基于学习力培养的翻转课堂教学模式研究*

2021-09-03 14:16徐秀妮郑耐琴韩娜妮
甘肃科技 2021年14期
关键词:数字电路学习者课堂教学

徐秀妮,郑耐琴,韩娜妮

(陇东学院电气工程学院,甘肃 庆阳 745000)

1 概述

纵观当前的大学课堂,许多教师仍然坚持着“教师中心”的传统的讲授式教学,囿于讲课、笔记和演示传递知识的范式中,教师一节课从头讲到尾,学生“一言不发”地听,老师(黑板上)写或PPT 呈现、学生拍(照),考试前老师圈(重点)、学生缩印。传统教学方法专注于知识记忆,对批判性思维、解决问题、协作能力、创新能力等的培养欠缺,导致学习者自主学习的意识和能力不高,不是有效的学习模式,影响了教育教学质量的提高。课堂是人才培养的主渠道,如何提高课堂教学的有效性,提升课堂教育教学质量是教育变革中亟需解决的重要问题。

2 翻转课堂概述

翻转课堂起源于美国并风靡全球,很多学者都对翻转课堂展开了研究。董奇指出翻转课堂消解了传统课堂的弊端,破解了学生厌学的“魔咒”,提高了知识传授效果和学生的学习品质[1],翻转课堂实质上是解放学生学习力的一次革命[2]。叶青等将翻转课堂引入《财务管理》课程,并以本量利分析部分的保本点计算知识点为例,将传统课堂与翻转课堂进行对比分析,认为翻转课堂在教学理念、教学内容、教学组织、学习内驱力等多方面均优于传统课堂[3]。刘艳等在《数字电子技术实验》课程中引入了翻转课堂教学模式,大幅提高了学生对知识的理解和掌握以及自主学习能力和实践创新能力[4]。曾明星等在软件开发类课程教学中采用翻转课堂教学模式,使课堂教学延伸和扩展到课外,学习者能够自主探究和自定步调,实现了向“以学生为中心”的教学理念的转变,弥补了传统课堂教学的不足和短板[5]。翻转课堂强调的是以学习者为中心,教师从讲授者转变为指导者,学习者从被动学习转变为主动学习,成为问题提出者、问题解决者,学习参与度越来越强,转变了知识和技能的呈现范式,使僵化和被动的学习变得更加灵活和主动,对于教学质量的改善具有积极的促进作用。翻转课堂教学改革成为教学研究的热点之一。

成功实施翻转课堂需要教师做到以下几点:第一,转变教学理念和教学方式;第二,精心进行教学设计、创设互动的课堂环境、设计和实施促进学习者积极学习的活动,使学习者在线上和面对面的环境中都活跃起来;第三,推动学生转变学习方式,在教学活动中有效地促进师生、生生互动与合作探究,促进学生思考、询问、交流、互动和讨论;第四,使用多元评价模式、注重过程性评价并及时反馈以调整和改进教学过程;第五,灵活运用各种信息技术来促进学习者学习,根据学习者的特点为其提供适当的、多样化的学习资源。

3 学习力

3.1 学习力的内涵

21 世纪知识总量呈指数级增长,知识老化加速、更迭速度惊人,而且知识的传播、获得方式也发生了改变。大学生毕业后仍然需要继续学习。因此,大学生应该树立终身学习的理念,不断提高学习能力、协作能力和创新能力。学习力成为了基础能力,更是核心竞争力。

在学习力定义方面,不同的学者有不同的看法。学习力研究有能量观、系统观。比如,布里斯托尔大学柯妮卡认为,学习力是一种能量,它能够促进学习意愿和学习结果相互作用[6]。裴娣娜认为,学习力是使人生成、生长和发展的生长力;学习力使人具有的饱满生命能量与活力[7]。沈书生认为学习力为学习者终身有效学习的能量源泉[8]。贺武华认为学习力是包括动力系统、行为系统、调节系统和环境支持系统的支撑学习者持续不断学习的综合系统[9]。

结合已有成果,本文将学习力定义为:学习力是学习动力、学习毅力、学习方法、学习效率、创新思维和创造力等的一个综合体,是使学习者生成、生长和发展的能量。

3.2 学习力的构成要素

本文将学习力的构成要素概况为学习动力、学习毅力、学习能力和创造力[10]。

学习动力是学习的源动力,是学习者实现目标的助推器。学习动力可以分为内在动力和外在动力。内在动力来源于学习者对知识的需求和兴趣,是学习者自动自发的我要学,外在动力来源于社会、学校、家庭等外力作用下的学习需求。培养学习者学习的内在动力是关键,让学习者由“要我学”升华成“我要学”,使学习者学会、会学进而想学、乐学。

学习毅力是学习者为了实现长远目标依靠个体的自觉控制而进行持久努力的意志品质。学习毅力可以在特定的时空环境下形成。在翻转课堂教学模式中,可以采取多样化的措施调动学习者学习的积极性,并使其保持长久的注意力,培养其坚韧不拔的毅力。比如,为学生提供丰富多样的学习资源、设计适合不同学生需要的微课、设计丰富的教学活动、巧妙组织教学过程、灵活采用形成性评价等。

学习方法、学习效率指向学习能力,指的是学习者在学习过程能够正确运用学习策略,采用适当的学习方法进行有效学习的能力。在翻转课堂教学模式下,通过信息技术资源或互联网及时给学生提供方法指导与在线服务,使学生能够灵活运用学习方法、策略,有效掌握所学知识和技能,提高学习水平。

创造力是学以致用的深化和升华,是学习力的核心组成要素,指的是学习者能够运用所学知识和技能进行新发现和新创造。在翻转课堂教学模式中,教师、学习者身份的转变,学习者学习方式的转变等为学生的创造力培养和创造才能的发挥提供了基础。

3.3 学习力各要素对翻转课堂教学设计的基本要求

教学的发生是以学习者的学习需求为基础的。教育的核心问题在于通过教学为学习者创造一些经历,让他们通过参与和经历而习得知识和技能、获得成长和发展,激发其内在的学习热情和学习兴趣,培养其终身学习的能力。翻转课堂教学模式是以学生为中心的个性化教学模式,是以学习者的自主学习为前提的。对教师和学习者提出了更高的要求。翻转课堂教学设计中教师需要思考如何激发学习者的学习动机解决动机不足的问题;照顾不同学习者的个体差异,为其提供诸如方法、策略、技术等方面的指导,解决学习能力不足的问题;如何促进学习者自主、合作、探究学习,培养其合作意识、创新意识和能力,坚韧不拔的毅力,培养其学习力[11]。翻转课堂教学设计一般采用课前、课中和课后三段式,设计模式如图1 所示。

图1 翻转课堂教学设计模式

在课前,学生通过自行观看微课、微视频,查阅多媒体电子教材等学习资源,完成基础知识、基本技能的学习。课前学习需要学习者自主学习,保证“先学”的效果,面临如何保证学习者能够积极主动的完成学习任务,而不是被动依赖和服从教师控制。学习资源是翻转课堂的载体,是学习顺利开展和有效实施的物质基础和前提条件。丰富的、多样化的学习资源能够从不同角度展现教学内容,契合不同个体的认知差异和思维惯性,能够调动学生学习的兴趣和积极性促进有意义学习的发生,而且能够为因材施教和分层教学提供坚实的物质基础,实现个性化教学。丰富性的、多样化的学习资源可以激发学习兴趣降低学习者学习焦虑,保证学习的持续性。

在课中,可以采用灵活多样的学习方式进行学习,既要解决学习者课前学习中存在的疑难知识点和困惑,又要引导学习者继续深层次的探究,提出和解决新的问题。学习方式有教师对疑难知识点的讲授、答疑解惑、小组讨论、成果交流、独立自主探究、协作学习、角色扮演,协作设计和创造等。在课中学习中,教师既要照顾到学生的差异做到因材施教、又要在互动合作过程中兼顾教学公平等问题。

在课后,学生在教师的指引下,通过巩固总结课堂知识、完成课后作业,达到学以致用的目标,并准备新课。在课后学习中,教师要注意引导、鼓励学习者及时解决学习过程中遗留的问题,善于发现新旧知识之间的联系温故知新、学以致用、发挥知识的实践应用价值等。

4 基于学习力培养的翻转课堂教学实践

《数字电路》是电类专业一门专业基础课,既涉及逻辑代数分析等理论性较强的内容,又涉及功能电路的具体实现,强调理论与实践并重。学生普遍反映该课程难懂、难学。然而,在传统教学模式中,主要为“理论讲解”和“实践演示”的分段教学,有些教师秉持“传递→接受”的传统教学观念,课堂教学就好像是教师的快板评书或独白话剧,“满堂灌”“填鸭式”的理论教学停留在结论性知识点讲解,实践教学停留在实践操作流程演练上,基本上是教师演示和学生模仿。由于实践教学和课堂教学之间存在偏差与脱节,在实践教学中教师不得不花时间再次讲解和演示,无形中挤占了学生的实践学时,使得实践学时被教师“讲”完了,欠缺工程设计和实践锻炼、创新思维训练、问题意识和问题能力的培养,不利于学习者综合实践能力的提高。学习者对知识体系的理解和掌握是片面的、零散的、孤立的,不能有效构建知识图谱,难以达到融会贯通和举一反三,甚至使后续课程学习乏力。

本研究将翻转课堂引入到《数字电路》课程的教学中,从课程模块优化、教学项目设计、教学准备、教学过程、教学评价等几个方面入手,探讨翻转课堂如何支持学习力的培养,构建了基于学习力培养的翻转课堂教学模式,并选择应用型本科院校相同专业的两个平行班级进行了阶段性实践检验,探讨了教学实践中应注意的问题。并以数字电路课程为例。

4.1 课程模块化优化

本研究进行教学实践所在学校的 《数字电路》课程计划学时数由于人才培养计划调整由原来的72 学时缩减为64 学时。以数字电路的分析设计为主线优化课程体系,将课程分成四大模块以解决学时与知识容量、讲解进度的矛盾,数字电路模块化优化如图2 所示[12]。

图2 数字电路模块化优化

4.2 教学项目设计

教学项目必须具有一定的应用价值,难度适中,而且能够吸引学习者、激发其学习兴趣。电类课程虚拟仿真软件资源丰富,充分利用仿真功能可以使抽象的知识形象化,克服理论知识抽象难理解的问题,提高实验预习效果的、改变实验过程漫无目的的现状,提高学习效率、优化学习效果。教学项目既可以是实际的工程案例,也可以是虚拟实验项目[13]。

4.3 教学准备环节

在开始具体的翻转课堂教学工作之前,应做好以下教学准备工作:第一,教师应从传统的“重教轻学”“以教为中心”等教学观念向“引导式教学”“以学为中心”转变。第二,针对我国大学生学前准备普遍不足的情况,教师应该通过各种方式,引导学生进行自主、有效的学习。第三,教师应建立起线上线下的多元化师生互动交流平台,明确课内课外的奖惩机制和监督机制,保证各项教学活动的顺利进行。

4.4 教学过程

课前课后采用线上形式,课中采用线下面对面形式。课前,首先根据对学情、教学内容分析、教学环境进行分析以确定教学目标;然后以教学目标为依据准备微课、微视频、慕课、PPT 等教学资源和相关材料;学生通过在线课程平台自主完成相应课程内容的学习;课中,选择合适的教学方法,师生共同完成小组讨论、疑难答疑、小组合作交流等教学活动,进行深层学习;课后,学习者及时复习、巩固所学知识,并为下一次课的学习做好准备。

在翻转课堂教学模式中,基本概念、基本原理等内容无需教师从头到尾讲解,疑难关键点的深度解析、知识脉络的构建和设计思维的启发是重点。在线下面对面教学过程中,先概括知识脉络和解读共性问题;再现场互动答疑或启发学生进行分析问题、解决问题的思维训练;然后再引入教学项目,进行教学项目的解读和实现,重点关注问题求解的思路和算法,探究如何构思、设计、实施和运行工程项目的解决方案;最后,在学生的参与下进行课程总结和点评。在课后巩固复习阶段,可以是学生有选择性地重复观看微课、微视频、文档课件或查阅测试题等学习资源,也可以是师生在线继续针对课程知识进行交流互动深入探讨与研究和总结与反思,巩固学习效果。在此阶段,教师梳理教学过程,并进行总结和反思,为后续的教学设计与实施提供实践基础。

4.5 教学评价

传统的数字电路课程考核一般由老师进行方式,分为理论课和实验课两部分。理论课部分普遍采用出勤率、课堂表现、作业、考试等形式,实验课普遍采用实验报告、实验过程中项目的完成情况和实验测试等形式,注重对知识点的考核,对分析设计能力、综合实践能力的考核不够;诊断、反馈功能延时或滞后,难以发挥过程考核的激励和导向功能;无法有效跟踪学生的自主学习。与此同时,在评价过程中学生作为主体的参与缺失,不利于学生自我认知能力的发展。

翻转课堂教学的评价使用多元评价模式、灵活采用学生互评的方式,并及时反馈,以帮助师生调整和改进教学过程。对实验报告等主观项目的评价,可以开展学生互评。学生评价他人的过程可以促使学生思考,加深对所学知识和技能的认识,促进思考问题,从而提高比较和分析能力。

5 结论

本文厘清了翻转课堂的本质及其内在要求、界定了学习力的概念、阐述了学习力主要构成要素及其对翻转课堂教学设计的要求,并以数字电路课程为例从课程模块优化、教学项目设计、教学准备、教学过程、教学评价等几个方面入手,对基于学习力培养的翻转课堂教学模式进行了构建,并进行了教学实践检验。教学实践表明,将翻转课堂教学模式引入电气类课程的教学,有效激活了学生的学习热情,提升了学生的学习兴趣,增强了学生的探究能力,使学生的学习力得到了提升。

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