混合式教學模式的大班實踐效果研究

孫燕云，徐利華，何 鈺，吳 浪，廖文強，黃曦晨

(西南交通大學 物理科學與技術學院，四川 成都 610031)

混合式教學兼具在線教學和課堂教學的特點，拓展了教與學的時間和空間，經過多年的探索實踐，已經成長為教育領域的一種新形態. 該教學模式通過借助現代化教育技術力求將學生從淺層學習導向深度學習. 經過多年的探索實踐已經取得了一些經驗，但在部分領域仍有挑戰存在.

由于教育資源的限制，目前大班教學仍是高校很多基礎課程普遍采用的教學組織形式[1]，但基于龐大的班級規模很難實現高效的互動[2]. 大學物理作為大多數理工科大學生必修的公共基礎課，具有內容難、課時緊、選課人數多的特點，且系統性強、推理嚴謹、邏輯嚴密，具有鮮明的理工科色彩. 該課程的教學研究的成果對于其他理工科課程具有十分重要的借鑒意義.

本文以教育部直屬世界一流學科建設高校某大學規模逾百人的普通班(非拔尖班)為研究樣本，擬探討兩個問題：一是采用線上線下混合式教學模式授課的大班教學的實際教學效果，二是有關教學策略的具體建議.

1 某大學混合式教學模式的大班教學實踐結果

本工作采取的混合式教學模式由課前、課中、課后三個階段組成[3]，具體的教學設計如表1、表2和表3. 學生成績由各教學階段累計得到的平時成績100分封頂. 與樣本班對照的數據來自于包括該教學班在內的某大學本學年所有選修同層次大學物理課程的學生. 兩個學期每學期的平均人數約為3800名，其中約3500名學生(約占總平均人數的92%)所在的教學班采用傳統教學方式。

表1 以學為中心的混合式教學設計之課前自學階段

樣本班在2019年春季學期的期末卷面成績分布如圖1示，其分布曲線的均值為67.99分，標準差為2.01分；同期全校學生的成績分布曲線均值為64.05分，標準差為2.24分. 采用混合式教學模式的班級的及格率約為74.5%，同期全校學生的及格率為64.4%.

表2 以學為中心的混合式教學設計之課堂教學階段

表3 以學為中心的混合式教學設計之課后總結提升階段

圖1同時展示了同年秋季學期教學實踐的數據.進行了混合式教學的班級卷面成績分布曲線的均值為70.39分，標準差為1.78分；同期全校該門課程的成績分布曲線均值為70.05分，標準差為2.10分，采用混合式教學的班級的及格率約為80.5%，同期全校學生的及格率為75.7%.

統計數據表明，在兩個學期的教學實踐中，采用混合式教學模式的班級都呈現明顯的“一小一高”特點：成績分布離散程度小(標準差小)、及格率高. 總的來說，參與該項教學實踐工作的學生取得了較好的成績. 為了分析評價該教學模式對提高高校普通大班學生的學習效果的達成度，進一步探討現行混合式教學的改進方向，接下來將以樣本班秋季學期的教學數據為基礎，細究影響學生期末卷面成績的幾個因素及其與卷面成績的相關程度.

圖1 兩學期教學實踐的期末卷面成績分布

2 相關度分析

(1)

統計結果一定程度上反映了教與學的復雜性.圖2為計算得到的各自變量與期末卷面成績的相關度分布，它們的相關系數處于0.3～0.7范圍內，均未達到高度相關，可見教學效果必然是多種因素綜合作用的產物，教學的復雜性恰與混合式教學模式中教學方法的多樣性相呼應.

圖2 不同自變量與期末卷面成績的相關系數

2.1 視頻完成度與期末卷面成績的相關系數分析

尊重學習主體，允許學生個性化選擇性地學習指定視頻.對于混合式教學，課堂視頻往往被作為最基本的教學資料提供給學生[5].為強調視頻學習的必要性，部分教學實踐中還將線上學習設為闖關模式[6]，以保證學生能在規定時間內學習完所有指定視頻資源.對于學習人數眾多的公共基礎課，線上精品視頻資源極為豐富[7,8]，學生獲取適合自己學習特點的教學視頻非常方便.考慮到上述現狀，在教學實踐中允許學生個性化選擇性地學習教師提供的教學視頻，還允許學生通過其他渠道自行選擇學習資料.由于教學視頻觀看的完整度不計入學生最終考評成績，避免了學生刻意“刷視頻”的現象，該項數據水分較少，以之為依據分析得到的學生學習指定視頻與期末卷面成績之間的相關度可信度較高.

圖2顯示學生觀看指定教學視頻的完整度與期末考試卷面成績之間的相關系數處于低度相關區間，為0.37左右，并未達到顯著相關的程度.造成該現象的原因可能為以下兩點：

第一，憑借一套在線視頻資源很難滿足逾百人規模大班中的不同層次學生.訪談結果表明，有些學生希望視頻中多講基本原理和基本概念，有些學生希望視頻中多講例題和具體的計算，有些學生希望視頻再長一些，有些學生則希望視頻再精練一些.

基于此情況，筆者認為為學生開發、選擇多套高質量、風格各異的線上視頻資源是提高視頻教學效果的突破點.在開發和選擇教學視頻時，除了扎實的知識點講解外，還要綜合考慮學生的認知負荷、學習參與度和主觀能動性等要素[9].教學資源的開發可以通過校際合作甚至國際合作實現共建共享.

第二，學習者本身的學習風格具有差異化.按照O’Brien的分類標準[10]，學習者可被分為視覺型、聽覺型和觸覺型三大類，不同的學習策略會對學業成績產生不同的影響[11].針對本班學生的調研結果也取得了和同行[12]一致的觀點.圖3顯示在樣本班中除了有40.5%的學生習慣通過觀看視頻學習以外，更有45.57%的學生傾向于通過閱讀書籍資料汲取知識，另有13.93%的同學習慣通過討論獲取知識.

圖3 樣本班學生獲取知識的習慣途徑

上述調研結果提醒筆者在課程設計中，應在尊重學生不同學習風格的基礎上制定多樣化的教學策略，不宜在教學管理中將學習視頻完成率作為硬性考核指標，簡單一刀切，即教學評價的側重點應放在“教學質量”上而非“技術運用”上[13].

統計結果顯示對于主動觀看指定教學視頻的學生，他們的學習效果優于全班以及全校的總體水平，的確能夠很好地適應線上線下混合式教學模式.圖4展示了樣本班視頻完成度在90%以上的學生的成績分布曲線，其均值為79.5分，標準差為1.02分，遠優于全班(均值70.39分，標準差1.78分)和全校(均值70.05分，標準差2.10分)的成績分布曲線.

圖4 樣本班視頻完成度在90%以上的學生成績分布以及同期全班、全校的學生成績分布

視頻完成度在90%以上的這部分學生規劃自我行為以求達成學術目標的能力較強，但僅占樣本班人數的15.6%.該班級中另有73%的學生視頻完成度不到60%，反映出大部分樣本班的學生并不優先以教師提供的教學視頻作為主要學習渠道.

該人數占比提醒筆者，應嚴肅思考那種倚重指定教學視頻的混合式教學模式的最佳適用群體，嚴謹評價該教學模式對提高高校普通大班學生的學習效果的達成度.

2.2 課后紙質作業、課堂互動與期末卷面成績的相關系數分析

課后紙質作業、課堂互動與期末卷面成績的相關系數分別為0.37和0.47.盡管這兩個教學環節與卷面成績的相關度均未達到高度相關，但其值均為正，表明它們對學生的學習效果還是可以起到正向激勵作用.相較于課后紙質作業，課堂上的互動參與度與期末卷面的相關系數更高.

作業同質化現象是大班教學面對的諸多棘手問題之一[14]，學風建設工作任重道遠.課后紙質作業理應更能反映學生對知識內容的掌握情況，而取值為0.37的相關系數卻表明該學習環節與期末卷面成績僅低度相關，原因可能在于大班教學中學生很容易在學習共同體內交流作業答案，導致該項統計結果未能客觀反映學生個體知識水平.該困境的解決一方面有賴于技術的革新，但更重要的是有賴于全過程、全方位育人體系的構建[15].對抄襲作業行為的界定和懲戒需要付出大量的時間成本和人力成本，對于大班教學情況更甚，單憑教師一己之力很難妥善解決.盡管數據庫查重可以得到兩份文本間的總相似度，但尚不能對公式的相似度進行檢測，對解決理工科課程作業同質化問題的幫助有限，需要借助高校與線上教學技術開發主體的深度合作才有可能從技術層面上妥善解決.

圖2的統計數據顯示課堂互動能夠促進學生知識水平的提升.相較于自學，課堂學習對學生更為重要.此處的課堂互動數據不包括課前測驗，反映的是課堂活躍程度而非學生的認知水平，具體包括簽到、投票、回答問題頻次、討論區發言頻次等.比較圖2中課堂互動、視頻完成度的相關系數，可知前者比后者更有助于提高期末卷面成績.說明相較于自學，課堂學習對學生更為重要，教師應加強基于課堂的教學.為進一步提高課堂互動環節對學生學習效果的促進程度，教師應在尊重教學規律和內在邏輯[16]的基礎上，針對學生的學習需求采取精準的教學引導，例如在學生的學習障礙處展開深度有效的互動[17]、作業海報展示等.

2.3 課前測驗成績與期末卷面成績的相關系數分析

統計數據表明，重視課前預習的學生取得了良好的學習效果.本研究中的課前測驗被設置在每次講課的前15～20分鐘內進行，目的是檢測學生課前預習的情況.圖2中的課前測驗成績與期末考試卷面成績的相關系數約為0.57，達到了顯著相關水平.反映課前預習水平的課前測驗不僅能檢驗學生預習階段對知識的理解和掌握程度，還可以有效激勵學生投入精力主動學習，促進學生內化知識目標.該內化過程必將誘使學生萌發更強烈的學習動機，使其更愿意進一步主動投入學習，達成正向激勵的學習狀態.

課前測驗平均分在90分以上和60分以下的學生成績分布如圖5示.這部分學生約占班級總人數的22.5%，他們期末卷面平均成績為80.5分，標準差為1.13分.這部分學生中70分以上的占比較全班和全校成績分布有明顯提升.重視課前預習的學生顯著抑制了樣本班成績的分布曲線在低分段的分布值，同時抬高了其在高分段的分布值.與之相對的，課前測驗平均分在60分以下的學生占班級總人數的34.1%，他們的期末卷面平均成績為58.6分，標準差為2.05分.這部分輕視課前預習的學生大幅縮減了樣本班與普通班在卷面得分上的整體差異.換言之，混合式教學模式在提升自律性欠佳的學生的學習成效方面尚未令人滿意.

統計結果進一步突顯了制定多樣化教學策略的客觀性和必要性.課前測驗平均分在90分以上的學生中，視頻學習完成度在90%以上的占比約為34.5%，說明其中另有65.5%的學生更傾向于采用其它模式預習.

圖5 樣本班中課前測驗平均分在90分以上和60分以下的學生成績分布以及同期全班、全校的學生成績分布

值得指出的是課前測驗平均分在90分以上的學生期末卷面成績的總體水平明顯低于其課前測驗得分，原因在于課前測驗中缺乏主觀題的教學數據.相較于客觀題，主觀題更能考察學生的高級思維水平，更能加強課程的高階性、創新性和挑戰度.然而，受限于目前大型線上學習平臺的技術現狀，要想讓系統自動反饋學生的測試結果，多采用以選擇題型為主的客觀題。對以計算題為代表的主觀題，只能借助課堂討論、小組練習等方式完成.隨之而來的問題是實際教學中教師很難同時對百余學生進行主觀題的分數記錄及統計分析，更難以逐一進行個性化反饋.特別是采用混合式教學模式之后，每周僅教學的組織管理工作、課后作業評閱工作就消耗了教師大量的時間和精力.在師生比嚴重不足的大班教學環境中，僅依靠人力整理每堂課主觀題的完成情況很不現實.但及時反饋卻是培養學生最重要的渠道之一，此處教與學的供求關系失去了平衡.上述現狀也提醒教育工作者應謹慎評估混合式教學的適用范圍.

如何在不增加教師、學生太多負擔的基礎之上，妥善解決主觀題目的在線評閱分析、個性化反饋，這些問題不僅有賴于技術的發展，更有賴于思想的革新.鑒于“互聯網+”蓬勃發展的現狀，相信在今后該問題必將獲得突破.

3 學生反饋情況分析

除了成績評測外，還通過訪談收集了學生在行課過程中的主觀感受。已有大量文獻評述了混合式教學模式的優點，學生的正面感受也與之大抵相同，本文不再贅述。此處重點分析學生的負面感受以求進一步改進教學。相較于混合式教學模式，更偏好傳統教學模式的學生大致持有以下兩種觀點：

(一) 混合式教學模式使得學生花在學習上的時間遠多于傳統教學模式班級的學生，但最終的全校統一考試成績并未對學生的這部分工作予以分數上的鼓勵

部分學生從得分“效率”的角度，滋生出不認可混合式教學模式的情緒。在行課過程中，除紙質作業和期中考試之外，與學生平時學習情況有關的平時成績合計僅占總評成績的10%，如此體量的占比顯然無法達成有效的形成性評價，也很難驅動學生全心投入混合式教學.

客觀講，這種將實行傳統教學模式的班級與實行混合式教學模式的班級一刀切的考評模式的確無法反應出學生在人性維度、價值維度和終身學習維度等方面的提升效果.畢竟混合式教學的長處之一就在于提升學生持續自主獲得知識的能力以及資源整合能力[17].

類似于生產力決定生產關系，新的教學模式對新的教學管理方案提出了迫切的需求.教學管理層應在堅持以學為中心的教學理念的基礎上，允許存在多元化、個性化的評估方案[18]，進一步釋放教師與學生的主觀能動性.

(二) 混合式教學模式更適合學習主動性較強的學生，對于以及格為目標的學生而言，對這種需要投入更多精力、更為辛苦的學習模式“很不劃算”.

這種負面觀點的形成原因有二：其一，部分學生仍然沉醉于高考前程式化的學習方式，認為理想的課堂應突出考試重點和解題方法，學生在課堂上的主要任務就是默默聽講.那些在應試教育中如魚得水的學習策略、習慣現如今在混合式教學模式中卻成為了掣肘，使得學生迷茫無措；其二，以大班教學模式為主的基礎課與學生就業關系并不十分密切，部分學生學習動機不清晰，缺乏了持續的學習動機，學生在學習過程中就很難做到主動反思，結果是這部分學生只適應“滿堂灌”這一被動學習模式.如何引導這些學生主動參與打造自己的優質學習經歷一直是教育研究中的難點問題.為大一新生開設的以引導學生早日適應大學學習、培養學術興趣為目標的新生研討課也許是解決這一問題的良方.

4 結果討論與建議

基于教育部直屬的世界一流學科建設高校某大學的規模逾百人的普通班(非拔尖班)的教學實踐，本文探討了線上線下混合式教學模式的實際教學效果.統計數據顯示，采用混合式教學模式的班級呈現“一小一高”特點：成績分布離散程度小、及格率高.總的來說，參與該項教學實踐工作的學生取得了較好的卷面成績.

為探討如何進一步優化混合式教學策略，詳析了學生在多個教學環節的得分與期末卷面成績間的相關度，得到的結果及給出的建議如下.

(一) 在尊重不同學習風格的基礎上制定多樣化的教學策略

憑借一套在線視頻資源很難滿足逾百人規模的大班中的不同層次學生，為學生推薦多套高質量風格各異的視頻資源非常必要.不宜在教學管理中將學習指定視頻的完成率作為硬性考核指標簡單一刀切.

重視課前預習的學生取得了良好的學習效果.這部分學生的構成中，視頻學習完成度在90%以上的占比約為34.5%，另有65.5%的學生更傾向采用其它模式預習.該結果進一步突顯了制定多樣化教學策略的客觀性和必要性.

主動觀看指定教學視頻的學生能夠很好適應混合式教學，但這部分學生僅占班級人數的15.6%.結果提醒我們應嚴肅思考這種教學模式的最佳適用群體，嚴謹評估基于指定教學視頻的教學設計對提高高校普通班學生的學習效果的達成度.

(二) 構建“三全育人”體系是保障教學效果的根本，高效互動環節可為教學錦上添花

目前查重系統對解決理工科課程作業同質化的幫助有限,該困境的解決一方面有賴于技術革新，但更重要的是有賴于學生學習觀念的轉變.學風建設既是高校思政工作內容的一部分，也能夠局部反映思政工作的成效.因此緊緊圍繞“立德樹人”這一根本任務，構建“三全育人”體系全面推進思想政治教育是提升教學效果所必需的根本保障。

為進一步加大課堂互動對學生知識水平的提升作用，教師應在尊重教學規律和內在邏輯的基礎上，以學為中心，針對學生的學習需求采取精準的教學引導

(三) 教學改革已進入深水區，對教育技術的現代化和課程考評方案均提出了新需求

在理工科課程中，綜合計算類主觀題目的實時評測對保證課程的高階性、創新性和挑戰度非常必要.如何在不為教師、學生增加太多負擔的基礎上，實現對理工科課程主觀題目的在線評閱分析、個性化反饋是現階段面對的難題.該難題對教育技術現代化既是挑戰，也蘊含著機遇.

將采用傳統教學模式的班級與采用混合式教學模式的班級一刀切的考評模式無法反應出學生在人性維度、價值維度和終身學習維度等方面的提升效果，建議進一步基于三全育人的培養目標完善考評方案.

本研究工作的樣本數據本身存在局限性，討論的影響期末卷面成績的自變量也未能窮盡.但得到的結論可為今后關于混合式教學效果的研究提供參考，并有助于推動混合式教學模式的優化創新.