高校翻轉課堂對學生影響研究

沈 莉，張 松，周雄俊（四川師范大學計算機科學學院，成都610101）

高校翻轉課堂對學生影響研究

沈 莉，張 松，周雄俊
（四川師范大學計算機科學學院，成都610101）

摘要：翻轉課堂在教學模式上的革新，提升了中小學課堂教學效率，推廣到高校教學，應用的效果還有待考證。研究通過在現代教育技術實驗課程中的翻轉課堂教學實踐，采用對比組實驗，并以問卷進行佐證，提出應用翻轉課堂教學模式并不一定提高教學效果，翻轉課學堂教學受到學生諸多因素特別是生理因素的影響，希望高校教師在應用翻轉課堂教學的熱潮中冷靜思考，慎重選擇。

關鍵詞：翻轉課堂；大學教學；實驗教學；學習風格

張松（1963—），男，四川南充人，碩士，計算機科學學院教授，主要研究方向為教育信息化與數字媒體技術；

周雄俊（1976—），男，四川廣漢人，碩士，計算機科學學院副教授，主要研究方向為中小學信息技術教學支持。

一 引言

翻轉課堂通過“課前觀看視頻自學，課上交流討論內化”［1］［2］的方式實現了對傳統教學模式的革新，在一定程度上可以緩解學習者知識基礎差異大，學習內容更新快，課堂教學容量大，教師分層教學難的問題［3］。國內對翻轉課堂的研究從2012年起步，最先集中在中小學課堂教學的應用摸索，2013年推廣到大學教育。張金磊等人根據翻轉課堂的內涵以及建構主義學習理論、系統化教學設計理論，在Robert Talbert教授翻轉課堂模型的基礎上，構建出內容更加完善的翻轉課堂教學模型，為國內翻轉課堂實踐研究提供了參考依據［4］。

大學翻轉課堂的實踐研究主要集中在教學模式、教學效果和實施方案等方面，高校教師能否在所授課程中推行翻轉課堂模式，除了分析教師自身的能力因素，對學生的影響也是需要考慮的，現有的文獻對這個問題的研究較少。本研究在經典理論基礎上建立翻轉課堂影響學生因素的理論模型，并以問卷法和實驗法開展研究。研究首先采用翻轉課堂模式和傳統教學模式進行對比教學實驗，然后依據理論模型設計調查問卷，收集影響因素數據，通過問卷數據和考核成績，分析兩種教學模式下學生因素差異以及翻轉模式下高低分學生因素差異，以此對翻轉課堂影響學生的各要素進行探索，希望能夠幫助大學教師慎重選擇翻轉課堂教學模式。

二 相關研究

大學翻轉課堂的教學模式主要應用于信息技術、專業外語和現代教育技術等課程。這些課程普遍的特點是以技能培養為主，系統性和推演性不強，可以利用主題教學或任務驅動完成學習。這些課程的傳統教學過程普遍存在教學時間有限、教學場所固定和教學內容局限的問題，難以達到良好的教學效果，結合翻轉課堂優勢及學科教學需求來改善教學效果是可行的［5］，但翻轉課堂實施效果的好壞，

受到來自教師和學生雙方面因素的影響。

教師的電子資源開發能力、教學設計能力和學習引導能力成為教師方面首要考慮的制約因素［6］。大學教師普遍認為學生已經有一定的思維能力和先驗知識，在教學中重視知識的系統性而忽視其應用性，一般不會把結構化的知識轉化成立體、真實的問題或任務，所以教師該部分教學技能沒有得到有效鍛煉，在翻轉課堂教學過程中，不能很好地支持教學活動的開展，進而成為教學能力方面的制約因素。翻轉課堂不是簡單的課前視頻自學和課堂作業討論，教學的本質是教學信息在教學主體間的流動，師生、生生以及師生與媒體之間交互的程度直接影響著整個課堂的質量和效果，因此互動是未來課堂的核心。翻轉課堂的互動需要建立在平等、自由、自愿的基礎上，尊重他人觀點、習俗或經歷，師生共同決定對話的內容和形式，關心具體的實踐應用，重建課堂對話［7］。高校教師科研任務重，對課堂教師角色理解不深入，因此產生教育理念方面的制約因素。翻轉課堂的新型教學模式，決定了該模式中教師采用的教學策略有很大變化，需要采用行動研究對翻轉課堂教學方案進行設計、實施、驗證和完善，并通過訪談、課堂觀察和學生成績分析等方法來反饋教學效果，規范操作流程［8］，而高校課堂教學內容多、周期短，影響新的教學模式的驗證，成為教學策略方面的制約因素。

MOOCs的發展為教師開展翻轉課堂提供了一定的環境支持，不僅出現了一批成熟、免費的教學微視頻，還有不少課程管理平臺供教師選擇。“高等學校本科教學質量與教學改革工程”的推進，也使課堂教學效果和教師專業發展成為高校改革重點，為開展翻轉課堂提供一定的政策支持，使高校教師有了課程改革的動力。高校教師不斷提升教師技能、教育理念和教學策略，使翻轉課堂的教師限制因素逐步改善，進而把學生因素提升為現階段實施翻轉課堂的主要考慮因素。

然而，學生因素卻未引起足夠的關注。新的教學模式除了要求學生具備新的學習技能，例如媒體應用和信息獲取的技術，獨立學習和協作學習的能力［9］，還需要考慮學習策略、學習環境和個人素質等多種學習風格因素。馬秀麟等人把翻轉課堂應用于大學信息技術公共課教學，通過整合LASSI量表和CUCEI量表收集數據，采用獨立樣本T檢驗對比實驗組2個班（普通班和拔尖班）采用翻轉課堂教學模式和對照組采用傳統教學模式的個人素質差異［3］。研究發現，普通班級中有較多的學習者不適應翻轉課堂教學，但多數學習者都承認翻轉課堂討論對知識內化有幫助；相比來看，拔尖人才實驗班的學生更適應翻轉課堂教學模式，抵觸情緒更少。該研究沒有分析翻轉課堂實施對學生的影響，只在結論中提出在大學信息技術教學中實施翻轉課堂有優有弊，特別對學習者的自主學習能力、自我管理能力和信息技術能力提出更高要求，會讓某些學生不適應，所以該研究可以作為本研究的借鑒，以深入分析翻轉課堂對學生的影響因素。

三 模型設計

本研究選取克里模型的外層來進行關鍵因素分析，因為外層是最容易觀察的，最不穩定也最容易受影響的因素。外層的經典理論是Dunn提出的五大影響學習的刺激因素［10］。根據Dunn理論，本研究提出翻轉課堂對學習風格影響的判定模型（圖1）。

圖1．翻轉課堂對學習風格影響判定模型

其中，環境子類在Dunn的理論中考察學習者在學習過程中對聲音、光線、溫度、坐姿等要素的選擇會對學習產生的影響，但這些要素在大學翻轉課堂教學中教師無法干預。因為翻轉課堂需要課前觀看網絡視頻，而由教師上傳的視頻和資源決定了學生看什么和用什么看，因此把軟件資源和終端設備設計為本研究中環境子類的重要考慮因素。其他因素和Dunn的理論類似：社會子類主要判斷翻轉課堂模式下，學習者采用獨立學習或合作學習、協作學習或競爭學習以及學習是否一定依賴他人支持等特征；生理子類包含知覺偏愛和時間偏愛；情緒子類包含動機、注意（毅力）、責任和好奇4個因素的特征；認知子類包含翻轉課堂教學模式下學習者對新知識的分析與綜合應用水平。

四 實驗設計與實施

（一）實驗對象

選擇“現代教育技術”公共課程的化學教育專業二班79人，數學教育專業二班66人、四班53人，共198人參與翻轉課堂實驗。

（二）實驗方法

本研究采用實驗法和問卷法。實驗法會在研究對象中進行傳統授課和翻轉課堂授課效果對比。教學內容選取“現代教育技術”實驗課：實驗1“多媒體教室綜合演示平臺使用”、實驗2“圖形素材的獲取和利用”、實驗3“聲音素材的獲取和利用”、實驗4“圖像素材的獲取和利用”和實驗5“多媒體課件制作”5個主要實驗模塊。問卷調查主要通過搜集學生的學習風格，反映翻轉課堂對學生的影響。

（三）實驗過程

首先，分別對3個班級學生進行隨機分組，每個班級分2個小組，每組人數大致相同。因為“現代教育技術”理論課授課內容和模式在3個班相同，在實驗課開始之前，筆者根據該課緒論章節教授內容，出30道試題隨堂閉卷筆試，包括10道填空題、10道選擇題和10道簡答題，共100分。以筆試結果細微調整學生分組，對照組和實驗組筆試成績采用SPSS獨立樣本T檢驗分析，結果見表1所示。

表1．對照組和實驗組學習能力差異顯著分析

從表1數據可以看出，Sig＝0．952＞0．05，說明實驗組和對照組學生對新課程學習能力差異不顯著。

接著，每個班前一組的教學方式為傳統授課模式，每次實驗教學課時為90分鐘，其中50分鐘教師講解相關知識，30分鐘學生根據教師講解操作，10分鐘提交實驗成果，在數據分析中把采用這種方式授課的所有小組統稱為對照組。每個班后一組的教學方式為翻轉課堂模式，由教師課前篩選或自制教學視頻發布到優酷，在QQ群中共享教學視頻地址和學習任務書文檔指導學生預習。每次實驗教學課時也為90分鐘，教師先以問答方式圍繞學生自學中存在的問題進行師生討論交流40分鐘，接著學生自主操作40分鐘，最后提交實驗成果時間為10分鐘，在數據分析中把采用這種方式授課的所有小組統稱為實驗組。同一個班內分實驗組和對照組的目的是盡量減少班級學風對實驗影響；不同專業設置實驗組和對照組的目的是希望排除學科特征對實驗影響。實驗成績采用電子檔案袋評估，沿用該課程已有的統一評價量表評分（見表2）。

最后，收集問卷數據和實驗成績進行比較，分析翻轉課堂教學模式對學生的影響。

（四）數據收集

5個實驗結束后，通過“問卷星”平臺收取調查問卷186份，問卷采用實名制方式填寫，以填寫學號標識每位學生。由平臺記錄的每位受訪者完成問卷時間得到平均完成時間321．294秒，以箱式圖的離群值標準，刪除5份完成時間不在（Q1－1．5IQR，Q3 ＋1．5IQR）區間內的問卷，刪除1份學號無效問卷，得到有效問卷數180份。

五 數據分析

（一）學習成績差異分析

實驗成績滿分25分，通過3位任課教師采用統一評價量表對學生實驗成果進行匿名量化評分，對照組和實驗組的5個實驗考核總成績差異用SPSS分析（見表3）。

表2．實驗電子檔案袋內容要求

表3．對照組和實驗組5個實驗模塊總成績比較

從表3可以看出，Sig＝0．029＜0．05，說明實驗組和對照組實驗成績差異顯著，且對照組的考核效果優于實驗組。

所有學生均進行實驗考核，總人數198人。分析認為對照組在教師現場講授后馬上進行動手操作，普遍印象深刻，成績平均分較高，方差較小，考核效果相對較好，體現傳統班級授課短時間、多學生的高效教學優勢；實驗組在課前觀看視頻，不同學生采用的學習風格不同，成績平均分較低，方差較大，體現翻轉課堂中學習風格對教學效果的影響。實驗組高于平均分的學生遠少于對照組，而低于平均分的學生遠多于對照組，不及格人數都只有1人，表明傳統教學和翻轉課堂兩種教學模式都能使學生達成教學目標，但傳統教學效果相對較好。

（二）學習風格差異分析

問卷基于前期設計模型從環境子類、社會子類、生理子類、情緒子類和認知子類5個方面各設置5－6道不等數量單選題，并加入個人相關信息（學號、性別、計算機二級分數等級），共30道題目，形成調查問卷，并參照李克特量表設計選項。刪除題目1、2、3、15、18、23、24、27、28、29，修訂后的問卷效度分析見表4，信度分析見表5，修訂結果表明問卷具有一定的信度和效度，各項指標均在可被接受范圍。

表4．問卷驗證性因子分析結果

表5．問卷信度表

實驗組和對照組差異顯著性比較如表6所示。

表6．對照組和實驗組差異顯著性比較

（注：?代表p＜0．05）

從表6數據可以看出，實驗組和對照組僅在生理子類有顯著性差異；除社會子類外，所有平均分都是對照組高于實驗組；除認知子類和情緒子類外，所有方差都是對照組高于實驗組；除生理子類外，所有類別的平均得分都高于2分。從學生問卷數據推測得出以下結論。

1．無顯著性差異數據

第一，綜合得分。雖然翻轉課堂帶給學生諸如媒體形式、學習方法和交互手段的改變，但這些改變并未對學生在學習過程中采納的學習風格造成明顯影響，所以綜合得分沒有顯著性差異。

第二，環境子類。環境子類的問卷題目主要包含學習者對視頻質量的認可和終端設備的選取，該視頻實驗組課前觀看，對照組課堂觀看并輔助教師講授。實驗中的視頻認可度和終端設備選取方式，大學生普遍相同，所以沒有明顯差別。以實驗1視頻為例，絕大多數學生給該實驗視頻較高評價，視頻特征可為翻轉課堂視頻制作提供一定參考。該視頻發布在優酷平臺，視頻長度從1到4分鐘不等，共有8個，總共20分鐘，經過后期剪輯和字幕添加處理，畫面較為清晰，解說流利。但要達到這個標準，任課教師必須有一定的視頻編輯技能。以參與翻轉課堂盡量采用固定地點的設備為例，學生普遍希望采用靈活的接入方式進入翻轉課堂的課前視頻學習，其中實驗組選擇“非常不同意”的達到35．29%，而對照組也達到24．21%。

第三，認知子類和情緒子類。實驗中大學生的個人認知基礎普遍不能達到教學需求，無論采用哪種教學模式，均需要任課教師提供相關幫助，來支持學生對新知識的分析概括，所以認知子類無顯著性差異。情緒子類平均得分表明兩組同學對“現代教育技術”課程都有一定的學習積極性和學習堅持度，不因為課程采取的教學模式不同而有顯著差異，大學生的學習興趣已由單純的個人愛好轉向復雜的

交際、就業需求。

第四，社會子類。由于個人認知能力的限制，為了達到更好的學習效果，大學生更傾向主動獲取他人支持，更愿意采用合作和協作的方式完成學習，在實驗類課程中，受教學模式影響較小，所以無顯著性差異。

第五，實驗組中高低分學生的學習風格。實驗組中實驗考核成績低于平均分的為低分組，高于平均分的為高分組，高、低分組差異顯著性比較如表7所示。

表7．實驗組內高分組和低分組差異顯著性比較

為了適應翻轉課堂，該模式下學生選取的各子類總趨勢一致，所以各項均無顯著性差異，其中，高分組各項平均分均高于低分組。分析認為，學生越適應資源及硬件的類型，學習過程受阻越少，對教學內容掌握效果越好，就會對資源及硬件認可度越高，因而環境子類得分越高，學習效果越好；認知能力和社會協作能力得分越高，越能促進知識的全面理解，學習效果越好；越適應視頻的媒體表達方式，越愿意主動參與課前學習的學生，越能夠有效完成信息的提取和加工，因而生理子類得分越高，學習效果越好；情緒子類得分越高，獨立學習能力越強，競爭意識越強，主動借助他人幫助越積極，學習效果越好。

2．有顯著性差異數據

多個因素中實驗組和對照組只有生理子類呈現顯著性差異，該類對學生參與學習的知覺偏好和時間偏好做了調查，Sig＝0．035＜0．05，實驗組平均得分較對照組低，方差小。翻轉課堂要求學生必須課前學習，獲取原來課堂教師講授的那部分知識，而且主要知覺獲取方式為網絡視頻觀看。從學生該子類的得分可以看出，學生普遍沒有課前預習的習慣，而且也較少使用網絡視頻的方式完成知識的學習，這一點在實驗組學生中更為嚴重，所以得分更低。兩組學生該子類的平均得分均在2分以下，表明在知覺偏好和時間偏好上，大學生對翻轉課堂將帶來的學習媒介和時間的改變有較大抗拒。

本研究中對照組未采用這樣的方式進行實驗教學，多個因素中只有生理子類有顯著性差異，因而推測該類是影響翻轉課堂教學效果的關鍵因素，直接導致實驗成績的顯著性差異。

（三）實驗結果

本研究通過在3個班中開展“現代教育技術實驗課”的翻轉課堂教學實踐，得出以下結論。第一，翻轉課堂教學模式的學習效果與傳統課堂教學模式的學習效果有顯著性差異，在本實驗中傳統教學優于翻轉課堂。第二，學生對知覺和時間的偏好，即生理子類會對翻轉課堂學習效果產生顯著性影響。第三，翻轉課堂教學模式下，學生對環境、認知、情緒和社會4個子類的學習風格選擇，對學習效果的影響較小，不產生顯著性差異。

六 討論建議

在學習準備上，翻轉課堂使大學生不能毫無準備地進入課堂學習；在學習過程中，翻轉課堂更強調學生自主學習能力、交流協作能力和創新表達能力；在學習結束后，翻轉課堂的評價與傳統課堂重知識輕能力的評價產生較大反差，所以翻轉課堂的這些特點對沒有課前預習習慣或者相應學習能力較差的大學生來說是一種沖擊，可能會使學生帶有負面情緒，不愿參與翻轉課堂，所以教學效果不一定優于傳統課堂。

但在提倡培養創新人才的今天，翻轉課堂的教學模式為這種理念的實現提供了具體的操作方案和實施流程。相比中小學生，大學生的學習時間更靈活，接觸網絡的機會更多，信息技術操作能力更強，自我約束能力和自學能力更好。在具有這些優勢的同時，大學生也擔負一定的社會責任，社會對人才能力認可由記憶型向信息處理型逐步轉變，不再一味重視甄別，所以大學生必須提升對新的教學模式的適應能力，提升創新意識，從這兩方面來看，翻轉課堂的實施是有一定人員能力基礎和社會認可基礎

的，只不過大學生需要一定的調整空間和時間。

本研究通過現代教育技術公共課實驗教學實踐，證明翻轉課堂可以在大學教學中應用，但教學效果會受學生因素特別是生理子類因素的影響。因此，大學教師在選擇翻轉課堂教學模式時，應客觀衡量學生特點，合理選擇。

本實驗環境選取在高等師范院校，樣本有一定專業、性別特性，所以教學內容類型、性別、專業等因素對實驗結果的影響是今后進一步研究的方向。

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［責任編輯：羅銀科］

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The Influence of Flipped Classroom in Universities on Students

SHEN Li，ZHANG Song，ZHOU Xiong?jun
（College of Computer Science，Sichuan Normal University，Chengdu，Sichuan 610101，China）

Abstract：Flipped classroom changes teaching mode and thus promotes teaching efficiency of primary and middle schools．The influence of flipped classroom in universities is yet to be verified．This research is based on the two teaching models in modern educational technology experimental course．Through the contrast experiment and questionnaire survey，it finds that the flipped classroom model，greatly influ?enced by students，especially their physical conditions，couldn’t necessarily improve teaching effect．This paper suggests that teachers in universities should carefully choose the flipped classroom model in their classroom．

Key words：flipped Classroom；university teaching；experimental teaching；learning style

作者簡介：沈莉（1977—），女，上海人，碩士，計算機科學學院講師，主要研究方向為現代遠程教育，技術支持的教師專業發展；

基金項目：2013年度四川省哲學社會科學研究基地項目“支持教師專業發展的課堂觀察工具研究”（TER2013－016）；2014年度四川省教育廳科研基金項目“CMC下高信度的內容分析法研究”（14ZB0031）。

收稿日期：2014?12?20

中圖分類號：G642．421

文獻標志碼：A

文章編號：1000?5315（2015）04?0096?06