“互聯網+”下翻轉課堂中的知識建構研究

吳煥慶

摘要：“互聯網+”下，自帶設備、MOOCs、視頻公開課、微課等展現了多種混合學習場景，翻轉課堂作為強勢力量受到熱烈追捧。但同時并存“形似而非神似”“效果天花板”“認知天花板”等眾多問題。為適應社會對創新人才的需求，受到熱捧的翻轉課堂亦需升級。學習是知識建構的過程成為人們的共識。在知識建構理論和方法的支撐下，該文構建了“互聯網+”下翻轉課堂的知識建構模型。模型包括課前的個人知識建構、課中的協同知識建構、課后的社會認知網絡生成三個階段，具體包含吸收、生成、形成問題、共享、評價、論證、協商、交流、反思、共生等認知環節。基于此模型在研究生《教育技術學研究方法》的課程中開展了實踐，結論表明，翻轉課堂中的知識建構模型能夠促進學生間的深度知識建構，能夠提升學生對課程的滿意度，能夠增強學生對學習平臺認知有用性的認知。

關鍵詞：互聯網+；翻轉課堂；知識建構；模型

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

一、問題提出

以“工業4.0”為特征的信息時代對人才需求開始轉型，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》《教育信息化十年發展規劃（2010-2020年）》等政策文件均對創新人才培養進行關注。“互聯網+”下，自帶設備、MOOCs、視頻公開課、微課等展現了多種混合學習場景，翻轉課堂作為強勢力量受到熱烈追捧。翻轉課堂改變了傳統課堂上教師填鴨式灌輸，課后學生應試操練的傳統教學模式，促使教與學的方式發生了變化，但同時并存“形似而非神似”“效果天花板”“認知天花板”等眾多問題。為適應社會對創新人才的需求，受到熱捧的翻轉課堂亦需升級。隨著社會建構主義、分布式認知、聯通主義等理論的風起云涌，學習是知識建構的過程成為人們的共識。“互聯網+”下，如何借鑒信息時代學習觀和知識觀的啟示、知識建構的理論和方法，升華翻轉課堂的內涵與本質，重組翻轉課堂中的學習行為，切實優化學習體驗、提高學習效果、促進智慧生成，推動創新人才培養成為翻轉課堂深入發展面對的重要課題。

二、文獻綜述

（一）知識建構相關研究

1.知識建構的基本原理

作為對學習的一種新認知方式，Scardamalia和Bereiter、Law和wong、Lipponen和Stahl、張建偉、鐘志賢、謝幼如、楊惠等國內外學者都對知識建構進行界定，體現了知識建構的基本思想和特點：（1）強調學習者先前的知識和經驗的重要性；（2）知識建構的目標是促進知識和觀念的持續改進；（3）強調個體和集體的雙重知識建構；（4）強調建構的情境性和任務性；（5）共同目標和積極參與是協作的基本條件；（6）強調建構環境需要技術支持等特征。

2.知識建構的模式及策略

Gunawardena、Stahl、Beers，P、Fisher、甘永成、莊慧娟、謝幼如、王佑鎂、趙海霞等人都對知識建構模式和過程進行了研究。從認知層面來看，很多研究者都認同知識建構活動包含：共享、論證、協商、創作四個過程階段，表述不同，但是基本內涵類似。有些學者在這幾個階段的基礎上，也將知識建構的實踐應用結合到過程中來。例如Gunawardena、Stahl和莊慧娟的定義中都提到將協同建構出的知識產品運用到實踐中，從而促進個體知識的內隱化和個體化。另外劉黃玲子、謝幼如等認為反思是知識建構有效達成的關鍵。只有不斷地反思，才能促進學生學習的真正發生。綜合以上結論得出知識建構過程中一般包含以下幾個階段：共享、論證、協商、應用、反思等。在眾多的建構模型中我們認為Stahl模型最具典型性。它基于個人和群體交互角度，從知識形態和認知過程兩個層面來進行建構的過程描述。對于知識建構過程學者各自有不同的理解，但其一般過程也具有相似性，都包括共享—論證—協商—應用—反思環節。除此研究者分別從宏觀、微觀層面提出了建構原則和策略，具體表現為為技術支持、認知支持、群體動力支持、資源支持、協作機制幾個方面。

3.知識建構的實踐及效果研究

知識建構在基礎教育、大學教育、遠程教育、教師培訓等領域進行著積極的實踐，并集中在網絡學習學習共同體、在線實踐社區、虛擬社區中的在線學習知識建構實踐中。在建構實踐中，對交互過程的交互進行分析是研究的重點和關鍵。分析學習交互的典型方法包括：交互過程分析、交互內容分析、常規統計、社會網絡分析、過程的模型分析、話語分析、關系分析、系統建模、基于信息流的交互分析等方法。除以上方法之外，還有研究者采用參與式觀察法、訪談法、個案研究法等分析知識建構過程。近來還有研究者不僅關注知識建構維度、認知發展維度，還開始向關注情感維度進行轉變。另外，很多研究者也開展了不同環境下的知識建構實踐，比如計算機技術（MP_Lab）、新媒體WiKi、博客和電子書包）、可視化技術支持的知識建構研究等。

（二）翻轉課堂中的知識建構相關研究

2011年Salman Khan通過在TED上對“翻轉課堂”的介紹，使翻轉課堂作為一種新型教學模式迅速受到廣大教育者的關注。目前大多學者基本認同翻轉課堂的基本內涵：翻轉知識傳授和知識內化兩個階段順序的教學。基于此很多研究者根據自己的經驗和實踐提出了翻轉課堂的教學模型或者模式。Talbert提出的翻轉課堂教學系統模型，Gerstein（2011）建構的環形翻轉課堂四階段模型，鐘曉流等設計的太極環式翻轉課堂教學模型，張金磊等（2012）建構的翻轉課堂模型，曾貞提出的“反轉”教學圖示等。除此我國重慶市江津聚奎中學、廣州市海珠區第五中學、山東省濰坊昌樂一中、深圳南山實驗學校等也展開了翻轉課堂的本土實踐。眾多翻轉課堂模型和實踐案例展現了以下共性：將學習延伸到課前、課中和課后三個階段，關注整個學習過程。顛倒知識吸收和知識內化順序，強調課前知識吸收，課中知識內化，關注學習流程的顛倒創新。為了促進課前知識吸收和課中的知識內化，關注課前的視頻制作和練習設計、關注課堂的問題解決和知識內化、關注整個學習過程的結果性反饋和評價。

課前學生的“先學”真正發生了嗎？課內學生的協作真正開展了嗎？課后學生的創造力真正關注了嗎？盧強（2013）進行了教學實證研究發現，翻轉課堂并沒有大幅度提高教學效果。祝智庭等人認為翻轉課堂并存“形似而非神似”“效果天花板”“認知天花板”，“忽視知識內化的基本原理”等眾多問題。翻轉課堂經歷了1996-2011技術萌芽、2012-2015期望膨脹階段開始進入到冷靜思考的發展期。產生疑惑或局限的根源在于先前研究僅僅將翻轉課堂停留在流程翻轉和教學視頻的應用層面上，未能深入學習的知識建構本質對翻轉課堂展開深入思考。翻轉課堂除了教學流程的翻轉創新外，實踐本質是幫助學生實現深度學習、聚焦問題解決、培養高階思維能力。正如“翻轉課堂”的開創者Jon Bergmann和Aaron Sams所說，翻轉課堂最為關注的還是有利于發展學生深層次認知能力的教師與學生之間、學生與學生之間的交流與互動。目前翻轉課堂實施忽略了學習者的主動參與、協作交流、知識建構和智慧共享，忽略了學習過程中知識經驗的流動和進化，教學目標仍聚焦于知識的識記、理解和應用等初級認知能力目標，這與培養創新型人才的教育目的極不相符，也無法反映翻轉課堂的全部要素和本質特色，翻轉課堂需要改變目標發展模式，需要轉向知識網絡構建和社會網絡形成目標上來，需要轉向個人知識建構和協同知識建構等知識建構過程中來，知識建構將成為翻轉課堂具有長久生命力的必然選擇。而目前這方面的研究目前已經得到少數研究者的關注，崔京菁等人從基于學習元的社會認知網絡，在中學學科中開展了個體、群體及雙重認知網絡所建構的翻轉課堂教學模式研究。趙海霞構建了翻轉課堂環境下深度協作知識建構的策略的初步框架，這些成果為進一步研究提供了理論給養和實踐經驗，但總體來說研究涉及面較少，研究層次較淺。基于此，本研究以知識建構為指導，以促進學生知識建構和社會網絡構建為目標，充分借鑒翻轉課堂成功的案例和經驗，充分利用“互聯網+”下的技術、思想對翻轉課堂進行升級完善，開展翻轉課堂的實證研究，以期調動每個學習者的主動參與和深度的知識建構，實現學習者群體智慧的共享和個體知識經驗的進化，促進翻轉課堂更加完善和可持續發展。

三、“互聯網+”下翻轉課堂中的知識建構模型構建

（一）“互聯網+”下知識建構再認識

聯通主義學習理論告訴我們學習不再是一個人的活動，學習是連接專門節點和信息源的過程，是網絡形成過程。分布式認知理論也認為，當前知識應該是分布式的，不僅存在個人頭腦中的認知加工中，也存在人與人之間、人與工具之間、人與制品等多種媒介和環境的交互中。由此對于“互聯網+”下的知識建構我們需要考慮四點：第一，學習不只是個體知識建構過程，更重要的是在與群體、技術、資源、工具等的共同作用過程中得到發展；第二，知識不是存在于某一個個體中，而是分布與系統的各個要素，任何一位學習、資源、學習工具、制品都是知識分布的重要載體，因此，學習需要充分發揮和利用群體智慧的重要作用，同時注重每個學習者身上的分布式智能；第三，在網絡學習過程中，需要從系統的角度考慮各個要素對學習者的作用，充分建立其學習系統中人與人、人與人工制品、人工制品之間的聯系；第四，知識存在于社會網絡中，在知識建構過程中，我們不僅關注個體的知識生成、建構和組織，更關注社會網絡中知識的表現形式，關注知識網絡與社會網絡的聯接。由此可見“互聯網+”下知識建構是知識網絡和社會網絡雙重構建的過程。學生不僅是建構對知識的理解，在建構知識理解的過程中，還會實現社會網絡的構建。

（二）“互聯網+”下翻轉課堂再認識

“互聯網+”下翻轉課堂不僅在于知識吸收和知識內化學習流程的翻轉，不僅包括為了實現流程翻轉而進行的微視頻設計和制作，課堂活動再設計，學習平臺應用等元素，“互聯網+”下翻轉課堂除了流程要素、技術要素、環境要素等以上外在要素外，還應包括知識建構的過程要素與教育目標要素。也就是說“互聯網+”下翻轉課堂改變的不僅僅是學習流程，更重要的是通過學習流程的改變，拓展學習的時間和空間，調動全體學生的積極性和參與性，開展學生、教師、資源等的多維互動，推動學生的深度學習，共享全體學生的知識和智慧，從而改變學生學習方式和思維方式，促進學生知識深層建構、社會網絡構建和創造性思維發展的教育目標。由此，我們認為“互聯網+”下翻轉課堂是為了更好地實現創新人才培養的教育目標，在創造驅動下進行個人知識建構、協作知識建構和社會認知網絡生成的新型學習方式。具體包含流程要素、資源要素、環境要素、過程要素和目標要素。流程要素是指知識內化和知識吸收即學習流程的翻轉。學生課前自主學習完成知識吸收，課中協作學習完成知識內化，流程要素是翻轉課堂實施的前提。技術要素是指為了更好地促進學生學習，尤其是自主學習的效果，教師需要提供相應資源支持，包括微課、微視頻、慕課等各種形式的資源。而資源作用的發揮，需要相應的環境要素支撐，比如硬件以及相應的操作平臺和軟件。資源要素和技術要素是翻轉課堂實施的有力支撐。過程要素是指在翻轉課堂實施過程中，要關注人、資源、人工制品等的多維互動，關注個人知識建構、協同知識建構，關注社會認知網絡構建，過程要素是翻轉課堂實施的關鍵。目標要素是指翻轉課堂是為了更好地培養適應社會發展的創新人才而實施的新型教學方式，關注高階思維能力培養，關注學生協作交流能力培養，關注學生社會認知網絡構建，目標要素是翻轉課堂實施的靈魂。

（三）互聯網對翻轉課堂知識建構的支持

1.“互聯網+”可以支持各種知識建構活動

在“互聯網+”理念和技術的支持下，很多的在線學習平臺從內容呈現設計轉向通過活動促進知識建構。學生可以通過豐富的資源，多樣的活動形式等開展協同建構，使得學生學習的分布性、情境性、社會性、持續性發展成為可能。“互聯網+”下的學習平臺可以遵循知識流動和進化的學習理念，關注學習內容的社會屬性，通過設計豐富的自主性和協作性的教學活動，能夠支持接收學習、做中學、聯系中學、反思中學、交流中學、創造中學等多種維度學習方式。

2.“互聯網+”可以支持知識創造和社會認知網絡的構建

“互聯網+”時代是一個共建共享的時代，網絡成為個人建構、協同建構、創造共生的混合學習空間，通過各種學習活動的精心設計，可以實現知識的共享、協作、創造和共生，從而促進知識轉化和流動、促進集體智慧的共生和創造。學習者從接受獲得走向共建共享，學習者成為使用者、建設者、貢獻者和協作者多重角色，“互聯網+”為知識創造創造了得天獨厚的條件。同時在知識創造過程中，以制品為中介點不同學習者之間形成各種關聯。學習者在知識建構的過程可利用這種人際聯系，發現其他學習者或者專家并與之交流從而獲得新的學習內容。因此，制品除了承載已有的學習內容外，還具有社會性特征，能為學習者提供知識、資源與人三者之間豐富的關系，學生群體可以通過資源進行學習，也可以通過人際來學習。學習不再僅僅為了掌握現有的知識，更重要的是在知識建構中不斷地獲得新知識，不斷豐富自己的知識網絡，“互聯網+”拓展了學生的學習路徑，拓寬了知識創造的流通管道，“互聯網+”為知識創造和社會認知網絡的構建提供技術支撐，能夠促進學生持續發展。

（四）“互聯網+”下翻轉課堂知識建構模型的提出

關于知識建構模型，很多研究者做過具體的描述和研究，提出過很多模型，其中以Stahl提出的知識建構模型最具有代表性。本研究以Stahl知識建構模型為基礎，借鑒翻轉課堂一般教學模式，構建“互聯網+”下翻轉課堂中的知識建構模型，如圖1所示。該模型為有效開展翻轉課堂實踐提供參照，更好地促進了學生創造力培養和智慧的發展。

（五）“互聯網+”下翻轉課堂知識建構模型要素分析

1.課前個人知識建構

在翻轉課堂實施過程中，為了解決問題或者完成課堂目標，學習者需要在課前提前完成知識吸收的過程。在這個環節中，教師需要提供的微視頻、微課或者其他相關資源，讓學生課前進行觀看、思考、學習，從而完成知識吸收的過程并形成潛在的個人理解。學生在吸收過程中，還可以積極參與教師設計的各種教學活動，如頭腦風暴、反思、回顧、標注等，充分理解新知識。基于初步的內隱理解，學生可以在線設計、創造、完成相應的學習制品，在相應學習制品完成的過程，個體通過不斷地嘗試、思考和內化，形成個人信念，并提出自己應用知識過程中的各種問題以達到對知識更系統和深入的理解，繼而引發下一輪新的學習活動。

2.課中協作知識建構

知識建構過程伴隨知識流動。知識會從學習者的頭腦中轉移到另一個學習者頭腦中、或從某個小組轉移到另一個小組。在流動的過程中實現知識內化、外化、組合化、社會化等。為此，學習者首先應該將課前自己創造的制品或者生成的問題進行分享公開化，從而讓個人理解的知識能夠進入到更大范圍的小組中為接下來的協作知識建構提供基礎。為了更好地促進小組間的協作建構，在課堂上教師可以開展小組評價，引起小組成員發現不一致，提出不同的觀點，進一步調動、激勵學生的積極性，促進知識進一步顯性化。在這個過程中，小組成員間的爭論、疑惑和各種矛盾開始展現，形成各種辯論與理解，通過小組成員之間頭腦風暴，進行選擇式的闡釋和澄清，學生群體共享理解，在協作建構的基礎上形成更為完善和更為深刻的解釋，這些成果就是此階段中協作產生的協作式知識，之后每位學習者在小組成員幫助下解決了問題，進一步反思自己的學習制品并進行修正完善。教師組織學生進行作品展示匯報，知識進入全班集體知識建構階段。集體知識建構過程中，知識在各小組間進行流動和匯聚，學生們進一步質疑、評論、反思，形成最終的集體理解和知識。

3.課后社會認知網絡生成

經過前兩個階段的學習，學生已經完成個人知識建構和協作知識建構，學生需要在知識建構后進一步對自己的所做、所思和所得進行自我反思和提煉整合，將新知識和舊知識進行整合形成自己的知識網絡，并進一步修改自己的學習制品，對其進行管理歸納，整理到個人知識庫，擴充自己的知識庫。除此，學生會繼續在學習平臺共享傳播自己最終制品，并推薦傳播進入更廣泛的空間領域集體知識庫，以更開放的方式存在和持續發展，有效支持網絡學習空間中的資源流通和再生。學生可以在制品庫中選擇自己需要的案例繼續學習、參考、借鑒，內化為自己的理解和知識。也可以繼續學習教師提供的其他相關拓展內容進行知識拓展。同時如前所述，“互聯網+”下，學習是知識和社會網絡雙重建構的過程。在資源流通過程中更重要的是知識與知識之間的聯系以及人與人之間的聯系所構成的社會網絡形成，學生一方面拓展了知識，共享了集體智慧，另一方面找到了志同道合的教師、同學或者專家，建構了豐富的社會網絡，為未來下一步學習開通了多樣化的交流通道，從而將有效提高學生的學習積極性和效果。

四、“互聯網+”下翻轉課堂中的知識建構模型初步應用

本研究在2015-2016學年度第二學期，以曲阜師范大學傳媒學院教育技術學研究生共27名學生為研究對象，在《教育技術學研究方法》課程學習中開展了“互聯網+”下翻轉課堂中的知識建構模型初步應用，由此對翻轉課堂中的知識建構進行預研究。知識建構是建立在一定的技術平臺支撐上的，該模型依托的網絡環境是北京師范大學自主研發設計的網絡互動平臺“學習元”平臺（http：∥lcell.bnu.edu.cn/index.jsp）。學習元平臺包括學習元、知識群、知識云、學習工具、學習社區等五大功能模塊。學習元平臺可以為知識的流動和創生提供有力的支持，既可以支持學生個體的知識吸收和建構，還可以支持小組、群體知識建構，社會人際網絡構建，從而為翻轉課堂中的知識建構提供了強有力的支撐。課程共分為6個模塊，教育技術學研究構建、選題、文獻綜述、數據收集的方法、數據分析的方法、研究成果的撰寫。活動安排以文獻綜述模塊為例介紹如表1所示。

課程實施后為了能夠對學生在網絡學習平臺上的知識建構進行分析，在對本次課程學習中學習元平臺操作記錄或學生記錄的文檔數據進行分析，共獲得655條有效數據，根據Gunawardena的模型的改造編碼體系進行編碼后，得到知識建構的整體隋況如表2和圖2所示。

從本次應用的整體水平看學生愿意對同伴作品的細節進行分享和交流，從建設性的角度來對同伴制品提出意見和替換思路。學生能夠詳細地說明描述確定一個問題，并在討論中能夠用具體的事例、證據來支持自己的觀點，從一定整合的高度來分析制品過程的亮點或提出需要改進之處。學生利用協同環節中收獲的建議和知識對自己或他人制品進行修改和完善。本次應用在1E（詳細地說明、描述、確定一個問題）、2C（利用學習者的經驗、文獻、收集到的正式數據或者相關的隱喻建議或者類比來進一步闡述、支持其觀點）階段中的活動比較多。可見，這與一些研究者的結論即網絡上的群體知識建構層次不高，學習者經常表示出簡單的同意或反對意見，很少提供有效的例證或理證不同，有效促進了學生的知識建構。

課程結束后我們還對學生對本次課程的滿意度進行了調查。調查表明60%的學生十分滿意本次的課程學習，20%的學生比較滿意。同時，73.3%的學生認為最大收獲就加深了對文獻綜述和各種研究方法的認識和理解。73-3%的學生對學習元功能理解更全面。60%學生認為在課程中充分發揮了同伴互助的作用，提供了向小組成員和教師交流與學習的機會。60%的學生認為在課程中結交了許多網絡朋友。40%的學生時常參與協作學習小組，與專家、同伴教師共同完成任務，20%的學生經常參與協作學習小組，與專家、同伴教師共同完成任務。66.6%學生認為活動提供了尋找有意義與建構新知識的機會。由此可見，在課程學習過程中，學生能夠充分利用小組成員、全班同學甚至是學習平臺上的知識專家來進行學習，有效地構建了自己的人際關系能夠拓展自己的社會網絡。

我們對學生進行了學習元平臺認知有用性的調查，數據顯示：53.3%的學生認為使用學習元平臺讓培訓的內容更豐富，53.3%的學生認為學習元對于學習新知識非常有幫助，53.3%的學生認為平臺所提供的各種功能讓其的學習過程更順暢，40%的學生非常同意學習元平臺可以幫助其在需要時獲得有用的信息，53.3%的學生同意能夠獲得有用的信息。53.3%的學生認為學習元平臺可以讓其學得更好。本次學習活動中，86.6%的學生認為使用學習元平臺比一般的電腦輔助學習更有效，由此可見學習元平臺在本次課程中充分發揮了它的功能，有效促進了學習活動的開展，技術支撐是實現翻轉課堂和知識建構的必要條件。

五、結束語

“互聯網+”下，翻轉課堂和知識建構都有了新的內涵。本文構建的翻轉課堂知識建構模式，強調課前的個人知識建構、課中的協同知識建構、課后的社會認知網絡生成的過程性要素，強調翻轉課堂中的知識建構過程和社會認知網絡生成的教育目標要素，從而在一定程度上解決翻轉課堂中的“形似而非神似”“效果天花板”“認知天花板”等眾多問題，為翻轉課堂的升級改造和可持續發展提供了創新思路和解決方案，有利于21世紀創新人才的培養，有利于實現信息技術于課堂的深度融合。