系統開發類課程的翻轉教學課堂活動設計研究

楊 健

（中南民族大學 管理學院，湖北 武漢 430074）

0 引 言

翻轉課堂教學模式是隨著教育信息化進程在全球教育界逐步興起的一種超越傳統課堂教學的新型教學模式。借助于計算機技術構筑的教學資源以及互聯網搭建的信息傳播渠道,翻轉課堂教學模式把傳統課堂教學模式中需要在課堂上所進行的知識傳授移至課前,讓學生通過觀看視頻自定進度學習新知;把原來課后由學生自行進行的知識內化過程移到課堂上,學生在教師的幫助下,通過不同形式的教學活動進行更加高效的知識內化。這種顛倒的課程組織形式給了師生更多的課堂時間,如何利用好課堂時間開展更深層次的課堂教學活動,促進學生的知識內化,就成了翻轉課堂能否成功實施的關鍵[1]。

1 翻轉課堂教學模式下的課堂教學活動

課堂教學活動一般可以分為個體活動和小組活動兩種形式。在課堂教學活動的設計和選擇上,教師通常更傾向于進行小組活動,因為小組活動是合作學習模式的一種組織形式。研究證明,在合作學習中,小組成員共同承擔責任、相互交流,能對學習任務和他人產生更加積極的情感,取得更好的學習效果,形成良好的人際關系,尤其是能讓后進學生更好地面對自我,進步更快[2-3],這是翻轉課堂教學模式希望達成的目標。隨著翻轉課堂學習人數的增加,要保證第二次知識內化的學習效果,翻轉課堂小組活動的設計、組織、管理與評價就變得更加困難。

當前,在翻轉教學實踐中,課堂教學活動的設計大多與課前教學活動割裂開來并且采用拿來主義,鮮少根據課程特點、學生情況、課堂教學內容等因素“量體裁衣”重新設計課堂教學活動的形式和組織流程。在課堂活動的任務設計上,教師為力求新穎生動和典型性而絞盡腦汁,但學生卻抱怨活動任務沒有找到他們的“痛點”,不能解決課前學習中存在的疑難問題。此外,由于缺乏有效的管理,課堂活動還時常陷入混亂,學生參與度不高,濫竽充數者較多,這些都極大地影響了翻轉課堂教學模式的成功實施。

2 系統開發類課程翻轉教學下課堂活動的設計思路

在計算機及其相關專業的課程體系中,系統開發類課程是一個旨在培養學生軟件開發能力的核心課程群,主要涵蓋軟件工程、信息系統分析與設計、數據庫原理與應用以及C語言、Java、JSP等程序設計語言課程。這些課程有一個共同的特點——強調知識遷移,不僅要求學生掌握課程中學到的知識,還要求學生能把內化的知識“外化”到實際的應用場景中。在系統開發過程中,常常需要進行階段性評審,針對開放性問題已有的備選解決方案進行分析、討論、評價和修正,以篩選出最佳的設計方案。分析、評價和創造都是布盧姆教育目標分類模型的高階思維層次[4],恰好也是翻轉課堂教學模式課堂教學活動的目標定位層次,因此,可以遵照布盧姆分類框架的高階認知過程,在活動中盡最大可能模擬再現真實系統的團隊開發場景和評審流程。

基于以上思考,擬定課堂教學活動的設計思路:選一個真實的應用場景,讓學生獨立或以小組形式完成一項進行知識遷移的課前學習任務,并提交解決方案;在課堂上,學生以小組為單位,針對教師挑選出來的典型方案,在教師的指導與幫助下,進行分析、討論與評價,并創造性地給出修改意見。

3 課堂小組互評活動的設計模式

3.1 小組互評活動的組織流程

小組互評活動組織流程包含課堂內外的設計,如圖1所示。

圖1 課中小組互評活動組織流程圖

在課前,學生在觀看視頻之后,會被要求獨立或以小組形式完成一項課前學習任務,并要求最遲在課前1～2天提交給教師。教師在課前收到學生完成的作業后,對每份作業拍照,并把它們分成完成良好、一般和錯漏較多3個層次。之后,教師篩選其中比較典型的作業,隱去作業完成者的信息(避免學生產生抵觸情緒),編輯制作成多組課堂互評資料并打印出來。通常,每一組課堂互評資料包含3個層次的作業各1份,且每組資料各不相同。此外,教師還需針對作業中出現的典型問題,在課前制作課堂上用來講評的PPT。

在課堂上,教師把學生分組,并指定組長、記錄員和小組發言人。各個小組會隨機得到一組課堂互評資料,小組內的每個學生均會得到該組課堂互評資料的一個備份。在發放資料前后,教師聯系課前的學習內容,先進行2 min的知識回顧和引入。收到資料后,每個學生先進行5 min的“單獨找茬”,直接在資料上標出所找出的問題,給出修改意見,并給該組資料中的每一份作業打分。之后,小組內的學生一起進行15～20 min的“小組找茬”,即以小組的形式對資料中的每一份作業進行集體討論與評價,以發現問題,明確修改意見,并集體給每一份作業打分。在分組討論期間,小組組長進行活動的組織與協調;記錄員記錄小組的討論結論和小組成員的討論參與情況,每有效發言(記錄員自行認定發言的有效度)一次,發言者的參與分加一;教師游走于各個小組,參與小組討論,引導學生尤其是后進學生參與討論。在小組討論中,教師要盡量與每一位學生面對面對話30 s到1 min,如果時間充裕,要拿出更多的時間與后進學生進行面對面的討論。討論結束后,教師先進行1 min左右的總結,再用13 min講解課前準備的講評PPT;之后,安排2 min給學生答疑和反思,講評典型問題時,教師要盡量讓評價過該問題的小組成員參與講評,進行互動,最好讓該小組的發言人介紹發現、分析問題的思路歷程以及解決問題的修改方案;最后,留2 min左右的時間布置下次課的課前學習任務。

課堂活動結束后,記錄員把小組討論的結論文檔以及所記錄的討論參與信息提交給教師。教師把每個學生手中的資料收上來在課后查閱,檢查學生尤其是后進學生的活動參與度,并在根據小組整體完成情況進行小組打分的基礎上,結合小組記錄員記錄的參與情況,為每一個學生進行活動評分。該評分將作為過程性評價的分數計入學生的平時成績。

3.2 小組組織與角色分配

課堂活動的小組規模大小不僅與小組任務相關,而且還受班級規模、課堂時間、教室環境、相關教學資源等因素的影響,還要兼顧小組成員的參與程度與活動效率。在一個約30人規模的班級中進行課堂活動,小組規模建議控制在4～6人。少于4人,任務不容易完成,教師分攤到每個小組的時間較少,難以進行充分引導;多于6人的群體笨拙,協調較難,學生的參與度將受到影響,也給了某些學生濫竽充數的空間。

根據文獻[5]中的調查結果,小組成員的異質性和時常變動,更有助于合作學習,因此,建議由教師根據每次課前學習任務的完成情況,分別分配小組成員。盡量保證每個小組有1～2名該次課前學習任務完成度不佳的后進學生,也有1～2名先進學生;在性別上,盡量保證男女比例均衡;在性格特點上,盡量把性格內向與性格外向的學生進行混編。如求簡便,分組時也可以先把后進學生均分到小組中,再隨機分配其他學生進組。小組成員確定后,教師可隨機指定1名學生為小組組長,性格外向者更佳;隨機指定1名學生為記錄員;指定1名后進學生為小組發言人。

此外,小組活動開始之前,最好對教室課桌布置和學生的座位進行調整,讓同一小組的成員能進行面對面的互動。

3.3 活動設計與實施策略

為了保證翻轉教學的順利進行,也為了有效激發學生的學習動力,提升課堂活動的學習效果,我們根據美國佛羅里達大學約翰·凱勒教授的ARCS模型和文獻[6]中學習動機的3個決定因素,結合文獻[5]中相關的激勵策略,制定相關策略。

ARCS策略:活動內容要設計得新穎有趣,以吸引學生的注意力(attention);活動始末要有引入和總結,以強調新知識與已學過的舊知識之間的關聯關系(relevance),幫助學生把新知識構建到原有的認知結構中;活動內容設計要循序漸進,自易而難,要讓學生相信自身具備學習或提高運用能力所必需的能力,尤其要讓后進學生相信“我也能學會”,讓他們樹立學習的信心(confidence);要肯定學生尤其是后進學生的學習成就和進步,多夸獎他們,讓他們感受到學習的價值和學習的快樂,獲得成就感和滿足感(satisfaction)。

重要性策略:要反復強調活動中所學習的課程內容在專業知識體系中的重要性,強調所學知識點在課程知識架構中的重要性。

情緒策略:活動中要盡量消除學生對知識、學習、教學、教師和同學的負面情緒反應。

關注后進策略:識別后進學生,關注他們,讓他們盡可能多地參與小組活動,并讓他們多在小組活動中承擔小組角色,尤其是小組發言人的角色。

課前學習任務設計策略:內容最好選取實際場景下的應用設計任務等答案不唯一的開放性任務,要有利于學生呈現學習難點,而且難度要適中,最好能在學生的最近發展區內,也就是學生通過努力能達到又不超越學生實際掌握能力的范圍。

案例相互印證策略:教師為課堂小組互評活動準備的小組案例涵蓋好、中、差3份作業,最好這3份作業能相互印證,差的作業用以暴露問題,好的作業隱含解決問題的辦法,這樣便于學生通過對比去發現和解決問題。

倒計時策略:每一個學生活動環節開始時,教師要倒計時,并顯示在屏幕上。

延遲解答策略:學生如果有問題不應該馬上找教師解答,要先在小組內討論,若還不能解決,再找教師解答。

同問暫停策略:教師游走各小組時,若發現相同或類似的問題出現在兩個以上的小組中,可暫停小組活動,向所有學生解答該問題,以提高效率。

大班輔導團隊策略:在人數超過35人以上的大班授課時,為保障活動的順利進行,最好按“1輔導員:30學生”的比例關系,聘請其他教師或高年級的學生建立輔導團隊。

3.4 活動評分方法

小組成員的評分包括小組任務的完成度評分和小組成員的參與度評分兩部分,完成度評分是對小組合作成果的評分,由教師評判記錄員提交的小組討論結論文檔,給出小組的完成度評分;參與度評分是對小組成員的貢獻度和參與度進行的評分,由教師根據記錄員記載的小組成員的參與分進行計算。相關計算公式為:

小組成員的參與度評分=(小組成員的參與分÷小組中所有成員的參與分之和)×100;

小組成員的活動評分=小組的完成度評分×80%+小組成員的參與度評分×20%;

其中,完成度評分與參與度評分之間八二開的權重關系,可以在一定程度上提高學生參與小組活動的積極性,激勵他們為小組任務的完成作出更多貢獻,也可以在一定程度上控制“濫竽充數”的不良行為。

如求簡便,也可以直接把小組的完成度評分作為小組成員的活動評分。

4 效果分析

小組互評活動以類似網絡找茬游戲的形式,為系統設計類課程的課堂活動提供了一種新的趣味性選擇——以小組為單位對解決方案“找茬”的合作學習活動,從而為學生進行高階思維的學習搭建了舞臺。小組互評活動的設計模式把課堂活動與課前活動在內容和流程上連貫起來,為翻轉課堂教學模式下進行課堂活動設計提供了一種高度結構化的設計與組織控制流程。活動的內容、形式讓學生倍感親切,在活動流程上,也避免了教師尋找、設計錯誤案例等活動對象的尷尬,從而使活動更加規范化,可操作性更強,便于進行推廣。如果學生基礎薄弱且自控力差,不能按時完成課前學習任務,或者課前學習任務設計不合理,不能充分暴露學習難點,都將在很大程度上影響課堂小組互評活動的實施。另外,教師自身的業務水平和課堂監管能力以及學生的自主學習能力、自我控制能力和團隊協作能力也是影響小組互評活動成效的重要因素。

5 教學實踐

信息系統分析與設計是信息管理專業系統開發課程群中的一門應用設計類課程,中南民族大學對該課程進行了相關教學改革實踐。按照學校最新版教學計劃的安排,該課程的知識核心就是面向對象軟件工程,而難點主要集中在“如何應用UML圖形化工具針對真實場景進行信息系統分析與設計”等應用層面上。教學團隊針對10余個學習比較困難的知識單元,在一個33人的班級,采用翻轉課堂教學模式進行了教改實踐。在課堂教學中,教學團隊在近似任務難度上,選擇同一案例上的用例圖、活動圖和狀態圖的畫法,對應進行課堂練習、協作探究和小組互評3種課堂教學活動的對比實踐,之后進行完成度比較和問卷調查,表1為相關的統計結果。

課堂練習這樣的個體活動形式雖然可以讓每一個學生都參與進來,但是面對較難一些的課堂練習任務,能獨立全部正確完成的學生僅10人(占27.3%),近乎完全不能動手的有2人(占6.1%),學習效果并不理想。在采用相同的分組(5個5人小組+2個4人小組)進行的小組活動中,協作探究形式下,學生直接面對問題尋求解決方案難度較大,而且課堂時間有限,教師指導困難,因此完成度和參與度不太理想,僅有4個小組全部正確完成(占4/7=57.1%),有4人(占12.1%)并未參與小組活動;而小組互評活動的完成度和參與度則要更好一些,有6個組全部正確完成(占85.7%),有1人(占3.0%)未參與活動。在接受度上,小組互評活動的接受度最好,協作探究活動次之,課堂練習最差。

表1 3種課堂教學活動的橫向對比 %

實踐過程中,意料之外的是,采用學生完成的課前學習任務的作業作為小組活動的對象,使得學生更加用心完成課前學習任務,課前學習任務的完成度和完成效果變好。

6 結 語

課堂活動設計是翻轉課堂教學模式成功實施的關鍵,計算機及其相關專業的系統開發類課程在翻轉教學模式下進行課堂活動設計尤其困難。依據課堂小組互評活動的設計與組織模式進行的課堂活動設計,不僅可以在一定程度上保障學生的參與度,激發學生的學習興趣,提升教學效果,還可以方便教師進行課堂教學活動的內容組織和流程控制,進行翻轉教學設計。初步的教學實踐顯示,學生對小組互評活動的接受度較高,教師對教學效果也比較滿意。下一步,我們將逐步精化細節,以期進一步提升課堂小組互評活動的可操作性與教學效果,并在日后進行更多系統設計類課程的翻轉教學實踐,總結整理更多、更好的課堂教學活動組織設計模式,以促進翻轉課堂教學模式的有效推廣。