翻轉課堂教學模式下的線性代數微課初探

李文鈺++路云龍

【摘要】本文以微課作為翻轉課堂教學模式的載體，對比傳統的教學模式，對線性代數這門課程實施新的教學模式改革進行探討.同時指明了線性代數基于微課程的翻轉教學模式改革的方向.

【關鍵詞】翻轉課堂；微課；線性代數

【基金項目】吉林省教育科學“十三五規劃”課題《翻轉課堂模式在省屬普通高校線性代數課堂教學中的應用研究》（GH16058）和（GH170093）、北華大學教育教學改革研究課題《基于翻轉課堂模式的大學數學微課研究——以線性代數為例》（XJQN2016017）.

所謂翻轉課堂（The flipped classroom）模式就是打破傳統的學生課上學習、課下完成作業的模式，創造學生課下學習、課上練習鞏固的一種新的課堂模式.它的直接運行結果是課下學生攜帶自己的設備（電腦、手機、pad或MP4等）在線學習，課上集中討論、交流、合作解決問題.而這一顛覆性的學習方式的一個重要載體就是微課.微課又名微課程（Micro class），通常是指時間在10分鐘以內，有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程.在此過程中，教師課下制作微課視頻、在線測試練習等，課上針對不同學生的具體問題單獨個性化輔導答疑，并指導學生間交流討論、匯報總結等.

一、國內外研究現狀

翻轉課堂最初的構想起源于美國科羅拉多州森林公園高級中學（Woodland Park）的喬納森·伯爾曼（Jonathan Bergman）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）這兩位化學教師.孟加拉裔美國人薩爾曼·可汗可謂是翻轉課堂的領軍人物，2007年，他創建的可汗學院就是以翻轉課堂的教學模式著稱，其被認為正打開“未來教育”的曙光.目前可汗學院中的微視頻超過2 000段，課程受到了廣大學生的高度喜愛.美國富蘭克林學院的Robert Talbert教授認為傳統教學把知識的內化放在課后，不利于學生學習認知的規律，主張采用翻轉課堂，把知識傳授環節放到課前進行，而把知識內化吸收環節放在課內進行.并對其所屬大學的線性代數等課程實施了翻轉課堂教學模式，效果顯著.2012年6月，美國教育咨詢公司Classroom Window發布了一項調查報告揭示了翻轉課堂的應用價值，報告顯示：88%受訪教師表示翻轉課堂提高了他們的職業滿意度；67%受訪教師表示學生標準化考試成績得到提高；80%受訪教師聲稱學生的學習態度得到改善；99%受訪教師表示下一年將繼續采用翻轉課堂模式.現如今，翻轉課堂已成為一種在整個北美甚至全世界廣為流傳的新型教學模式.

我國對于微課的研究要比翻轉課堂早一些，但微課的真正流行卻始于翻轉課堂.因此，翻轉課堂與微課有著密不可分的聯系.北大早在20世紀80年代把課程上的教學內容錄像形成碎片，叫碎片式電視教材.

二、線性代數與翻轉課堂微課設計

根據Blooms Taxonomy的認知理論，認知任務分為兩個層次：傳統教學模式學生在課堂上的任務以記憶、理解為主，屬于初級認知任務；而課下的延伸性學習任務卻以應用、分析、創新等為主，屬于高級認知任務.翻轉課堂的教學模式恰好可以克服這一弊病.課下學生根據教師提供的資源自主學習新知識（初級的認知任務），既可以隨時停止，也可以任意回放重播，也可以回顧以往知識章節，真正做到隨意控制“信息流”的流入.線性代數課程一方面涉及眾多直觀的計算，如，高斯消元法、矩陣乘法等；另一方面又含有大量的抽象理論所編織的知識體系網絡，學生自己難于把握.因此，在線性代數這門課程上實施翻轉課堂是十分必要的.

翻轉課堂教學模式的載體是微課.但是又不僅僅是微課小視頻，還應含有相關的線上線下練習，教學指導，延伸拓展任務等.

1.微課小視頻.微課小視頻應該把一個知識點的介紹集中在10分鐘左右.“微”的好處是各個知識點相對獨立出現，而在整個課程中又相互聯系.適合學生認知特點，不易疲勞，當新知識涉及以往知識點時，也可以快速方便地查閱以前的微課小視頻.當然這要求教師在課下要花費更多的精力制作視頻.但當這種形式的課程廣泛地制成在線課程以后，各位教師之間也可以相互借鑒，尋找更加適合自己學校特點的教學設計.

2.學習指導.教師需要根據學生學習的過程和特點，設計出合理、有趣的任務，引導學生逐步完成任務，同時達成學習目標.學習指導應包含學習目標，學習任務的層次（基礎掌握和拓展延伸），學習時可采用的方法手段，學習主線.這樣學生學習起來就不盲目，有依據，有主線.不同的學習層次的制定也可以更好的分層次教學.

3.線上練習.當學生學習完相應的知識點后可以在線上做練習題，并且練習題只有達到一定的分數以后才可以繼續往下學習.練習的設計需要每個備選項都應是學生學習中容易犯的錯誤，并且能反映出一定的認知偏差，以此幫助教師分析和掌握學生學習的問題.線上練習的好處是，教師可以準確掌握學生對知識的掌握程度.為課上具體指導提供有力依據.

4.拓展任務.教師要在每一章學習結束后適當設計拓展延伸學習任務，根據練習反映出的問題，教師有針對性地設計出課堂討論的話題和流程，并有效引導學生解決學習中的問題.讓學生分成學習小組，對拓展任務合作完成，最后形成報告，課上完成匯報，這樣更有利于學生創新思維的發展.

5.必要的紙質素材.對于基本知識要配有紙質素材也方便無網絡時學習.

翻轉課堂響應教育改革的呼聲，為課堂教學帶來了新思路，打破了傳統教學的局限性，讓學生有更多的體驗機會，促進學生對線性代數知識的理解，將結果性教學轉化為學生的過程性學習，體現了雙主體的教育觀.當然，同傳統的教學模式相比，給教師提出了更高的挑戰.對于學生提出了更高的要求，這都是未來課程設計的努力方向.因此，作為一名高校教師，應該適應學習方式轉變的需要，嘗試新的教學模式，打造課堂教學特色，促進翻轉課堂教學模式改進與提高.endprint