基于翻转课堂的中学信息科技课程教学模式设计

摘要：信息技术的飞速发展，使信息科技成为必修课程，然而，长久以来受传统计算机课程的影响，目前信息科技课程存在教学方法陈旧、古板，教学方式保守，课程教材匮乏等问题。因此，有必要创新教学方式，尝试将翻转课堂教学模式创新应用于中学信息科技教学中，以提升教学质量，培养学生的学科核心素养。在分析已有翻转课堂教学模式以及自主学习任务单特点的基础上，以初识数据结构课程为例，进行翻转课堂教学模式的设计以及反思，以期设计出适合中学信息科技课程的翻转课堂教学模式。

关键词：翻转课堂；信息科技；自主学习任务单；教学模式；教学设计

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）19-0149-04

0 引言

随着现代信息技术的迅速发展和终端设备在教学中的广泛应用，翻转课堂作为一种21世纪新兴的教育方式，逐渐成为中国教育信息化关注的焦点。在翻转课堂教学模式下，微课程和自主学习任务单是有效实施课堂教学的重要载体和支架。翻转课堂实现了教学流程的逆序创新，在某种程度上将促进实现学生的个性化学习和全面发展，进而改革教育模式，培养创新型人才[1]。

与其他学科相比，中学信息科技学科有着自身显著的特征，内容新颖有吸引力，具有较强的实用性和时效性。因此，在学习过程中更加需要学生进行自主探究、全面思考和动手操作。但是，受应试教育思想与传统计算机课程的影响，信息科技课程教学中仍存在课程内容设置不合理，教学实践环节过少，教学方式单一等缺陷和不足；同时，学生的信息技术水平也存在显著差异，这都使得信息科技课程在教学中难以落实。

本文将适用于实践技能教学的翻转课堂教学模式引入到高中信息科技初识数据结构课程教学中，贯彻“以学生为中心、以问题为导向、先学后教”的理念，通过制定自主学习任务单，探究如何利用有效的自主学习任务单实现翻转课堂教学模式的创新，从而提高知识传授和内化的效率，帮助学生培养本课程的兴趣。

1 自主学习任务单的概述

国内对翻转课堂的研究发端于2012年，起源于美国的翻转课堂经过众多学者的本土化改造和探索后，形成了适合中国学情的特色模式。在我国，自主学习任务单、辅助学习资源和创新教学方法是翻转课堂教学的三大关键部分。其中，自主学习任务单是翻转课堂教学中学生课前自学的有效工具，是翻转课堂教学的“灵魂”。

自主学习任务单由任课教师在课前创建，以表格的形式呈现给学生，用于指导学生的自主学习计划，支持和鼓励学生进行有效的自主学习，它的产生是为了适应翻转课堂在中国推广实施的需要[2]。 金陵认为，只有为学生提供学习指南、列明学习任务的任务单才是有效的、合理的自主学习任务单[3]。翻转课堂教师在设计自主学习任务单时，应该时刻秉承“以学生为中心”和“任务驱动、问题导向”的理念。

为了方便使用，自主学习任务单一般以表格方式呈现，由教师在课前制订并发放给学生，供学生自主学习使用。如表1所示。

2 翻转课堂的概念及应用优势

2.1 翻转课堂

翻转课堂，又称“颠倒课堂”“反转课堂”。翻转课堂既是一种教学组织方式，又是一种手段，教师运用现代教育技术和信息资源将教学内容片段化，制作教学微视频并发送给学生。学生根据自主学习任务单或导学案的引导，在课前观看视频资源，并根据自身情况开展个性化学习；在课堂上，通过师生之间和同学之间的互动探讨，学生吸收内化知识并解决课前自学中的问题；在课后，学生可以利用教师提供的微视频进行复习巩固和自我评价。在这个过程中，教师角色与学生角色都发生了转变，教师由单纯的知识传授者变成了学生学习的组织者和引导者；学生也不再是被动的知识接收者，而是主动的学习者[4]。

2.2 翻转课堂在信息科技课程中的应用优势

信息科技课程是理论和实践结合性很强的学科，不仅承担着发展学生信息意识和计算思维的责任，还要培养学生数字化学习与创新的能力、承担信息社会责任的自觉，这也是《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》指出的信息科技课程要培养学生的四项核心素养[5]。

教师在课堂上采用传统的讲授法传递信息科技知识会使学生缺乏自主思考，难以开展自主探究，这与信息科技课程所倡导培养的学生核心素养相违背。基于翻转课堂的中学信息科技课程教学模式与传统教学模式相比，其优势在于学生可以摆脱时空的限制，根据个人需求开展个性化学习。翻转课堂的实践和展示作品环节也为学生应用课程中学习的理论和方法提供了机会，这使得学生可以检验自己的学习效果，从而有效培养信息素养和独立学习的实践技能[6]。

3 中学信息科技课程翻转课堂教学模式设计

3.1 已有翻转课堂教学模式的分析

关于翻转课堂教学模式，国内外均有开展研究。自2018年以来，国内研究者针对翻转课堂教学模式的“本土化”进行了大量的研究和实践，研究重心主要从原有的课型设计转向对这些模式实施效果的研究，不断反思存在的问题并结合中国的教育现状和中国学生的身心发展特点，有针对性地提出了教学模式创新思路。国内在该领域具有开创性和代表性的研究当属2021年南京大学教育研究院张金磊、王颖、张宝辉等人对翻转课堂教学模式的探究。

国外最具代表性的是Robert Talbert教授提出的翻转课堂结构模型[7]，该模型将教学活动分为两个环节。在课前，教师为学生提供知识传授的视频和学习资源，学生进行自学并完成课前练习。在课堂教学中，学生通过完成课堂测试发现自学后仍存在的疑惑和问题并和教师一起解决，从而达到进一步吸收内化知识的目的，老师听取学生的报告并及时给出反馈。该模型适用于偏理科类的操作性课程，缺少课后的反思阶段。

而在国内众多教学模型研究中，较为典型的有钟晓流、张金磊教授等人设计的翻转课堂教学模式。钟晓流的太极环式模型融合了翻转课程理念、太极思想和本杰明·布鲁姆（Benjamin Bloom）的理论，将教学过程分为教师的教学准备，学生记忆理解、应用分析和师生综合评价四环节[8]。相比于其他模型，该模式的课程开发和课外交流部分较少，过多忽视教师的“教”，需要进一步改善。

基于Robert Talbert（2011）结构模型，张金磊等将建构主义学习理论、系统教学设计理论与翻转课堂的概念进行融合，于2012年构建出了一个更为完整的翻转课堂教学模型。该模式由课前知识学习和课堂活动组织两个环节构成，而“信息技术”和“活动学习”在教学过程中起到联结作用，是联结课前和课堂环节的关键[9]。但该模型也存在很明显的缺点，它缺少对课后学习活动的设计，也没有进一步讨论面向问题的个性化课程学习和练习的方法。

3.2 教学模式构建

通过梳理已有的翻转课堂教学模式研究，分析整合现有的自主学习任务单模板，构建出了基于自主学习任务单的信息科技课程翻转课堂教学模式，如图1 所示。该教学模式包括三个阶段：课前、课中和课后。

4 中学信息科技课程翻转课堂教学案例设计

将此教学模式运用到浙教版初中信息技术七年级下册第二单元《初识数据结构》一课中，进行设计。

4.1 课前阶段

作为信息科技课程的重要组成部分，数据结构在培养学生的信息意识和计算思维，塑造学科核心素养等方面发挥着关键作用。《初识数据结构》选自浙版初中信息技术七年级下册第二单元《算法和数据结构》。学生从生活经验入手，理解算法和数据结构的概念，掌握三种常用的数据结构：数组、队列和栈，发展根据实际情况选择和使用合适的数据结构解决问题的能力，也为八年级上册程序设计的学习奠定基础。

七年级学生对数据及数据存储的认识停留在浅层次，对数据的意义和结构不了解。他们思维活跃，乐于合作，善于交流，并能够熟练地运用交流平台和IPAD进行自主学习。

对教学内容和教学对象进行分析，设计教案（见表2） ，并使用录屏软件录制微课和教学视频。

根据教学目标制作自主学习任务单和课前测评题，见表3、表4。

4.2 课堂阶段

本节课遵循“以生为本”的教育理念，借助多媒体教室、IPAD、QQ群、微信等交流平台，从学生的实际生活中提取案例，引导学生理解数据结构的概念和特点，让学生通过研讨来分析解决问题，观察并认识数据结构的存在。课堂教学中以问题为框架，围绕核心问题“数据结构”展开问题链，包括为什么存在数据结构、什么是数据结构及常见的数据结构类型有哪些，围绕问题框架进行教学。具体教学实施过程详见表5。

4.3 课后阶段

学生通过画图、表演、动态演示等多种方式分享小组探究成果，并用IPAD在互动平台上表达自己的感悟与收获，教师观察学生的表现，并提供实时的持续反馈与建议。教师与学生共同完成综合性评价，加强本节课的学习。

5 结束语

信息科技课程是提高学生的信息素养和信息技术能力的核心科目，也是培养学生成为信息社会合格公民的基础学科。本文将翻转课堂的优势融入信息科技课程，分析已有的教学模型，构建出适合中学信息科技教学的翻转课堂模型。然而，翻转课堂的实施效果受多种因素的影响，具有信息化教学素养的教师、具备数字素养的学生、学习平台、微课、自主学习任务单、在线测练、课堂活动、学习评价等一系列准备都会影响其效果[10]。本文对翻转课堂教学模式的探究受研究水平的限制还处于较低层次，希望有更多的研究者对翻转课堂进行实践研究，探究出适合新课标下中学信息科技课程的翻转课堂教学模式，促进我国信息科技教育的发展。

参考文献：

[1] 祝智庭，管珏琪，邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究，2015，36（6）：66-72.

[2] 张海晨，李炳亭.高校课堂导学案设计[M].济南：山东文艺出版社，2010.

[3] 金陵“. 任务单” 与“导学案” 之比较[J].中国信息技术教育，2013（12）：24.

[4] 周平.基于现代教育技术的翻转课堂及其理论基础溯源[J].外语电化教学，2015（2）：72-77.

[5] 中华人民共和国教育部制定.义务教育信息科技课程标准：2022年版[M].北京：北京师范大学出版社，2022：4-5.

[6] 桂卿，李勇.高中信息技术与翻转课堂[J].江西教育，2019（30）：6-7.

[7] TALBERT R. Inverting the linear algebra classroom[DB/OL].（2011-09-21） [2015-12-20]. http：//prezi. com/dz0rbkpy6tam/inverting-the-linear-algebra-classroom.

[8] 钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013，19（1）：58-64.

[9] 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，2012，30（4）：46-51.

[10] 祝智庭，贺斌，沈德梅.信息化教育中的逆序创新[J].电化教育研究，2014，35（3）：5-12，50.

【通联编辑：王 力】