系统开发类课程的翻转教学课堂活动设计研究

杨 健

（中南民族大学 管理学院，湖北 武汉 430074）

0 引 言

翻转课堂教学模式是随着教育信息化进程在全球教育界逐步兴起的一种超越传统课堂教学的新型教学模式。借助于计算机技术构筑的教学资源以及互联网搭建的信息传播渠道,翻转课堂教学模式把传统课堂教学模式中需要在课堂上所进行的知识传授移至课前,让学生通过观看视频自定进度学习新知;把原来课后由学生自行进行的知识内化过程移到课堂上,学生在教师的帮助下,通过不同形式的教学活动进行更加高效的知识内化。这种颠倒的课程组织形式给了师生更多的课堂时间,如何利用好课堂时间开展更深层次的课堂教学活动,促进学生的知识内化,就成了翻转课堂能否成功实施的关键[1]。

1 翻转课堂教学模式下的课堂教学活动

课堂教学活动一般可以分为个体活动和小组活动两种形式。在课堂教学活动的设计和选择上,教师通常更倾向于进行小组活动,因为小组活动是合作学习模式的一种组织形式。研究证明,在合作学习中,小组成员共同承担责任、相互交流,能对学习任务和他人产生更加积极的情感,取得更好的学习效果,形成良好的人际关系,尤其是能让后进学生更好地面对自我,进步更快[2-3],这是翻转课堂教学模式希望达成的目标。随着翻转课堂学习人数的增加,要保证第二次知识内化的学习效果,翻转课堂小组活动的设计、组织、管理与评价就变得更加困难。

当前,在翻转教学实践中,课堂教学活动的设计大多与课前教学活动割裂开来并且采用拿来主义,鲜少根据课程特点、学生情况、课堂教学内容等因素“量体裁衣”重新设计课堂教学活动的形式和组织流程。在课堂活动的任务设计上,教师为力求新颖生动和典型性而绞尽脑汁,但学生却抱怨活动任务没有找到他们的“痛点”,不能解决课前学习中存在的疑难问题。此外,由于缺乏有效的管理,课堂活动还时常陷入混乱,学生参与度不高,滥竽充数者较多,这些都极大地影响了翻转课堂教学模式的成功实施。

2 系统开发类课程翻转教学下课堂活动的设计思路

在计算机及其相关专业的课程体系中,系统开发类课程是一个旨在培养学生软件开发能力的核心课程群,主要涵盖软件工程、信息系统分析与设计、数据库原理与应用以及C语言、Java、JSP等程序设计语言课程。这些课程有一个共同的特点——强调知识迁移,不仅要求学生掌握课程中学到的知识,还要求学生能把内化的知识“外化”到实际的应用场景中。在系统开发过程中,常常需要进行阶段性评审,针对开放性问题已有的备选解决方案进行分析、讨论、评价和修正,以筛选出最佳的设计方案。分析、评价和创造都是布卢姆教育目标分类模型的高阶思维层次[4],恰好也是翻转课堂教学模式课堂教学活动的目标定位层次,因此,可以遵照布卢姆分类框架的高阶认知过程,在活动中尽最大可能模拟再现真实系统的团队开发场景和评审流程。

基于以上思考,拟定课堂教学活动的设计思路:选一个真实的应用场景,让学生独立或以小组形式完成一项进行知识迁移的课前学习任务,并提交解决方案;在课堂上,学生以小组为单位,针对教师挑选出来的典型方案,在教师的指导与帮助下,进行分析、讨论与评价,并创造性地给出修改意见。

3 课堂小组互评活动的设计模式

3.1 小组互评活动的组织流程

小组互评活动组织流程包含课堂内外的设计,如图1所示。

图1 课中小组互评活动组织流程图

在课前,学生在观看视频之后,会被要求独立或以小组形式完成一项课前学习任务,并要求最迟在课前1～2天提交给教师。教师在课前收到学生完成的作业后,对每份作业拍照,并把它们分成完成良好、一般和错漏较多3个层次。之后,教师筛选其中比较典型的作业,隐去作业完成者的信息(避免学生产生抵触情绪),编辑制作成多组课堂互评资料并打印出来。通常,每一组课堂互评资料包含3个层次的作业各1份,且每组资料各不相同。此外,教师还需针对作业中出现的典型问题,在课前制作课堂上用来讲评的PPT。

在课堂上,教师把学生分组,并指定组长、记录员和小组发言人。各个小组会随机得到一组课堂互评资料,小组内的每个学生均会得到该组课堂互评资料的一个备份。在发放资料前后,教师联系课前的学习内容,先进行2 min的知识回顾和引入。收到资料后,每个学生先进行5 min的“单独找茬”,直接在资料上标出所找出的问题,给出修改意见,并给该组资料中的每一份作业打分。之后,小组内的学生一起进行15～20 min的“小组找茬”,即以小组的形式对资料中的每一份作业进行集体讨论与评价,以发现问题,明确修改意见,并集体给每一份作业打分。在分组讨论期间,小组组长进行活动的组织与协调;记录员记录小组的讨论结论和小组成员的讨论参与情况,每有效发言(记录员自行认定发言的有效度)一次,发言者的参与分加一;教师游走于各个小组,参与小组讨论,引导学生尤其是后进学生参与讨论。在小组讨论中,教师要尽量与每一位学生面对面对话30 s到1 min,如果时间充裕,要拿出更多的时间与后进学生进行面对面的讨论。讨论结束后,教师先进行1 min左右的总结,再用13 min讲解课前准备的讲评PPT;之后,安排2 min给学生答疑和反思,讲评典型问题时,教师要尽量让评价过该问题的小组成员参与讲评,进行互动,最好让该小组的发言人介绍发现、分析问题的思路历程以及解决问题的修改方案;最后,留2 min左右的时间布置下次课的课前学习任务。

课堂活动结束后,记录员把小组讨论的结论文档以及所记录的讨论参与信息提交给教师。教师把每个学生手中的资料收上来在课后查阅,检查学生尤其是后进学生的活动参与度,并在根据小组整体完成情况进行小组打分的基础上,结合小组记录员记录的参与情况,为每一个学生进行活动评分。该评分将作为过程性评价的分数计入学生的平时成绩。

3.2 小组组织与角色分配

课堂活动的小组规模大小不仅与小组任务相关,而且还受班级规模、课堂时间、教室环境、相关教学资源等因素的影响,还要兼顾小组成员的参与程度与活动效率。在一个约30人规模的班级中进行课堂活动,小组规模建议控制在4～6人。少于4人,任务不容易完成,教师分摊到每个小组的时间较少,难以进行充分引导;多于6人的群体笨拙,协调较难,学生的参与度将受到影响,也给了某些学生滥竽充数的空间。

根据文献[5]中的调查结果,小组成员的异质性和时常变动,更有助于合作学习,因此,建议由教师根据每次课前学习任务的完成情况,分别分配小组成员。尽量保证每个小组有1～2名该次课前学习任务完成度不佳的后进学生,也有1～2名先进学生;在性别上,尽量保证男女比例均衡;在性格特点上,尽量把性格内向与性格外向的学生进行混编。如求简便,分组时也可以先把后进学生均分到小组中,再随机分配其他学生进组。小组成员确定后,教师可随机指定1名学生为小组组长,性格外向者更佳;随机指定1名学生为记录员;指定1名后进学生为小组发言人。

此外,小组活动开始之前,最好对教室课桌布置和学生的座位进行调整,让同一小组的成员能进行面对面的互动。

3.3 活动设计与实施策略

为了保证翻转教学的顺利进行,也为了有效激发学生的学习动力,提升课堂活动的学习效果,我们根据美国佛罗里达大学约翰·凯勒教授的ARCS模型和文献[6]中学习动机的3个决定因素,结合文献[5]中相关的激励策略,制定相关策略。

ARCS策略:活动内容要设计得新颖有趣,以吸引学生的注意力(attention);活动始末要有引入和总结,以强调新知识与已学过的旧知识之间的关联关系(relevance),帮助学生把新知识构建到原有的认知结构中;活动内容设计要循序渐进,自易而难,要让学生相信自身具备学习或提高运用能力所必需的能力,尤其要让后进学生相信“我也能学会”,让他们树立学习的信心(confidence);要肯定学生尤其是后进学生的学习成就和进步,多夸奖他们,让他们感受到学习的价值和学习的快乐,获得成就感和满足感(satisfaction)。

重要性策略:要反复强调活动中所学习的课程内容在专业知识体系中的重要性,强调所学知识点在课程知识架构中的重要性。

情绪策略:活动中要尽量消除学生对知识、学习、教学、教师和同学的负面情绪反应。

关注后进策略:识别后进学生,关注他们,让他们尽可能多地参与小组活动,并让他们多在小组活动中承担小组角色,尤其是小组发言人的角色。

课前学习任务设计策略:内容最好选取实际场景下的应用设计任务等答案不唯一的开放性任务,要有利于学生呈现学习难点,而且难度要适中,最好能在学生的最近发展区内,也就是学生通过努力能达到又不超越学生实际掌握能力的范围。

案例相互印证策略:教师为课堂小组互评活动准备的小组案例涵盖好、中、差3份作业,最好这3份作业能相互印证,差的作业用以暴露问题,好的作业隐含解决问题的办法,这样便于学生通过对比去发现和解决问题。

倒计时策略:每一个学生活动环节开始时,教师要倒计时,并显示在屏幕上。

延迟解答策略:学生如果有问题不应该马上找教师解答,要先在小组内讨论,若还不能解决,再找教师解答。

同问暂停策略:教师游走各小组时,若发现相同或类似的问题出现在两个以上的小组中,可暂停小组活动,向所有学生解答该问题,以提高效率。

大班辅导团队策略:在人数超过35人以上的大班授课时,为保障活动的顺利进行,最好按“1辅导员:30学生”的比例关系,聘请其他教师或高年级的学生建立辅导团队。

3.4 活动评分方法

小组成员的评分包括小组任务的完成度评分和小组成员的参与度评分两部分,完成度评分是对小组合作成果的评分,由教师评判记录员提交的小组讨论结论文档,给出小组的完成度评分;参与度评分是对小组成员的贡献度和参与度进行的评分,由教师根据记录员记载的小组成员的参与分进行计算。相关计算公式为:

小组成员的参与度评分=(小组成员的参与分÷小组中所有成员的参与分之和)×100;

小组成员的活动评分=小组的完成度评分×80%+小组成员的参与度评分×20%;

其中,完成度评分与参与度评分之间八二开的权重关系,可以在一定程度上提高学生参与小组活动的积极性,激励他们为小组任务的完成作出更多贡献,也可以在一定程度上控制“滥竽充数”的不良行为。

如求简便,也可以直接把小组的完成度评分作为小组成员的活动评分。

4 效果分析

小组互评活动以类似网络找茬游戏的形式,为系统设计类课程的课堂活动提供了一种新的趣味性选择——以小组为单位对解决方案“找茬”的合作学习活动,从而为学生进行高阶思维的学习搭建了舞台。小组互评活动的设计模式把课堂活动与课前活动在内容和流程上连贯起来,为翻转课堂教学模式下进行课堂活动设计提供了一种高度结构化的设计与组织控制流程。活动的内容、形式让学生倍感亲切,在活动流程上,也避免了教师寻找、设计错误案例等活动对象的尴尬,从而使活动更加规范化,可操作性更强,便于进行推广。如果学生基础薄弱且自控力差,不能按时完成课前学习任务,或者课前学习任务设计不合理,不能充分暴露学习难点,都将在很大程度上影响课堂小组互评活动的实施。另外,教师自身的业务水平和课堂监管能力以及学生的自主学习能力、自我控制能力和团队协作能力也是影响小组互评活动成效的重要因素。

5 教学实践

信息系统分析与设计是信息管理专业系统开发课程群中的一门应用设计类课程,中南民族大学对该课程进行了相关教学改革实践。按照学校最新版教学计划的安排,该课程的知识核心就是面向对象软件工程,而难点主要集中在“如何应用UML图形化工具针对真实场景进行信息系统分析与设计”等应用层面上。教学团队针对10余个学习比较困难的知识单元,在一个33人的班级,采用翻转课堂教学模式进行了教改实践。在课堂教学中,教学团队在近似任务难度上,选择同一案例上的用例图、活动图和状态图的画法,对应进行课堂练习、协作探究和小组互评3种课堂教学活动的对比实践,之后进行完成度比较和问卷调查,表1为相关的统计结果。

课堂练习这样的个体活动形式虽然可以让每一个学生都参与进来,但是面对较难一些的课堂练习任务,能独立全部正确完成的学生仅10人(占27.3%),近乎完全不能动手的有2人(占6.1%),学习效果并不理想。在采用相同的分组(5个5人小组+2个4人小组)进行的小组活动中,协作探究形式下,学生直接面对问题寻求解决方案难度较大,而且课堂时间有限,教师指导困难,因此完成度和参与度不太理想,仅有4个小组全部正确完成(占4/7=57.1%),有4人(占12.1%)并未参与小组活动;而小组互评活动的完成度和参与度则要更好一些,有6个组全部正确完成(占85.7%),有1人(占3.0%)未参与活动。在接受度上,小组互评活动的接受度最好,协作探究活动次之,课堂练习最差。

表1 3种课堂教学活动的横向对比 %

实践过程中,意料之外的是,采用学生完成的课前学习任务的作业作为小组活动的对象,使得学生更加用心完成课前学习任务,课前学习任务的完成度和完成效果变好。

6 结 语

课堂活动设计是翻转课堂教学模式成功实施的关键,计算机及其相关专业的系统开发类课程在翻转教学模式下进行课堂活动设计尤其困难。依据课堂小组互评活动的设计与组织模式进行的课堂活动设计,不仅可以在一定程度上保障学生的参与度,激发学生的学习兴趣,提升教学效果,还可以方便教师进行课堂教学活动的内容组织和流程控制,进行翻转教学设计。初步的教学实践显示,学生对小组互评活动的接受度较高,教师对教学效果也比较满意。下一步,我们将逐步精化细节,以期进一步提升课堂小组互评活动的可操作性与教学效果,并在日后进行更多系统设计类课程的翻转教学实践,总结整理更多、更好的课堂教学活动组织设计模式,以促进翻转课堂教学模式的有效推广。