基于微課和思維導(dǎo)圖的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

徐麗華, 李 兵, 張 勇

(西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 重慶 400716)

基于微課和思維導(dǎo)圖的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

徐麗華, 李 兵, 張 勇

(西南大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 重慶 400716)

基于微課這種新型的在線學(xué)習(xí)資源和思維導(dǎo)圖教學(xué)工具,構(gòu)建了在線預(yù)習(xí)—課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)—在線復(fù)習(xí)與提升的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。主要內(nèi)容涉及基于思維導(dǎo)圖的微課教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、在線學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)過程中師生角色的安排、基于思維導(dǎo)圖和實(shí)驗(yàn)報告的實(shí)驗(yàn)成績評定。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,充分考慮到微課教學(xué)資源使用的靈活性特點(diǎn)與思維導(dǎo)圖在構(gòu)建完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識體系中的重要作用，以及在不同教學(xué)階段師生角色的轉(zhuǎn)變。

微課； 思維導(dǎo)圖； 混合式教學(xué)

微課具有短小精悍、不受時間空間限制、易于開放共享等優(yōu)點(diǎn)[1-4]。微課資源的使用,實(shí)現(xiàn)了課堂的翻轉(zhuǎn)[5],改變了過去以教師為主的學(xué)習(xí)方式,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式,對于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性、提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我管理能力，具有非常重要的作用[4,6]。但是,基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施, 要求學(xué)生具有較強(qiáng)的自我約束和自我管理的能力[7]。因此,并不是所有的學(xué)生都適合基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂。傳統(tǒng)的面對面的課堂教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍然發(fā)揮著非常重要的作用[8]。另一方面,微課雖然在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了比較好的作用,但由于微課通常具有短小破碎化的特點(diǎn)[9],在微課資源之間所涉及的知識點(diǎn)的有效連接及構(gòu)建完整的知識體系方面具有很大的不足。而思維導(dǎo)圖則有助于將各個模塊知識點(diǎn)之間的隸屬或關(guān)聯(lián)表現(xiàn)出來,在幫助教師在教學(xué)活動中引導(dǎo)學(xué)生掌握認(rèn)知方法、促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系方面具有非常重要的作用[9-10]。因此,提出了基于微課和思維導(dǎo)圖的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,嘗試?yán)梦⒄n和思維導(dǎo)圖來構(gòu)建在線預(yù)習(xí)—課堂教學(xué)—在線復(fù)習(xí)和提升的混合式教學(xué)模式。

1 基于思維導(dǎo)圖的微課視頻設(shè)計

在一個相對比較短的時間內(nèi),實(shí)現(xiàn)一個相對完整的教學(xué)內(nèi)容是微課視頻設(shè)計的基本要求。為實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo),微課視頻設(shè)計不僅要突出所涉及的教學(xué)主題和內(nèi)容,還應(yīng)對多種技術(shù)手段進(jìn)行合理的使用和安排,體現(xiàn)師生不同角色的安排。而思維導(dǎo)圖是表現(xiàn)思維過程、發(fā)現(xiàn)不同知識間聯(lián)系和沖突的重要工具[10]。在微課視頻設(shè)計之前,教師可通過思維導(dǎo)圖的構(gòu)建來實(shí)現(xiàn)微課視頻的最優(yōu)設(shè)計(見圖1)。在思維導(dǎo)圖的構(gòu)建過程中,著重明確微課視頻設(shè)計所涉及的教學(xué)、技術(shù)、角色3個要素的具體內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)手段,這不僅可以幫助教師全面掌握微課設(shè)計的要素,還有助于教師厘清教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系、協(xié)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的安排。

圖1 微課資源設(shè)計的思維導(dǎo)圖

2 混合式教學(xué)實(shí)施過程

針對不同類型人才培養(yǎng)及學(xué)生自身發(fā)展的需要,構(gòu)建了在線預(yù)習(xí)—課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)—在線復(fù)習(xí)和提升的混合式教學(xué)實(shí)施過程。

2.1 利用微課資源進(jìn)行在線預(yù)習(xí)

在線預(yù)習(xí)由學(xué)生自主選擇,不要求所有的學(xué)生必須參加,其教學(xué)對象主要針對自我約束能力較好、有時間、希望提升自己的創(chuàng)新能力的學(xué)生群體。在線預(yù)習(xí)過程是以學(xué)生為中心的教學(xué)過程,其主要目標(biāo)是充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

在線預(yù)習(xí)是個非監(jiān)督的學(xué)習(xí)過程,教師不參與學(xué)習(xí)的過程,只是負(fù)責(zé)把相應(yīng)的微課資源上傳到校園網(wǎng)。學(xué)生利用微課資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí),按照微課視頻提示的實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)資料完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本操作。學(xué)生有不懂的地方可記錄下來,在課堂上與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論,也可自行查閱文獻(xiàn)解決相關(guān)問題,并結(jié)合文獻(xiàn)進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的問題的深入思考。

2.2 課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以往的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用的是教師演示講解、學(xué)生跟做的方法,雖然學(xué)生可以隨時提問、教師可以隨時答疑,但該方法的最大弊端之一是由于學(xué)生事先不了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟,教師雖然講解了一遍學(xué)生也不一定能記住,所以,學(xué)生所提出的問題可能多數(shù)是針對操作步驟不清楚的低層次的問題。

微課視頻為學(xué)生更好地熟悉和掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟提供了良好的工具[11]?；谖⒄n視頻,可用三段式課堂教學(xué)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教學(xué)方法。課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一階段是以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)過程,由學(xué)生根據(jù)微課視頻自行完成實(shí)驗(yàn)操作過程,而已經(jīng)進(jìn)行在線預(yù)習(xí)的學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生的問題與教師進(jìn)行交流和探討。第二階段以教師講解為主,在這個階段,教師只用10～20 min的時間講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求、演示實(shí)驗(yàn)步驟并指出實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。第三階段是分組討論階段,在這個階段,即使是沒有進(jìn)行過課前在線預(yù)習(xí)的學(xué)生,對實(shí)驗(yàn)基本過程也有了較為充分的了解,可結(jié)合實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)查閱相關(guān)文獻(xiàn),進(jìn)行深入的思考和討論,并與教師進(jìn)行交流。教師在這個過程中只負(fù)責(zé)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),維持良好的學(xué)術(shù)討論氛圍。

2.3 在線復(fù)習(xí)和提升

課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成以后,對于少數(shù)沒有在規(guī)定時間內(nèi)完成課堂教學(xué)內(nèi)容的,可以利用微課資源繼續(xù)完成課堂教學(xué)任務(wù),對已經(jīng)完成課堂教學(xué)內(nèi)容的學(xué)生,可根據(jù)教師的在線資源進(jìn)行在線復(fù)習(xí)和提升。教師提供的教學(xué)資源應(yīng)該是針對不同層次學(xué)生的,既包含較為基礎(chǔ)的問題,也包含一些復(fù)雜的問題。較為復(fù)雜的問題是由學(xué)生進(jìn)行選做的,主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對于這部分學(xué)生,不僅要求提交實(shí)驗(yàn)報告,還要求他們進(jìn)一步查閱文獻(xiàn),形成自己的觀點(diǎn),撰寫科技論文。在這個階段,教師與學(xué)生主要是進(jìn)行在線交流。可通過教學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置不同主題的討論區(qū),吸引教師和學(xué)生進(jìn)行廣泛的交流和討論，在促進(jìn)學(xué)生對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目掌握的基礎(chǔ)上,拓展對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的理解,培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力和科研創(chuàng)新能力。

3 基于實(shí)驗(yàn)報告和思維導(dǎo)圖的實(shí)驗(yàn)考核方式

實(shí)驗(yàn)報告是實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的主要方式。實(shí)驗(yàn)報告應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論、實(shí)驗(yàn)中所遇到的問題及解決方案幾方面的內(nèi)容。這些內(nèi)容的設(shè)計符合科技論文寫作所涵蓋的基本內(nèi)容,除此以外,要求學(xué)生按照科技論文寫作的基本格式對實(shí)驗(yàn)報告進(jìn)行排版。這些要求對于提高學(xué)生的寫作水平具有非常重要的作用。學(xué)生為了提交一份優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)報告,往往需要查閱大量的文獻(xiàn),通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果與不同文獻(xiàn)之間的比較,加深對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。這不僅使學(xué)生對與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)研究進(jìn)展有較好的了解,還有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合分析的能力和科研創(chuàng)新能力。

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)操作步驟,能按照要求完成實(shí)驗(yàn)報告,但對于與實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的理論知識掌握不牢,尤其是對所學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的知識點(diǎn)缺乏系統(tǒng)的把握。思維導(dǎo)圖是發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)間的聯(lián)系及建立完整知識體系的重要工具[10],因此,在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后,可讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繪制思維導(dǎo)圖,建立不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的聯(lián)系。以思維導(dǎo)圖作為評價學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績的一個重要指標(biāo)。學(xué)生在思維導(dǎo)圖繪制過程中,不僅對各個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有了更為深刻的理解,也更容易發(fā)現(xiàn)知識點(diǎn)之間的層次關(guān)系,更有助于學(xué)生培養(yǎng)邏輯思考的能力,幫助學(xué)生進(jìn)行有效的記憶。

除此以外,不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中往往動手能力不同,這種實(shí)際操作能力和應(yīng)用能力是通過實(shí)驗(yàn)報告和思維導(dǎo)圖無法體現(xiàn)的。因此,也需要將平時操作表現(xiàn)納入實(shí)驗(yàn)成績評價的體系,以便實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的動手能力、邏輯思考能力、科研寫作能力的綜合評價。

4 結(jié)論

基于微課和思維導(dǎo)圖的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式將在線學(xué)習(xí)與網(wǎng)絡(luò)課堂的優(yōu)勢相結(jié)合,利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行微課資源的設(shè)計,并通過思維導(dǎo)圖的構(gòu)建促進(jìn)學(xué)生建立完整的知識體系、增強(qiáng)記憶,構(gòu)建了在線預(yù)習(xí)—課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)—在線復(fù)習(xí)與提高三段式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。針對不同階段的特點(diǎn),對教學(xué)任務(wù)和師生角色進(jìn)行設(shè)計。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、綜合應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力具有重要的意義。但是這種混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式往往對教師的自身素質(zhì)提出了更高的要求。掌握現(xiàn)代化教育信息技術(shù)手段、轉(zhuǎn)變教學(xué)思維、提升教學(xué)水平是信息化時代下教師專業(yè)發(fā)展的目標(biāo)[12],也是確保基于微課和思維導(dǎo)圖的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式順利開展的關(guān)鍵。

References)

[1] 陳慶文,黃燕玲.微課及其在教師專業(yè)發(fā)展中的運(yùn)用[J].教學(xué)與管理,2014(36):145-147.

[2] 黃愛科.高校經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)微課教學(xué)設(shè)計思路探討[J].教育與職業(yè),2015(23):87-89.

[3] 孟婧,張立夏,朱祥春,等.微課在植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].黑龍江畜牧獸醫(yī), 2016(4):181-183.

[4] 張方方.“微課”對高校教學(xué)改革的影響[J].中國成人教育,2016(1):111-113.

[5] 曹洪龍,胡劍凌,俞一彪, 等.利用微課翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)化DSP實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2015(10):191-196.

[6] 王永.高?！拔⒄n”熱的冷思考[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2016(2):211-212.

[7] 王春暉,劉志國,俞宗佐, 等. 基于MOOC平臺的混合式教學(xué)模式探索:以C語言程序設(shè)計公共課為例[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報:教育科學(xué)版,2015(7):144-146.

[8] 魏紹蓉,王曉英,劉志強(qiáng),等.基于E-learning的混合式教學(xué)模式研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014,31(12):20-22.

[9] 湯邦彥.微課結(jié)合思維導(dǎo)圖在《公路設(shè)計技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇,2015(36):186-187.

[10] 蔣中云.思維導(dǎo)圖在計算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,32(8):361-364.

[11] 譚立容,袁迎春,張照鋒,等.借助微視頻的“電波與天線”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2016,33(3):166-168.

[12] 鐘紹春,張琢,唐燁偉.微課設(shè)計和應(yīng)用的關(guān)鍵問題思考[J].中國電化教育, 2014(12): 85-88.

Study on blended experimental teaching based on micro-course and mind mapping

Xu Lihua, Li Bing, Zhang Yong

(College of Resources and Environment, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Based on micro-course and mind mapping, a blended experimental teaching mode was built. The blended experiment teaching consists of the following three stages: online preview, class experimental teaching, and online review and self-development. The main research contents are related to the design of micro-course based on mind mapping, the role arrangement of students and teachers and the evaluation of experimental results based on both the mind mapping and experimental reports. In the experimental teaching process of micro-course, the advantage of mind mapping in construction of an integrated knowledge system and the role transition of students and teachers in different teaching stages are taken into account.

micro-course; mind mapping; blended teaching

10.16791/j.cnki.sjg.2016.12.045

2016-06-27

西南大學(xué)2013年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(2013JY010)；西南大學(xué)2014年教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目(2014JY054)

徐麗華(1976—),女,黑龍江綏濱,博士,副教授,研究方向?yàn)檫b感圖像信息處理、土地資源與信息化技術(shù).

E-mail：sweitlianna@126.com

G642.0

: A

: 1002-4956(2016)12-0180-03