翻轉課堂在“現代教育技術”實驗教學中的應用研究 *

黃 琰，蔣 玲，黃 磊

(華中師范大學 教育信息技術學院，湖北 武漢 430079)

翻轉課堂在“現代教育技術”實驗教學中的應用研究*

黃 琰，蔣 玲①，黃 磊

(華中師范大學 教育信息技術學院，湖北 武漢 430079)

隨著教育信息化的不斷深入，創新的教學模式成為國家教育體制改革的重要助推力。“翻轉課堂”作為一種新型的教學模式是當前國內外研究者關注的熱點問題之一。該文將翻轉課堂教學模式引入到實驗教學中，以“多媒體教學平臺的使用與維護”為實驗研究對象，該實驗針對傳統教學方式中存在的問題進行教學設計、資源建設等。通過兩輪行動研究對翻轉課堂實驗教學進行了設計、實施、驗證和完善，研究人員在教學實施過程中發現存在的問題，并在行動中予以改進，為后期的教學實踐提供直接真實的借鑒。行動研究的結果發現，翻轉課堂教學模式在實驗教學中的應用，可以改變傳統實驗教學中教師講、學生聽、簡單練的教學形式，能有效地提高學生的學習積極性以及學習效率，更能提升學生自主學習、實驗反思、解決問題的能力。

現代教育技術；翻轉課堂；行動研究；實驗教學

一、研究背景

《教育信息化十年發展規劃(2011—2020 年)》提出，以信息化引領教育理念和教育模式的創新，充分發揮教育信息化在教育改革和發展中的支撐與引領作用[1]。在國家教育信息化發展過程中，創新的教學模式為推進整個國家教育體制改革起著十分重要的作用。翻轉課堂作為一種新型的技術促進教學績效的教學模式，為我國的教學改革提供了一條新途徑。

(一)翻轉課堂

翻轉課堂，或稱顛倒課堂(Flipped Class/Inverted Classroom)，是將傳統的課堂教學結構翻轉過來，讓學生在課前完成知識的學習，在課堂上完成知識的吸收與掌握的一種新型教學模式[2]。翻轉課堂起源于美國林地公園高中，兩位化學教師喬納森·伯格曼(Jonathan Bergmann)和亞倫·薩姆斯(Aaron Sams)在教學實踐中發現學生最需要的不是傳統課堂上教師對知識技能的講解，而是做功課遇到問題時能得到及時有效的幫助，但這時教師往往并不在問題現場[3]。從2007年開始，他們為學生提供教學視頻和課件，學生在課前自主安排學習知識內容，在課堂中教師組織展開深入交流并提供個性化輔導。2011年TED 大會上，薩爾曼·可罕報告闡述了學生課后使用可汗學院提供的數學教學視頻進行學習的模式。翻轉課堂因此被更多教育者所了解，多個國家和地區的教師開始嘗試對翻轉課堂的應用進行實踐，國內對翻轉課堂的應用研究逐年增多，例如聚奎中學[4]的翻轉課堂教學研討，周路[5]將翻轉課堂應用于信息技術課堂，張金磊等[6]提出基于游戲化學習理念的翻轉式教學模式，馬秀麟等[7]將翻轉課堂教學模式應用于大學信息技術課教學等。

(二)實驗教學

校級公共課“現代教育技術”的目的在于提高高等師范院校師范專業學生的教育技術能力，提升高師生在基礎教育課程改革背景下從事教育技術課題研究以促進其專業可持續發展的能力[8]。課程以理論教學與實驗教學相結合，共包含42課時，其中分為18個理論學時和24個實驗學時，包括“多媒體教學平臺的使用與維護”“IP資源衛星接收系統的使用”等八個實驗項目。

“多媒體教學平臺的使用與維護”實驗的主要目的在于通過實驗學習，讓學生了解多媒體教學平臺的構成和各個設備的功能，掌握平臺的使用操作方法，學會對常見問題的診斷并進行簡單維護。該實驗要求學生能夠熟練操作多媒體平臺中各種設備，同時要求學生能夠理解該多媒體教學平臺的系統組成及基本原理，并能夠用這些理論與實踐知識去解決操作中的異常狀況。該內容與師范生的職業結合緊密，實踐機會卻少，所以學生的學習興趣強。但是傳統課堂的實驗教學方式是教師講、學生聽、學生自由練習和教師引導回顧復習。這種教學方法單一，實驗教師的主要精力用于實驗知識講解和操作演示，缺乏與學生的深度交流和對學習問題的反饋，學生在實驗學習中只能在有限的時間內進行機械的動手練習，很少有學生自主思考問題，導致對原理性知識理解不足。因此，傳統實驗課堂的教學效果一般不理想，很多學生反映實驗后很快就忘記學習內容，操作記憶也很模糊，直觀的表現體現在實驗考試中，大部分學生在答題中表現出對實驗設備名稱記憶不清，操作過程混亂，甚至會處于不知所措的狀態。為解決教師教得累、學生學不好這一問題，需尋找一種實驗教學改進方案。

本文將翻轉課程模式應用于實驗教學中，以“多媒體教學平臺的使用與維護”實驗為研究項目，針對該實驗中的問題進行翻轉課堂教學模式的設計和實施。試圖將教師從重復繁瑣的知識講解中解脫出來，將學生放置于實驗學習系統的中心位置，讓實驗課堂的時間得到解放，讓學生擁有充足的時間在不斷地練習與思考中完成實驗探索，以期提高學生實驗效率和效果。

二、研究設計

(一) 研究可行性分析

實驗教學指的是在應用類、技術類學科中，將知識、理論和方法模擬運用到實踐中的教學方法，突出強調方法的訓練對于課程學習的重要作用[9]。實驗課程的教學重視學生的主體和中心地位，在實驗課教學中需要不斷激發學生對問題進行思考，通過學生的動手操作提高其實踐能力，同時促進理論知識的學習。傳統實驗教學方式存在的多種問題阻礙著學生自主學習能力的發揮。翻轉課堂教學模式源于掌握學習法，就是學生按自己的節奏學習課程[10]。翻轉課堂的應用使得師生角色發生了實質性的重大變化，教師是課程的設計者和學生學習的指導者，而學生成為了學習的中心。因此，將翻轉課堂應用于實驗教學可以解決傳統實驗教學中存在的問題，讓教師能更好地照顧到課堂中的所有學生，能讓“學得快的學生吃好，學得慢的學生吃飽”[11]。

翻轉課堂教學模式的應用，需要學生具有良好的自主學習能力和較高的信息素養[12]。通過課前調查，了解到參與課程學習的學生均為大三免費師范生，雖然專業各不相同，但是都具備基本的計算機應用技能。在調查中，有57.1%的學生反映平均每天上網的時間為1-2小時，有40.8%的學生表示自己平均每天上網的時間為3-5小時，更有2.1%的學生反饋說自己每天都會有更多的時間花在網絡上。我們認為學生已擁有完成翻轉課堂學習的計算機基礎技能，能在教師的幫助下無障礙地下載、觀看教學視頻，能順暢地使用網絡交互工具與同伴、教師進行溝通與交流。

(二) 研究對象

在選修“現代教育技術”公共必修課免費師范生中，我們選用了2012-2013學年上半學期6班與下半學期1班兩個班級共164名師范生作為研究對象。選修該門課程的學生都是以自由選課方式進行分班，因此專業分布廣，兩個班都包含有理科、文科、藝體科，并且男女比例均衡，可以認為兩班學生的學習初始水平基本一致。在實驗過程中，兩個班級由同一名授課教師授課，并且采取相同的授課內容和教學進度。

(三)研究方法

本研究主要采用行動研究法，即指讓傳統意義上的被研究者(如實際工作者)參與到研究之中，并將研究的結果直接運用于對制度和行為的改變上，強調研究的行動功能，即對改進行動的實際意義[13]。行動研究是一個螺旋式上升的發展過程，包括四個基本步驟：計劃、實施、觀察、反思，如圖1所示。

圖1 行動研究四步驟

本研究選用實驗教師作為研究人員，在“多媒體教學平臺的使用與維護”教學實踐中，針對學生實驗學習中出現的問題，改革傳統教學方法，設計翻轉課堂實驗學習模式，在實驗教學實踐中對該模式進行實施與驗證。本次研究共進行了兩輪，通過第一輪的研究實踐探索，以反思作為中介，開始第二輪行動研究的實踐驗證。

三、翻轉課堂教學實踐——第一輪行動研究

第一輪行動研究在2012-2013學年上半學期6班中進行，主要目的是將翻轉課堂應用于“多媒體教學平臺的使用與維護”實驗教學，對其策略進行設計、實施與驗證。

(一)計劃：實驗教學設計

將翻轉課堂教學模式應用于課堂實踐，首先需要與學生進行溝通，使學生理解翻轉課堂實驗教學安排，熟悉實驗學習流程。為此，我們制定了第一輪行動研究的翻轉課堂實驗學習方案，其實驗學習手冊如表1所示。

表1 “多媒體教學平臺的使用與維護”實驗學習手冊

(二)行動：實驗教學實施

在本輪行動之初，首先介紹課程學習的目標與任務，使學生明確實驗課學習的具體要求。為構建有效的學習共同體，讓學生自由組建4人學習小組，并推選一名小組長，負責小組日常事務的管理。組織學生加入班級QQ群，通過QQ群完成課程信息的發布以及學生問題的解答。

在實驗課的前一周，實驗教師通過QQ群的文件共享功能發布學習任務，提供學習資料，包括三個文件：實驗使用手冊、多媒體教學平臺的使用、八道自測題。

在實驗課的前一天，實驗教師通過QQ群實時聊天方式，收集學生在自學與小組討論中遇到的困難，并予以解答，并對聊天信息進行記錄。

進入實驗課，第一步是組織學生進行小組合作學習，通過合作互助完成設備名稱以及操作流程的回憶。緊接著讓學生動手操作，進行實操學習，教師在一旁觀察，發現問題及時予以講解，并引導全班其他同學對該問題進行思考。在課堂的最后，教師組織學生對實驗學習內容進行總結，再一次對學生練習中出現的常見問題進行指導與強化。實驗課結束后，通過QQ聊天工具，與學生進行溝通，再一次解答實驗學習中尚未解決的問題。

學習后的第七周，課程組統一對6個班的學生安排實驗課考試，每個學生隨機抽題，確定實驗課考試項目。實驗教師在考試過程中觀察學生對實驗名稱的記憶情況、實驗操作的熟練情況以及常見問題的分析診斷情況。

(三) 觀察：研究數據收集

本次行動研究觀察的方式包含以下幾種：聊天反饋記錄、課堂觀察、學生成績分析。

聊天反饋主要是教師與學生之間通過QQ群進行實時聊天，學生提出問題，教師予以及時反饋。教師通過這次交流可以掌握學生的整體自學情況，以及自學中學生不能解決的問題，為課堂活動的組織、師生間互動方式的設計提供依據。課堂觀察主要是指在整個課堂互動過程中教師對學生的態度、行為進行觀察。6班有79名學生，實驗課3名學生請假，全班分四次進行實驗，每次實驗有5組參與。記錄中，在實驗課上與教師有直接對話交流的學生52名，占總人數69%；教師提出問題，學生參與回答的人數34人，其中25人回答正確。

通過對學生實驗課考試成績的平均分進行分析，與未采用翻轉課堂教學模式的平行班進行對比觀察，得知使用翻轉課堂模式進行實驗學習的6班平均分均高于其它班級，如圖2所示：

圖2 實驗考試班級平均分對比圖

(四)反思：研究結果分析

在整個實驗課堂中，實驗教師只是作為課堂活動的組織者、學習問題的解答者，學生主宰著自己的整個學習流程。學生知識的獲取是在課前完成實驗資源的學習，包括視頻、文字、習題；在課堂中，運用課前所學的知識進行操作練習，完成知識的內化，并且可以任意提問，因為教師的所有時間都是留給學生用于解答問題。另外，在整個學習過程中，學生隨時可以通過網絡通訊工具獲取教師和同伴的幫助。

通過第一輪的行動研究，我們看到實驗班的學生在學習態度、學習參與度、學習成績等方面均優于其它普通班，學生的反饋也是積極的。但也有部分學生提出了一些意見和建議，通過調查和總結，我們認為第一輪行動研究還存在以下問題：(1)學生對于翻轉課堂學習模式認識不夠。因此導致部分學生不重視課前的自學環節，依舊以傳統的學習態度等待在課堂中由教師一一教授知識內容。這樣使得他們進入課堂后發現與其他同學已經產生了很大的差距，容易造成挫敗感，影響學習積極性。(2)個別學生提出異議，認為班級QQ群互動方式有問題。由于自己在上課，沒能及時跟進消息，課前的同學互助、教師解答等信息都被不斷刷新滾動的消息覆蓋掉，導致自己無法成功接收，影響學習效果。(3)在QQ群互動解答疑難的過程中，后期參與的同學所提的問題很多重復，降低了該環節的效率性。(4)學習資料的獲取比較繁瑣，有同學反映教師將任務安排文檔放置在QQ群共享里，而學習資源卻要在另外網頁下載，分布零散。有時因網速較慢，很難將其下載成功，影響正常的學習。

四、方案改進與教學增效——第二輪行動研究

第二輪行動研究在2012-2013學年下半學期1班中進行，主要的目的是通過第一輪行動的分析總結，設計解決問題的方案，使得翻轉課堂教學模式能更好地應用于現代教育技術公共課實驗課的課堂中。

(一)計劃：引入課程平臺

在第一輪行動研究的基礎上，更新制定了翻轉課堂實驗流程，引入華中師范大學課程在線網絡平臺，在該平臺中統一完成課程信息的發布、學習資源的共享與下載、課前課后學生反饋問題的收集。第二輪行動研究的實驗學習手冊如表2所示。

表2 “多媒體教學系統的使用與維護”實驗學習手冊

(二) 行動：促進深度交流

基于第一輪行動，根據修訂完善后的設計方案開始第二輪行動研究，按照流程完成每項操作。本次研究使用華中師范大學課程在線網絡平臺對課程進行統一管理，學生可以登錄課程平臺查看課程安排與學習任務，在課程資源庫下載學習資源。完成自學后，可隨時進入課程討論區反饋學習中遇到的難題，通過論壇尋求解答。由于是論壇交流，可以很方便地查看其他同學與老師、同學與同學之間的交流，并且可以根據已有的記錄對問題進行深入的討論探索。

在本次課程中，教師進一步強調學習反思的重要性，要求每一位同學使用博客，發表一篇實驗學習反思。在學習反思中，需要反映出實驗學習過程存在的問題與不足、自己的真實體會感受等。

研究中需要對學生進行訪談，進一步獲取學生通過翻轉課堂學習模式完成實驗學習后的真實收獲，主要采取個別訪談法。在進行實驗考試的前一周，被訪談的學生以實驗復習的心態進入實驗室，在實驗教師的陪伴下進行實驗器材名稱、操作步驟的回顧，這時教師在一旁無干擾地與學生交談，并作記錄。

(三) 觀察：增加學生反饋

本次行動研究觀察的方式包含以下幾種：論壇反饋記錄、課堂觀察、反思記錄、學生訪談以及學生成績分析方法。

使用課程網絡平臺中的課程論壇記錄學生自學過程中遇到的困難，并給予解答。這種方式解決了QQ群聊天交流方式中消息覆蓋、問題重復等影響學生獲取完整信息的問題，并且加長了問題反饋的時間，學生可以在獲得學習資料到實驗課上課前的一周內根據自己的安排進入課程論壇完成學習問題的反饋與交流。

本次研究中1班的學生人數較多有85人，實驗課請假4人，實驗課分為四次進行。前三次實驗的參與小組均為5組，第四次實驗的參與小組為6組。觀察中發現，第四次實驗由于人數較多，在一定程度上影響了師生之間的交流，學生自己練習時間所占比重增多，但學生學習積極性高，主動與教師交流的次數有所增加。

課堂記錄顯示，整個班級的學生中在實驗課上與教師有直接對話交流的學生62名，占總人數76%；教師提出問題，學生參與回答的人數41人，其中30人回答正確。

學習反思是學生對自己完成實驗課學習后體會感受的真實記錄，從中可以知道學生在整個學習過程中的真實態度(如表3所示)。

表3 博文——學習反思(部分)

通過訪談，收集整理了幾位具有代表性學生的學習情況。羅同學是中文專業的學生，由于沒有認真完成自學階段的學習，所以在訪談中表現出專業名詞記憶不清，操作顯得手忙腳亂。王同學和楊同學是思想政治專業的學生，同在一個小組，在自學階段認真學習、積極完成問題反饋并與同伴有深度的交流，所以實驗操作熟練，對實驗細節記憶深刻。包同學來至歷史專業，表示在實驗課課堂中積極參與學習，但是課前對于教學視頻只是簡單地瀏覽過一篇，所以現在很多專業名詞記憶不清，不過操作流程基本熟悉。

整理學生實驗課考試成績的班級平均分，得知使用翻轉課堂模式進行實驗學習的1班平均分均高于其它班級，如圖3所示：

圖3 實驗考試班級平均分對比圖

(四) 反思：改進與不足

完成第二輪行動研究后，通過對其實施效果進行觀察，我們做出了本次行動的總結：(1)與上一輪研究相比，本次研究準備時間比較充足，給學生的課程介紹也比較詳細，所以更多的學生是以理性自主的態度參與學習，而非盲目完成任務；(2)課程學習中使用了網絡課程平臺，使課程班級管理更規范化，學生在獲取資源、提交反饋過程中也表現得更加輕松自如；(3)有部分學生在自學過程中對自測題的答案產生了疑惑，原因是自測題的語言表述不準確，還有待細致完善；(4)課堂是學生知識內化的過程，在此過程中需要教師實時高效的幫助，如果課堂中學生人數太多，教師也會因“忙不過來”而無法解答所有問題。

五、結束語

本研究通過兩輪行動的實施，完成了翻轉課堂與實驗教學的良好融合，該教學模式在兩個實驗班的學生中收到了很好的反饋，學生們反映出極大的支持。在后面幾項實驗課程教學中，很多學生提前一周主動聯系實驗教師，要求提供下一堂實驗課的學習資料，課后還會自覺完成學習反思的撰寫。完整的、參與性高的翻轉課堂學習流程使得整個班級的學習氛圍十分活躍，與其它班級形成了對比，學生的學習成績也有了明顯的改善與提升。在后期，還需要對該研究中所用資源、評價環節等作進一步的完善，并將該模式推廣應用到其它實驗項目中，進行更多的實驗驗證。

將翻轉課堂應用于實驗課教學，能進一步提升學生的學習興趣，通過課前的自學使得學生以相同的水平進入課堂完成知識的內化，課堂的解放給予教師更多的精力解答學生的問題，充足的時間讓學生有更多的機會動手操作，輕松的氛圍激發學生對問題做進一步的思考，并且多樣化的學習方式使得學生的信息素養、溝通合作能力得到大幅度的提升。

[1] 教育部.教育信息化十年發展規劃(2011—2020 年)[EB/OL]. http://www.edu.cn/zong_he_870/20120330/t20120330_760603_3.shtml，2012-05-06.

[2][12] 張金磊,王穎,張寶輝. 翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志,2012，(4):46-51.

[3] 金陵.“翻轉課堂”翻轉了什么?[J].中國信息技術教育,2012，(9):18.

[4][10] 張躍國,張渝江.透視“翻轉課堂”[J].中小學信息技術教育,2012，(3):9-10.

[5][11] 周路.“翻轉課堂”模式在信息技術教學中的應用[J].現代閱讀(教育版),2012，(24):140.

[6] 張金磊,張寶輝.游戲化學習理念在翻轉課堂教學中的應用研究[J].遠程教育雜志,2013，(1):73-78.

[7] 馬秀麟,趙國慶,鄔彤.大學信息技術公共課翻轉課堂教學的實證研究[J].遠程教育雜志,2013，(1):81-87.

[8] 楊九民.現代教育技術[M].武漢:華中師范大學出版社,2007.

[9] 漆光鴻.《小組工作》課程“助教實驗教學”行動研究——以某高校實驗教學改革為例[J].浙江青年專修學院學報,2010，(3):45-49.

[13] 陳向明.質的研究方法與社會科學研究[M].北京:教育科學出版社, 2000.

黃琰：碩士，研究方向為教育信息資源的設計與開發()。

蔣玲：副教授，研究方向為遠程教育應用、學科教學論(55383561@qq.com)。

2013年9月20日

責任編輯：宋靈青

The Application Research on Flipped Classroom Model in Experimental Course of"Modern Educational Technology"

Huang Yan, Jiang Ling, Huang Lei
(School of Educational Information Technology, Central China Normal University, Wuhan Hubei 430079)

With the development of educational informationization, the innovative teaching mode will play a key role in the national educational reform. As a new teaching mode, the flipped classroom has been one of the hot issues for domestic and foreign researchers. This article analyzed the problems in traditional experimental classroom and tried to apply the flipped classroom model to resolve these problems. This paper chose "The Use and Maintenance of Multimedia Teaching Platform" as the research subject.The study process included the instructional design and resources development. During the two rounds of action-research authors designed the flipped classroom experiment, implemented it, verified it and perfected it. The authors attempted to find the problems in the teaching process, and try to solve them. These research results can provide direct reference for the teaching practice later. The research revealed that the application of flipped classroom teaching method inverts the traditional teaching process, and effectively improves students learning motivation and efficiency. The method can improve students' skills of independent learning, experimental reflection and problem-solving.

Modern Educational Technology; Flipped Classroom; Action Research; Experimental Teaching

G434

A

1006—9860(2014)04—0110—06

* 本文得到國家社會科學基金“十一五”規劃2010年度教育學一般課題“基于混合學習的免費師范生‘4+2’教育技術能力培養創新研究”(課題編號：BCA100024)和湖北省高等學校省級教學研究項目“高校混合式學習的影響因素及策略研究”(項目編號：2013083)的資助。

① 蔣玲為本文的通訊作者。