基于移动网络的翻转课堂学习模式的研究

1、基于移动网络的翻转课堂学习模式的研究以高中物理课外导学平台“好学物理”的建构研究为例福州格致中学鼓山校区郑健摘要：本文通过我校进行高中物理翻转课堂教学模式的实践探索为例，研究构建适合于市区普通校高中生使用的课外移动学习平台。研究分为三个部分：首先以学生为本，分析高中生的学习能力和习惯，结合高中物理教学的重点和难点，合理设置翻转课堂的课外导学和课内内化学习内容，实现教学有效性；再通过建构移动网络平台“好学物理”作为课程内容载体和交流讨论的平台，实现移动实用性；最后通过微信公 众平台推送给学生以及家长，通过百度云分享群组功能发布各个学段的课程内容，实现分享易用性。关键词：移动网络；翻转课堂；高中物

2、理；学习社区一、高中物理翻转课堂教学模式分析(一)翻转课堂教学模式研究现状传统教学过程通常包括知识传授和知识内化两个阶段。知识传授是通过教师在课堂中的讲授来完成， TOC o 1-5 h z 知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践来完成的。在翻转课堂上，这种形式受到了颠覆，知识传授通过信息技术的辅助在课后完成，知识内化则在课堂中经老师的帮助与同学的协助而完成的，从而形成了翻转课堂。课堂学习的环节对比如下表所示：传统课堂与翻转课堂教学环节对比表传统课堂翻转课堂教师知识传授者、课堂管理者学习指导者、促进者学生被动接殳后主动研究者教学形式课堂讲解+课后作业课前学习+课堂探究课堂内容知识讲解传

3、授问题探究技术应用内容展示自主学习、交流反思、协作讨论工具评价方式传统纸质测试多角度、多方式翻转课堂的教学模式中将传统课堂中知识的传授转移至课前完成，知识的内化则由原先课后做作业 TOC o 1-5 h z 的活动转移至课堂中的学习活动。从2011年以来美国的多所学校，如艾尔蒙湖(Lake Elmo)小学、河畔联合(Riverside Unified )学区、克林顿戴尔(Clintondale )高中在进行翻转课堂的教学实践中取得了 良好的教学效果，美国富兰克林学院的Robert Talbert将翻转课堂的教学实施模式总结为如图11。图1基本翻转课堂教学模式图然而这一模型仍然较为笼统，在具体实

4、施过程中仍存在不同学科、不同学习能力对象的不适应性。在 搬入我国的教学环境，如在我们这样的普通高中基础教育教学中，仍需要进一步的完善。我们可以借鉴成功经验，充分考虑学科内容适应性和学生特点等问题，创设恰当的教学环境，以便真正实现个性化、人性化的翻转式教学。本文主要以在市区普通高中物理教学中开展翻转课堂为例，分析高中物理学科的教学特点和学生的学习能力、习惯，提出有效的翻转教学模式，并通过移动网络等信息化技术建构实现。（二）普通高中物理教学情况分析物理学科的教学特点物理是一门以实验为基础的自然科学学科。中学物理教学主要围绕经典力学和电磁学展开，其中涉及大量与生活实践有关的实验内容，即从生活走向物理

5、，从物理走向社会。另外，经典物理概念和规律知识体系极为完备，为了实现有效的概念规律课教学，教师需要引导学生温习前概念，应用已有知识观察分析实验现象，引入学习新概念和新规律，通过实验探究和理论分析的过程，逐步从感性认识上升到理性认识，实现教学的有效性。这就决定了物理学科的翻转课堂课外学习模式不能是简单的在家盯着屏幕看视频，而微视频也不能仅仅是直接给出概念和规律以及相关结论，把原来在 45 分钟要逐步探究得到的结论直接用 3 分钟给出，再用 7 分钟讲解习题中的易错点。这样的翻转方式无异于传统灌输式的教学，损伤了普通高中学生学习物理的兴趣和热情，与新课程理念背道而驰。因此，物理学科翻转课堂的课外学

6、习环节中需要有实验探究过程，该实验不同于传统的课堂上使用教师提供的规定器材进行的分组实验，它的作用更多的是引出问题、激趣质疑和获取感性认识，对一些复杂的物理规律学习能够形成初步的定性判断，知道物理规律从何而来，知道物理概念形成的原因和如何定义等。普通高中生的学习物理的能力和习惯高中生相比初中生自我约束力有所提高，但要求他们在无人监管的情况下，通过手机和移动网络进行课外学习，其真实有效性会令许多家长和老师怀疑，这也是翻转课堂在我国“水土不服”的最大原因。许多现有在线学习网站都有类似的问题，如多贝网、果壳mooc 学院，表现为选课时非常火爆，第一节课学习完成率最高，而后续的节数学习率快速走低无人问

7、津。这除了微视频的教学设计问题外，学习者的学习能力和习惯也是重要原因。物理概念和规律的建立需要层层递进的过程，如果翻转课堂的课外学习仅仅是课内讲授的浓缩，学生更是难以在短时间内建立物理概念的真实意义，那么课外学习只是个囫囵吞枣的过程，实验能力和分析能力也得不到培养。（三）适用于高中物理的翻转课堂教学模式课外体验探究实验与课内展示建构主义理论认为，虽然学生要学习的知识都是前人已经建造好的，但对学生来说仍然是全新的、未知的，需要每个人再现类似的创造过程来形成；物理学科在实际情境下通过探究实验进行学习，其生动、直观的现象有效的激发联想，唤醒记忆中的有关知识、经验和表象。即用学生自己的活动对人类已有知

8、识建立起自己正确的理解。切合时机的在物理概念、规律教学中设置课外自主探究实验环节，注重联系生活、实验探究和体验感悟。课前由教师布置设计好的实验探究任务，学生用取自家中的简单器材进行简易探究实验，以填写问卷的形式进行实验报告，并鼓励学生用手机拍摄实验视频或照片基于移动网络学习平台对班级共享。实验设计必须简便易行，不增加学生的课外学习负担，能在短时间内完成体验探究并能重复进行。如果所需器材不易获得则由教师课前准备以实物学习包的形式发放给学生，鼓励学生自行设计方案、选择实验替代器材等。著名的物理学家李政道教授说过，“必须坚持实践第一的观点，在学习物理上，重要的是亲自动手做实验，如果仪器不够老师应该带

9、领学生制作简单实验仪器”。课外实验探究环节的设置可以激发学生自主学习的热情，在最短的时间内，投入最少的人力物力、让学生获得最多的、有用的信息，给学生创新、锻炼的机会，解放学生的学习力。体验感受引入概念规律的学习，无形中化解了概念规律教学的难点，降低了学习难度。学生的实验报告和实验视频通过移动网络在课内作为素材展示交流，教师引导完善知识和规范概念表述等，再上升到理解和应用的高度。有的教学内容若不便于课外实验探究的，可以由老师直接推送拍摄好的实验视频学习包给学生观看后进行实验报告。课外梯度式任务约束与评价反馈改善学生课外学习过程的有效性，可以通过个性化的梯度式任务约束来实现。如体验实验环节，要求学

10、生进行实验后填写问卷式实验报告或拍摄实验视频，即完成物理概念初步理解。再以小问题问卷的形式将概念的拓展和应用按梯度逐步展开，学生在 10 分钟的自主学习中要提交2 到 3 次小问卷。问卷内容以要求学生表述实验现象、归纳概念表述、简单概念拓展为主，再辅以简单的检测习题。对学有余力的学生，则给予较完善的知识总结、要点分析等学习资源，但这个环节的学习是可以选择的，可以留待拓展应用课时再来继续完成，即学习资源的个性化分配和学习任务的梯度式展开。著名的教学论专家江山野认为，每个学生都有独立的要求，整个学习过程就是一个争取独立和日益独立的过程。在翻转课堂的活动设计中，教师应该注重培养学生的独立学习能力，让

11、学生根据自己的兴趣自主选择相应的探究题目进行独立解决。只有当学生独立思考探究、解决问题，才能有效的将知识内化，从而系统的构建出自己的知识体系。问卷结果通过移动网络平台统计和分享，在课内再现展示、作为教学素材交流讨论。在课外学习的基础上，实现课内协作学习和内化解疑。采取的形式有演讲表述型、成果演示型、进一步的分组实验型、学习成果竞赛型。这使得课外学习的过程不是可有可无，个体学生的课外学习情况受到评价体制的监管和约束，评价成员包括教师、学习者、同学，评价内容包括课外学习的成果表现、小组协作探究式活动的表现等。适用于高中物理的翻转课堂教学模式综合以上完善办法，整理为适用于高中物理的翻转课堂教学模式，

12、如图 2 所示。该模型的特点在于顺序性强、细节详尽，切合高中物理的教学实情给出有效进行翻转课堂教学的探索模式。明确翻转课堂教学课外、课内各环节的教学任务，将体验实验操作与实验报告纳入课外学习梯度式任务中。明确信息技术、网络应用在实施翻转课堂中的作用。基于这一模式，物理教师可以着手选择具体课题，进行教学分析、任务设计、视频制作、网络平台应用等备课实践活动。课内协作学习图2适用于高中物理的翻转课堂教学模式图二、“好学物理”移动网络导学平台的构建（一）学习平台的建构技术与功能分析它们共同影响着学在翻转课堂模型中，信息技术和活动学习是翻转课堂学习模式的两个关键组成部分， 生的个别化学习环境，使学生在课

13、堂之外能够自主学习，在课堂内能够协作学习。通过构建在线学习网络 平台，教师发布学习设计内容和适合学生个性化需求的教学微视频；学生能够通过家庭计算机或手机等 移动设备，浏览和完成学习任务，反馈和提交学习成果；在遇到疑惑时互相交流；在课堂上利用信息技 术的先进设备展示成果和进一步学习。该平台以互联网络为载体，利用 html5+css3+jquery 编写和设计。其技术优势在于能够与移动互联网应 用无缝连接，兼顾个人计算机（pc）网站浏览和手机应用扩展，与微信朋友圈、公众服务推送等进行互 动，再辅以百度云这样的大容量存储和资源共享平台，极大程度的整合现有免费网络应用功能，为翻转 教学的课外互动和课内

14、展示教学服务。整个平台的功能架构如图3所示。图3好学物理导学平台功能结构图（二）移动学习与翻转课堂的有机融合移动学习随时随地的学习的特点为翻转课堂学习者的课外学习，在资源、环境、地点上提供了有力的技术支持。如今云计算、互联网、视频公开课、微课的出现为翻转课堂提供了大量丰富的资源，而这些资源的获取，学习者只需要运用手中的移动终端便可获得，而不需要增加额外的其他设备。随着社会的进步，平板电脑、手机等移动设备的用户已扩展到小学、初高中的学生甚至学前儿童。技术是一把双刃剑，只要我们正确的利用它，就会起到积极的效果。移动设备也是如此，如果能够合理的加以利用，抓住时机将这些分散学生注意力的科技产品，变为有

15、效地促进教学的学习工具，来提高教学质量。通过移动学习创建移动网络导学平台， 学习者之间可随时随地进行交流互动，分享学习心得和学习成果，当学习者在学习的过程中遇到疑惑时，便可通过移动学习多渠道信息查找、多渠道信息交流快速、高效的解决问题。老师也可以通过手机或终端设备，随时的对学生进行指导和与学生交流。由此可见， 移动学习与翻转课堂的有机融合，必将促进教育教学的效益、效果、效率的全方位提升。好学物理导学平台，作为课外学习资源的载体，根据正常学习学段的课程进度，开放当前学段的课外学习内容，以树形目录的形式展开模块知识点，下设多点学习任务、微课程视频、图文形式的学习资源如学习问卷、学习习题、知识总结、

16、要点分析等。开展以物理实验探究为基础的梯度式任务驱动学习， 让学生与教师及时的沟通、分享与交流，不仅有利于团队合作、促进知识快速流动，也有利于分享自己的感触与收获，进行碎片化知识的获取，提升学习效果。三、借助移动网络功能推送和分享学习过程（一）微信公众平台推送各学段的学习信息截至 2012 年底，中国移动手机用户超过11.04 亿，手机上网的用户达到 4.64 亿。手机改变了人们的生活、工作和学习，正逐步取代传统桌面计算机，成为个人信息中心，人们很自然的通过手机网络收发阅读信息资讯与社交互动。其中微信作为免费便捷的跨平台即时通讯服务应用，用户数量超过 4 亿。师生们利用它的功能服务于翻转课堂移

17、动学习的模式，已经在各地学校展开探索实践。教师方面首先登陆微信公众平台网址，用个人邮箱和真实信息免费注册公众平台账号，如“好学物理”。通过审核注册成功后就可以使用微信作为课程资源内容的发布平台和交流平台。将本学段的学习课程内容整理在平台主页上后，即可将链接通过微信公众平台推送给班级学生。使用微信好友圈功能可以建立班级学生群组，即时接收学生反馈的图片、文字等学习情况，在朋友圈中交流分享心得，用语音短信功能进行个别学生的一对一学习指导。学生方面使用自己注册的的微信账号关注“好学物理”公众平台，用添加好友功能查找班级协作学习小组的同学账号，即可以朋友圈形式共享学习资源。在需要即时讨论的时候，使用微信

18、的群聊功能，支持返送语音短信、视频和图片，群聊最高人数支持 40 人的学习群体。（二）百度云群组功能交流分享学习素材基于云服务的互联网移动学习可以使学习者通过移动终端按需获得云提供的弹性资源。在这个多元化的数字时代，未来的发展趋势必将是移动学习、互联网、云计算等技术的的融合，学生进入了随时随地的个性化学习的移动互联网时代。数字化学习资源如潮涌现，如电子书包、互动式电子教材、数字化出版物、还有正在被人们呼唤的“云书包”。这些丰富的数字化学习资源都可通过互联网存储到云端， 学习者们只需要通过移动设备就可随时随地的获取自己需要的资源， 而不需要其他额外的设备，学习将变得更加快捷、方便，容易获得。微信

19、实现了课程内容、学习信息的推送管理和学习群体的即时交流，但微信平台无法做到对大量繁琐课程内容资源，特别是微课视频等大容量文件的长期储存、取用和分类管理。因此我们仍需借助百度云数据存储功能为翻转教学平台的内容管理服务，如果能以学区为单位建立教育云平台专门用于上传存储和分享推送教学资源则更佳。教师方面由个人注册百度账号，即可免费使用百度云多达 2TB 的存储空间，存储空间的管理类似于windows 操作系统下的文件夹管理，可以便捷的新建文件目录和复制删除。教师可以根据教学内容按照学习时段、学习模块、学习知识点等设置树形文件目录管理教学资源。同时通过云平台的群组功能，查找和添加学生群组。在分享功能中，设置本学段的学习课程资源内容对群组分享。每个分享内容例如知识点微视频，可以独立形成分享链接，这些链接可以发布在学习网络平台主页上和推送到微信公众平台上。在一个学习学段结束后，教师能够便捷的批量取消共享，将学生上传的优秀学习成果整理纳入教学资源目录中，更新内容待下次使用。学生方面由个人注册百度账号，获得个人学习资源存储空间的同时，接受教师和学习协作者推送分享的学习资源。使用手机上的百度云客户端就可以实现查阅共享，常见流媒体视频文件、 pdf 、 doc 、 txt