STEAM教育理念下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究與實(shí)踐

摘? 要：“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能時(shí)代對(duì)高職人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，尤其是復(fù)合型和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。STEAM教育正是培養(yǎng)綜合型和創(chuàng)新型人才的教育。文章首先闡述了STEAM教育的內(nèi)涵，然后從課前、課中、課后三個(gè)階段構(gòu)建了基于STEAM教育的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，最后將STEAM教育理念融入到動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與制作課程翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G434? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0173-03

Research and Practice of Flipped Classroom Teaching Mode

under STEAM Education Concept

——Taking the Design and Production of 2D Animation in Higher Vocational Education as an Example

GONG Yunfei

（School of Electronics and Information Engineering，Heyuan Polytechnic，Heyuan? 517000，China）

Abstract：The “internet plus” and AI era raise higher requirements for the cultivation of higher vocational talents，especially the cultivation of compound and innovative talents. STEAM education is the education of training comprehensive and innovative talents. This paper first expounds the connotation of STEAM education，and then constructs the flipped classroom teaching mode based on STEAM education from three stages before，during and after class. Finally，the STEAM education concept is integrated into the flipped classroom of animation design and production for practical teaching.

Keywords：STEAM education;flipped classroom;teaching mode

0? 引? 言

人工智時(shí)代對(duì)教育人才的培養(yǎng)提出了更高的要求，每個(gè)行業(yè)和職業(yè)前景都需要?jiǎng)?chuàng)新型和綜合型人才。而STEAM教育理念契合了“互聯(lián)網(wǎng)+”和人工智能時(shí)代的教育培養(yǎng)目標(biāo)。它提倡跨學(xué)科整合的綜合教育，以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)，基于此將STEAM教育融入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，改革高職教學(xué)模式，促進(jìn)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

1? STEAM教育的內(nèi)涵

STEAM教育是將科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)多學(xué)科融合為一體進(jìn)行的綜合教育，注重將多個(gè)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行融合，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。STEAM教育通過(guò)項(xiàng)目導(dǎo)向?qū)W習(xí)、問(wèn)題導(dǎo)向?qū)W習(xí)、設(shè)計(jì)導(dǎo)向?qū)W習(xí)以及翻轉(zhuǎn)課堂等其他教學(xué)模式的融合，圍繞具體的教學(xué)任務(wù)實(shí)施跨學(xué)科教學(xué)的整合，學(xué)生以解決項(xiàng)目或問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)，通過(guò)小組合作、項(xiàng)目探究、交流成果等來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力。

2? 基于STEAM教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

STEAM教育理念指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，使學(xué)生在真實(shí)的問(wèn)題情境中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與合作探究，由于STEAM教育的趣味性特征，可以解決翻轉(zhuǎn)課堂課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)效果不佳的問(wèn)題。利用STEAM教育的創(chuàng)新性特征，在學(xué)生完成具體項(xiàng)目的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。基于STEAM教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式分為課前、課中和課后三個(gè)階段，具體過(guò)程如圖1所示。

2.1? 課前線上學(xué)習(xí)階段

上課之前，教師要進(jìn)行學(xué)習(xí)者特性分析，根據(jù)學(xué)習(xí)者特性分析制定跨學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)。由于STEAM教育具有跨學(xué)科的特征，因此，教師在教學(xué)分析時(shí)要對(duì)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多角度的分析，明確所教學(xué)科知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，根據(jù)STEAM教育的理念將教學(xué)目標(biāo)具體化，為在翻轉(zhuǎn)課堂中實(shí)施STEAM教育打下良好的基礎(chǔ)。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，學(xué)生課前需要在線自主學(xué)習(xí)，所以教師進(jìn)行學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)時(shí)，學(xué)習(xí)的資源主要以微視頻為主。STEAM教育具有趣味性特征，因此，教師在設(shè)計(jì)微視頻時(shí)，要做到新穎、有趣、形象生動(dòng)，這樣才能夠有效吸引學(xué)生的注意力，以保證學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量。學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)微視頻，并討論和完成學(xué)習(xí)單卡。學(xué)生在討論的過(guò)程中也是相互學(xué)習(xí)和溝通的過(guò)程。

2.2? 線下課中學(xué)習(xí)階段

2.2.1? 創(chuàng)設(shè)情境

STEAM教育具有情境性特征，強(qiáng)調(diào)在教學(xué)過(guò)程中把知識(shí)還原于生活中真實(shí)的問(wèn)題或項(xiàng)目中，通過(guò)問(wèn)題的解決或項(xiàng)目的完成來(lái)促進(jìn)有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生。因此，教師在課上階段首先創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情境，把學(xué)習(xí)任務(wù)置于問(wèn)題情境中，學(xué)生利用多學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容合作解決情境中的真實(shí)問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

2.2.2? 線上問(wèn)題講解

教師根據(jù)學(xué)生在觀看教學(xué)視頻過(guò)程中討論的問(wèn)題以及學(xué)習(xí)單卡的完成情況，分析學(xué)生線上學(xué)習(xí)存在的問(wèn)題，針對(duì)存在問(wèn)題重點(diǎn)講解，一些個(gè)別問(wèn)題可以小組內(nèi)解決，讓小組內(nèi)的優(yōu)秀學(xué)生帶動(dòng)暫時(shí)落后的同學(xué)，以此得到共同提升，縮小小組之間的差異。

2.2.3? 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

STEAM項(xiàng)目的構(gòu)建由教師根據(jù)此次選定主題，結(jié)合跨學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)。STEAM項(xiàng)目學(xué)習(xí)注重學(xué)生的自主創(chuàng)設(shè)生成，學(xué)生可以基于教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境自主創(chuàng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。經(jīng)過(guò)小組討論形成一個(gè)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)方案。這有利于學(xué)生主動(dòng)完成知識(shí)的建構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生自己解決問(wèn)題的能力和對(duì)作品進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)的能力。

2.2.4? 小組合作探究

這個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生要把之前的項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換成真正的成果。基于STEAM教育協(xié)作性的特征，學(xué)生在完成富有挑戰(zhàn)的項(xiàng)目時(shí)需要小組合作探究完成，通過(guò)小組內(nèi)學(xué)生相互交流和合作，還有小組之間的競(jìng)爭(zhēng)，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和協(xié)作能力。在學(xué)生的合作探究中，教師要提供完善的資源和必要的幫助，以保證項(xiàng)目的順利開(kāi)展。

2.2.5? 成果分享展示

創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)是STEAM教育的目標(biāo)。學(xué)生完成項(xiàng)目后展示和分享自己的作品，并且闡述作品的設(shè)計(jì)思路、制作過(guò)程以及作品的創(chuàng)新點(diǎn)，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生體驗(yàn)到成功的成就感和分享的快樂(lè)，認(rèn)識(shí)到自己的作品的不足，便于以后對(duì)作品進(jìn)行再創(chuàng)作。

2.2.6? 多元評(píng)價(jià)

STEAM教育理念提倡多元化評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)方式有自評(píng)、小組互評(píng)和教師評(píng)價(jià)。作品評(píng)價(jià)從藝術(shù)性、創(chuàng)新性、技術(shù)性等多個(gè)角度評(píng)價(jià)。STEAM教育重視學(xué)習(xí)過(guò)程，在STEAM教育理念下的翻轉(zhuǎn)課堂中，不能僅以學(xué)生提交的作品來(lái)判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，還要進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)要從學(xué)生的項(xiàng)目設(shè)計(jì)書(shū)、協(xié)作能力、分享能力等方面評(píng)價(jià)。教師要點(diǎn)評(píng)所有小組的作品并做總結(jié)。

2.3? 課后階段

課后學(xué)生可以在線上針對(duì)課堂中的疑惑發(fā)起提問(wèn)和討論，其他學(xué)生和教師也可以參與到問(wèn)題的討論和解答中，達(dá)到師生共同討論的目的。教師還要根據(jù)教學(xué)過(guò)程和課后的線上討論進(jìn)行反思，以提升下一次STEAM教學(xué)效果。

3? 基于STEAM教育理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐

本研究選取河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字媒體專業(yè)的“二維動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)與制作”這門(mén)課程，據(jù)調(diào)查，學(xué)生對(duì)這門(mén)課程有學(xué)習(xí)的欲望，但是主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究能力不足，設(shè)計(jì)的作品缺乏創(chuàng)意。基于此，將STEAM教育理念用于指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂，改革教學(xué)模式，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力。

3.1? 學(xué)習(xí)者特征分析

高職院校二年級(jí)的學(xué)生，作為“數(shù)字土著居民”一代，信息接收頻率、思維特征、交流語(yǔ)言、交流模式等，都非常符合STEAM理念下學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)的特質(zhì)。但是他們對(duì)作品的整體規(guī)劃能力不強(qiáng)，缺乏對(duì)項(xiàng)目的探究能力和小組合作解決問(wèn)題的能力。STEAM教育理念加入翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)，可以有效地解決這些問(wèn)題。

3.2? 教學(xué)內(nèi)容分析

“行星運(yùn)動(dòng)軌跡大探秘”是第二單元的第五次課。這次課學(xué)生學(xué)完了補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)、逐幀動(dòng)畫(huà)、引導(dǎo)動(dòng)畫(huà)、基本動(dòng)畫(huà)。這次課是一次綜合實(shí)踐課程，讓學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)動(dòng)畫(huà)知識(shí)和技能設(shè)計(jì)作品，培養(yǎng)學(xué)生作品綜合構(gòu)思能力和創(chuàng)新能力。

3.3? 教學(xué)目標(biāo)分析

知識(shí)與技能：掌握遮罩動(dòng)畫(huà)的概念和原理;理解引導(dǎo)動(dòng)畫(huà)的工作原理;理解地月系位置關(guān)系及運(yùn)動(dòng)軌跡。

過(guò)程與方法：與其他學(xué)科進(jìn)行融合，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)的能力。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;了解行星的運(yùn)動(dòng)軌跡，激發(fā)學(xué)生對(duì)自然的探索精神;通過(guò)綜合作品的設(shè)計(jì)與制作，培養(yǎng)學(xué)生的綜合構(gòu)思和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

3.4? 教學(xué)過(guò)程

3.4.1? 課前階段

這里選擇智慧樹(shù)在線平臺(tái)展開(kāi)翻轉(zhuǎn)教學(xué)，課前我上傳太陽(yáng)系行星探秘微視頻，以及高級(jí)遮罩動(dòng)畫(huà)的微視頻到教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生觀看微視頻，完成學(xué)習(xí)單卡。

太陽(yáng)系行星探秘微視頻具有一定的神秘色彩，可以激起學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，保證課前線上自主學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

3.4.2? 課堂階段

3.4.2.1? 創(chuàng)設(shè)情境

教師播放太空之銀河系科幻電影片段，使學(xué)生沉浸在太空漫游的狀態(tài)中，然后播放月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的片段，在這種真實(shí)情景中提出問(wèn)題“月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡是怎樣的？方向是怎樣的？還有哪些行星圍繞地球旋轉(zhuǎn)呢？”學(xué)生經(jīng)由頭腦風(fēng)暴，展開(kāi)討論交流。接著教師提出今天的任務(wù)——制作太空之旅的主題動(dòng)畫(huà)。

3.4.2.2? 項(xiàng)目設(shè)計(jì)

學(xué)生以小組為單位，上網(wǎng)搜索關(guān)于太空的資料，制定自己的主題項(xiàng)目，并用思維導(dǎo)圖畫(huà)出自己項(xiàng)目的組成元素，制作出初步的項(xiàng)目規(guī)劃書(shū)。在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的綜合規(guī)劃能力和解決問(wèn)題的能力。學(xué)生在搜索月球、地球和太空的資料時(shí)，可以感知宇宙的浩瀚，感知到地球以及各個(gè)行星和地球的外貌和形態(tài)美。使學(xué)生感受美、欣賞美，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)美和創(chuàng)造美的意識(shí)，這和STEAM中的A（藝術(shù)）是相融通的，體現(xiàn)了STEAM教育的跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)理念。

3.4.2.3? 小組合作探究

學(xué)生根據(jù)小組確定的項(xiàng)目完成自己的作品，小組分工合作，相互交流。大家在制作行星的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，綜合運(yùn)用遮罩動(dòng)畫(huà)、引導(dǎo)動(dòng)畫(huà)、補(bǔ)間動(dòng)畫(huà)等來(lái)完成。在制作項(xiàng)目的過(guò)程中，需要知道行星的軌跡，以及行星和地球的比例大小，以及它們的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度，這些都涉及到數(shù)學(xué)和科學(xué)的知識(shí)，也就是STEAM里面的M（數(shù)學(xué)）和S（科學(xué)），也體現(xiàn)了跨學(xué)科的學(xué)習(xí)。而且小組共同探究的過(guò)程也體現(xiàn)了STEAM的協(xié)作性特征。

3.4.2.4? 成果展示

學(xué)生完成項(xiàng)目之后上傳到智慧樹(shù)平臺(tái)，小組之間可以看到各自的作品，并且發(fā)表自己的評(píng)論。學(xué)生在評(píng)論其他小組的作品時(shí)，也會(huì)感受到自己的不足和優(yōu)勢(shì)，營(yíng)造全班同學(xué)共同討論的氛圍，激起學(xué)生再創(chuàng)造的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，這也是STEAM教育的目標(biāo)。

3.4.2.5? 作品評(píng)價(jià)

首先每個(gè)小組對(duì)照自評(píng)表自己打分;然后小組之間通過(guò)智慧樹(shù)平臺(tái)進(jìn)行打分和評(píng)價(jià)，教師在智慧樹(shù)平臺(tái)發(fā)起投票，學(xué)生投票選出最佳創(chuàng)意作品和最和諧的合作團(tuán)隊(duì);最后教師對(duì)所有作品進(jìn)行總結(jié)和反饋。

4? 結(jié)? 論

隨著智能時(shí)代的到來(lái)，STEAM教育已經(jīng)成為21世紀(jì)教育發(fā)展的趨勢(shì)，但是STEAM教育高職教學(xué)中的研究處于起步階段，本文將STEAM教育理念融入高職翻轉(zhuǎn)課堂中，進(jìn)行跨學(xué)科知識(shí)的整合。培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力和創(chuàng)新創(chuàng)作能力，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供復(fù)合型和創(chuàng)新型人才。

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作者簡(jiǎn)介：鞏云飛（1982-），女，漢族，山東淄博人，高級(jí)工程師，碩士研究生，研究方向：現(xiàn)代教育技術(shù)。