基于計算思維的信息技術公共課翻轉課堂教學研究

史進玲

(許昌學院 國際教育學院，河南 許昌 461000)

基于計算思維的信息技術公共課翻轉課堂教學研究

史進玲

(許昌學院 國際教育學院，河南 許昌 461000)

在深入調研課程教學、翻轉課堂研究現(xiàn)狀的基礎上，優(yōu)化課程內容模塊，提出基于計算思維的翻轉課堂教學模式，為促進翻轉課堂在課程教學中的有效實踐和應用提供新的研究視角。

計算思維；翻轉課堂；自主學習

信息技術公共課作為計算機基礎課程，知識涵蓋量大，更新速度快，注重理論知識學習與技能訓練。為推進計算機基礎課程的教學改革，培養(yǎng)創(chuàng)新復合型人才，2010年教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任陳國良院士提出將計算思維應用到課程教學中，引起了國內外計算機基礎教育界的廣泛關注和研究[1—3]。為改變傳統(tǒng)的理論教學主題不突出、實踐教學中“狹義工具論”教學現(xiàn)狀，基于計算思維從培養(yǎng)學生的學習能力、信息技術應用能力出發(fā)，進行翻轉課堂的教學設計，完善培養(yǎng)體系，對提升學生能力、提高學習效果具有重要的意義。

1 翻轉課堂概述

翻轉課堂是指將傳統(tǒng)的學習過程中的知識傳授和知識內化這兩個階段進行顛倒，即學生課前通過教學視頻、教學資料完成知識的學習，而課堂中學生通過分組討論、習題、難點答疑等多種教學形式實現(xiàn)知識的內化。翻轉課堂將教師從傳統(tǒng)“主角”講授者地位轉變?yōu)椤皩а荨币龑д?，重視學生自主學習能力和協(xié)作學習能力，符合人類認知規(guī)律，為教學改革提供了新的思路。目前，國內外越來越多的教育工作者對翻轉課堂進行了深入研究。馬秀麟等認為翻轉課堂教學對于大學信息技術公開課具有潛在優(yōu)勢[4]；陳倩總結反思了翻轉課堂在教學中遇到的問題[5]，例如翻轉課堂的學習處于淺層次狀態(tài)，沒有真正實現(xiàn)以學生為主體的“翻轉”，教師、學生對翻轉課堂要素和內涵理解較為模糊等問題；曾貞[6]通過對翻轉課堂教學進行深入研究，認為翻轉課堂是一種實現(xiàn)學生個性化教育的教學模式。目前翻轉課堂在國內外的教學研究，為實現(xiàn)傳統(tǒng)的教學模式改革，提高學生的自主學習能力提供了良好的發(fā)展平臺[7]，但是目前在實際的翻轉課堂教學中如何實現(xiàn)學生主體地位的真正轉變、微課程的設計、教師的有效引導等都有待于深入的研究。

2 基于計算思維的翻轉課堂教學設計

2.1 以計算思維為核心設計新課程內容

計算思維是運用計算機科學與技術中涉及的方法、技術等理論進行問題求解、系統(tǒng)設計、人類行為理解的一系列思維活動[8]。計算機是人類歷史上最偉大的工具，它采用計算思維的方式來解決問題，它的普及應用促進了人類社會的飛速發(fā)展。為使學生理解計算機解決問題的思路、方法，潛移默化地將計算思維應用到專業(yè)領域，信息技術公共課教學引入翻轉課堂教學理念，教學內容的設計注重計算思維能力和應用能力培養(yǎng)，它主要包括信息與信息技術應用、計算機工作原理與組成、軟件開發(fā)技術、通信與組網技術、辦公自動化與信息檢索技術、信息安全與信息技術的最新發(fā)展介紹等知識模塊。課程內容強調公共基礎知識，增加課前思考、學生練習、課后討論與學生實踐操作題目，更新信息技術發(fā)展趨勢與新成果，突出培養(yǎng)學生實踐應用能力。本課程教學內容組織方式注重突出“教、學、練”的互動性，結合不同專業(yè)學生特點設計基于實踐能力培養(yǎng)的實驗指導。以許昌學院中外合作辦學專業(yè)為例，如(中美)機械制造與自動化專業(yè)、(中俄)土木工程專業(yè)注重信息技術能力、多媒體技術、網絡技術和軟件應用等能力的提高，(中美)視覺傳達專業(yè)學生側重于圖形圖像與信息處理能力等，(中英)數(shù)字媒體專業(yè)注重培養(yǎng)學生軟件開發(fā)技能和基于核心技術的信息技術應用能力，有助于后續(xù)課程的學習和專業(yè)發(fā)展。

2.2 基于計算思維的翻轉課堂教學模式

基于計算思維對翻轉課堂教學模式的構建從學生學習的角度出發(fā)，注重學生的個體差異，實現(xiàn)以學生為主體、教師為主導的翻轉課堂教學。該教學模式從課程的教學設計、教學方法、教學手段、教學活動、教學效果評價與反饋等方面進行分析和構建。

課程教學環(huán)節(jié)包括課前、課中、課后三個部分，采用以網絡空間為平臺的現(xiàn)代化教學手段，在教學中進行授課手段與方法的創(chuàng)新。教師根據每次授課內容，課前一周內在網絡資源區(qū)上傳10—15分鐘的微課程及相關學習參考資料，在課中環(huán)節(jié)通過課堂互動、交流、答疑等形式幫助學生理解難點，鞏固本次課主要知識點，并引導學生進行相關案例分析與課程實踐。課堂互動環(huán)節(jié)，學生可以面對面，也可以在網絡空間“討論區(qū)”進行，避免一些學生礙于面子不進行激烈爭論，在網絡空間(SAKAI平臺)中學生可以把自己的觀點真實地說出來，有利于提高學生學習熱情，培養(yǎng)學生的主動探索能力。課后鼓勵學生以小組或個體探究學習主導，以計算思維能力培養(yǎng)為核心進行項目實訓，提高應用實踐能力。在案例實踐或項目實訓中學生根據實訓內容以1—5人一組，每組推薦一名組長設計和管理本組項目或案例的實現(xiàn)。每次案例或實訓都要求學生在掌握計算機相關知識點后，思考并討論本次案例或項目求解問題的方法和思路，引導學生結合計算思維的方式嘗試，每組完成任務后通過網絡空間“作業(yè)”區(qū)提交項目或案例，教師在作業(yè)欄目中批改并反饋指導意見和批改結果。

主要采用的教學方法與手段有：

(1)啟發(fā)引導學生自主學習、探究學習與合作式學習。

本課程的教學以課前學習、課堂知識內化和課后升華為主線，通過提出問題和課前學習，引導學生展開每個課程教學模塊的學習。學生通過制定自主學習方案，例如組建學習小組、形成具體探究計劃，主動、自由、創(chuàng)造性地進行個體與集體的探究學習與合作學習活動，并通過小組合作交流、小組成果評價、自評與互評等形式對知識點學習進行匯總與梳理，從而提高解決問題能力與創(chuàng)新能力，有助于課后知識的升華學習。

(2)互動法。

采用互動教學法，學生進行面對面交流或通過網絡空間討論區(qū)與答疑室、QQ群等課中與課下討論進行學生之間、師生之間的學習交流。教師可根據教學內容設計互動教學情境，有效地調動學生的學習積極性與參與度。教師根據學生的反饋與作業(yè)、知識點掌握情況進行教學引導與調整，并及時進行教學反思與總結，以提高教學效果。

(3)課內與課外、理論與實踐結合。

課程教學采用課前預習、課堂知識內化、課后升華學習的模式。在課堂中針對課前學習情況，通過講解、互動交流等形式解決問題。教師以學習者學習的技術為核心，注重提升學生的學習動機，通過制作多媒體課件、微視頻，增加MOOC視頻、信息技術的新成果與輔助教學資料，使教學方式更加立體、豐富。課后安排實踐環(huán)節(jié)，并開展一系列的教學活動，如打字比賽、個人展示、案例實訓、Office應用技能比賽等，提高學生的操作能力與應用實踐能力，加強學生綜合素質的培養(yǎng)，實現(xiàn)知識傳授、素質養(yǎng)成、能力培養(yǎng)的一體化。

(4)教學反饋。

教學反饋階段通過課前問題反饋、討論反饋、抽查檢測、練習或測試、項目實訓、個人展示等方式收集學生在翻轉學習中存在的有關課程內容、能力提升、教學安排等問題，針對學生的學習程度、能力差異等對學生進行答疑或及時對教學進行調整，避免在翻轉教學過程中學生的定位不準確，以及學生因長時間學不懂、新知識接受難而形成畏懼感、厭學情緒等。

(5)評價。

為充分了解學生特點，跟蹤學生學習情況，設計了學生學習檔案，以記錄每個學生學習過程中的動態(tài)信息。通過學生學習檔案可以掌握學生在學習過程中知識的掌握、能力的培養(yǎng)、學習主動性的提高等情況，結合個人評價、小組評價、同學互評、教師評價最終對學生的學習做出全面客觀的評價。其中個人評價是通過學生自定或教師制定的評價標準，對自己的學習態(tài)度、心理變化、對知識的理解能力等進行自我評價。小組評價是指對小組成員的團結協(xié)作、探索研究、項目解決或結果展示情況的評價，總結小組表現(xiàn)情況。同學互評和教師評價是根據該學生在學習新課程前、知識內化、課后這三個環(huán)節(jié)中學習參與、互動、知識掌握、問題解決能力、學習結果等情況給出評價結果。

該反饋評價體系改變了傳統(tǒng)教學中僅通過教師評價、內容掌握評價方法體現(xiàn)學習和教學效果的片面性，在授課教師評價的基礎上增加了學生、相關教師和小組的綜合評價。

3 結語

針對目前信息技術課程教學現(xiàn)狀，為提高學習者的學習動機，實現(xiàn)以應用能力培養(yǎng)為核心的課程教學，從計算思維角度出發(fā)，基于翻轉課堂教學理念，結合學生特點，從內容設計、教學方法和手段、教學活動、反饋評價體系等方面構建了有效的教學模式，進行基于翻轉課堂的教學改革，為進一步實現(xiàn)以學生自主學習為主的翻轉課堂教學實踐提供了重要的研究思路。

[1]龔沛曾,楊志強,朱君波,等.以計算思維為切入點的計算機基礎課程聯(lián)動改革與實踐[J].中國大學教學,2015(11).

[2]教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)[EB/OL].http://www.gov.cn/jrzg/2010-07/29/content_1667143.htm,2010-07-29.

[3]楊剛,楊文正,陳立.十大翻轉課堂精彩案例[J].中小學信息技術教育，2012(3)：11—13.

[4]馬秀麟,趙國慶,鄔彤.大學信息技術公共課翻轉課堂教學的實證研究[J].遠程教育雜志,2013(1):79—85.

[5]陳倩,李嬌嬌,湯才梅.翻轉課堂在教學中遇到的問題及解決策略研究[J].軟件導刊,2015(1):176—179.

[6]曾貞.反轉教學的特征、實踐及問題[J].中國電化教育,2012(7):114—117.

[7]潘炳超.翻轉課堂模式應用于高校教學的實驗研究[J].電化教育研究,2015(3):83—88.

[8]衷克定.論大學計算機課程計算思維能力培養(yǎng)的人本位回歸[J].中國大學教學,2015(7).

責任編輯：富春凱

A Teaching Research of Common Course of Information Technology Based on Computational Thinking to Flip the Classroom

SHI Jin-ling

(Institute of International Education College, Xuchang University, Xuchang 461000, China)

Under the background of education informatization, develop college students thinking ability, improve the teaching effect is one of the core content of the course teaching reform. Based on the in-depth research course teaching, flipped classroom research status quo, optimizing the curriculum content module, raise the flipped chassroom teaching mode, promote effective practice in the classroom in the teaching and application to provide a new research perspective.

computational thinking; flipped classroom; self-learning

10.3969/j.issn.1674-6341.2017.01.035

2016-11-21

2015年河南省教育技術裝備和實踐教育研究立項課題“CTCL范式下翻轉課堂教學實踐研究——以計算機專業(yè)課程為例”(GZS024)

史進玲(1982—)，女，河南許昌人，研究生，講師。研究方向：教育與信息化、信息技術教育。

G420

1674-6341(2017)01-0096-02