基于翻转课堂的数学教学设计模型

翻转课堂教学模式的运用一改以往的数学教学方式，首先给学生传授知识，然后利用课堂时间帮助学生完成知识的内化，概括为“导学一体”，实现更彻底的掌握知识内涵。由此我们可以得出翻转课堂教学模式在设计数学教学设计时分两步，即课前、课堂两块设计，因此，教师应特别重视初中数学教学设计中课前与课中的设计安排。

（一）教学设计的基本结构图

翻转课堂是依赖于微视频技术和网络技术支持的先进教学模式，自2011年开始引入我国中小学，一些勇于创新的教学实践者就开始根据我国中小学的教情、学情进行改造和创新，根据其所采取的视频教学的时空环境的不同，创造了不同的具有本土化特色的翻转模式：^[24]（1）课内课外翻转；（2）课与课之间翻转；（3）课内翻转。教师可以根据教情、学情和课程的需要，灵活掌握。本部分侧重地研究课内课外的翻转。

翻转课堂教学模式理论指导下的教学设计需要把问题及解决方案都考虑进去，从而得出基于翻转课堂教学模式的初中数学教学设计的基本结构，如图5-1所示。

图5-1　翻转课堂教学模式的教学设计模型结构

本部分提出的教学设计模型是二段七环节结构，即课前知识传授和课堂知识内化两个阶段，其中课前阶段包括教学视频制作和针对性练习环节，课堂阶段包括确定问题、独立探究、协作学习、成果汇报和反馈评价环节，后续设计的教学案例从整体上将基于上述结构展开，并以本结构为指导进行教学。

（二）课前设计环节

课前设计环节非常重要，这一步直接决定着学生课前学习的效果。课前设计环节是传授知识的环节，也是回答“学习循环圈”里“Why”“What”这些问题的一个环节，通过课前学习可以使学生清楚地认识到本节课的价值所在，并通过学习获取专业知识，完善自身的知识系统。课前学习时，学生可通过观看教师提供的教学视频学习新知识，实现新知识的掌握，为课堂知识的进一步内化打下知识基础。

1.制作教学视频

在翻转课堂教学模式中，知识的传授一般由教师提供的教学视频来完成。教学视频可以由教师自行录制，也可以使用网络上优秀的开放教育资源。^[25]自麻省理工学院（MIT）开放课件（OCW）以来，世界上涌现了一批高校、组织或者个人进行开放教育资源的建设，例如，哈佛、耶鲁公开课，可汗学院课程、中国国家精品课程、大学公开课等。教师可以在优质开放教育资源中，寻找与教学内容相符的视频资源作为课程教学内容，使学生能够接触到国际上优秀老师的最新教学。然而网络上的开放教育资源并非只良无莠，可能会与课程目标、课程内容不完全相符，不一定适合自己的学生。

教师自行录制并上传至云平台供学生课前下载观看学习的教学视频，作为学生的自学资料，在制作过程中，需要注意以下几个问题：

（1）教师应深入研究教材，并掌握课程标准对本节课的教学要求，设计学生必须实现的学习目标和必须掌握的知识。视频制作里设计的教学活动应与初中学生学习数学的心理发展规律相符，尽可能激发学生的学习兴趣，让学生快乐学习，据此确定视频制作内容的深度广度。

（2）多参考相关数学内容的教学资料，对这些资料分析整理后开始教学视频的制作。在具体制作的过程中，应充分结合所教学生的学情，教学设计应有针对性，还应考虑到不同班级学生存在的差异，制作出难易不同的教学视频，因材施教，促进全体学生的全面发展。

（3）视频制作的时候教师还要考虑到不同学生之间的差异，换位思考，多从学生实际情况出发，体会他们可能遇到的学习困难，都需要哪些帮助，通过什么方法解决更好，据此可以制作出可以帮助不同学生提高学生成绩的教学视频。

（4）制作的教学视频应控制在15分钟以内。学生在上课时的注意力集中的最佳时间段为10分钟左右。所以，教学视频应充分考虑这点，将时间控制在15分钟以内，这样学生就可以在注意力最集中的高峰完成对新知识的学习，实现最佳的学习效果。

（5）教学视频的视觉效果、问题导入、交互性等因素对学生的学习效果有着重要的影响。因此，教师在制作视频时需要考虑视觉效果、支持和强调主题的要点、设计互动、策略控制等，帮助学生构建内容最丰富的学习平台，紧抓学生的注意力和好奇心。(www.xing528.com)

教师自行录制教学视频能够与教师设定的教学目标和教学内容相吻合，或者根据学生的实际情况对教学内容进行针对性地讲解，面对不同层次的学生录制多版本的教学视频。要完全这些要求，这给老师在教学技术和时间上都提出了挑战。

2.针对性练习

练习和学习任务的设置要帮助学生加强和巩固对新知识的理解，也是掌握学情的有效方式。练习题的设计从难度到数量，教师要合理安排、设计得当，把握好学生的“最近发展区”，同时照顾各学习层次的学生的发展，促进学生由已有知识顺利跨入到新知识的学习，帮助学生利用旧知识完成向新知识的建构和过渡。^[26]

学生通过教师提供的课程资源和视频学习，完成教师设计的指导学生自主学习和针对性练习的任务清单，对新知识做必要的笔记，另外把学习中遇到的问题记录下来，并通过查阅参考资料、寻求同学交流帮助来解决问题，仍然解决不了的问题就要通过平台向老师留言请教，完成相应练习和学习任务，教师可以利用信息技术提供网络交流支持，学生在家可以通过留言板、聊天室等网络交流工具与同学进行互动沟通，了解彼此之间的收获和疑问，同学之间能够进行互动解答。

（三）课堂设计环节

翻转课堂教学模式最突出的特征就是利用课堂时间帮助学生完成对新知识的最大程度的内化，引导学生高效学习。课堂设计环节目的就是实现知识的内化，解决“学习循环圈”里“How”和“If”这些问题，让学生学会如何在新情境中运用知识。建构主义学习观指出：学习既是从外向内的知识传输，更是学习者本身在具体情境下借助他人帮助自主完成新知识、技能的建构。因此，在开展课前学习的基础上，不断延伸课堂学习效果，教师应在课堂设计环节中多通过情景创设、师生问题、小组合作等方式全方位地调动学生学习的积极性，最大限度地实现知识的内化。

1.问题的确定

课堂设计环节确定何种问题对学生课堂学习的效果与课堂气氛有直接的联系。而课堂设计环节的问题确定主要有两方面的来源，一是学生在课前学习环节中遇到的解决不了的问题，上传至云平台；二是教师根据教学经验预设的学生有可能遇到的问题。因此，教师会从这些问题中归纳出具有普遍性、代表性的问题作为课堂环节要解决的对象。这就要求教师对课程标准和教材有深入的理解和把握，对学情有充分的了解，切实可以解决学生所面临的问题、所需要解决的问题，帮助学生克服学习中的困难，让他们积极主动地参与到课堂教学环节中来。

2.独立探究学习

在翻转课堂中，技术工具和信息资源是学生学习的基础，个性化的独立学习环境的创建能够使学生成为自我激励的求知者，拥有强大的自主学习控制权。独立学习也是学校教育的重要目标，独立的探究能力是每个学生所应具有的基本学习素质。^[27]因此，教师应于具体的课堂教学环节多引导学生独立思考，通过独立探究解决个人遇到的问题和老师提出的问题，培养自学能力。通过充分的独立探究仍未能解决的问题，教师可以作适当的点拨，以便帮助学生养成独立思考的习惯，这样学生所获得的知识更加牢固，也更利于学生创新思维的培养，实现知识充分地内化。

3.协作学习

课堂环节的协作学习指的是教师通过语言启发、提问学生，以此来激发学生的学习热情、引导学生积极思考，并组织、启发学生开展学习活动，利用师生、生生间的协作完成教学任务。^[28]协作学习有利于学生充分发挥其创新和创造性思维、加强学生的团队合作意识和包容意识，培养学生的沟通交流和互动能力，增强学生个体自信并形成相互尊重的和谐关系，从而使学生的课堂主体地位得以充分体现。在具体的协作学习过程中，教师首先应帮助学生组建合理的学习小组，引导小组成员间合理分工，然后进入到小组协作学习的过程。

小组合作的优势在于：每个人都可以参与活动；允许和鼓励学生以低风险、无威胁的方式有意义地参与；可以为参与者提供与同伴交流的机会，并可随时检查自己想法的正确性。教师要多引进新的教学方式，尊重学生的个性发展，就同一问题提出不同看法的学生应予以鼓励，并与学生共同探讨多种解决方案，充分发挥协作学习的作用。指导小组活动的教师，要适时做出决策，选择合适的交互策略，保证小组活动的有效开展。可见，教师在课堂设计环节要多注重学生协作学习活动的设计，教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导，为学生创造更多协作学习的机会。

4.学习成果汇报

在独立探索学习与协作学习的基础上，学生对课堂设计的问题都有了一定的成效，包括个人及小组学习成果集锦，充分了解了所学内容，构建了自己的新的知识体系。这时，课堂教学就进入到学习成果汇报的环节，学生个人或小组代表在课堂上总结学习成果、与同学们交流分享学习经验，促进全体学生的共同进步。学生需要在课堂上进行汇报、交流学习体验，分享作品制作的成功和喜悦。在这个过程中，教师应给予反馈、评价，学生之间也可以进行评价、并提出有效的解决方案；当然，师生、学生间通过这个环节可以学习他人好的学习方法、观点等，起到取长补短的学习效果。

5.总结、反馈、评价

在课堂结尾，教师应组织学生对本节课进行总结、评价，组织学生小组互评。这个过程中，教师应对学生反馈的问题作点评，同时对整节内容小结。此外，教师应提醒学生学会反思，从新的角度想问题，实现思维的拓展与知识的灵活运用。不但要注重对学习结果的评价，还要通过建立学生的学习档案，关注对学习过程的评价，真正做到定量评价和定性评价、形成性评价和总结性评价、对个人的评价和对小组的评价、自我评价和他人评价之间的结合。评价的内容涉及问题的选择、独立学习过程中的表现、在小组学习中的表现、学习计划安排、时间安排、结果表达和成果展示等各个方面。对结果的评价强调学生对知识和技能的掌握程度，对过程的评价强调学生在各种原始数据、实验记录、活动记录表、访谈表、调查表、学习体会、反思日记等内容中的表现。