翻转课堂在“现代教育技术”实验教学中的应用研究 *

黄 琰，蒋 玲，黄 磊

(华中师范大学 教育信息技术学院，湖北 武汉 430079)

翻转课堂在“现代教育技术”实验教学中的应用研究*

黄 琰，蒋 玲①，黄 磊

(华中师范大学 教育信息技术学院，湖北 武汉 430079)

随着教育信息化的不断深入，创新的教学模式成为国家教育体制改革的重要助推力。“翻转课堂”作为一种新型的教学模式是当前国内外研究者关注的热点问题之一。该文将翻转课堂教学模式引入到实验教学中，以“多媒体教学平台的使用与维护”为实验研究对象，该实验针对传统教学方式中存在的问题进行教学设计、资源建设等。通过两轮行动研究对翻转课堂实验教学进行了设计、实施、验证和完善，研究人员在教学实施过程中发现存在的问题，并在行动中予以改进，为后期的教学实践提供直接真实的借鉴。行动研究的结果发现，翻转课堂教学模式在实验教学中的应用，可以改变传统实验教学中教师讲、学生听、简单练的教学形式，能有效地提高学生的学习积极性以及学习效率，更能提升学生自主学习、实验反思、解决问题的能力。

现代教育技术；翻转课堂；行动研究；实验教学

一、研究背景

《教育信息化十年发展规划(2011—2020 年)》提出，以信息化引领教育理念和教育模式的创新，充分发挥教育信息化在教育改革和发展中的支撑与引领作用[1]。在国家教育信息化发展过程中，创新的教学模式为推进整个国家教育体制改革起着十分重要的作用。翻转课堂作为一种新型的技术促进教学绩效的教学模式，为我国的教学改革提供了一条新途径。

(一)翻转课堂

翻转课堂，或称颠倒课堂(Flipped Class/Inverted Classroom)，是将传统的课堂教学结构翻转过来，让学生在课前完成知识的学习，在课堂上完成知识的吸收与掌握的一种新型教学模式[2]。翻转课堂起源于美国林地公园高中，两位化学教师乔纳森·伯格曼(Jonathan Bergmann)和亚伦·萨姆斯(Aaron Sams)在教学实践中发现学生最需要的不是传统课堂上教师对知识技能的讲解，而是做功课遇到问题时能得到及时有效的帮助，但这时教师往往并不在问题现场[3]。从2007年开始，他们为学生提供教学视频和课件，学生在课前自主安排学习知识内容，在课堂中教师组织展开深入交流并提供个性化辅导。2011年TED 大会上，萨尔曼·可罕报告阐述了学生课后使用可汗学院提供的数学教学视频进行学习的模式。翻转课堂因此被更多教育者所了解，多个国家和地区的教师开始尝试对翻转课堂的应用进行实践，国内对翻转课堂的应用研究逐年增多，例如聚奎中学[4]的翻转课堂教学研讨，周路[5]将翻转课堂应用于信息技术课堂，张金磊等[6]提出基于游戏化学习理念的翻转式教学模式，马秀麟等[7]将翻转课堂教学模式应用于大学信息技术课教学等。

(二)实验教学

校级公共课“现代教育技术”的目的在于提高高等师范院校师范专业学生的教育技术能力，提升高师生在基础教育课程改革背景下从事教育技术课题研究以促进其专业可持续发展的能力[8]。课程以理论教学与实验教学相结合，共包含42课时，其中分为18个理论学时和24个实验学时，包括“多媒体教学平台的使用与维护”“IP资源卫星接收系统的使用”等八个实验项目。

“多媒体教学平台的使用与维护”实验的主要目的在于通过实验学习，让学生了解多媒体教学平台的构成和各个设备的功能，掌握平台的使用操作方法，学会对常见问题的诊断并进行简单维护。该实验要求学生能够熟练操作多媒体平台中各种设备，同时要求学生能够理解该多媒体教学平台的系统组成及基本原理，并能够用这些理论与实践知识去解决操作中的异常状况。该内容与师范生的职业结合紧密，实践机会却少，所以学生的学习兴趣强。但是传统课堂的实验教学方式是教师讲、学生听、学生自由练习和教师引导回顾复习。这种教学方法单一，实验教师的主要精力用于实验知识讲解和操作演示，缺乏与学生的深度交流和对学习问题的反馈，学生在实验学习中只能在有限的时间内进行机械的动手练习，很少有学生自主思考问题，导致对原理性知识理解不足。因此，传统实验课堂的教学效果一般不理想，很多学生反映实验后很快就忘记学习内容，操作记忆也很模糊，直观的表现体现在实验考试中，大部分学生在答题中表现出对实验设备名称记忆不清，操作过程混乱，甚至会处于不知所措的状态。为解决教师教得累、学生学不好这一问题，需寻找一种实验教学改进方案。

本文将翻转课程模式应用于实验教学中，以“多媒体教学平台的使用与维护”实验为研究项目，针对该实验中的问题进行翻转课堂教学模式的设计和实施。试图将教师从重复繁琐的知识讲解中解脱出来，将学生放置于实验学习系统的中心位置，让实验课堂的时间得到解放，让学生拥有充足的时间在不断地练习与思考中完成实验探索，以期提高学生实验效率和效果。

二、研究设计

(一) 研究可行性分析

实验教学指的是在应用类、技术类学科中，将知识、理论和方法模拟运用到实践中的教学方法，突出强调方法的训练对于课程学习的重要作用[9]。实验课程的教学重视学生的主体和中心地位，在实验课教学中需要不断激发学生对问题进行思考，通过学生的动手操作提高其实践能力，同时促进理论知识的学习。传统实验教学方式存在的多种问题阻碍着学生自主学习能力的发挥。翻转课堂教学模式源于掌握学习法，就是学生按自己的节奏学习课程[10]。翻转课堂的应用使得师生角色发生了实质性的重大变化，教师是课程的设计者和学生学习的指导者，而学生成为了学习的中心。因此，将翻转课堂应用于实验教学可以解决传统实验教学中存在的问题，让教师能更好地照顾到课堂中的所有学生，能让“学得快的学生吃好，学得慢的学生吃饱”[11]。

翻转课堂教学模式的应用，需要学生具有良好的自主学习能力和较高的信息素养[12]。通过课前调查，了解到参与课程学习的学生均为大三免费师范生，虽然专业各不相同，但是都具备基本的计算机应用技能。在调查中，有57.1%的学生反映平均每天上网的时间为1-2小时，有40.8%的学生表示自己平均每天上网的时间为3-5小时，更有2.1%的学生反馈说自己每天都会有更多的时间花在网络上。我们认为学生已拥有完成翻转课堂学习的计算机基础技能，能在教师的帮助下无障碍地下载、观看教学视频，能顺畅地使用网络交互工具与同伴、教师进行沟通与交流。

(二) 研究对象

在选修“现代教育技术”公共必修课免费师范生中，我们选用了2012-2013学年上半学期6班与下半学期1班两个班级共164名师范生作为研究对象。选修该门课程的学生都是以自由选课方式进行分班，因此专业分布广，两个班都包含有理科、文科、艺体科，并且男女比例均衡，可以认为两班学生的学习初始水平基本一致。在实验过程中，两个班级由同一名授课教师授课，并且采取相同的授课内容和教学进度。

(三)研究方法

本研究主要采用行动研究法，即指让传统意义上的被研究者(如实际工作者)参与到研究之中，并将研究的结果直接运用于对制度和行为的改变上，强调研究的行动功能，即对改进行动的实际意义[13]。行动研究是一个螺旋式上升的发展过程，包括四个基本步骤：计划、实施、观察、反思，如图1所示。

图1 行动研究四步骤

本研究选用实验教师作为研究人员，在“多媒体教学平台的使用与维护”教学实践中，针对学生实验学习中出现的问题，改革传统教学方法，设计翻转课堂实验学习模式，在实验教学实践中对该模式进行实施与验证。本次研究共进行了两轮，通过第一轮的研究实践探索，以反思作为中介，开始第二轮行动研究的实践验证。

三、翻转课堂教学实践——第一轮行动研究

第一轮行动研究在2012-2013学年上半学期6班中进行，主要目的是将翻转课堂应用于“多媒体教学平台的使用与维护”实验教学，对其策略进行设计、实施与验证。

(一)计划：实验教学设计

将翻转课堂教学模式应用于课堂实践，首先需要与学生进行沟通，使学生理解翻转课堂实验教学安排，熟悉实验学习流程。为此，我们制定了第一轮行动研究的翻转课堂实验学习方案，其实验学习手册如表1所示。

表1 “多媒体教学平台的使用与维护”实验学习手册

(二)行动：实验教学实施

在本轮行动之初，首先介绍课程学习的目标与任务，使学生明确实验课学习的具体要求。为构建有效的学习共同体，让学生自由组建4人学习小组，并推选一名小组长，负责小组日常事务的管理。组织学生加入班级QQ群，通过QQ群完成课程信息的发布以及学生问题的解答。

在实验课的前一周，实验教师通过QQ群的文件共享功能发布学习任务，提供学习资料，包括三个文件：实验使用手册、多媒体教学平台的使用、八道自测题。

在实验课的前一天，实验教师通过QQ群实时聊天方式，收集学生在自学与小组讨论中遇到的困难，并予以解答，并对聊天信息进行记录。

进入实验课，第一步是组织学生进行小组合作学习，通过合作互助完成设备名称以及操作流程的回忆。紧接着让学生动手操作，进行实操学习，教师在一旁观察，发现问题及时予以讲解，并引导全班其他同学对该问题进行思考。在课堂的最后，教师组织学生对实验学习内容进行总结，再一次对学生练习中出现的常见问题进行指导与强化。实验课结束后，通过QQ聊天工具，与学生进行沟通，再一次解答实验学习中尚未解决的问题。

学习后的第七周，课程组统一对6个班的学生安排实验课考试，每个学生随机抽题，确定实验课考试项目。实验教师在考试过程中观察学生对实验名称的记忆情况、实验操作的熟练情况以及常见问题的分析诊断情况。

(三) 观察：研究数据收集

本次行动研究观察的方式包含以下几种：聊天反馈记录、课堂观察、学生成绩分析。

聊天反馈主要是教师与学生之间通过QQ群进行实时聊天，学生提出问题，教师予以及时反馈。教师通过这次交流可以掌握学生的整体自学情况，以及自学中学生不能解决的问题，为课堂活动的组织、师生间互动方式的设计提供依据。课堂观察主要是指在整个课堂互动过程中教师对学生的态度、行为进行观察。6班有79名学生，实验课3名学生请假，全班分四次进行实验，每次实验有5组参与。记录中，在实验课上与教师有直接对话交流的学生52名，占总人数69%；教师提出问题，学生参与回答的人数34人，其中25人回答正确。

通过对学生实验课考试成绩的平均分进行分析，与未采用翻转课堂教学模式的平行班进行对比观察，得知使用翻转课堂模式进行实验学习的6班平均分均高于其它班级，如图2所示：

图2 实验考试班级平均分对比图

(四)反思：研究结果分析

在整个实验课堂中，实验教师只是作为课堂活动的组织者、学习问题的解答者，学生主宰着自己的整个学习流程。学生知识的获取是在课前完成实验资源的学习，包括视频、文字、习题；在课堂中，运用课前所学的知识进行操作练习，完成知识的内化，并且可以任意提问，因为教师的所有时间都是留给学生用于解答问题。另外，在整个学习过程中，学生随时可以通过网络通讯工具获取教师和同伴的帮助。

通过第一轮的行动研究，我们看到实验班的学生在学习态度、学习参与度、学习成绩等方面均优于其它普通班，学生的反馈也是积极的。但也有部分学生提出了一些意见和建议，通过调查和总结，我们认为第一轮行动研究还存在以下问题：(1)学生对于翻转课堂学习模式认识不够。因此导致部分学生不重视课前的自学环节，依旧以传统的学习态度等待在课堂中由教师一一教授知识内容。这样使得他们进入课堂后发现与其他同学已经产生了很大的差距，容易造成挫败感，影响学习积极性。(2)个别学生提出异议，认为班级QQ群互动方式有问题。由于自己在上课，没能及时跟进消息，课前的同学互助、教师解答等信息都被不断刷新滚动的消息覆盖掉，导致自己无法成功接收，影响学习效果。(3)在QQ群互动解答疑难的过程中，后期参与的同学所提的问题很多重复，降低了该环节的效率性。(4)学习资料的获取比较繁琐，有同学反映教师将任务安排文档放置在QQ群共享里，而学习资源却要在另外网页下载，分布零散。有时因网速较慢，很难将其下载成功，影响正常的学习。

四、方案改进与教学增效——第二轮行动研究

第二轮行动研究在2012-2013学年下半学期1班中进行，主要的目的是通过第一轮行动的分析总结，设计解决问题的方案，使得翻转课堂教学模式能更好地应用于现代教育技术公共课实验课的课堂中。

(一)计划：引入课程平台

在第一轮行动研究的基础上，更新制定了翻转课堂实验流程，引入华中师范大学课程在线网络平台，在该平台中统一完成课程信息的发布、学习资源的共享与下载、课前课后学生反馈问题的收集。第二轮行动研究的实验学习手册如表2所示。

表2 “多媒体教学系统的使用与维护”实验学习手册

(二) 行动：促进深度交流

基于第一轮行动，根据修订完善后的设计方案开始第二轮行动研究，按照流程完成每项操作。本次研究使用华中师范大学课程在线网络平台对课程进行统一管理，学生可以登录课程平台查看课程安排与学习任务，在课程资源库下载学习资源。完成自学后，可随时进入课程讨论区反馈学习中遇到的难题，通过论坛寻求解答。由于是论坛交流，可以很方便地查看其他同学与老师、同学与同学之间的交流，并且可以根据已有的记录对问题进行深入的讨论探索。

在本次课程中，教师进一步强调学习反思的重要性，要求每一位同学使用博客，发表一篇实验学习反思。在学习反思中，需要反映出实验学习过程存在的问题与不足、自己的真实体会感受等。

研究中需要对学生进行访谈，进一步获取学生通过翻转课堂学习模式完成实验学习后的真实收获，主要采取个别访谈法。在进行实验考试的前一周，被访谈的学生以实验复习的心态进入实验室，在实验教师的陪伴下进行实验器材名称、操作步骤的回顾，这时教师在一旁无干扰地与学生交谈，并作记录。

(三) 观察：增加学生反馈

本次行动研究观察的方式包含以下几种：论坛反馈记录、课堂观察、反思记录、学生访谈以及学生成绩分析方法。

使用课程网络平台中的课程论坛记录学生自学过程中遇到的困难，并给予解答。这种方式解决了QQ群聊天交流方式中消息覆盖、问题重复等影响学生获取完整信息的问题，并且加长了问题反馈的时间，学生可以在获得学习资料到实验课上课前的一周内根据自己的安排进入课程论坛完成学习问题的反馈与交流。

本次研究中1班的学生人数较多有85人，实验课请假4人，实验课分为四次进行。前三次实验的参与小组均为5组，第四次实验的参与小组为6组。观察中发现，第四次实验由于人数较多，在一定程度上影响了师生之间的交流，学生自己练习时间所占比重增多，但学生学习积极性高，主动与教师交流的次数有所增加。

课堂记录显示，整个班级的学生中在实验课上与教师有直接对话交流的学生62名，占总人数76%；教师提出问题，学生参与回答的人数41人，其中30人回答正确。

学习反思是学生对自己完成实验课学习后体会感受的真实记录，从中可以知道学生在整个学习过程中的真实态度(如表3所示)。

表3 博文——学习反思(部分)

通过访谈，收集整理了几位具有代表性学生的学习情况。罗同学是中文专业的学生，由于没有认真完成自学阶段的学习，所以在访谈中表现出专业名词记忆不清，操作显得手忙脚乱。王同学和杨同学是思想政治专业的学生，同在一个小组，在自学阶段认真学习、积极完成问题反馈并与同伴有深度的交流，所以实验操作熟练，对实验细节记忆深刻。包同学来至历史专业，表示在实验课课堂中积极参与学习，但是课前对于教学视频只是简单地浏览过一篇，所以现在很多专业名词记忆不清，不过操作流程基本熟悉。

整理学生实验课考试成绩的班级平均分，得知使用翻转课堂模式进行实验学习的1班平均分均高于其它班级，如图3所示：

图3 实验考试班级平均分对比图

(四) 反思：改进与不足

完成第二轮行动研究后，通过对其实施效果进行观察，我们做出了本次行动的总结：(1)与上一轮研究相比，本次研究准备时间比较充足，给学生的课程介绍也比较详细，所以更多的学生是以理性自主的态度参与学习，而非盲目完成任务；(2)课程学习中使用了网络课程平台，使课程班级管理更规范化，学生在获取资源、提交反馈过程中也表现得更加轻松自如；(3)有部分学生在自学过程中对自测题的答案产生了疑惑，原因是自测题的语言表述不准确，还有待细致完善；(4)课堂是学生知识内化的过程，在此过程中需要教师实时高效的帮助，如果课堂中学生人数太多，教师也会因“忙不过来”而无法解答所有问题。

五、结束语

本研究通过两轮行动的实施，完成了翻转课堂与实验教学的良好融合，该教学模式在两个实验班的学生中收到了很好的反馈，学生们反映出极大的支持。在后面几项实验课程教学中，很多学生提前一周主动联系实验教师，要求提供下一堂实验课的学习资料，课后还会自觉完成学习反思的撰写。完整的、参与性高的翻转课堂学习流程使得整个班级的学习氛围十分活跃，与其它班级形成了对比，学生的学习成绩也有了明显的改善与提升。在后期，还需要对该研究中所用资源、评价环节等作进一步的完善，并将该模式推广应用到其它实验项目中，进行更多的实验验证。

将翻转课堂应用于实验课教学，能进一步提升学生的学习兴趣，通过课前的自学使得学生以相同的水平进入课堂完成知识的内化，课堂的解放给予教师更多的精力解答学生的问题，充足的时间让学生有更多的机会动手操作，轻松的氛围激发学生对问题做进一步的思考，并且多样化的学习方式使得学生的信息素养、沟通合作能力得到大幅度的提升。

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

[2][12] 张金磊,王颖,张宝辉. 翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012，(4):46-51.

[3] 金陵.“翻转课堂”翻转了什么?[J].中国信息技术教育,2012，(9):18.

[4][10] 张跃国,张渝江.透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育,2012，(3):9-10.

[5][11] 周路.“翻转课堂”模式在信息技术教学中的应用[J].现代阅读(教育版),2012，(24):140.

[6] 张金磊,张宝辉.游戏化学习理念在翻转课堂教学中的应用研究[J].远程教育杂志,2013，(1):73-78.

[7] 马秀麟,赵国庆,邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志,2013，(1):81-87.

[8] 杨九民.现代教育技术[M].武汉:华中师范大学出版社,2007.

[9] 漆光鸿.《小组工作》课程“助教实验教学”行动研究——以某高校实验教学改革为例[J].浙江青年专修学院学报,2010，(3):45-49.

[13] 陈向明.质的研究方法与社会科学研究[M].北京:教育科学出版社, 2000.

黄琰：硕士，研究方向为教育信息资源的设计与开发()。

蒋玲：副教授，研究方向为远程教育应用、学科教学论(55383561@qq.com)。

2013年9月20日

责任编辑：宋灵青

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

* 本文得到国家社会科学基金“十一五”规划2010年度教育学一般课题“基于混合学习的免费师范生‘4+2’教育技术能力培养创新研究”(课题编号：BCA100024)和湖北省高等学校省级教学研究项目“高校混合式学习的影响因素及策略研究”(项目编号：2013083)的资助。

① 蒋玲为本文的通讯作者。