深度学习视角下的高中数学翻转课堂教学模式研究

■ 延安大学数学与计算机科学学院 李应鹏 李 钰

1 深度学习的内涵

深度学习作为学习科学的一个新分支，近年来成为教育研究者关注的热点话题。目前对于深度学习的研究大多是通过与传统教育的比较中得出的结论，因此目前对深度学习的概念界定还未统一。美国学者Ference Marton和Roger Saljo提出了高效率、深层理解和批判性整合知识的深度学习概念。此后，国内学者从不同的角度界定了深度学习的相关概念。黎加厚认为，深度学习是学生在知识理解的基础上，对新知识进行有选择性的学习，把所学的新知识融合到原有的知识体系中，主动进行知识探索和问题解决的学习方式。柴少明等认为，深度学习一般产生于真实的社会情景里，需要教师根据实际情况设计问题和有意义的学习任务。总之，深度学习是培养学生深度理解、批判性思维、整合思维、创新性解决问题能力的一种高效的学习方式。

2 深度学习与翻转课堂的融合

教学媒介的发展带来了教育方式的重大变革，翻转课堂应运而生。它颠覆了传统教学顺序和学生接受知识的习惯，和传统课堂比较，翻转课堂不受时间、空间的束缚，学习者能够不用进入教室听课，只需在课堂上进行练习巩固即可，学习者有更充足的时间进行讨论交流，解决学习中遇见的问题。目前，翻转课堂的教学效果得到普遍认可，学者以为发展翻转课堂应把关注的重点放在教学形式、教学过程、教学方法的改革中。目前对于翻转课堂的教学设计，停留在学生课前视频观看、课中辅导问题及课后的学习评价，设计的主要要素是教学资源、课堂活动和目标评测，存在着课前视频学习效率不高，缺乏学习策略和师生互动性不强等缺点。现开展的翻转课堂模式中指出课前需要学生进行自主学习，但未对此阶段的学习进行相应的指导。许多学者强调通过以问题为导向开展课堂活动，对于不同课堂活动如何让开展有针对性的教学设计并未进行更深入的探讨。鉴于此，本研究把深度学习理论作为指导，对翻转课堂进行更为深层次的探索，搭建深度学习理论指导下的高中数学翻转课堂教学模式。

3 高中数学高效翻转课堂构成要素

3.1 自主学习阶段学生的高程度学习投入

翻转课堂模式下课前学习时学生处于自主学习阶段，此阶段学生学习投入程度高有利于学生提前进入学习状态，进而可以促进对数学知识的吸收。课前自主学习阶段学生的高程度投入是翻转课堂实现高效率教学效果的关键。总之，高效的翻转课堂的影响因素之一就是通过教师设计合理的学习情境来激励学生进行高程度的学习投入。

3.2 以问题为导向的教学活动设计

课堂教学活动在翻转课堂模式中处于自主学习阶段之后，课堂教学活动是学生在自身知识体系内部建立新旧知识连接和和学生综合能力提高的重要途径。研究显示，以问题为导向的教学活动更能促进学生对所学内容的深度体会和理解。所以，课堂教学活动需要以一种更为能动的认识活动形式展开，必须关注学生问题解决的学习需要。也就是说，以问题为导向的教学活动设计是不可缺少的。

3.3 非线性化的知识组织模块

知识的组织模块通常包含四个形式：线性的、分支的、网状的、模块化的。网状与分支知识组织模块更有利于学习者进入深度学习的状态，也是翻转课堂的最好的知识呈现形式。分支知识呈现结构有助于学习者进一步深度发掘和吸收知识，网状知识呈现结构有助于拓宽知识的广度，实现知识在不同领域的迁移。

3.4 课程评价体系多样化

翻转课堂教学模式分成课前自主学习和课堂答疑解惑两个环节，强调把培养学生的综合学习能力作为关键，，对其教学评价方式、评价主体、评价内容应更具多样化。教学评价不应只停留在关注学习结果，还应更多聚焦于形成性评价。评价的主体除了学生本身以外，还包括教师家长甚至同伴。除此之外，教学实践活动、基础知识技能、师生互动的积极性等都是需要关注的评价内容。多样性的课程评价体系是确保翻转课堂教学高效的关键因素之一。

4 深度学习理论指导下的高中数学翻转课堂教学模式

本次研究以某高中高一学生为实验对象，高中数学A版必修一第二章《基本初等函数》内容为例，开展基于深度学习理论的指导下的翻转课堂教学模式研究。使用Moodle学习管理平台为学习工具，随时对学生的学习状况进行监督和观察。

4.1 课程前期学习内容分析及教学程序设计阶段

本章内容主要讲解指数函数、对数函数和幂函数3个模块的内容，通过学习，加强学生对基本初等函数的理性认识。本章内容课时安排总计14课时，教学内容按照教材顺序按节展开，并且每小节都附带详细讲解视频。授课教师每次课后将作业发布在对应网站上，待学生完成后，根据作业批改结果和学生高频错误点进行学习效果分析，进而了解学习者的学习情况。可以设置小测试，通过测试，学习者可以对自己的学习状态有一个比较深入的认识。最后，通过“课程论坛”模块，学习者对所学的内容进行讨论和课后反思。学习者发布的课后反思不仅能够帮助了解自身的学习情况，而且能成为教师进行科学评价的重要参考因素。

4.2 基于问题导向教学活动设计阶段

为了帮助学生明确学习的目标和学习的重难点，采用问题导向的教学设计很有必要。教师于网站上，在指数函数、对数函数和幂函数的讲解视频中，将每节知识点的重难点和学习目标展示在出来，帮助学生理性认识课程的重难点，带着相关问题去听课，最后达到深度学习的效果。以问题导向的教学设计是帮助学生进入深度学习状态的重要途径。因此，教师的任务是紧密联系教学大纲，为学习者分析出准确的学习目标和学习重难点。基于问题导向的教学设计能够激发学生的学习热情，而且，教学设计中问题导向越清晰，对于学生进行自主学习的帮助越大。在深度学习理论指导下的高中数学翻转课堂中使用问题为导向的教学设计对于提高教学效果意义重大。

4.3 深度加工多样化教学资源阶段

翻转课堂的学习资源分成两类：一类通过网络资源，以精品课等资源为主；另一类是教师根据实际情况，结合不同知识特点自主设计的原创资源。课堂教学时，教师要针对学生观看教学视频的情况及大多数同学出现的问题进行分析和指导。设计稍有难度的课堂作业，组织学生通过小组合作的方式完成作业。小组讨论结束后，要求每个小组派出一个代表展示结论，并叙述获得结论的过程。最后，教师鼓励各个学习小组通过组内讨论的方法，互相对其他小组进行评价。实施过程中，教师不仅要掌控好课堂的秩序，激励学生积极交流发言，也要对学生的讨论结果和评价进行总结。在这个阶段，每位学生都能参与学习活动，在和小组成员的讨论交流中，促进了学生的沟通能力，对其他小组的讨论成果也会给予更为客观公正的评价。学习者通过翻转课堂模式参与到知识学习的活动中，能够提高对新学知识的理解程度，也有利于深度学习的实现。

4.4 科学评价阶段

对学习者的学习情况进行价和反馈是促进学习者深度学习的重要步骤，因此，教学时应注意评价与反馈的合理性与科学性，教师结合对于学生的日常观察和学生的实际学习情况采用科学的方式评价学生的学习情况，进行教学评价时要注意评价的技巧，正确评价的同时不要打击学生的学习积极性。课堂教学阶段，教师可以采取鼓励性的评价，也可以通过分组，让学生进行组内互评。课程教学结束后，教师应及时公布对学生的整体性评价，激励优秀学生继续努力，提示落后的学习者积极学习。

通过《基本初等函数》翻转课堂教学模式的教学实践，可以看出，翻转课堂的教学模式能够激发学习者的学习兴趣，培养学习者的自主学习能力，发展学习者的批判性学习思维，提升学习者的学习效率。翻转课堂能够促进学习者进行差异化学习，学习者在翻转课堂模式下能主进行新旧知识的联系和构建。深度学习理论指导下的高中数学翻转课堂教学模式中，能够体现教师的主导地位，教师在教学过程中更关注学生自主学习能力和解决问题能力的培养。翻转课堂模式突出学生的主体地位，学生学习兴趣得到激发，学生不再是被动数学知识，而在课程学习中主动进行知识学习，并且通过课堂上的小组合作交流，学生可以分享和解决学习中遇见的困难，完成对知识进一步内化和吸收，最后深层次理解知识，达到深度学习的状态。