(xué)習(xí)者只需要通過(guò)正常的學(xué)習(xí)努力就可以完成知識(shí)的理解和掌握，而課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的問(wèn)題有一定的難度，超過(guò)了學(xué)生的實(shí)際認(rèn)識(shí)水平，學(xué)習(xí)者一般需要通過(guò)同伴的協(xié)助、老師的指導(dǎo)或相關(guān)資料的支持才能順利完成，這一部分學(xué)習(xí)屬于潛在發(fā)展水平.在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，再通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)化和提升，有利于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解、掌握和消化.

（七）混合學(xué)習(xí)理論

該理論主要指多種學(xué)習(xí)方式的結(jié)合.反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)質(zhì)上是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)與面授相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，因此也是傳統(tǒng)教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)模式的混合教學(xué)模式.通過(guò)混合式教學(xué)將現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)建的自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)的班級(jí)授課制課堂相融合，展現(xiàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體性與教師指導(dǎo)課堂教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)性作用，充分發(fā)揮各種學(xué)習(xí)方式的優(yōu)勢(shì)，因而使學(xué)習(xí)者獲得最優(yōu)的學(xué)習(xí)效果.

二、反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用案例

“算法與程序框圖”現(xiàn)在進(jìn)入高中數(shù)學(xué)課本，但是由于知識(shí)比較抽象、設(shè)計(jì)思想跨越性強(qiáng)、對(duì)學(xué)生的邏輯思維與判斷能力要求較高，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍感到難以理解，跟不上老師的教學(xué)節(jié)奏，尤其是對(duì)條件式的設(shè)置、循環(huán)次數(shù)的控制、計(jì)算的起點(diǎn)不易把握.這樣的情況特別常見(jiàn).長(zhǎng)期以來(lái)，解決這個(gè)問(wèn)題的辦法不易找到，其實(shí)可以借鑒最近國(guó)內(nèi)外比較流行的反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，徹底改變算法與框圖部分的教學(xué)現(xiàn)狀.

（一）明確學(xué)習(xí)目標(biāo)——制作相關(guān)教學(xué)視頻

1.明確學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)是進(jìn)行反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)，教師需要確定學(xué)習(xí)目標(biāo)的類型和內(nèi)容，并明確學(xué)生在不同階段所要達(dá)成的目標(biāo)，這里要特別注意的是三維目標(biāo)的完整理解和全面實(shí)施.

課下自主學(xué)習(xí)階段的學(xué)習(xí)目標(biāo)是學(xué)生能夠運(yùn)用一些信息接收終端——手機(jī)、平板電腦等設(shè)備進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，在網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)中建立算法概念體系，提高學(xué)生對(duì)信息技術(shù)環(huán)境下新教學(xué)模式的認(rèn)識(shí)，在課下自主探究過(guò)程中體驗(yàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣.

課上的學(xué)習(xí)目標(biāo)是通過(guò)學(xué)習(xí)與探究，小組協(xié)作交流，讓學(xué)生對(duì)算法概念有更深刻的了解與認(rèn)識(shí)，并能夠自主學(xué)習(xí)和探究算法的特征、性質(zhì)、框圖類型以及分類設(shè)計(jì)的方法.

2.制作相關(guān)教學(xué)視頻

課前，教師通過(guò)手機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)拍攝與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的微視頻，包括以一些簡(jiǎn)單問(wèn)題的解決思路引進(jìn)算法的定義，并進(jìn)一步提出有關(guān)算法的分類和設(shè)計(jì)要求，做到主題突出、內(nèi)容簡(jiǎn)要精煉，時(shí)間大約10分鐘左右.

提前1～2天，教師將相關(guān)課的學(xué)習(xí)視頻發(fā)布到校園網(wǎng)的教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)手機(jī)或者平板電腦提前觀看、自主探究.

（二）學(xué)生觀看教學(xué)視頻，自主探究學(xué)習(xí)

在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生再次觀看教學(xué)視頻，了解并掌握算法相關(guān)知識(shí)的內(nèi)容.在觀看學(xué)生視頻過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)自身的知識(shí)掌握情況，合理安排學(xué)習(xí)進(jìn)度，也可以暫停、回放，做好記錄完成課前相關(guān)練習(xí).

通過(guò)自主學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)算法及其框圖的概念及性質(zhì)有一定的了解后，教師通過(guò)相應(yīng)的練習(xí)檢測(cè)學(xué)習(xí)效果.

（三）消化課堂內(nèi)容知識(shí)，協(xié)作交流學(xué)習(xí)成果

教師根據(jù)算法與框圖的相關(guān)知識(shí)和學(xué)生觀看視頻、課下練習(xí)的實(shí)情，總結(jié)出具有探究意義的問(wèn)題，學(xué)生從自身的學(xué)習(xí)情況和興趣，繼續(xù)問(wèn)題探究.例如：（1）了解并以熟練運(yùn)用定義性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；（2）掌握算法的本質(zhì)，在框圖的應(yīng)用研究中鞏固其求解方法，并分析這種方法的應(yīng)用范圍和條件，以及它們之間的聯(lián)系和區(qū)別.根據(jù)老師給出的問(wèn)題，學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位展開(kāi)探討，小組的人數(shù)一般控制在6個(gè)以內(nèi)，明確一個(gè)學(xué)習(xí)組織者——組長(zhǎng)，小組成員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索、多媒體電子郵件交流等方式擴(kuò)充自己的知識(shí)內(nèi)容，針對(duì)循環(huán)體結(jié)構(gòu)中的累加變量、累乘變量、計(jì)數(shù)變量的差異與不同類型，小組內(nèi)成員用辯論、對(duì)話、討論等形式，提高他們之間溝通交流、協(xié)作互助的能力.

因此，在反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中可以開(kāi)展高質(zhì)量的有效學(xué)習(xí)，完成知識(shí)消化的過(guò)程，協(xié)作交流學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)也對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有幫助.

（四）評(píng)價(jià)反饋

教師通過(guò)學(xué)生作業(yè)的完成情況、自主學(xué)習(xí)與小組協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程的表現(xiàn)與學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行綜合性的評(píng)價(jià).反轉(zhuǎn)課堂模式中的評(píng)價(jià)由學(xué)者（或?qū)＜倚唾Y深教師）、教師、同伴及自己共同完成，不但重視評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)結(jié)果，還通過(guò)建立學(xué)習(xí)過(guò)程性檔案對(duì)學(xué)生整合學(xué)習(xí)進(jìn)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，真正做到定量與定性評(píng)價(jià)、形成性和總結(jié)性評(píng)價(jià)的有機(jī)結(jié)合，在評(píng)價(jià)過(guò)程中，教師根據(jù)綜合評(píng)價(jià)情況獲取有效的教學(xué)反饋信息，了解學(xué)生各項(xiàng)活動(dòng)的實(shí)施情況，為今后展開(kāi)類似活動(dòng)給予有效的指導(dǎo).

三、對(duì)反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式作用的幾點(diǎn)反思

（一）反轉(zhuǎn)課堂是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)有益的“反轉(zhuǎn)”

教育本身是多元、多樣化的，正是教學(xué)俗語(yǔ)所說(shuō)的教學(xué)有法、教無(wú)定法.教學(xué)方法和模式數(shù)不勝數(shù)，并且各有千秋.作為一種新型的教學(xué)模式，反轉(zhuǎn)課堂有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考的能力，在一定程度上能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，但是不可否認(rèn)，這也存在一些缺陷，比如將此模式運(yùn)用于高中教學(xué)時(shí)，由于課程難度較高，一部分學(xué)生還是較難掌握；另外，部分學(xué)生沒(méi)有接觸過(guò)這種模式，沒(méi)有養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，這樣就會(huì)對(duì)教學(xué)效果大打折扣，反而不如傳統(tǒng)的課堂教學(xué)循序漸進(jìn)的效果.

（二）反轉(zhuǎn)課堂能提高學(xué)生的信息素養(yǎng)

傳統(tǒng)的課堂最受批評(píng)的是缺少師生與生生的交流，而反轉(zhuǎn)課堂缺能解決這個(gè)問(wèn)題，促進(jìn)師生合作交流，從多角度、全方位地理解知識(shí).學(xué)生在使用媒體時(shí)需要一些操作能力，有些不熟練之處，就需要他們廣泛深入地學(xué)習(xí)，從而對(duì)他們的信息素養(yǎng)是促進(jìn)的過(guò)程和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì).