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1、中国论文榜-中国权威论文发表平台，我们为您提供专业的论文发表咨询和论文发表辅导！支持翻转课堂的网络教学系统模型探究张新明，何文涛【摘要】依据翻转课堂教学的要求，在对网络教学视频加工整合和对习题答案呈现方式 优化的基础上，通过学习动态一览表实现学习监控的可视化，进而构建出支持翻转课堂教学的网络教学系统模型，最后详细地阐述基于该系统模型的翻转课堂的教学 过程。该系统为翻转课堂教学提供了强有力的信息技术支持，有利于降低翻转课堂实施难度，提高学习效率和教学效果程。【关键字】翻转课堂；教学模型；教学视频；网络教学系统引言随着数字化学习（E-Learning）的不断发展，网络学习与面对面课堂学习有机结合的
2、混合式学习（B-Learning）逐渐成为一种学习趋势， 其中，翻转课堂（Theflippedclassroom）就是混合式学习中的一个创新教学模式。翻转课堂的提出引起了国内外许多学者及一线教师的关注， 但其研究大多集中在翻转课堂教学模式及学科的应用上，对服务于翻转课堂教学的网络教学系统的研究较少。网络服务支持的缺失，一定程度增加了翻转课堂的实施 难度，限制了翻转课堂实际效果的发挥。因此，支持翻转课堂的网络教学系统的研究很有必要。本文通过网络教学视频资源的整合、习题答案呈现方式的优化和学习 监控的可视化，来克服现存网络教学系统中不利于学生自学的一些因素，进而构建出了支持翻转课堂教学的网络教学系
3、统模型，并详细地阐述了基于该系统模型的翻 转课堂教学过程，以期促进我国教育教学的改革。一、翻转课堂的内涵与教学模型1、翻转课堂的内涵传统学习过程一般分为信息传递和知识内化两个阶段，信息传递是通过教师在课堂上讲授来完成的，知识内化主要是通过学生做作业或实践完成的。而翻转课堂 与此恰恰相反，信息传递被放在课下，由学生自主学习完成，知识内化过程放在了课堂之上，在教师的帮助下，通过学生之间、师生之间的协作实现。翻转课堂“课 前传授+课上内化”的教学形式与传统教学过程正好相反，这是大多数人理解的传统意义上的翻转课堂，但却忽视了翻转课堂的两个关键点：第一，课外真正发生了 深入的学习；第二，高效利用课堂时间
4、进行学习经验的交流与观点的相互碰撞能够深化学生的认知。因此，笔者认为，翻转课堂是指教育者借助计算机和网络技术， 利用教学视频把知识传授的过程放在教室外，给予学生更多的自由，允许学生选择最适合自己的学习方式接受新知识，确保课前深入学习真正发生；而把知识内化的 过程放在教室内，以便同学之间、同学和老师之间有更多的沟通和交流，确保课堂上能够真正引发观点的相互碰撞，使问题引向更深层次。观看教学视频和完成课前练习之后，学生对新知识的学习应达到深入理解的程度，而不是停留在简单的预习上，在此基础上，还需要借助课堂学习活动的有效组 织来进一步提升学生的认知层次，使学生能够达到对新知识进行迁移和应用的水平。这就
5、需要录制的教学视频能让学生轻松自学，并且保证学生自学的效果不亚于在 课堂上面授的效果。同时，我们也应该认识到翻转课堂并不是在线视频的代名词，富有成效的面对面互动学习活动才是翻转课堂最重要的价值。翻转课堂通过对学习 时间的重新分配，给予学生更多自主支配的时间，使学生能够根据自己步调控制各自的学习，真正做到了学习向学生的回归，体现了学生学习的主体性；同时，与传 统教学模式相比，教师角色也发生了很大的转变，教师逐渐由知识传授者向教学资源开发者、教学帮助者、指导者转变。2、翻转课堂教学模型目前，翻转课堂教学模型很多，但笔者认为张金磊提出的翻转课堂教学模型简单易行、文理课程通用且比较完善。该模型有课前学
6、习和课堂学习两部分组成，其 中，信息技术是翻转课堂学习环境创设的有力杠杆之一。信息技术不仅要为在这两种学习方式下进行高效学习的学生提供完善合理的学习支架服务，同时，也应该为 学生的自主学习、师生间及学生间协作学习提供良好学习环境，帮助学生顺利完成课前学习任务与课堂学习活动，真正发挥翻转课堂良好的教学效果。教学视频、练 习习题、课堂学习活动是否有效组织是影响翻转课堂教学效果的关键因素。因此，支持翻转课堂的网络教学系统应从这三方面着手，克服不利于学生自学的有关因 素，为学生提供完善的学习支架服务和良好的学习环境，服务于翻转课堂教学。二、支持翻转课堂的网络教学系统核心模块依据翻转课堂的教学理念，参考
7、翻转课堂教学模型的实施要求，结合建构主义认知理论，克服不利于学生自学的因素，来构建支持翻转课堂的网络教学系统核心模块。1、网络教学视频资源整合视频文件凭借其自身兼具声音、图像，且拥有无法比拟的知识容量的特点，日益成为宝贵的教学资源，在教学中起着不可忽视的作用。根据翻转课堂的特点及要求，对网络教学视频进行了以下几方面整合：（1）明确视频教学信息目前，我国的精品课程网站中提供了大量的教学视频资源，主要是课堂内容的系统讲授、解决教学的重难点、展示实验过程以及辅助教学的视频资源等，但这些 教学视频大多是对课堂实况的简单录制，没有对教学信息进行二次深层加工，内容杂乱，问题针对性不强，并且无关信息较多，容
8、易分散学生的注意力，不利于学生 自学，难以保证学生能顺利地完成知识的消化与吸收。为进一步明确教学视频所传递的教学信息，我们采用“录屏软件+PPT”的方式进行教学视频录制。选择一个录屏软件，以PPT空白演示文稿为电子白板， 依据学生的学习认知规律和知识的内在逻辑，把教学问题的讲解过程一步一步地呈现在PPT演示文稿上，同时配以语音讲解。这样所录制的教学视频，除了教学内 容和语音讲解之外，没有其他冗余信息，教学信息更加明确；与传统教学视频的全部教学内容的静态呈现方式相比，这种教学问题讲解过程的动态呈现更有利于帮助 学生集中注意力，提高自主学习效率。（2）细化知识单元粒度 现有的教学视频一般是以课时为
9、知识单元进行讲授的，时长一般在45分钟到1个小时，甚至更长，由于视频包含着图像和声音，传递的信息极为丰富，若视频 片段过长，学生不能很好地消化视频所传递的信息，只能是走马观花，反而达不到最佳学习效果；且每段教学视频没有配套的针对性练习，学生学到的知识得不到及 时巩固，学习效果一般较差。依据翻转课堂教学实施的要求，把课堂教学内容分为课前教学视频和课堂学习活动两部分，课前教学视频主要是把一节课的教学内容划分为若干具体问题，每个具体问题使用一个微视频进行讲解，并配以相应的针对性练习进行巩固。而课堂学习活动则是由一系列有深度的习题或主题活动组成的，用来引发学生观点的相互碰撞，深化学生认知。通过这种问题
10、或活动的方式来完成对教学视频知 识单元的进一步细化。需强调的是微视频的时长应该控制在学生注意力集中的时间范围内，不能过长，一般是以20分钟之内为佳，但也不能过短，须确保问题讲解 的完整性。2、习题答案的过程性智能呈现目前，网络系统中的练习大多是章节性练习，问题针对性不强，尤其是习题答案是静态地整体呈现，不利于学生思考。在习题强化的过程中，为学生提供恰到好 处的帮助，有利于提高学生独立分析、解决问题的能力。为此，每个小问题增设一项“智能帮助”功能，为学生提供当前完成步骤的下一步的解题分析，帮助学生分 析解决问题。如果学生能顺利完成该习题，智能帮助系统将会提供详细的习题解答过程，作为学生参考对比的
11、依据。但如果学生对当前步骤不能准确作答时，下一步 的解题分析将不再提示，防止学生为单纯地完成学习任务而投机取巧。考虑到一些习题难度很大，学生需要思考很长时间或在他人的帮助下才能顺利完成，我们又为 每个小问题设置一项“重做”功能。当学生在解答习题过程中遇到疑惑并在解题分析的帮助下仍不能解决时，学生可以通过协作学习方式向教师或学习同伴请求给予 帮助，然后选择重做功能将习题答案加以完善。最后，学生对问题的回答情况及其他学习记录信息，将通过云平台进行汇总处理，帮助教师和学生了解学生的学习动 态。3、网络学习监控机制的可视化网络学习监控是指为了确保学生学习成功，提高学习效果和质量，对学生网络学习活动进行
12、计划、检查、评价、反馈、控制和协调的一系列过程，包括学生的自 我学习监控和教师对学习过程的监控。在翻转课堂中，无论是课前的知识传授还是课堂活动的学习，都大力倡导学生自主学习、协作解决问题，这就需要学生自己控 制学习活动，如果学生的自我控制能力较弱，学习效果就会很差，因此，教育者需要寻求必要的措施来实施学习监控。一个有效的网络教学系统则需要提供一个支持 教师和学生了解学生状态的途径，并可以采取恰当的针对性教学干预，从而监控学生的学习过程，促进高质量的远程学习得以发生。为此，我们将学生观看教学视频 的时间、练习或活动中习题的完成进度及对错结果等学习记录信息转换成一个可视化的二维表形式进行表示，将学
13、习动态直观地展现给教师和学生，搭建起一个多维 学生行为数据与网络教学用户之间的信息理解与交互的桥梁，实现了教师对学习者的学习监控和学习者的自我学习监控。学习动态一览表不仅可以为学生提供内容可视化的学习导航和学习路径，使其得到学习引导，避免信息迷航；又可以呈现出其他学习同伴（如高手）的学习路径 和学习结果，帮助学生准确定位求助对象，提高了学习效率；实现了学生学习进度的公开化，起到了表扬、激励优秀学生和督促、提醒暂时落后学生的作用。在翻转 课堂教学过程中，教师通过学习动态一览表可以获得真实的学习信息，为科学的教学决策提供依据，又可以对学习进度较慢的学生加以督促，使其回到正常的学习轨 道上来，同时，
14、教师只需重点关注显示为红色的疑难问题就可以有针对性的排除学生的学习障碍，有利于提高教学效率，节省教学时间。三、支持翻转课堂的网络教学系统模型1、支持翻转课堂的网络教学系统的基本结构基于以上改进，所设计的支持翻转课堂的网络教学系统模型采用B/S三层架构：中间层是由教师登录界面和学生登录界面组成的功能层，是整个系统的核心， 主要用来传递用户和系统间的交互信息，保证翻转课堂教与学的顺利完成。底层是数据层，用来存放各种教学资源并为功能层提供数据服务，该层的数据库包括学生 信息库、学习记录信息功能层库、教学视频资源库和习题答案库。用户界面、数据库相互独立，而用户与服务器层之间的交互是通过功能层实现的；B
15、/S三层体系 架构开发技术已经相当成熟，较易实现。2、支持翻转课堂的网络系统功能及工作流程根据翻转课堂在实施过程中的实际需要，在该系统模型的功能层中专门设计了相关的功能，包括面向教师教学和面向学生学习两大功能模块，每个模块的具体功 能及其工作流程。用户（教师、学生）登录系统时，先对用户的身份进行判断，当被检测为教师用户账号（教师公用账号）并通过密码验证时，将会直接进入教师教 学功能界面；如果不是教师用户，则需判断学生是否注册；当学生第一次使用时，系统会提示学生进行实名注册，并把注册信息储存到学生信息数据库里面，然后才 允许学生登录系统进行学习。翻转课堂教学模式把学习的自主权交给了学生，允许按照
16、自己的学习节奏、学习习惯来安排课前学习的时间。但考虑到部分学生的自制力较弱，尤其是非寄宿的 中小学生，再加上教师不在学习现场，很难保证学生自觉完成课前学习任务，会严重影响课程的整体进度，从而难以发挥翻转课堂教学模式应有的教学效果。为了保 证学生课下深入学习的真正发生，我们采取了家长督学这一个措施，允许家长用教师的公用账号（不验证密码）进入教师功能界面，但只赋予家长浏览学习动态一览 表的权限。通过这种方式，让家长实时了解孩子的学习情况，督促学生学习。四、基于该系统的翻转课堂教学过程支持翻转课堂的网络教学系统是为翻转课堂打造的教与学网络平台，为翻转课堂的实施提供强有力的技术支持。参考翻转课堂教学模型，借助本系统的教学过程如下：1、课前知识传授教师在翻转课堂的网络教学系统中主要担当教学资源（微教学视
