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基于虚拟环境的高校体育翻转课堂模式设计研究

2018-05-14梁明

中国电化教育 2018年6期
关键词:虚拟环境体育教学模式

梁明

摘要:信息化时代的到来,教育与互联网信息技术的结合正在悄然掀起信息化教学的浪潮。翻转课堂模式颠覆了传统的教学模式,将信息技术与课堂教学相融合,顺应了信息化时代的发展趋势。该文在分析了翻转课堂的发展及研究现状的基础上,分析了虚拟环境下的翻转课堂模式在高校体育教学中应用的必要性与价值。基于虚拟环境的高校体育翻转课堂模式是由参与者、课程资源、网络工具、网络交互平台四大要素构成。该文在对理论依据分析的基础上,构建了基于虚拟环境的高校体育翻转课堂模式,并从课前准备、课中交互、课后巩固三个阶段探析了该模式,以促进高校体育教学的发展。

关键词:虚拟环境;体育;翻转课堂模式;设计

一、问题的提出

随着我国教育改革的不断深入,传统的教学模式受到冲击和挑战,提高我国高校教育教学的质量和水平迫在眉睫,教学模式的改革与创新势在必行。在信息科技与互联网技术蓬勃发展的今天,教育与互联网信息技术的结合正在悄然掀起信息化教学的浪潮。信息化技术在教育领域的不断深入,为教学模式的创新提供了有力地支持。在信息化教学这个新兴的概念下,翻转课堂作为一种教学变革的新型模式,依托网络信息技术对学生知识的建构进行逆序安排,使教学流程由“先教后学”转变为“先学后导”,并凭借其创新的教学理念、广泛的接受程度与优秀的教学效果进入了全球教育工作者的视野。

体育作为一门操作性较强的学科,与其他学科不同,它的教学内容既有理论也有实操。在传统的体育教学中,教师在有限的课堂时间内既要向学生们讲授技术动作的概念、要领、方法等理论方面的知识,又要向学生示范技术动作,因此,教师的讲授和示范占据了大部分时间,而留给学生实践和操作的时间较少。由于存在诸多现实条件的限制,使得在体育教学中教学质量与提高学生身体素质无法得到同时兼顾,导致传统体育教学的效果不尽如人意。翻转课堂的出现,为体育教学模式的革新提供了一个契机。将体育教学与翻转课堂相结合,让学生通过课前自主观看视频、课件等课程资料,完成理论知识的自主学习;课中通过师生间互动讨论使知识进一步内化;课后评价、反馈与巩固,突破时间与空间的局限,能在很大程度上弥补传统体育教学过程中教与练时间分配不均、学与训时间不足等问题。

因此,将高校体育课与翻转课堂进行联合,充分利用互联网现有的大量资源与平台的便利性,通过科学合理的教学流程设计,帮助教师和学生共同完成高质量、高成效的体育翻转课堂,是本课题研究的主要目的。

二、翻转课堂的发展及研究现状

翻转课堂的研究在国外兴起的时间较早,2007年,美国明尼苏达州林地公园高中的教师JonBergmann和Aaron Sams,为帮助请假的学生更好地跟上课堂学习进度,尝试录制课堂上PPT的播放及讲解,并形成视频上传到网络供请假的学生在家观看完成补课。由于成效显著,两位教师逐渐将该种教学模式应用到全体学生。随后翻转课堂的教学模式逐渐被全球教育者所熟知。2012年之后,我国学者开始逐渐投入对翻转课堂的研究。大多数研究关注翻转课堂在现代高校教育中展现的优势,但关于翻转课堂教学设计的研究相对较少。Bergmann和Sams在著作Before you flip,consider this中提出了设计时需要考虑的一些因素,比如“学习新软件的时间”和“政府的支持”等。也有的学者表示,为了使学生达到预期的学习目标,在线学习和课堂练习之间的联系是否紧密至关重要。Brame在Flipping theClassroom中提出了四个基本参考理念:为学生提供一个课前了解知识的机会;给予学生渴望上课的动力;提供一种机制评估学生的学习情况;设计对新知识进行巩固提高的课堂活动。基于Robert Talbert所设计的翻转课堂模型,张新明等将翻转课堂的内涵、Bloom的认知目标分类理论以及建构主义学习理论相融合,建构了一个新的翻转课堂模式——基于QQ群+Tablet PC模式,该模式借助了有利工具保证信息沟通、教学过程的流畅开展及个性化指导教学、定制化学习环境的实施。综合国内外的研究状况,翻转课堂的理论框架大致由翻转课堂、信息技术、教学活动、学习环境这四部分组成,它们相辅相成,共同构建出成熟科学的翻转课堂教学系统,如图1所示。

在高校体育教育领域,由于体育课具有偏重于实践教学的同时又兼顾理论教学的特殊性,翻转课堂与高校体育课的融合则需要传统与创新进行双向调整融合,从而获取具有最佳教学效果的课堂模式。传统体育课方面,张跃军、闫磊磊等提出,在采用传统体育教学示范方式的同时,高校体育教学示范还应与大学MOOC体育课程、大学视频公开课、资源共享课程及其他商业网站提供的体育教学视频资源进行有机地结合,合理地利用网络提供的体育教学示范资源,从而实现优质体育教学示范资源的整合。对于信息化课堂,高奎亭提出,翻转课堂与高校体育教学的融合展现出一种完整的教学链条模式,即:线上围绕“问题”进行学习与交流,线下围绕“任务”进行互动、反馈与评价。

三、虚拟环境下的翻转课堂模式在高校体育教学中应用的必要性与价值分析

(一)虚拟环境下翻转课堂模式融入高校体育教学中的必要性

随着信息技术的不断发展,信息化时代的到来,“互联网+”已经渗透在我们生活和学习的各个方面。因此,为了顺应时代的发展与要求,信息化必须融入到教育之中来。而翻转课堂模式颠覆了传统的教学模式,将信息技术与课堂教学相融合,顺应了信息化时代的发展趋势,因此,翻转课堂模式融入到高校体育教学中的必要性可以概括为:

其一,它是高校体育教学发展的必然要求。随着信息化教育的不斷推进,教育教学资源在虚拟网络平台上空前丰富,当然,与高校体育教学相关的网络教学资源也十分丰富,相应地,传统的高校体育教学中主要以课堂上教师讲授演示,学生模仿练习为主,教学模式和手段的单一性和划一性已经无法满足教学和学生学习的需求。而信息化时代的背景下,以虚拟网络为平台的教学模式不断涌现,翻转课堂就是其中之一。翻转课堂模式对传统单一的教学模式进行了逆序创新,以虚拟网络为平台,与信息技术相结合,对课堂教学结构进行了优化,有助于学生更为全面的发展。因此,把翻转课堂模式融入高校体育教学中,是高校体育发展的必然要求。

其二,它是克服高校体育教学实践中存在的问题的必然选择。首先,就高校体育教学的内容而言,在传统体育教学中,教师是教学的主导者,掌控着教学活动的各个环节,包括教学内容的安排,传统教学重视教学大纲的要求,教师在教学大纲的基础上进行教学,讲授的知识只是课本中的基本知识,学生只是被动地接受知识。久而久之,学生对体育运动、动作技能等的掌握和运用能力不足,进而他们的体育运动意识较为淡薄。而翻转课堂利用虚拟网络平台把有关体育基本知识、动作技能等的优质视频、动画等资源供学生学习,为他们提供了丰富的学习内容,激发其对体育运动的兴趣,弥补了传统教学内容的不足。其次,就学生的个性差异而言,从高校学生的地域、民族、家庭背景、生活条件等方面来看,他们个体之间的差异性显著。而在体育教学实践中,很难关注到学生之间的个体差异。在翻转课堂中,学生在课前观看学习资源时,他们能够依据实际情况选择合适的学习时间、地点,控制和调节观看的速度、进度及频率,并根据课前学习过程中发现的疑难问题在课上与教师和同学交流,课后有针对性地进行思考与回顾。因此,翻转课堂能够有效地关注学生的个性差异,并对其进行针对性的指导。它的应用是克服高校体育教学实践中存在的问题的必然选择。

(二)翻转课堂在体育教学实践中的价值

翻转课堂颠覆了传统的教学理念。翻转课堂更强调线上与线下相结合,即线上学生自主学习与线下师生间、生生间的互动和评价,为“关注个体”提供了可实施途径,进一步实现“因材施教”。第二,创新教学流程。该模式把需要学习的新知识的内容与相关的理论阅读放在课前,课上教师进行针对性地指导与答疑,帮助学生们深入理解课前自主学习过程中遇到的问题与疑惑,进而掌握知识。第三,实现了教师与学生身份的翻转。学生由知识的被动接收者翻转为知识的主动吸收者。教师的授课对象也从班级这一整体,转变为班级中的多个个体。在翻转课堂中,教师由课堂的掌控者翻转为引导者、支持者,支持和引导学生的学习。

在教学实践中,翻转课堂具有重大的革新意义。首先,教学观念创新化。为适应数字化的发展变革,高校迫切需要培养一批适应数字化需要的创新人才。其次,教学方法互动化。学生获取知识的渠道发生变化,传统以教学为中心的教学模式,转变为以学生为中心的教学模式,教师由课堂的主导者转变为教学的引导者。此外,学习方式的个性化。学生可根据个人的兴趣爱好、专长等选择所学知识,自由选择教师与教材、自由安排学习的时间和地点、有较强的自主性和独立性。并且教学资源共享,网络媒介、数字终端等平台打破了时空的局限,使得人人都可以享受最好的课程和教师资源。最后,教学手段技术化和学习环境灵活化。教师运动PPT等数字化教学手段直观、形象、生动地呈现教学内容。利用数字化技术,通过通信网络、计算机终端、多媒体工具和各种学习软件等来丰富教学资源。学生的学习环境不再局限于固定的场地、器材,各种电子教室、通讯工具、电子白板等数字化工具广泛应用,取代了传统的固定教学场地。数字化时代,高校体育教育从教学观念到教学环境通过翻转课堂得到了全方位的变革。

四、虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的设计

(一)虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的构成要素解析

构成要素是高校体育翻转课堂的重要组成部分,厘清虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的构成要素成为探索虚拟环境下高校体育翻转课堂模式设计的前提和基础。本研究认为虚拟环境下高校体育翻转课堂模式主要由参与者、课程资源、网络交互平台、网络工具四大要素构成。其中,参与者是由教师和学生组成,他们构成了翻转课堂的主体,课程资源是参与者学习与讨论的对象,网络交互平台为他们提供了必要的网络环境及平台支持,网络工具是参与者学习和沟通的媒介和载体。

1.参与者

该模式中的参与者包括教师和学生。其中,教师主要是由体育教师组成的教学团队,他们在整个过程中扮演着指导者、支持者等角色;学生是全体学生,是学习的主体。虚拟环境下高校体育翻转课堂模式打破了传统体育课堂教学的结构,教师和学生在虚拟环境下借助网络平台和工具,不仅他们之间能够形成有效地学习,学生与课程资源、学生与学生之间也能够建立联系与形成有效地学习。

2.课程资源

课程资源是教师进行教学活动的主要内容,同时也是学生进行学习的主要对象,主要是由课内基础知识和课外优质学习资源构成。课程资源是整个教学过程中的关键与核心。具体来说,课内基础知识主要是按照课程标准及教学大纲所规定的教学内容,主要包括基本概念、方法、动作要领等;课外优质学习资源主要包括优秀运动员的比赛视频、AR演示、三维动画等。其中,课内基础知识需要教师根据学生的认知水平和先期知识对其进行加工和处理,制作教学视频、PPT等安排教学;课外优质学习资源是教师运用信息技术将优秀比赛视频下载下来,并制作成教学视频上传至虚拟空间供学生学习。

3.网络工具

网络工具在翻转课堂教学活动中起着中介作用,它是教师与学生交流与沟通的桥梁和媒介。信息技术的发展为翻转课堂模式的实施提供了便捷的工具,有助于教师有效地进行教学,学生更好地进行探索及自主学习。主要有PPT课件、视频、音频、Flash动画等多媒体工具;Wechat、e-Mail、QQ等通讯交流工具;上传下载、搜索引擎、浏览器、软件等学习工具;虚拟空間、聊天室、讨论区等交互工具。

4.网络交互平台

信息化技术的发展为教学模式及学习方式的变革提供了契机,同时具有开放性和交互性特点的网络环境也为其提供了便捷的平台支持。网络交互平台可以为教师和学生提供合作、交流、共享等网络环境,有助于翻转课堂的有效实施。具体来说,虚拟环境下高校体育教学的新模式——翻转课堂模式即以信息化技术和网络环境为平台,实现教学流程的翻转,促进学生的有效学习。

(二)虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的设计依据

1.知识性层面

知识性层面体现了虚拟环境下高校体育翻转课堂模式设计的根本目的,基于该层面的设计能够吸引学生参与和积极学习,同时为他们提供多种学习工具和资源的支持。在传统高校体育教学模式中,教师在整个教学过程中扮演着领导者、权威者等角色,采用“填鸭式”教学模式,学生只是在教师权威领导下的服从者,他们长期在这种环境下进行被动地学习,学习的积极性受到影响和压制,学习的热情不高。而虚拟环境下高校体育翻转课堂模式则是将传统的“先教后学”转变为“先学后导”,在网络虚拟环境的支持下为学生提供了一个合作的、共享的、互动的学习空间,学生能够随时随地进行课前自主学习,也可以借助网络工具和交互平台与同伴和老师进行沟通与交流。此外,学生也还可以根据自己的兴趣随时学习平台所提供的多种学习资源,进而提升他们的学习效果,增强其自主学习的积极性。

因此,教师要为学生提供丰富化的学习资源,同时学习资源的形式要多样化。在制作教学视频时,如果仅仅局限于把长视频剪辑成短视频上传至网络平台供学生观摩学习,很难激其学习兴趣,不能达到预期的教学效果。同时,教师在制作教学视频时要结合文字说明、动画、图片、AR等形式的资源,以促进学生的学习。

2.技术性层面

技术性层面是虚拟环境下高校体育翻转课堂模式设计的关键环节,它是整个教学活动的技术及平台的支撑。知识性层面目标的实现需要借助信息化技术及网络工具的支持,以增强知识的集聚,促进学生对知识的理解与掌握。

翻转课堂模式要充分利用具有開放性、兼容性等特点的网络平台的优势,让学生在进行在线学习的过程中能够有更为轻松、愉快、自由的学习体验,在一定程度上进一步激发学生的学习热情。此外,还需要为学生提供方便、快捷、易操作的网络工具和学习平台支持他们的在线学习,诸如下载工具、协作工具、学习软件及交互工具等;虚拟学习空间、AR仿真模拟演练室等在线学习平台,让学生在理解学习基本动作要领以后,能够及时运用和检验学习成果,从而进一步巩固动作及技术要领。

(三)虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的架构

虚拟环境下高校体育翻转课堂,是利用数字化技术,通过通信网络、计算机终端、多媒体工具等教学资源,来进行体育教学设计的一种创新教学手段。教师将体育课堂教学设计制作成视频,将视频提交上传。学生在课前通过在线观看教学视频,对新的知识和运动技能进行自主学习,将习得的运动技能制作成视频上传在线平台。课上在线交流,讨论如何掌握正确运动技能,达到教学任务、目标,实现对课堂的翻转。课后对运动技能的进一步巩固提高。综合评价:形成性评价与终结评价结合,大数据记载与评价自动化。图2展示了虚拟环境下高校体育翻转课堂的模式架构。

本文针对体育课实践与理论相结合的特点设计,在与翻转课堂相结合时创新性地采用了“一节内容,三个阶段”模式,即将一节体育课的内容分为课前、课中、课后三个阶段。这样的设计不仅能够克服传统体育课的课上、课下之间出现断层的困难,并且可以解决一般翻转课堂存在的课后练习无法检验的问题。在解决问题的同时,保留了传统体育课上教学互动的特点,利用翻转课堂的优势进一步实现对每个学生个体的关注与教学。

(四)虚拟环境下高校体育翻转课堂模式的解析

1.课前准备阶段

首先,就教师而言,在课前阶段,教师需要完成教学资料(视频、PPT、电子教案等)的准备工作。在此期间,一方面,教师要依据教学计划和目标,明确所要教授的课程内容以及学生所要掌握的知识,并根据其特点进行资料的整理与加工。通过运用信息技术手段把教学内容制作成PPT课件,并将所涉及的技术动作的要领用Flash动画、三维图解等形式进行呈现。同时,为了使动作要领更直观呈现出来,教师还可以对奥运冠军比赛时的视频进行录制、编辑和处理,制成教学视频并附之相应的文字讲解,通过慢放、回放、动作分解等形式将技术动作更准确地表现出来,使学生能够更清晰地学习到技术要领。为了调动学生学习的积极性,提升他们的立体感及形象思维能力,对于技术难度较大的动作(如背越式跳高过杆、跨栏、篮球投篮动作等),教师可以运用三维动画技术并附之以运动轨迹、文字说明等,将技术动作直观形象地展现出来。另一方面,教师要把已制作好的教学课件、授课录像上传到网络平台,在上传授课录像的同时,为了便于学生们更清晰地观察动作细节,电子动画也需要被上传。

其次,就学生而言,在课前阶段学生则需要对教师上传的教学课件及视频进行课前的预习,通过查看课件、电子动画和观看视频,学生在大脑中对将要学习的技术动作形成正确的印象,并根据自身的理解情况记录下疑难问题,同时学生可以通过自主阅读书籍和上网查阅资料解决一些问题,对于那些自身难以解决的问题要做好标记,以便课上能够获得针对性的解答,从而更彻底地理解新知识点。此外,课件的作用主要是助于学生们对理论知识的理解,授课录像则是通过声音和图像带动学生的兴趣,辅助课前预习。体育教学的课前阶段主要在于对课堂知识的提前预习和自主学习,为课堂上高效率的答疑解惑奠定基础。

2.课中交互阶段

该阶段主要涉及两个方面的互动,即师生之间的互动以及生生之间的互动。一方面,教师与学生之间进行授课教学的互动与交流。教师要依据教学计划及目标,明确学生在课堂上需要完成的学习任务。结合课前的教学资料,教师通过实物演示、AR演示等进行完整快速的教学。在此过程中,学生根据在预习过程中遇到的疑难问题对教师进行提问,教师则需要对学生在预习过程中存在的疑惑进行解答,从而促进学生对知识的理解。另一方面,学生与学生之间的互动。教师依据学生提出的问题的不同类型进行归类,并按照问题的类型进行分组,把提出相同类型问题的学生分为一组,各小组成员在组内针对问题进行交流与讨论,通过学生之间思想的相互碰撞,从而进一步实现对知识的深入理解。

现场演示不同于课前的录像,师生以及生生之间有了更多的互动与沟通,此时学生更有带入感,与传统体育课堂类似,教师演示的过程中对学生提出的问题进行即时讲解,有助于加深学生对疑难处的理解。此外,教师还可以运用AR技术在网络环境中创建一个“虚拟空间”供学生进行仿真练习。学生可以随时进人“虚拟空间”中进行练习,对于高难度动作,他们可以在该空间内进行分解动作的仿真练习,有助于学生对于技术动作的掌握。引入AR技术可以进一步克服翻转课堂相较于传统课堂缺失带人感的缺点,能够让学生完全融入课堂,仿佛身处于教师身旁,跟随教师的指导一同训练学习。课上的学习为学生提供了深入理解新知识的道路,通过引入AR技术,传统课堂与翻转课堂在学生学习体验上的差距大幅度缩小。

3.课后巩固阶段

在课后巩固阶段,教师布置习题并在批改后給出对应评价,学生通过习题复习课堂知识,在得到老师评价后可对自己的不足进行更正和对知识进行进一步巩固。传统体育教学里,习题大致分为理论习题和实践习题。传统模式下,教师不仅要对每个学生的实践作业进行评估,还要亲力亲为地批改各个学生的理论作业。然而,当体育课与虚拟平台进行结合时,利用平台的自动化优势,将理论作业使用平台功能进行批改,不仅方便快捷,也可以让学生有即时的习题反馈,避免出现传统模式下反馈周期长,学习效果差的情况。而教师的审核环节可以避免普通翻转平台的学生作业抄袭现象。考虑到体育实践习题的特殊性,学生的实践作业需要通过上传视频进行提交,教师可观看视频进行评估,这样可以在保证课后与课上的连续性的同时,不占用教师过多的精力,例如统一组织学生进行评估。通过课前、课中、课下三个合理的阶段设计,这节体育课的知识经过自学、教学和复习,最后达到掌握的状态,学生的课上以及课余时间也得以流畅地紧密结合起来。

翻转课堂对于体育教师而言,意义也不容小觑。传统模式的体育课需要教师花费过多课堂时间给学生讲解比赛规则或技术动作示范。而体育课主要是让学生运动,在实践中理解原理,而不是坐着看和听,这样则是违背了体育课的初衷。因此,教师录制教学视频,学生能提前掌握一定的知识,能够在课堂上迅速进入训练学习状态,而不需要浪费大量时间熟悉基本常识。本文提出的教学模式能够通过课上、课下的深度融合进而形成一个有序、连贯的学习过程。

五、结束语

本文提出了一种基于虚拟平台的高校体育课翻转课堂授课模式。架构于虚拟平台上的翻转课堂可发挥互联网信息互通优势实现资源共享;课前,教师上传新知识有关资料,学生在课前获取到新知识进行提前预习;课中,学生根据课前预习情况,针对自身的疑惑与教师和同学进行交流互动,从而实现课堂上因材施教的答疑教学;创新性地使用AR技术,进一步缩小学生在翻转课堂的体验与传统体育课之间的差别;课后,学生完成教师布置的练习,并通过平台自动批改理论作业与教师审核实践作业相结合的方式,对学生进行及时反馈指导;强大的信息存储能力也为学习者提供了一个回放温习的渠道。

展望未来体育翻转课堂的发展道路,在严格遵循科学教学环节、大力发展信息化体育教学的大环境下,高校需要在落地实践中逐渐完善对教师新设备使用的培训,以及在学生中推广虚拟教学平台,从而实现科技产业与教育事业的完美结合。

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