基于問題矩陣的翻轉課堂在C程序設計教學中的應用研究

摘? 要： 為了破解C程序設計教學中教師對學習者的困惑了解不深、解決不及時且缺乏針對性等問題，構建了基于問題矩陣的翻轉課堂教學模式，并基于該模式開展三輪教學實踐。通過成績分析及問卷調查發現，基于該模式開展教學，學習者的學習成績、滿意度、學習體驗均有較大幅度提升與改善。該模式對優化課堂教學，提高教學質量有一定借鑒意義。

關鍵詞： 翻轉課堂; 問題矩陣; C程序設計; 教學模式

中圖分類號：TP311;G642? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2019）07-62-04

Abstract： In order to solve the problems in the teaching of C programming that teachers don't have a deep understanding of the learners' confusion， can't answer the confusions in time and lack of pertinence， a problem matrix based flipped classroom teaching mode is constructed in this paper，and three rounds of teaching practice have been carried out based on the mode. Research shows that based on the mode， learners' learning achievement， satisfaction and learning experience can be greatly improved. The mode can be used for reference to optimize classroom teaching and improve teaching quality.

Key words： flipped classroom; problem matrix; C programming; teaching mode

0 引言

自翻轉課堂被引入我國以來，結合學科特點開展教學實踐逐漸成為研究者的旨趣所在，在計算機教育領域亦是如此。如渠慎明[1]等在數據結構教學、程紅霞[2]等在操作系統教學中開展翻轉課堂實踐等。學者們的實證研究于計算機教育教學改革及質量提升大有裨益。

C程序設計是教育技術學專業的基礎課程，也是計算機類、通信工程類專業的基礎課程。該課程知識點多，課程容量大，有一定難度。在傳統教學中，教師以講授為主，學生多為被動學習，教師對學生學習過程中存在的問題了解較少，問題解決不及時且缺乏針對性，教學效果一般。本研究以C程序設計為載體，構建基于問題矩陣的翻轉課堂教學模式，開展實踐應用，以期提高該課程的教學效果。

1 基于問題矩陣的翻轉課堂教學模式構建

Brain認為“能及時記錄學生學習過程中的疑問”[3]是實施翻轉課堂的關鍵。因此，翻轉課堂設計需要做到“真正了解學生學習過程中的問題、困惑與體驗”，這是成功實施翻轉課堂的前提。出于此種考慮，筆者設計了基于問題矩陣的翻轉課堂教學模式，如圖1所示。

該模式分為課前、面對面課堂（課中）兩個階段。在課前，教師制作微視頻、設計作業和學習任務單等。學生依據任務單，觀看教學視頻、完成并提交作業、撰寫學習體驗、反饋問題等。教師通過批改作業、整理反饋問題、從學習體驗文本中析出問題等方式，形成本次教學的問題矩陣，并在此基礎上設計面對面課堂。面對面課堂包含四個環節，環節一為回顧與梳理;環節二為基于問題矩陣進行答疑釋惑;環節三將根據學生掌握情況彈性安排，或設置探究性任務，促進合作交流，或讓學習者上機調試程序，促進學習經驗提升和知識遷移;環節四為學生自查，給學生留5分鐘左右時間進行查漏補缺，夯實對知識的掌握。

在該模式中，形成問題矩陣是核心，也是其特色所在。首先，問題矩陣架起課前和課中的橋梁。如何有效銜接課前、課中，一直是困擾翻轉課堂實踐者的難題，該模式通過問題矩陣，將課前與課中有效打通，較好地實現翻轉教學前后的完整性和一致性。其次，問題矩陣架起教師和學生交流的橋梁。傳統課堂中由于缺乏有效溝通，老師往往是基于“經驗”而非“事實”開展教學，“問題失焦、缺乏針對性”等現象時有發生，課堂低效、缺乏吸引力。問題矩陣匯聚了學生學習過程中的問題與困惑，為老師全面了解學生、設計面對面課堂活動提供直接依據。第三，問題矩陣為過程性評價提供支撐。當代教學評價逐漸超越終結性評價，向過程性評價轉型，問題矩陣是學習者學習過程的真實反映，為過程性評價提供直接依據。第四，問題矩陣為教學經驗的迭代積累提供直接依據。基于多輪次的問題矩陣，教師對教學內容重難點的把握及處理策略將會精益求精，課堂活動組織將更加得心應手，教學經驗迭代積累，將教學從“技術”逐漸提升至“藝術”水準。問題矩陣樣式如表1所示。

矩陣中問題來源具有多樣性。一是作業中暴露出的問題;二是學生反饋的問題;三是學習體驗中內隱的問題。還需指出的是，面對面課堂中的“生成性問題”具有很高的教學價值，有助于全面把握學情，經甄別后也會被納入問題矩陣，如圖1中虛線所示。

對于矩陣中的問題，筆者以“共性-個性、重點-非重點”為坐標軸作象限劃分，形成“共性的重點問題、共性的非重點問題、個性的重點問題、個性化的非重點問題”四類問題，對不同種類的問題采取不同的解決策略。對于面對面課堂中的生成性問題，若問題較為簡單，則當堂解決;若問題較為復雜，經甄別后被納入問題矩陣，亦按照“共性-個性、重點-非重點”進行類型劃分。不同類型問題處理策略如表2所示。對生成性問題的處理，教師既要有充分的教學預設，也要有良好的教學機智[4]。

2 基于問題矩陣翻轉課堂的教學實踐

2.1 實施對象與教學平臺

依托本文所構建的教學模式，筆者分別在2016-2017、2017-2018、2018-2019三個學年的第一學期開展教學實踐，每輪實施10周。需要特別說明的是，由于每屆僅1個自然班，為研究需要，筆者將課堂分成兩段，前半段（包含初識C程序、算法、數據類型、順序結構、選擇結構，相對簡單）實施傳統教學，后半段（包含循環、數組、函數和指針，相對較難）實施翻轉教學。

2.3 問卷調查

為獲取學習者翻轉學習行為數據，筆者設計調查問卷。問卷為混合型問卷，部分題項為常規性問題，如視頻觀看方式、觀看次數、學習時長等;部分題項為量表，如滿意度、影響因素等，此類題項設計采用李克特五級量表，統計軟件為SPSS18.0。

2.4 實施效果分析

2.4.1 學習成績分析

筆者將實驗班該課程成績與對照班該課程成績進行多方位比較。在平均分方面，與對照班相比，三個實驗班平均分依次提高5.46、8.92、8.74;在高分方面，實驗班最高分達到98分，高于對照班的93分;對于“90分以上的人數占比”，三個實驗班依次為40%、41.3%、51.5%，遠高于對照班的26.67%。如表3所示。

2.4.2 問題消解情況分析

基于問題矩陣的翻轉課堂教學模式旨在提高教師對學生指導的有效性、針對性和時效性。筆者在問卷中專門設置題項考察此內容，并對相應數據進行獨立樣本T檢驗。統計發現，對于“問題消解程度”，實施翻轉課堂前后均值分別為2.84、4.01，p值為0.000，小于0.05，說明學習者問題的消解程度有顯著提升;對于“問題消解是否及時”，實施翻轉課堂前后均值分別為3.04、3.66，p值為0.000，小于0.05，結合均值可以發現，雖然問題消解的及時程度還有待進一步提升，但較之實施翻轉課堂前已有了顯著改善;對于“問題解答方式滿意度”，實施翻轉課堂前后均值分別為3.03、4.17，p值為0.000，小于0.05，這說明學習者對問題解答方式認可度遠遠高于實施前的解答方式。綜上可知，基于此模式開展翻轉教學，學習者問題消解程度顯著提，且更為及時，解答方式認可度高，具有良好的問題消解效果和較高的個性化教學達成度。

2.4.3 課堂滿意度分析

課堂滿意度在一定程度上反映教學改革成效。經統計發現，在實驗班內，實施翻轉課堂階段的滿意度明顯高于同年度未實施翻轉課堂階段的滿意度，也明顯高于參照班的課堂滿意度。如表6所示。

2.4.4 學習體驗分析

體驗是由個體的感受、理解、聯想、領悟等心理要素構成的一種特殊的心理活動。“關注學習者的媒體應用體驗”[5]是教育技術人本主義流派的觀點與主張。筆者以此為指導，每輪結束后，讓學習者撰寫翻轉教學應用體驗，三輪下來，共收集109份體驗文本。基于此文本，筆者對其進行詞頻分析，并將詞頻統計結果導入圖表秀，生成翻轉課堂應用體驗可視化圖，如圖2所示。由統計可知，學習者對翻轉課堂實踐的認可度比較高，針對性強、主動性、個性化學習、自主學習占據詞頻統計的前四項，參與性強、積極性、因材施教、加強溝通交流、學習輕松愉快等肯定性詞匯亦排在前列。當然學習者也反映翻轉課堂存在“花費時間較多、受網絡限制、受學生自制力限制”等問題，這些問題為筆者優化翻轉課堂實踐提供指導。

3 結束語

基于問題矩陣的翻轉課堂能及時有效地消除學習者學習中的困惑，提高課堂教學的針對性和滿意度，優化學習體驗，提高C程序設計的學習成績，對其他相近課程的教學也有借鑒價值。但基于該模式開展翻轉教學時，形成問題矩陣需花費較多的時間和精力，教師可通過聘用助教、形成翻轉共同體等方式破解此難題。當然，隨著人工智能技術的快速發展，翻轉教學平臺若能引入人工智能技術[6]，智能化批閱習題并自動生成問題矩陣，將教師從機械勞動中解放出來，亦不失為一條可行之策。

參考文獻（References）：

[1] 渠慎明，劉珊，王青博，梁勝彬.數據結構課程中的翻轉課堂教學模式研究[J].計算機時代，2018.9.

[2] 程紅霞，孔珊.基于翻轉課堂的操作系統課程教學模式研究[J].計算機時代，2018.1.

[3] 汪曉東，張晨婧仔.“翻轉課堂”在大學教學中的應用研究——以教育技術學專業英語課程為例[J].現代教育技術，2013.8.

[4] 吳玲，郭孝文.有效教學：讓課堂生成與課前預設互動共生[J].中國教育學刊，2007.11.

[5] 汪基德，郝兆杰.關于教育技術應以人為本的論證與思考[J].電化教育研究，2013.2.

[6] 郝兆杰，潘林.高校教師翻轉課堂教學勝任力模型構建研究——兼及“人工智能+”背景下的教學新思考[J].遠程教育雜志，2017.6.