中学信息技术课翻转课堂教学模型构建与应用研究

1、中学信息技术课翻转课堂教学模型构建与应用研究摘要：随着信息技术的飞速发展，翻转课堂作为一种新兴的教学实践应运而生。目前翻转课堂风靡全球，在我国也备受瞩目。首先通过对国内外典型的翻转课堂教学模型进行述评，然后根据教学实践构建出中学信息技术翻转课堂教学模型，并详细探讨运用此教学模型的教学过程。通过开展教学实验来验证教学模型是否能够提高中学生的信息素养和自主学习能力。最后得出实验结论和研究反思，为今后改进和推进翻转课堂提供可行性建议。关键词：翻转课堂；教学模式；信息技术翻转课堂自引入我国后，基础教育领域许多学科都开展了翻转课堂教学实践，然而在信息技术学科开展的却相对较少。一方面，基础教育领域信息技术

2、课是提升基础教育信息化水平的重要抓手，这里不仅体现在对学生信息素养的提升方面，也体现在基础教育领域信息技术课对于教育教学模式的主动创新与引领示范上。另一方面，基础教育领域信息技术课目前存在的问题颇多，教学模式过于传统学生兴趣不高、教材配套的数字资源受课堂时间限制利用率低是两个突出的问题。所以，中小学信息技术课及时引入翻转课堂理念，既是提升自身教学质量的需要，也是实现其在基础教育信息化中应有价值的需要。一、翻转课堂教学模型的研究进展美国富兰克林学院数学与计算科学专业的罗伯特陶伯特（robert talbert）教授1，经过多年翻转课堂教学模式经验设计出翻转课堂实施结构模型，该模型揭示了翻转课堂实

3、施过程中的两个环节：课前和课中。此教学模型后来被诸多学者作为设计翻转课堂教学模型的参考。然而适用此模型的学科多偏向于理科类的操作性课程，对于文科类课程还需要进一步完善。2 杰姬格斯丁( gerstein) 3构建了一个环形的翻转课堂四阶段模型。翻转课堂被分为体验参与、概念探索、意义建构和展示应用四个阶段，此模型是按照顺时针的方向来完成整个学习活动的。但这个翻转课堂教学模型仅仅是从学生的角度出发，教学环节不太具体，对教师来说参考意义不强。明尼苏达州静水区公立学校4对学校的四至六年级学生的数学学科进行翻转课堂实验。此模型以图片的方式呈现，能够明确学生在学校和在家的主要活动事项，但是具体的教学实施环

4、节没有展示在教学模型中。圣约翰大学的菲利浦斯辛西娅（phillips, cynthia r.）5针对大学的会计专业设计出翻转课堂教学模型。此教学模型顺序性强，突出教师的作为教练和导师的角色，注重学生解决问题能力的培养。然而没有具体的教学环节，不利于教师参考。近几年，国内对翻转课堂教学模型研究成为研究热点。张金磊等6构建出翻转课堂教学模型，此教学模型由课前活动和课堂学习两个部分组成。其中信息技术的支持和学习活动的开展是保证个性化协作式学习环境构成的重要因素。然而此教学模型没有“课后环节”的反馈与反思，并且模型设计中一开始是“观看教学视频”环节，忽略了教学计划及教学资源准备等过程。王红等7构建的翻

5、转课堂教学模型，其特色是顺序性强，活动流程细节安排比较详细，并且突出了家长的监督参与作用，有利于形成“学生家长教师”三者之间的互动。这个教学模式也有不足之处，不仅没有课后环节的反馈与反思，也没有展现教师在课堂活动中具体的教学策略。徐妲等8针对化学实验课设计出翻转课堂教学模式，其设计的模式中突出了“学习资源包”和和“学习任务单”的创建，有利于学生课前自主学习。然而在课堂活动中没有突出教师与学生的面对面交流环节。钟晓流等9将翻转课堂的理念、中国传统文化中的太极思想、本杰明布鲁姆的认知领域教学目标分类理论相融合并进行建模，构建出一个太极环式的翻转课堂模型。此教学模型以太极环式充分 “教”与“学”双边

6、互动过程，不足之处在于没有展现出具体的教学实施环节，研究者也没有对此模式进行实际案例的介绍和验证。卢强等10针对大学教育技术专业的“非线性编辑”课程设计出翻转课堂教学模型，此模型设计中各教学环节具体详尽，突出“交流”环节的重要性，并重视知识的内化过程。但研究者经过教学实践发现没有明显提升效果。梅龙宝等11对大学信息技术课程进行翻转课堂实践，其设计的模型中突出“教师发展”和“学生发展”，并将面对面教学与在线教学循环有机整合。然而模型中各个项目下的事项是举例的方式呈现，顺序性不强，不便于教师参考借鉴。张新明等12设计出基于qq 群和平板电脑的翻转课堂教学模型，该模型中突出课程开发，将qq 群和平板

7、电脑作为工具支撑，保证了信息传递、学习活动的顺利实施和个性化协作学习环境，但是没有“课后”环节的反馈与反思等。本文对国内外典型的翻转课堂教学模型各要素进行对比，如表1所示。表1 国内外翻转课堂教学模型对比表设计者设计时间理论基础阶段适用学科优势不足罗伯特陶伯特2011年建构主义学习理论两阶段：课前、课中理科操作性课程揭示实施翻转课堂的主要阶段不适用于文科学科杰姬格斯丁2011年建构主义学习理论四阶段：体验参与、概念探索、意义建构和展示应用各个学科顺序性强，学科适应性强仅从学生角度出发，教学环节不太具体，不便于教师参考明尼苏达州静水区公立学校2011年混合学习理论两阶段：学校学习和在家学习小学数

8、学形象、直观没有具体实践步骤菲利浦斯辛西娅2014年建构主义学习理论五阶段：提供课外内容、主动学习、学生参与、教师作为教练和导师、学生解决问题大学会计专业顺序性强；突出教师的教练作用；注重学生解决问题能力的培养教学环节不够具体张金磊2013年建构主义学习理论、系统化教学设计理论，两阶段：课前活动和课堂学习各学科设计中突出关键要素：信息技术和活动学习没有“课后环节”的反馈与反思王 红2013建构主义两阶段：课前活动、课堂活动各学科实施步骤具体详尽；突出家长的监督参与没有课后环节的反馈与反思；没有展现教师在课堂活动中具体的教学策略徐 妲2013年建构主义学习理论四个阶段：学习资料准备、课前自主学习

9、、课堂活动、反馈与评价化学实验课创建学习资源包和学习任务单；教学环节详尽 课堂活动中没有突出教师与学生的交流环节钟晓流2013年太极学堂思想、本杰明布鲁姆的认知领域教学目标分类理论四个阶段：教学准备、记忆理解、应用分析、综合评价各学科体现“教”与“学”双边互动过程没有具体的实施步骤，没有经过实践的检验卢 强2013年建构主义学习理论三个阶段：课前自学阶段、课中内化阶段、课后升华阶段“非线性编辑”课程突出“交流”环节的重要性；重视知识的内化过程教学实践没有明显提升效果梅龙宝2013年混合学习理论五个阶段：课程资源平台、在线学习、面对面教学、学习测评、总结升华大学信息技术课程突出“教师发展”和“学

10、生发展”；将面对面教学与在线教学循环有机整合各项目以举例形式呈现，没有具体的环节；顺序性不强张新明2013年布鲁姆的掌握学习理论、建构主义学习理论三个阶段：课程开发、课前知识传授和课堂知识内化各学科突出课程开发； qq 群和平板电脑作为工具支撑，保证了信息传递、学习活动的顺利实施和个性化协作学习环境的创设没有“课后”环节的反馈及反思上述模型各具特色，从总体上看设计翻转课堂教学模型应注重考虑以下几个方面的问题：一是翻转课堂模型不能只提出大体的操作策略，应注重不同学科在实践操作中的区别，重视依据具体学科进行模型设计；二是强调教学中的师生双向互动；三是强调课后的反馈作用；四是模型的顺序性要强，以易于

11、一线教师的借鉴。本研究就是在试图借鉴翻转课堂教学模型已有成果的基础上，结合中学信息技术课工作实践，构建出中学信息技术课适用的翻转课堂教学模型。二、中学信息技术课翻转课堂教学模型的构建（一）教学模型的构建我们在国内外相关教学模型基础之上，依据建构主义、掌握学习理论、人本主义理论以及最近发展区理论，从师生的角度设计模型，并将具体的教学环节列在模型图上，便于教学工作者的参考。经过教学实践的不断完善，设计出此中学信息技术翻转课堂教学模型（见图1）。图1 中学信息技术翻转课堂教学模型设计的教学模式分为“课下”和“课上”两个环节，以顺时针方向的圆形表示，这表示此教学模型是循环的过程。课下包括“教学准备”、

12、“课前学习”两个阶段，课上包括“课堂活动”、“评价反馈”两个阶段。翻转课堂是由教师的教和学生的学所组成的双边互动过程，本模式同时从教师和学生两个角度出发；模型以“圆形”构建框架，体现出教学环节之间互相影响，且循环往复的意图；模型中教学流程清晰，且顺序性强，便于教师借鉴和参考。（二）教学过程分析1.教学准备教学计划：教师在进行翻转课堂教学模式前，应该有详细的教学计划。教学计划是对整个一节课的计划，包括教学目标、教学内容、教学视频、作业、练习、作品主题、评价量表等的各种计划，也包括交流平台、交流时间、学生分组等的一系列计划准备。制作视频：精心设计、录制能有效吸引学生的教学视频是翻转课堂教学实施的基

13、石。13每节课的视频可以根据教学内容分为多个小段，中学信息技术课中视频分为5段以内为宜。每段一般不超过10分钟，这样可以有效降低学习者的认知负荷，保证其在较短时间内完成相应学习，这可以有效提升学习资源的利用率以及学习者的学习效率。14教师制作的视频要能够引导学生积极的参与到教学视频的学习中去。网络上虽然有优秀的开放资源，但这些现成的教学资源往往不能和实际教学目标一致，所以教师最好自行创建视频。资源准备：教师在课前进行资源的整合，构建学习资源包15。学习资源包：学习资源包一般为压缩文件包。文件包以课件为主线，课件可以用ppt和网页等工具制作。学生在课件放映的状态，可以根据课件的提示进行学习。课件

14、首先要有导航，学生可以根据导航自定步调进行学习。导航包括：学习目标、学习任务单、教学视频、操作练习题、问题提交单、挑战练习题等组成。教学视频可以根据教学内容分为多个视频，学生点击相应的链接就可以观看视频。2.课前学习自主学习：自主学习阶段是学生课前学习的重要环节。自主学习从知识的获取开始，学生首先要通过在网络平台下载学习资源包。获取学习资源包后，根据自己的时间和节奏自定步调进行学习。学生可以根据课件中导航的引导进行学习。为提高学习效率，学生可以根据学习目标和自己的知识技能基础，在观看教学视频时可以快进和倒退，也可以暂停记下自己的问题等。交流讨论：交流讨论环节包括随时交流和集体交流。随时交流是学

15、生可以通过qq群的各种功能进行交流讨论，比如qq群中的群语音、群视频、放映厅、讨论组、贴吧等进行交流讨论。16小组成员之间可以分享学习收获、探讨在学习教学视频过程中以及课前练习中的遇到的问题，互相解答。对于小组成员之间都无法解决的问题可以与教师联系，教师对学生进行个别辅导和问题的解答。集体交流时间是教师与学生通过qq群实时进行问题的解答。教师与学生协商时间进行集体交流，时间一般为一个小时左右。在集体交流时间中，教师可以以提问的方式检查学生的学习情况，然后针对学生们在自主学习阶段提出的一些问题进行交流和讨论。完成练习：教师在资源准备阶段根据教学内容设置相应的练习题。练习题的设置要充分考虑学生已有

16、的认知结构，合理地设计练习题的难度和数量。难度要适当，数量也不宜过多，让学生感觉到一定的挑战性，以便激发学生的学习兴趣。学生通过学习教学视频，从而完成相应的练习题，并将完成的练习题发到教师的邮箱中。教师对学生完成练习情况进行评价，根据评价结果进行个别辅导。搜集素材：小组内根据教学目标和教师布置的任务以交流讨论的方式确定作品的主题，以及小组每个成员的分工，然后每位同学根据本组的主题和自己的任务进行素材的搜集。学生们可以通过教师提供的资源库搜集素材，也可以通过网络搜集所需的素材。最后由小组长进行资源的整合，在课堂中分享给小组每个成员3.课堂活动问题交流：翻转课堂最核心价值体现在教师与学生面对面的交

17、流中。15课堂探究的问题需要师生共同确定。教师可以根据教学内容的重难点提出一些问题，学生也可以根据自己在课前学习情况提出自己所遇到的问题，师生在这一环节进行问题的交流和解决。学生可以通过小组合作探究进行问题的解决，如果学生无法解决问题，教师可以针对这些问题进行详细的讲解和演示。独立创作：学生根据教师的要求，进行个人作品的创作。翻转课堂中，教师应该注重培养学生独立完成任务的能力，培养学生独立解决问题的能力。只有当学生独立思考并解决问题时，才能有效促进学生知识的内化，从而能够系统的构建自己的知识体系。教师要注重这一环节，留给学生独立创作、解决问题的时间。小组协作：翻转课堂中要注重培养学生的合作意识

18、，将学生分为各个小组，每个小组一般3-5人的规模。在每组中推选一名组长，主要用来组织该小组进行探究活动。课堂上学生独立创作作品时，如果遇到自己无法解决的问题可以在小组内进行交流讨论。小组成员之间通过协作共同完成学习目标。教师需要随时捕捉各小组的探究动态，并及时加以指导。成果交流：学生经过独立探究和协作探究之后，将制作的作品在课堂上展示。成果展示时可以先让本人谈谈自己设计作品的意图、优势及不足，接着可以让其他小组成员进行评价。教师也可以组织“小型比赛”，各小组可以交流、评论、分享学习收获。4.评价反馈：翻转课堂的评价应该是多维度、多方式的。评价中要重视学生解决实际问题的能力。17评价内容包括过程

19、性评价和总结性评价。过程性评价包括学生完成练习情况，提出问题情况，课堂独立探究情况以及小组协作探究积极性等。总结性评价主要是成果展示。评价的方式主要有自我评价、小组内评价、教师评价组成。最后教师进行评价结果的统计，并通过评价结果进行教学的反馈，对学生不足的地方进行加强和补救，以及在设计今后的课要进行不足之处的改进。三、实验研究（一）实验过程本次教学实验时间为一个学期。实验对象是河南省某中学高一（1）班、（5）班两个班，由（1）班53名学生为实验对象，（5）班56名学生为对照对象。实验选择的教学内容是上海科技出版社出版的高中信息技术必修信息技术基础。实验班以翻转课堂教学模式进行授课，对照班教学过

20、程按传统模式授课，两班统一由一名教师任教，并确保两个班在教学内容、教学时数上基本相同。实验假设：通过实验，学生信息素养能够有所提高；通过实验，学生的自主学习能力能够有所提高。实验材料：信息素养前测考试卷，信息素养后测考试卷（包含对信息意识、信息道德、信息知识与技能等方面的考核）；实验前测、后测用中学生自主学习能力调查问卷；实验结束后使用的翻转课堂应用效果调查问卷。（二）实验结果分析与讨论1.信息素养有所提升实验班、对照班前后测显著性差异分析。实验前对实验班和对照班进行前测，以分析两班学生前测成绩是否有显著差异。由表2可知，在独立样本t检验中，齐性检验的显著性水平为0.8190.05，表明方差齐

21、次，没有显著差异；t检验的第一行结果0.8950.05，因此，在95%的置信度下，实验班与对照班的前测成绩没有显著性差异。所以在实施教学模式前，实验班和对照班的学生信息素养成绩没有显著性差异，学生的信息素养基本相同。表2 实验班对比班前测成绩差异性检验结果实验过程完成以后，通过对实验班和对照班进行后测，分析两个班学生后测成绩是否有显著差异。由表3可知，在后测成绩的统计结果中，实验班和对照班的成绩平均分分别为82.06分和76.14分。实验班的平均成绩高于对照班。在独立样本t检验中，齐性检验的显著性水平为0.1010.05，表明方差齐次，没有显著差异；t检验的第一行结果0.0000.05，因此，

22、在95%的置信度下，实验班与对照班的后测成绩有显著差异。因此，翻转课堂实施近一个学期后，实验班和对照班学生的成绩有了显著差异，这说明该教学模式对学生的信息素养是有提高的。表3 实验班对照班实验后测差异性检验结果实验班前后测显著性差异分析。把实验班单独作为一个研究对象，分析实验班学生前测和后测是否有显著差异。由表4可知，实验班前测和后测的平均分分别为75.68分和81.83分，平均分后测高于前测。在独立样本t检验中，齐性检验的显著性水平为0.0430.05，表明方差不齐次，t检验第二行结果0.0000.05，表明方差齐次，没有显著差异，t检验的第一行结果0.0000.05，因此，在95%的置信度

23、下，实验班与对照班的后测成绩有显著差异。这说明翻转课堂教学模式在中学信息技术课堂教学中的应用可以提高学生的自主学习能力，且效果非常显著。表7 实验班自主学习能力前后测统计表（3）学生对翻转课堂的看法学习者对翻转课堂的态度。由图2可知，有72.9%学生对翻转课堂教学模式有感兴趣的，说明信息技术课用翻转课堂教学模式来上对于大部分学生是感兴趣的。 图2 学生对翻转课堂的兴趣饼状图学习者对翻转课堂中交流讨论的看法。由图3可知，有72%的学生认为课外自主学习中的交流讨论对自己的学习帮助很大。这说明翻转课堂的交流讨论环节，尤其是面对面交流更好地促进学生知识的内化。图3学习者对翻转课堂中交流讨论的看法饼状图

24、学习者对学习资源的看法。由图4可见，学生反映在翻转课堂中教师提供的学习资源比较丰富，有68%同学对学习资源表示满意。翻转课堂教师提供给学生丰富的资源，供不同需求的学生使用，学生可以根据资源挑选对自己有价值的资源进行学习。图4 学习者对学习资源的看法饼状图学习效果方面。由图5可知，有28%学生认为翻转课堂对解决实际问题有很大的帮助，有35%同学认为自己通过翻转课堂解决问题能力有了较大的提高。由此看来，翻转课堂对于学生解决问题的能力是有帮助的。图5 学习效果饼状图（三）研究反思1.开展翻转课堂教学模式前应做好准备学生在义务教育阶段一直接受的是传统的教学模式，已经习惯了传统的课堂上听老师讲课，课下写

25、作业这样的学习方式。刚使用翻转课堂教学模式的时候，学生会感到很新鲜，但也可能会不知所措。这需要教师在实践前对学生进行相关的培训，并让学生了解此模式的教学流程。教师要坚持并循序渐进，毕竟改变学生习惯的传统学习方式是需要有个过程的。因此，在国内课堂尝试翻转课堂教学模式， ，教师需要对课堂教学过程的掌控，18充分激发学生的兴趣，对学生进行相应的培训，以减少对翻转课堂的不适。2.学生自主学习能力与信息素养应具备一定的要求除了教师需要有专业能力和信息素养之外，翻转课堂对学生的自主学习能力和信息素养是有一定要求的。如果学生没有达到相应的要求，可能无法很好地参与到课堂当中，这样教学目标更难以达到。因此，教师

26、在开展翻转课堂前可以对学生的自主学习能力和信息素养进行测试，并对能力薄弱的学生进行一定的辅导，这样才能够更好地开展翻转课堂。3.教师要重视“管理机制”的重要性由于翻转课堂教学模式需要学生的具备一定的自主学习能力。在开展翻转课堂时发现，有些中学生，可能会因为自主学习能力不强，导致不能很好地进行课前自主学习及练习等。这就需要教师有管理监督机制，教师要对学生是否进行学习以及学习情况进行记录和跟踪，并且应更加关注班里班级里自主学习能力不高的学生，可以对其进行个别辅导等4.并非所有教学内容都适合翻转课堂信息技术课开展翻转课堂中，并非所有教学内容都适合开展翻转课堂。经过教学实践发现，操作性强的教学内容比较

27、适合开展翻转课堂，而理论性强的教学内容采用传统的教学方式更为合适。教师应根据实际情况进行教学模式的选择。教学是个复杂的过程，没有一种教学模式是万能的。翻转课堂教学模式也是如此，为了达到更好的教学效果，教师可以根据教学内容、教学条件等灵活使用各种教学模式。5.注重面对面的交流和沟通翻转课堂最重要的价值主要体现在是师生、生生面对面的交流。面对面的交流能够更好地促进学生提出问题，引发思考，从而更好地促进知识的内化。教师要注重对交流和沟通的教学设计，让师生和生生之间能够有充分的交流时间四、结论及启示本研究构建出中学信息技术翻转课堂教学模型，并通过教学实验结果表明，本文构建的中学信息技术翻转课堂教学模型

28、不仅对学生的信息素养、自主学习能力极大的促进作用，而且能够优化中学信息技术教学，对新课改有一定的推动作用。本研究不仅弥补了中学信息技术课面临的问题，而且推动了中学信息技术教育观念的改革，真正实现了“以学生为主体”的最优化教学。本文以实践证明了翻转课堂在中学信息技术教学应用的可行性和有效性，运用翻转课堂教学模式开展中学信息技术课，能够充分体现以学生为主体的课堂，能分发挥学生的主观能动性，可以进一步提高学生的信息素养，促进学生自主学习能力的提升。本研究推动了教育观念的改革，真正实现了最优化教学，并进一步深化了信息技术教育教学研究。这不仅为我国实施翻转课堂教学实践提供了参考，也为促进学生提升信息素养、自主学习能力提供教学实践借鉴。通过对中学信息技术课进行翻转课堂的推广实施，对其他学科进行翻转课堂教学模式教学实践提供借鉴，为推动我国教育改革做出贡献。【参考文献】1robert talbert inverting the linear algebra classroom. eb/ol. 26张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究j.远程教育杂志,2012(4):46-51.3 gerstein,j.the flipped classro