基于SPOC的地圖學(xué)課程深度教學(xué)模式研究

王芳 錢樂祥 謝學(xué)通 駱仁波 郭冠華

[摘 要]地圖學(xué)課程面臨信息技術(shù)支持的學(xué)科交叉帶來的知識(shí)量大、課堂時(shí)間有限和實(shí)操實(shí)驗(yàn)多等問題。構(gòu)建基于SPOC平臺(tái)的教學(xué)模式可以整合在線和離線學(xué)習(xí)過程，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立和探究式學(xué)習(xí)，以達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。以廣州大學(xué)地理學(xué)院地圖學(xué)課程為例，構(gòu)建深度教學(xué)模式，將前端分析、課程組織、過程組織、形成性評(píng)價(jià)等整合到地圖學(xué)教學(xué)過程中，翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的教學(xué)過程，改變教學(xué)結(jié)構(gòu)，注重學(xué)生互動(dòng)和反思，進(jìn)而提高學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)造和遷移能力，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。

[關(guān)鍵詞]SPOC;混合式教學(xué);深度學(xué)習(xí);地圖學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）12-0100-03

2017年，中共中央辦公廳和國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》中明確提出，要加強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力、合作能力、創(chuàng)新能力和專業(yè)能力等關(guān)鍵能力的培養(yǎng)[1]。這些能力的形成源于知識(shí)的轉(zhuǎn)移和高階思維的形成。指向知識(shí)轉(zhuǎn)移和關(guān)鍵能力培養(yǎng)的深度學(xué)習(xí)，以及相應(yīng)的深度教學(xué)模型研究是高校教育改革的重點(diǎn)之一。

MOOC/SPOC（Massive Open Online Courses /Small Private Online Course）作為新型在線混合教學(xué)模式，影響了全球高等教育的改革與發(fā)展[2]。該教學(xué)模式利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，改變了高校學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教育方式，為學(xué)生由淺學(xué)向深學(xué)轉(zhuǎn)變提供了資源、環(huán)境和思想上的支持[3]。MOOC/SPOC教學(xué)模式的探索和應(yīng)用，已成為新時(shí)期我國高等教育改革的重點(diǎn)和突破點(diǎn)。

地圖學(xué)是一門綜合研究地圖基礎(chǔ)、地圖制圖和地圖應(yīng)用的理論和方法的課程[4]。它是遙感、測(cè)量和地理信息科學(xué)本科專業(yè)的核心課程，也是地理科學(xué)、資源環(huán)境、城鄉(xiāng)規(guī)劃以及土地管理的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程具有以下特點(diǎn)：1.多學(xué)科整合，滲透力強(qiáng); 2.理論和應(yīng)用并重; 3.內(nèi)容更新速度快[5]。由于該課程知識(shí)點(diǎn)多，技術(shù)性強(qiáng)，為了保證教學(xué)的進(jìn)度和教學(xué)質(zhì)量，大多數(shù)高校采用“教師講授為主”這種最有效的知識(shí)傳授模式。該模式在讓學(xué)生掌握地圖學(xué)基本理論和方法上的效果是顯著的，但是在提升學(xué)生高階思維能力，讓學(xué)生利用所獲得的知識(shí)來分析問題和解決問題方面就稍顯不足。

當(dāng)今的地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)迅速發(fā)展，沖擊著傳統(tǒng)的地圖理論和教學(xué)模式。開展支撐地圖學(xué)深度學(xué)習(xí)的SPOC混合教學(xué)模式研究，以提高學(xué)生高階思維能力為目的，改變傳統(tǒng)教學(xué)過程和教學(xué)結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生達(dá)到對(duì)知識(shí)的深度理解，提升學(xué)生解決問題的能力，是當(dāng)前地圖學(xué)課程改革的首要任務(wù)。

一、相關(guān)理論

（一）深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)的思想可以追溯到美國教育心理學(xué)家布魯納在認(rèn)知領(lǐng)域中對(duì)認(rèn)知目標(biāo)維度的劃分，即知道、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)，從淺到深的認(rèn)識(shí)過程隱含了“學(xué)習(xí)”存在深淺層次之分[6]。國內(nèi)學(xué)者認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)意味著學(xué)習(xí)者可以在理解的基礎(chǔ)上批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，將其整合到原始的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，并能夠?qū)⒃S多思想和事實(shí)聯(lián)系起來，把現(xiàn)有知識(shí)遷移到新環(huán)境中，制定決策并解決問題[7]。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的主動(dòng)理解而不是被動(dòng)地記憶，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的批判性思維而不是被動(dòng)接受知識(shí)，強(qiáng)調(diào)新舊知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)而不是孤立地分析[8]。深度學(xué)習(xí)是一種主動(dòng)的探究式學(xué)習(xí)方法，要求學(xué)生能進(jìn)行深入的信息處理，主動(dòng)地知識(shí)構(gòu)建，形成批判性的高階思維，以此來培養(yǎng)有效的知識(shí)轉(zhuǎn)化和遷移能力以解決復(fù)雜的實(shí)際問題。

（二）深度教學(xué)

學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生取決于教師的深度教學(xué)。深度教學(xué)是教師基于所授知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，深刻理解知識(shí)和深加工知識(shí)，在了解學(xué)生的前結(jié)構(gòu)（知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)等）的基礎(chǔ)上，進(jìn)行“有限教學(xué)”，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立探索;深度教學(xué)讓學(xué)生充分參與教學(xué)，進(jìn)行 “多元教學(xué)”，突出學(xué)生學(xué)的主體地位，讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué)，主動(dòng)地發(fā)生知識(shí)轉(zhuǎn)化與遷移;學(xué)生在積極狀態(tài)下學(xué)習(xí)，能激發(fā)學(xué)生積極的情感體驗(yàn)，提高學(xué)生深度學(xué)習(xí)的歸屬感與成就感。通過深度教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生完成從符號(hào)學(xué)習(xí)到對(duì)學(xué)科思想和意義系統(tǒng)的理解和掌握，并導(dǎo)向?qū)W科素養(yǎng)的培養(yǎng)[9]。在深度教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)習(xí)的不同階段，將學(xué)生的學(xué)和教師的教劃分為四個(gè)部分：學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，知識(shí)處理與構(gòu)建，知識(shí)遷移與應(yīng)用，評(píng)價(jià)與反思。

（三）SPOC

大規(guī)模在線開放課程（MOOC）是基于課程論以及互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)智能發(fā)展起來的一種新興的在線課程格式，MOOC課程的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)課堂教學(xué)主導(dǎo)高校課程教學(xué)的方式[10]。 但是，MOOC中存在高注冊(cè)率-低結(jié)業(yè)率，基本上沒有師生互動(dòng)，學(xué)分認(rèn)證難，學(xué)術(shù)誠信以及學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)難等問題，使得其教學(xué)效果一直存在爭議。

SPOC（Small Private Online Course），小型限制性在線課程，是后 MOOC（大規(guī)模在線開放課程）時(shí)代的一種典型課程范式，它具有小眾化、限制性、集約化等特征。SPOC技術(shù)因其能為認(rèn)知、資源、情境、交互、評(píng)估等多方面提供平臺(tái)支撐，使得在線教學(xué)與實(shí)體課堂教學(xué)能進(jìn)行深度集成，構(gòu)成了一種新的混合教學(xué)模式。該模式已經(jīng)成為深度教學(xué)的重要途徑，是目前高校教育深度教學(xué)模式研究中最具潛力的研究方向[11]。構(gòu)建基于SPOC的深度教學(xué)模型，可以克服MOOC和傳統(tǒng)教育的弊端，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，解決問題能力和批判性思維，進(jìn)而提高高等教育質(zhì)量。

二、基于SPOC的地圖學(xué)課程深度教學(xué)模式設(shè)計(jì)

為了促進(jìn)地圖學(xué)課程的深度教學(xué)，我們構(gòu)建了由前端分析、課程組織、過程組織和形成性評(píng)價(jià)四個(gè)部分組成的混合教學(xué)模式框架。

（一）學(xué)習(xí)準(zhǔn)備與前端分析

任何好的教學(xué)模式都始終遵循“以學(xué)生為主體”的設(shè)計(jì)理念，學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和前端分析是課程組織的前提。只有充分把握學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和前端分析的重點(diǎn)，才能設(shè)計(jì)出個(gè)性化、針對(duì)性強(qiáng)的教學(xué)資源。在混合教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)準(zhǔn)備和前端分析需要對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境三個(gè)主要要素進(jìn)行分析。

以廣州大學(xué)為例，學(xué)習(xí)對(duì)象分析要考查學(xué)生的文理科背景、興趣愛好、學(xué)習(xí)風(fēng)格以及使用SPOC平臺(tái)的熟練程度等。教學(xué)內(nèi)容分析包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)重難點(diǎn)的分析;地圖學(xué)課程目標(biāo)包括掌握地圖學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論;掌握普通地圖（地形圖）的閱讀及分析;學(xué)會(huì)專題地圖編制與分析;了解現(xiàn)代地圖制圖的技術(shù)和方法，培養(yǎng)學(xué)生讀圖、析圖、制圖、用圖的能力;提高學(xué)生運(yùn)用高階思維解決地理教學(xué)和生活問題的能力。學(xué)習(xí)環(huán)境主要分析課堂教學(xué)環(huán)境和SPOC平臺(tái)，了解是否可以使用雨課堂，利用校園網(wǎng)絡(luò)可否建立SPOC平臺(tái)，還要分析學(xué)校的激勵(lì)政策、學(xué)生評(píng)價(jià)機(jī)制等。

（二）知識(shí)處理、構(gòu)建與課程組織

奧蘇貝爾的“有意接受學(xué)習(xí)理論”認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者基于原始知識(shí)吸收新知識(shí)并在頭腦中同化產(chǎn)生心理意義的過程。知識(shí)是相互聯(lián)系的體系，當(dāng)教師把所有精力都放在新知識(shí)的傳授時(shí)，其教學(xué)效果并不能令人滿意。這是因?yàn)榻處煂⒅R(shí)劃分成相互獨(dú)立的片段，限制和縮小了學(xué)生的思維范圍。知識(shí)處理、構(gòu)建要先激活學(xué)生的先驗(yàn)知識(shí)，目的是激活大腦中現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以建立更牢固的連接。課程組織，應(yīng)幫助學(xué)生用10%的時(shí)間收集背景知識(shí)，激活先驗(yàn)知識(shí)，這樣效果會(huì)更好。

在課程組織中需要組織各種資源，讓學(xué)生能夠激活先驗(yàn)知識(shí)并對(duì)所獲得的新知識(shí)進(jìn)行有效整合和精細(xì)加工，以此來實(shí)現(xiàn)信息的深入處理和知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建。根據(jù)地圖學(xué)的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱，課程組織需將地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、地圖概述、地圖符號(hào)和表示法、專題地圖編制和地形圖分析等主要教學(xué)內(nèi)容劃分成多個(gè)知識(shí)單元，然后把知識(shí)單元錄制成微視頻，并將知識(shí)單元微視頻上傳。在SPOC平臺(tái)上進(jìn)行在線編輯和集成，設(shè)計(jì)要具有邏輯結(jié)構(gòu)，并附加電子書、實(shí)驗(yàn)錄像等作為擴(kuò)展資源。課程組織應(yīng)為學(xué)生提供個(gè)性化的在線學(xué)習(xí)、在線主題討論，課堂問題導(dǎo)學(xué)與反思應(yīng)為學(xué)生提供良好的“學(xué)習(xí)支架”。

（三）知識(shí)遷移、應(yīng)用與教學(xué)過程組織

為促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)遷移、應(yīng)用，把深度教學(xué)模式中的教學(xué)過程分為診斷性評(píng)價(jià)、個(gè)性化分類和SPOC翻轉(zhuǎn)課堂三部分。診斷性評(píng)價(jià)和個(gè)性化分類主要是對(duì)學(xué)生的原有知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行測(cè)試，按異質(zhì)性將他們分組，選出小組組長，對(duì)他們進(jìn)行分層、分組推送任務(wù)。SPOC翻轉(zhuǎn)課堂包括兩個(gè)部分：在線模式（SPOC）設(shè)計(jì)和離線模式（實(shí)體課堂）設(shè)計(jì)。在線模式（SPOC）部分讓學(xué)生在SPOC 平臺(tái)上完成內(nèi)容導(dǎo)學(xué)、微視頻觀看，完成初試。實(shí)體課堂設(shè)計(jì)有三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的階段：課堂指導(dǎo)，課堂討論和課堂評(píng)估。學(xué)生參與教師組織的課堂活動(dòng)，例如項(xiàng)目培訓(xùn)、案例討論、交流辯論、問題討論、上機(jī)實(shí)操等，教師在課堂上進(jìn)行提示或解釋。通過項(xiàng)目和任務(wù)驅(qū)動(dòng)，教師向?qū)W生提出新問題，供學(xué)生反思和討論，并促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度理解和快速遷移。這個(gè)過程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體，提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的獨(dú)立思考、轉(zhuǎn)化與應(yīng)用能力，能更好地促進(jìn)學(xué)生自我探究式學(xué)習(xí)。此外，線上和線下課堂的結(jié)合使學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取過程更加靈活和多樣，在明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)下，這更有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)過程中鍛煉和提高自主學(xué)習(xí)的能力，

（四）形成性評(píng)價(jià)與反思

教學(xué)評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程和深度學(xué)習(xí)效果的考驗(yàn)，是對(duì)教師深度教學(xué)過程的反饋。為了引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到自主學(xué)習(xí)，必須注意形成性評(píng)價(jià)，注意考查學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容能否加以運(yùn)用，考查學(xué)生高階思維能力是否形成。運(yùn)用德爾菲法和層次分析法為地圖學(xué)的混合式模式遴選形成性評(píng)價(jià)指標(biāo)、確定指標(biāo)權(quán)重、構(gòu)建評(píng)價(jià)體系。這主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、合作交流、實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)成果與成績四方面。形成性評(píng)價(jià)根據(jù)SPOC 平臺(tái)統(tǒng)計(jì)視頻反芻比、討論參與率、作業(yè)質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合小組組長的反饋、小組項(xiàng)目完成情況、學(xué)生課堂表現(xiàn)、學(xué)生自評(píng)和互評(píng)、學(xué)期考試、成果匯報(bào)等因素開展。教師通過形成性評(píng)價(jià)及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度、改進(jìn)教學(xué)方法，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行管理。

三、基于 SPOC 的混合教學(xué)模式的實(shí)施與評(píng)價(jià)

地圖學(xué)課程是廣州大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院一級(jí)學(xué)科平臺(tái)課程，課程教學(xué)共 40 課時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)12 課時(shí)。地圖投影類型識(shí)別與分析實(shí)驗(yàn)以及專題地圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在機(jī)房開展，軟件平臺(tái)是ARCGIS9.3;地形圖讀圖與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)在讀圖室進(jìn)行;其他課安排在多媒體教室。教學(xué)模式改革選擇了2018—2019學(xué)年第一學(xué)期的7個(gè)班共260名學(xué)生，課程實(shí)施基于雨課堂平臺(tái)展開，通過平臺(tái)發(fā)布信息和課件，收集過程數(shù)據(jù)，進(jìn)行課堂測(cè)試，并通過雨課堂討論和彈幕來實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生的互動(dòng)。 SPOC在線課程通過PPT中嵌入的二維碼直接指向廣州大學(xué)校園的課程資源。學(xué)生在上課前掃描微課程進(jìn)行預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)由雨教室收集并保存。在課中，教師通過雨中教室發(fā)布課件，學(xué)生通過手機(jī)微信查看并參與互動(dòng)，相關(guān)數(shù)據(jù)由雨課堂平臺(tái)收集;課后操作與課前操作基本相同。雨教室的數(shù)據(jù)收集功能基本上可以滿足形成性過程評(píng)估的需求，為公平公正的課程考核和過程性評(píng)價(jià)的各個(gè)指標(biāo)提供數(shù)據(jù)支撐，并且雨教室的彈幕和PPT反饋可以有效地營造深度學(xué)習(xí)的課堂氛圍。

選擇兩個(gè)班通過抽樣問卷對(duì)教師深度教學(xué)的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：90%的學(xué)生認(rèn)為深度教學(xué)比傳統(tǒng)的教學(xué)方法好，92%的學(xué)生認(rèn)為深度教學(xué)內(nèi)容豐富，滿足了其個(gè)性化需求，82%的學(xué)生認(rèn)為其自學(xué)能力有所提高。另外，筆者所在地圖學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)共6名教師。從學(xué)校組織的學(xué)生評(píng)教和教學(xué)督導(dǎo)結(jié)果反映來看，教師的教學(xué)評(píng)分平均分超過96分，同比2016—2017學(xué)年的平均分?jǐn)?shù)多了1.3分，教學(xué)效果優(yōu)良。從學(xué)生深度學(xué)習(xí)效果看，課前、課中雨課堂數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生互動(dòng)和主動(dòng)參與率非常高，課堂測(cè)驗(yàn)成績也較好，以專題地圖編制與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作業(yè)為例，從專題數(shù)據(jù)收集、專題地圖符號(hào)設(shè)計(jì)、專題地圖表示方法等方面體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)造性，學(xué)生高級(jí)思維能力提升效果明顯，基本達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。

四、結(jié)語

深度學(xué)習(xí)既是一種指導(dǎo)教學(xué)的理論，又是我們期望學(xué)生達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果。本文試圖基于SPOC平臺(tái)，探索一條深挖教學(xué)內(nèi)容，從發(fā)展學(xué)生高階思維能力，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和反思，提高知識(shí)創(chuàng)造和遷移能力的角度來確定教學(xué)目標(biāo)，在課前、課中、課后各個(gè)環(huán)節(jié)貫徹深度教學(xué)理念的混合式教學(xué)模式。通過分析可知，在深度教學(xué)模式下，地圖學(xué)課程教學(xué)能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響，取得較好的教學(xué)效果。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：陳 明]