基于虛擬環境的高校體育翻轉課堂模式設計研究

梁明

摘要：信息化時代的到來，教育與互聯網信息技術的結合正在悄然掀起信息化教學的浪潮。翻轉課堂模式顛覆了傳統的教學模式，將信息技術與課堂教學相融合，順應了信息化時代的發展趨勢。該文在分析了翻轉課堂的發展及研究現狀的基礎上，分析了虛擬環境下的翻轉課堂模式在高校體育教學中應用的必要性與價值。基于虛擬環境的高校體育翻轉課堂模式是由參與者、課程資源、網絡工具、網絡交互平臺四大要素構成。該文在對理論依據分析的基礎上，構建了基于虛擬環境的高校體育翻轉課堂模式，并從課前準備、課中交互、課后鞏固三個階段探析了該模式，以促進高校體育教學的發展。

關鍵詞：虛擬環境；體育；翻轉課堂模式；設計

一、問題的提出

隨著我國教育改革的不斷深入，傳統的教學模式受到沖擊和挑戰，提高我國高校教育教學的質量和水平迫在眉睫，教學模式的改革與創新勢在必行。在信息科技與互聯網技術蓬勃發展的今天，教育與互聯網信息技術的結合正在悄然掀起信息化教學的浪潮。信息化技術在教育領域的不斷深入，為教學模式的創新提供了有力地支持。在信息化教學這個新興的概念下，翻轉課堂作為一種教學變革的新型模式，依托網絡信息技術對學生知識的建構進行逆序安排，使教學流程由“先教后學”轉變為“先學后導”，并憑借其創新的教學理念、廣泛的接受程度與優秀的教學效果進入了全球教育工作者的視野。

體育作為一門操作性較強的學科，與其他學科不同，它的教學內容既有理論也有實操。在傳統的體育教學中，教師在有限的課堂時間內既要向學生們講授技術動作的概念、要領、方法等理論方面的知識，又要向學生示范技術動作，因此，教師的講授和示范占據了大部分時間，而留給學生實踐和操作的時間較少。由于存在諸多現實條件的限制，使得在體育教學中教學質量與提高學生身體素質無法得到同時兼顧，導致傳統體育教學的效果不盡如人意。翻轉課堂的出現，為體育教學模式的革新提供了一個契機。將體育教學與翻轉課堂相結合，讓學生通過課前自主觀看視頻、課件等課程資料，完成理論知識的自主學習；課中通過師生間互動討論使知識進一步內化；課后評價、反饋與鞏固，突破時間與空間的局限，能在很大程度上彌補傳統體育教學過程中教與練時間分配不均、學與訓時間不足等問題。

因此，將高校體育課與翻轉課堂進行聯合，充分利用互聯網現有的大量資源與平臺的便利性，通過科學合理的教學流程設計，幫助教師和學生共同完成高質量、高成效的體育翻轉課堂，是本課題研究的主要目的。

二、翻轉課堂的發展及研究現狀

翻轉課堂的研究在國外興起的時間較早，2007年，美國明尼蘇達州林地公園高中的教師JonBergmann和Aaron Sams，為幫助請假的學生更好地跟上課堂學習進度，嘗試錄制課堂上PPT的播放及講解，并形成視頻上傳到網絡供請假的學生在家觀看完成補課。由于成效顯著，兩位教師逐漸將該種教學模式應用到全體學生。隨后翻轉課堂的教學模式逐漸被全球教育者所熟知。2012年之后，我國學者開始逐漸投入對翻轉課堂的研究。大多數研究關注翻轉課堂在現代高校教育中展現的優勢，但關于翻轉課堂教學設計的研究相對較少。Bergmann和Sams在著作Before you flip，consider this中提出了設計時需要考慮的一些因素，比如“學習新軟件的時間”和“政府的支持”等。也有的學者表示，為了使學生達到預期的學習目標，在線學習和課堂練習之間的聯系是否緊密至關重要。Brame在Flipping theClassroom中提出了四個基本參考理念：為學生提供一個課前了解知識的機會；給予學生渴望上課的動力；提供一種機制評估學生的學習情況；設計對新知識進行鞏固提高的課堂活動。基于Robert Talbert所設計的翻轉課堂模型，張新明等將翻轉課堂的內涵、Bloom的認知目標分類理論以及建構主義學習理論相融合，建構了一個新的翻轉課堂模式——基于QQ群+Tablet PC模式，該模式借助了有利工具保證信息溝通、教學過程的流暢開展及個性化指導教學、定制化學習環境的實施。綜合國內外的研究狀況，翻轉課堂的理論框架大致由翻轉課堂、信息技術、教學活動、學習環境這四部分組成，它們相輔相成，共同構建出成熟科學的翻轉課堂教學系統，如圖1所示。

在高校體育教育領域，由于體育課具有偏重于實踐教學的同時又兼顧理論教學的特殊性，翻轉課堂與高校體育課的融合則需要傳統與創新進行雙向調整融合，從而獲取具有最佳教學效果的課堂模式。傳統體育課方面，張躍軍、閆磊磊等提出，在采用傳統體育教學示范方式的同時，高校體育教學示范還應與大學MOOC體育課程、大學視頻公開課、資源共享課程及其他商業網站提供的體育教學視頻資源進行有機地結合，合理地利用網絡提供的體育教學示范資源，從而實現優質體育教學示范資源的整合。對于信息化課堂，高奎亭提出，翻轉課堂與高校體育教學的融合展現出一種完整的教學鏈條模式，即：線上圍繞“問題”進行學習與交流，線下圍繞“任務”進行互動、反饋與評價。

三、虛擬環境下的翻轉課堂模式在高校體育教學中應用的必要性與價值分析

（一）虛擬環境下翻轉課堂模式融入高校體育教學中的必要性

隨著信息技術的不斷發展，信息化時代的到來，“互聯網+”已經滲透在我們生活和學習的各個方面。因此，為了順應時代的發展與要求，信息化必須融入到教育之中來。而翻轉課堂模式顛覆了傳統的教學模式，將信息技術與課堂教學相融合，順應了信息化時代的發展趨勢，因此，翻轉課堂模式融入到高校體育教學中的必要性可以概括為：

其一，它是高校體育教學發展的必然要求。隨著信息化教育的不斷推進，教育教學資源在虛擬網絡平臺上空前豐富，當然，與高校體育教學相關的網絡教學資源也十分豐富，相應地，傳統的高校體育教學中主要以課堂上教師講授演示，學生模仿練習為主，教學模式和手段的單一性和劃一性已經無法滿足教學和學生學習的需求。而信息化時代的背景下，以虛擬網絡為平臺的教學模式不斷涌現，翻轉課堂就是其中之一。翻轉課堂模式對傳統單一的教學模式進行了逆序創新，以虛擬網絡為平臺，與信息技術相結合，對課堂教學結構進行了優化，有助于學生更為全面的發展。因此，把翻轉課堂模式融入高校體育教學中，是高校體育發展的必然要求。

其二，它是克服高校體育教學實踐中存在的問題的必然選擇。首先，就高校體育教學的內容而言，在傳統體育教學中，教師是教學的主導者，掌控著教學活動的各個環節，包括教學內容的安排，傳統教學重視教學大綱的要求，教師在教學大綱的基礎上進行教學，講授的知識只是課本中的基本知識，學生只是被動地接受知識。久而久之，學生對體育運動、動作技能等的掌握和運用能力不足，進而他們的體育運動意識較為淡薄。而翻轉課堂利用虛擬網絡平臺把有關體育基本知識、動作技能等的優質視頻、動畫等資源供學生學習，為他們提供了豐富的學習內容，激發其對體育運動的興趣，彌補了傳統教學內容的不足。其次，就學生的個性差異而言，從高校學生的地域、民族、家庭背景、生活條件等方面來看，他們個體之間的差異性顯著。而在體育教學實踐中，很難關注到學生之間的個體差異。在翻轉課堂中，學生在課前觀看學習資源時，他們能夠依據實際情況選擇合適的學習時間、地點，控制和調節觀看的速度、進度及頻率，并根據課前學習過程中發現的疑難問題在課上與教師和同學交流，課后有針對性地進行思考與回顧。因此，翻轉課堂能夠有效地關注學生的個性差異，并對其進行針對性的指導。它的應用是克服高校體育教學實踐中存在的問題的必然選擇。

（二）翻轉課堂在體育教學實踐中的價值

翻轉課堂顛覆了傳統的教學理念。翻轉課堂更強調線上與線下相結合，即線上學生自主學習與線下師生間、生生間的互動和評價，為“關注個體”提供了可實施途徑，進一步實現“因材施教”。第二，創新教學流程。該模式把需要學習的新知識的內容與相關的理論閱讀放在課前，課上教師進行針對性地指導與答疑，幫助學生們深入理解課前自主學習過程中遇到的問題與疑惑，進而掌握知識。第三，實現了教師與學生身份的翻轉。學生由知識的被動接收者翻轉為知識的主動吸收者。教師的授課對象也從班級這一整體，轉變為班級中的多個個體。在翻轉課堂中，教師由課堂的掌控者翻轉為引導者、支持者，支持和引導學生的學習。

在教學實踐中，翻轉課堂具有重大的革新意義。首先，教學觀念創新化。為適應數字化的發展變革，高校迫切需要培養一批適應數字化需要的創新人才。其次，教學方法互動化。學生獲取知識的渠道發生變化，傳統以教學為中心的教學模式，轉變為以學生為中心的教學模式，教師由課堂的主導者轉變為教學的引導者。此外，學習方式的個性化。學生可根據個人的興趣愛好、專長等選擇所學知識，自由選擇教師與教材、自由安排學習的時間和地點、有較強的自主性和獨立性。并且教學資源共享，網絡媒介、數字終端等平臺打破了時空的局限，使得人人都可以享受最好的課程和教師資源。最后，教學手段技術化和學習環境靈活化。教師運動PPT等數字化教學手段直觀、形象、生動地呈現教學內容。利用數字化技術，通過通信網絡、計算機終端、多媒體工具和各種學習軟件等來豐富教學資源。學生的學習環境不再局限于固定的場地、器材，各種電子教室、通訊工具、電子白板等數字化工具廣泛應用，取代了傳統的固定教學場地。數字化時代，高校體育教育從教學觀念到教學環境通過翻轉課堂得到了全方位的變革。

四、虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的設計

（一）虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的構成要素解析

構成要素是高校體育翻轉課堂的重要組成部分，厘清虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的構成要素成為探索虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式設計的前提和基礎。本研究認為虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式主要由參與者、課程資源、網絡交互平臺、網絡工具四大要素構成。其中，參與者是由教師和學生組成，他們構成了翻轉課堂的主體，課程資源是參與者學習與討論的對象，網絡交互平臺為他們提供了必要的網絡環境及平臺支持，網絡工具是參與者學習和溝通的媒介和載體。

1.參與者

該模式中的參與者包括教師和學生。其中，教師主要是由體育教師組成的教學團隊，他們在整個過程中扮演著指導者、支持者等角色；學生是全體學生，是學習的主體。虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式打破了傳統體育課堂教學的結構，教師和學生在虛擬環境下借助網絡平臺和工具，不僅他們之間能夠形成有效地學習，學生與課程資源、學生與學生之間也能夠建立聯系與形成有效地學習。

2.課程資源

課程資源是教師進行教學活動的主要內容，同時也是學生進行學習的主要對象，主要是由課內基礎知識和課外優質學習資源構成。課程資源是整個教學過程中的關鍵與核心。具體來說，課內基礎知識主要是按照課程標準及教學大綱所規定的教學內容，主要包括基本概念、方法、動作要領等；課外優質學習資源主要包括優秀運動員的比賽視頻、AR演示、三維動畫等。其中，課內基礎知識需要教師根據學生的認知水平和先期知識對其進行加工和處理，制作教學視頻、PPT等安排教學；課外優質學習資源是教師運用信息技術將優秀比賽視頻下載下來，并制作成教學視頻上傳至虛擬空間供學生學習。

3.網絡工具

網絡工具在翻轉課堂教學活動中起著中介作用，它是教師與學生交流與溝通的橋梁和媒介。信息技術的發展為翻轉課堂模式的實施提供了便捷的工具，有助于教師有效地進行教學，學生更好地進行探索及自主學習。主要有PPT課件、視頻、音頻、Flash動畫等多媒體工具；Wechat、e-Mail、QQ等通訊交流工具；上傳下載、搜索引擎、瀏覽器、軟件等學習工具；虛擬空間、聊天室、討論區等交互工具。

4.網絡交互平臺

信息化技術的發展為教學模式及學習方式的變革提供了契機，同時具有開放性和交互性特點的網絡環境也為其提供了便捷的平臺支持。網絡交互平臺可以為教師和學生提供合作、交流、共享等網絡環境，有助于翻轉課堂的有效實施。具體來說，虛擬環境下高校體育教學的新模式——翻轉課堂模式即以信息化技術和網絡環境為平臺，實現教學流程的翻轉，促進學生的有效學習。

（二）虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的設計依據

1.知識性層面

知識性層面體現了虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式設計的根本目的，基于該層面的設計能夠吸引學生參與和積極學習，同時為他們提供多種學習工具和資源的支持。在傳統高校體育教學模式中，教師在整個教學過程中扮演著領導者、權威者等角色，采用“填鴨式”教學模式，學生只是在教師權威領導下的服從者，他們長期在這種環境下進行被動地學習，學習的積極性受到影響和壓制，學習的熱情不高。而虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式則是將傳統的“先教后學”轉變為“先學后導”，在網絡虛擬環境的支持下為學生提供了一個合作的、共享的、互動的學習空間，學生能夠隨時隨地進行課前自主學習，也可以借助網絡工具和交互平臺與同伴和老師進行溝通與交流。此外，學生也還可以根據自己的興趣隨時學習平臺所提供的多種學習資源，進而提升他們的學習效果，增強其自主學習的積極性。

因此，教師要為學生提供豐富化的學習資源，同時學習資源的形式要多樣化。在制作教學視頻時，如果僅僅局限于把長視頻剪輯成短視頻上傳至網絡平臺供學生觀摩學習，很難激其學習興趣，不能達到預期的教學效果。同時，教師在制作教學視頻時要結合文字說明、動畫、圖片、AR等形式的資源，以促進學生的學習。

2.技術性層面

技術性層面是虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式設計的關鍵環節，它是整個教學活動的技術及平臺的支撐。知識性層面目標的實現需要借助信息化技術及網絡工具的支持，以增強知識的集聚，促進學生對知識的理解與掌握。

翻轉課堂模式要充分利用具有開放性、兼容性等特點的網絡平臺的優勢，讓學生在進行在線學習的過程中能夠有更為輕松、愉快、自由的學習體驗，在一定程度上進一步激發學生的學習熱情。此外，還需要為學生提供方便、快捷、易操作的網絡工具和學習平臺支持他們的在線學習，諸如下載工具、協作工具、學習軟件及交互工具等；虛擬學習空間、AR仿真模擬演練室等在線學習平臺，讓學生在理解學習基本動作要領以后，能夠及時運用和檢驗學習成果，從而進一步鞏固動作及技術要領。

（三）虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的架構

虛擬環境下高校體育翻轉課堂，是利用數字化技術，通過通信網絡、計算機終端、多媒體工具等教學資源，來進行體育教學設計的一種創新教學手段。教師將體育課堂教學設計制作成視頻，將視頻提交上傳。學生在課前通過在線觀看教學視頻，對新的知識和運動技能進行自主學習，將習得的運動技能制作成視頻上傳在線平臺。課上在線交流，討論如何掌握正確運動技能，達到教學任務、目標，實現對課堂的翻轉。課后對運動技能的進一步鞏固提高。綜合評價：形成性評價與終結評價結合，大數據記載與評價自動化。圖2展示了虛擬環境下高校體育翻轉課堂的模式架構。

本文針對體育課實踐與理論相結合的特點設計，在與翻轉課堂相結合時創新性地采用了“一節內容，三個階段”模式，即將一節體育課的內容分為課前、課中、課后三個階段。這樣的設計不僅能夠克服傳統體育課的課上、課下之間出現斷層的困難，并且可以解決一般翻轉課堂存在的課后練習無法檢驗的問題。在解決問題的同時，保留了傳統體育課上教學互動的特點，利用翻轉課堂的優勢進一步實現對每個學生個體的關注與教學。

（四）虛擬環境下高校體育翻轉課堂模式的解析

1.課前準備階段

首先，就教師而言，在課前階段，教師需要完成教學資料（視頻、PPT、電子教案等）的準備工作。在此期間，一方面，教師要依據教學計劃和目標，明確所要教授的課程內容以及學生所要掌握的知識，并根據其特點進行資料的整理與加工。通過運用信息技術手段把教學內容制作成PPT課件，并將所涉及的技術動作的要領用Flash動畫、三維圖解等形式進行呈現。同時，為了使動作要領更直觀呈現出來，教師還可以對奧運冠軍比賽時的視頻進行錄制、編輯和處理，制成教學視頻并附之相應的文字講解，通過慢放、回放、動作分解等形式將技術動作更準確地表現出來，使學生能夠更清晰地學習到技術要領。為了調動學生學習的積極性，提升他們的立體感及形象思維能力，對于技術難度較大的動作（如背越式跳高過桿、跨欄、籃球投籃動作等），教師可以運用三維動畫技術并附之以運動軌跡、文字說明等，將技術動作直觀形象地展現出來。另一方面，教師要把已制作好的教學課件、授課錄像上傳到網絡平臺，在上傳授課錄像的同時，為了便于學生們更清晰地觀察動作細節，電子動畫也需要被上傳。

其次，就學生而言，在課前階段學生則需要對教師上傳的教學課件及視頻進行課前的預習，通過查看課件、電子動畫和觀看視頻，學生在大腦中對將要學習的技術動作形成正確的印象，并根據自身的理解情況記錄下疑難問題，同時學生可以通過自主閱讀書籍和上網查閱資料解決一些問題，對于那些自身難以解決的問題要做好標記，以便課上能夠獲得針對性的解答，從而更徹底地理解新知識點。此外，課件的作用主要是助于學生們對理論知識的理解，授課錄像則是通過聲音和圖像帶動學生的興趣，輔助課前預習。體育教學的課前階段主要在于對課堂知識的提前預習和自主學習，為課堂上高效率的答疑解惑奠定基礎。

2.課中交互階段

該階段主要涉及兩個方面的互動，即師生之間的互動以及生生之間的互動。一方面，教師與學生之間進行授課教學的互動與交流。教師要依據教學計劃及目標，明確學生在課堂上需要完成的學習任務。結合課前的教學資料，教師通過實物演示、AR演示等進行完整快速的教學。在此過程中，學生根據在預習過程中遇到的疑難問題對教師進行提問，教師則需要對學生在預習過程中存在的疑惑進行解答，從而促進學生對知識的理解。另一方面，學生與學生之間的互動。教師依據學生提出的問題的不同類型進行歸類，并按照問題的類型進行分組，把提出相同類型問題的學生分為一組，各小組成員在組內針對問題進行交流與討論，通過學生之間思想的相互碰撞，從而進一步實現對知識的深入理解。

現場演示不同于課前的錄像，師生以及生生之間有了更多的互動與溝通，此時學生更有帶入感，與傳統體育課堂類似，教師演示的過程中對學生提出的問題進行即時講解，有助于加深學生對疑難處的理解。此外，教師還可以運用AR技術在網絡環境中創建一個“虛擬空間”供學生進行仿真練習。學生可以隨時進人“虛擬空間”中進行練習，對于高難度動作，他們可以在該空間內進行分解動作的仿真練習，有助于學生對于技術動作的掌握。引入AR技術可以進一步克服翻轉課堂相較于傳統課堂缺失帶人感的缺點，能夠讓學生完全融入課堂，仿佛身處于教師身旁，跟隨教師的指導一同訓練學習。課上的學習為學生提供了深入理解新知識的道路，通過引入AR技術，傳統課堂與翻轉課堂在學生學習體驗上的差距大幅度縮小。

3.課后鞏固階段

在課后鞏固階段，教師布置習題并在批改后給出對應評價，學生通過習題復習課堂知識，在得到老師評價后可對自己的不足進行更正和對知識進行進一步鞏固。傳統體育教學里，習題大致分為理論習題和實踐習題。傳統模式下，教師不僅要對每個學生的實踐作業進行評估，還要親力親為地批改各個學生的理論作業。然而，當體育課與虛擬平臺進行結合時，利用平臺的自動化優勢，將理論作業使用平臺功能進行批改，不僅方便快捷，也可以讓學生有即時的習題反饋，避免出現傳統模式下反饋周期長，學習效果差的情況。而教師的審核環節可以避免普通翻轉平臺的學生作業抄襲現象。考慮到體育實踐習題的特殊性，學生的實踐作業需要通過上傳視頻進行提交，教師可觀看視頻進行評估，這樣可以在保證課后與課上的連續性的同時，不占用教師過多的精力，例如統一組織學生進行評估。通過課前、課中、課下三個合理的階段設計，這節體育課的知識經過自學、教學和復習，最后達到掌握的狀態，學生的課上以及課余時間也得以流暢地緊密結合起來。

翻轉課堂對于體育教師而言，意義也不容小覷。傳統模式的體育課需要教師花費過多課堂時間給學生講解比賽規則或技術動作示范。而體育課主要是讓學生運動，在實踐中理解原理，而不是坐著看和聽，這樣則是違背了體育課的初衷。因此，教師錄制教學視頻，學生能提前掌握一定的知識，能夠在課堂上迅速進入訓練學習狀態，而不需要浪費大量時間熟悉基本常識。本文提出的教學模式能夠通過課上、課下的深度融合進而形成一個有序、連貫的學習過程。

五、結束語

本文提出了一種基于虛擬平臺的高校體育課翻轉課堂授課模式。架構于虛擬平臺上的翻轉課堂可發揮互聯網信息互通優勢實現資源共享；課前，教師上傳新知識有關資料，學生在課前獲取到新知識進行提前預習；課中，學生根據課前預習情況，針對自身的疑惑與教師和同學進行交流互動，從而實現課堂上因材施教的答疑教學；創新性地使用AR技術，進一步縮小學生在翻轉課堂的體驗與傳統體育課之間的差別；課后，學生完成教師布置的練習，并通過平臺自動批改理論作業與教師審核實踐作業相結合的方式，對學生進行及時反饋指導；強大的信息存儲能力也為學習者提供了一個回放溫習的渠道。

展望未來體育翻轉課堂的發展道路，在嚴格遵循科學教學環節、大力發展信息化體育教學的大環境下，高校需要在落地實踐中逐漸完善對教師新設備使用的培訓，以及在學生中推廣虛擬教學平臺，從而實現科技產業與教育事業的完美結合。