近年来数字技术和互联网技术突飞猛进，正在迅速影响和改变着人们的生活和学习方式 。在学习方面，仅从书本获取知识已经不能满足人们的需要，以便携式平板电脑和智能手机为代表的信息化设备已经成为了人们生活和学习中不可或缺的部分 。科技的进步也必然带来教学模式的发展和进步，翻转课堂教学模式和微课程这些教学新概念也逐步出现在广大教师的视野中，它们带来教学方式和学习方式的变革 。
1.1 课堂教学的新模式——翻转课堂
我国教育模式（特别是基础教育模式）的发展，到目前为止大致经历了3个阶段 ， 它们是重知识、以教师为主体的单一模式阶段，以学生为主体的探索中的多模式阶段，互联网环境下的以学生为本的教学模式蓬勃发展阶段 。在互联网环境下的以学生为本的教学模式下，整合应用数字技术和翻转课堂教学模式是当前逐渐得到重视的一种全新的教学模式 。
1.1.1 关于翻转课堂的故事
在基础教育界，翻转课堂的出现起源于美国科罗拉多州落基山林地公园高中两位化学老师（如图1.1所示）的尝试 。作为该高中化学教师的乔纳森·波尔曼（Jon Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams）在教学中经常受到一个实际问题的困扰，那就是他们的一些学生由于学校离家太远而需要花费过多的时间乘车上学，同时一些学生由于生病等各种原因而无法按时前来上课 。这样就导致学生错过正常的教学活动，从而跟不上教学进度的情况 。为了解决此类问题，他们在2007年前后开始使用屏幕录制软件录制PowerPoint演示文稿和教师实时讲解的视频，将这些视频上传到网络以供学生下载观看 ， 从而帮助那些缺课的学生补课 。
图1.1 翻转课堂起源于美国的两位化学教师的尝试
更具有创造性的是，这两位老师并未将这种学习方式仅仅用在对缺课学生的补习上，他们逐渐尝试让学生在家看视频听讲解为基?。?节省出课堂上的时间用来让学生完成作业或实验，教师在课堂上对完成作业或实验有困难的学生提供帮助 。乔纳森·波尔曼和亚伦·萨姆斯在其著作Flip Your Classroom Reach Every Student in Every Class Every Day中分享了他们的心得，这种教学模式被媒体热烈报到，从而为大家所知晓并引起了社会各界特别是教育界的的广泛关注，越来越多的教师投入到翻转课堂这种全新教学模式的探索和应用之中 。2011年，这种教学方式被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革 。
翻转课堂这种教学模式虽然在2007年就出现了，但其影响力最终扩展到全美乃至全球却是在三年以后，使这种教学模式影响力快速扩大的则是“可汗学院”的出现和快速发展 。“可汗学院”是2004年由孟加拉裔美国人萨尔曼·可汗（Salman Khan）创立，其创建之初的目的是为了给亲戚家的小孩学习数学进行辅导 。出于这种目的，萨尔曼·可汗录制了数学方面的教学视频并将其放到了网站上 。这些视频除了给亲戚家的小孩提供远程学习辅导外，还可以供其他人士免费观看和学习 。除了视频之外，他还对视频的内容进行了补充 ， 主要是增加了互动学习的软件，以方便学习者在学习后进行练习 。
到2007年，萨尔曼·可汗创立了一个非营利网站，该网站利用教学视频讲解各个学科中的教学内容，讲解网上观众提出的各种问题 ， 并提供在线练习、自我评估和学习进度自动跟踪等工具 。2009年，萨尔曼·可汗辞去其原有的工作，全身心地投入到网站的维护和运营中，同时将网站正式命名为“可汗学院” 。2010年秋，“可汗学院”受到了比尔·盖茨的关注，获得了“比尔和梅林达·盖茨基金会”以及谷歌公司的资金资助，从而使“可汗学院”不仅在教学视频质量和支持工具上有了进一步的提升，更重要的是扩大了其影响力 。“可汗学院”中文版官网首页如图1.2所示 。在美国数学教育界，萨尔曼·可汗犹如宗教界的摩西一般受人崇拜 ， 他的超级粉丝比尔·盖茨说：“可汗是将科技应用于教育的先锋，他开启了一场革命 。”如图1.3所示 。
图1.2 “可汗学院”中文版官网首页
图1.3 萨尔曼·可汗与比尔·盖茨
随着“可汗学院”的出现，基础教育的教学方式也发生了改变 。学生可以晚上在家观看“可汗学院”的数学教学视频，第二天回到教室做作业，遇到问题时则向老师和同学请教 。这种方式解决了翻转课堂推广的最大的障碍，就是教师无法制作大量适合的视频的问题，从而降低了教师进入翻转课堂的门槛，推动的翻转课堂这种教学模式的普及，使这种教学模式走出了北美地区 ， 进入了全球教育界的视野 。可以这样说，萨尔曼·可汗凭借简单的教具和普通软件，颠覆了美国乃至全球的在线教育，发起了一场教育模式的革命 。
1.1.2 翻转课堂的内涵与价值
翻转课堂教学模式是一种混合式的学习方式，学生通常在家里通过视频课程在线学习新知识，而课外作业被带到了课堂 。课堂里老师提供的是对学生的个性化指导和师生互动，而不是传统的授课 。这是一种与传统的“老师白天在教室上课、学生晚上回家做作业”的方式正好相反的课堂模式，因此被称之为“翻转课堂”（the Flipped Classroom），国内也有学者将其称为“颠倒课堂” 。翻转课堂是将学生学习的决定权从教师的手中转交给了学生，教师不再像传统授课那样在课堂的时间内讲授知识，知识的学习需要学生在课前通过观看视频、听播客和阅读电子书等方式来自主完成 。课堂中的宝贵时间，学生用来在教师的支持下聚焦于疑难问题的解决，通过主动的基于项目的学习，共同研究解决知识的内化和应用中所面临的问题 。
翻转课堂教学模式是一种颠覆性的教学模式，其强调学生主体性回归的机制创设，彰显了学生是学习的主人的学习文化 。学生在学习过程中可以自主确定视频资源的学习时间、节奏和频率 ， 这样可以保证所有学生的学习机会 。这种教学模式增加了师生互动和生生互动的时间，能够有效地促进问题的解决 。在这种教学模式中 ， 教师的角色不再是知识的传递员，而是转变为学生发展的促进者，课堂也从个别外向型学生的秀场转变为所有学生的创造场 。翻转课堂的教学模式强调课前的学习和课中学习的整体性设计，是学习理论与信息技术发展与整合的产物，有效地促进了碎片化时间的利用 。翻转课堂需要视频课程，视频课程具有微型化和便民化的特点，同时要求课程评价反馈要及时 。
与传统的教学方式相比，翻转课堂教学模式有它独有的价值 。学生在学习时，希望老师在场的时候是自己做不出作业、老师能够提供回答和帮助的时候，翻转课堂很好地回应了学生的这种要求 。在翻转课堂模型下，学生是自己学习的主人，掌握着学习的节奏和步调 。在当前信息化环境中，翻转课堂这种教学模式的价值体现在充分适应了学生学习的特点，可以帮助学业负担本来就很重的学生充分利用时间 ， 学生可以根据自己需要灵活地进行选择性学习 。翻转课堂的价值还体现在其能够改变传统教学模式下好学生得到最大的关注，其余学生被动听好学生和教师对话的局面，让基础薄弱的学生也能得到照顾，同时教师也能从重复性的教学活动中解放出来 ， 打破了教师对课堂的主宰地位，使得学生能够自主掌握学习进程 。
翻转课堂教学模式整合了面对面教学与在线学习的共同优势，及时释疑，增加了师生的互动，改变了课堂的管理，课堂上不存在对课上不专心听讲学生的管理问题，喜欢闹堂学生也失去了观众，这使许多传统课堂教学模式中的管理问题消失了 。这种模式使课堂变得透明开放，社会和家长能够通过轻点鼠标更加方便地了解学习教育的内容，方便学生与家长的共同学习，促进学生与家长的交流，促进学校教育与家庭教育的协同合作 。另外，翻转课堂打破了学生同步学校的桎梏，能够有效地帮助所有学生最终实现学习目标 。特别是对于缺少合格教师的农村边缘地区的学习，翻转课堂教学能够起到一定的替代作用 。
在中国，翻转课堂这种教学模式实际上是古已有之，平常强调得很多的课前预习和自主学习，课中教师答疑解惑的这种教学模式已经具有了翻转课堂的基本的特征 。当前对翻转课堂教学的强调，在于当前乃至未来的翻转课堂将充分地利用数字和网络技术来进行，立足于培育适应未来数字化环境的人才 ， 借助于数字技术，教师将有关视频放置于网络上，形成系统的教学网络资源 。学生可以在课前根据自己已有的基础进行选择步骤和选择内容的学习 。当教学资源达到一定量 ， 能够形成网络云环境时，翻转课堂教学就更能有利于学生学习的主体探究性与学生的个性化发展 。
1.1.3 翻转课堂教学模式的操作流程
不同的教学模式都具有其独特的操作流程，操作流程指的是在时间上展开的逻辑步骤以及每个步骤中教师与学生的主要行为活动，它是教学模式的外在表现形式，内部蕴含着与其模式相对应的教学设计和教学策略 。翻转课堂这种新兴的教学模式，颠覆了传统的教学过程 ， 深深地打上了信息技术烙印 。它将知识的传递放在了课外，学生借助于云环境等信息技术手段获取老师制作的微视频以及学习任务，自主完成知识的建构 。课堂则成为他们探讨问题、师生之间深入交流和小组协作探究、获得个性化指导和完成知识内化的场所 。与传统的课堂教学相比 ， 翻转课堂有着颠覆性的变化和典型特征 。
根据建构主义理论，“学习是建构内在的心理表征的过程，学习者并不是把知识的外部搬到记忆中 ， 而是以已有的经验为基础，通过与外界的交互作用来构建新的理解 。”教师是教学过程的组织者、指导者和意义构建的帮助者，学生则是知识意义主动构建者 ， 教材所提供的知识则是学生知识意义构建的对象，媒体是用来创设请教、进行协作学习和会话交流，也就是学生主动学习和协作探索的工具 。因此 ， 翻转课堂教学流程设计，应该遵循关注学生发展、以学生为主体、关注学生的个体差异和强调课堂互动交流的有效性等基本原则 。
翻转课堂这种教学模式的操作流程根据学科特点和教学任务会有所不同，典型的翻转课堂的教学操作流程，如图1.4所示 。
图1.4 翻转课堂教学操作流程
在翻转课堂教学模式下，学生最主要的获取新知识的渠道是课下的自主学习 。在教学过程中教师要首先对自主学习的环境进行设置，使其支持学生课下的学习过程 。在课前知识获取模块，教师要根据教学内容和教学目标明确学生学习任务，设计制作微视频并提前发布微视频，让学生明确学习任务（如给学生发放学习任务单） 。学生利用课余时间观看视频 ， 学习和掌握基础知识并完成相关学习内容 。
【课堂教学新模式——翻转课堂和微课】在翻转课堂中，对学生学习最有益的改变体现在课堂内的活动中 。微视频能够以知识点为单位进行制作，学生课前的学习是一种碎片化的学习 ， 课堂教学的作用则是将这些知识碎片系统化，让学生做到融会贯通 。翻转课堂将知识的传递移到了课前，课堂上实际上是知识内化的过程 。教师在课堂上充分利用学生课前学习产生的疑问，确定问题 ， 开展合作探究活动，利用情境、协作和交流等学习环境要素发挥学生的主动性、积极性和创造性，帮助学生在这些具体的环境中应用学习到的知识，从而实现知识的内化 。