高校翻转课堂对学生影响研究

沈 莉，张 松，周雄俊（四川师范大学计算机科学学院，成都610101）

高校翻转课堂对学生影响研究

沈 莉，张 松，周雄俊
（四川师范大学计算机科学学院，成都610101）

摘要：翻转课堂在教学模式上的革新，提升了中小学课堂教学效率，推广到高校教学，应用的效果还有待考证。研究通过在现代教育技术实验课程中的翻转课堂教学实践，采用对比组实验，并以问卷进行佐证，提出应用翻转课堂教学模式并不一定提高教学效果，翻转课学堂教学受到学生诸多因素特别是生理因素的影响，希望高校教师在应用翻转课堂教学的热潮中冷静思考，慎重选择。

关键词：翻转课堂；大学教学；实验教学；学习风格

张松（1963—），男，四川南充人，硕士，计算机科学学院教授，主要研究方向为教育信息化与数字媒体技术；

周雄俊（1976—），男，四川广汉人，硕士，计算机科学学院副教授，主要研究方向为中小学信息技术教学支持。

一 引言

翻转课堂通过“课前观看视频自学，课上交流讨论内化”［1］［2］的方式实现了对传统教学模式的革新，在一定程度上可以缓解学习者知识基础差异大，学习内容更新快，课堂教学容量大，教师分层教学难的问题［3］。国内对翻转课堂的研究从2012年起步，最先集中在中小学课堂教学的应用摸索，2013年推广到大学教育。张金磊等人根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论，在Robert Talbert教授翻转课堂模型的基础上，构建出内容更加完善的翻转课堂教学模型，为国内翻转课堂实践研究提供了参考依据［4］。

大学翻转课堂的实践研究主要集中在教学模式、教学效果和实施方案等方面，高校教师能否在所授课程中推行翻转课堂模式，除了分析教师自身的能力因素，对学生的影响也是需要考虑的，现有的文献对这个问题的研究较少。本研究在经典理论基础上建立翻转课堂影响学生因素的理论模型，并以问卷法和实验法开展研究。研究首先采用翻转课堂模式和传统教学模式进行对比教学实验，然后依据理论模型设计调查问卷，收集影响因素数据，通过问卷数据和考核成绩，分析两种教学模式下学生因素差异以及翻转模式下高低分学生因素差异，以此对翻转课堂影响学生的各要素进行探索，希望能够帮助大学教师慎重选择翻转课堂教学模式。

二 相关研究

大学翻转课堂的教学模式主要应用于信息技术、专业外语和现代教育技术等课程。这些课程普遍的特点是以技能培养为主，系统性和推演性不强，可以利用主题教学或任务驱动完成学习。这些课程的传统教学过程普遍存在教学时间有限、教学场所固定和教学内容局限的问题，难以达到良好的教学效果，结合翻转课堂优势及学科教学需求来改善教学效果是可行的［5］，但翻转课堂实施效果的好坏，

受到来自教师和学生双方面因素的影响。

教师的电子资源开发能力、教学设计能力和学习引导能力成为教师方面首要考虑的制约因素［6］。大学教师普遍认为学生已经有一定的思维能力和先验知识，在教学中重视知识的系统性而忽视其应用性，一般不会把结构化的知识转化成立体、真实的问题或任务，所以教师该部分教学技能没有得到有效锻炼，在翻转课堂教学过程中，不能很好地支持教学活动的开展，进而成为教学能力方面的制约因素。翻转课堂不是简单的课前视频自学和课堂作业讨论，教学的本质是教学信息在教学主体间的流动，师生、生生以及师生与媒体之间交互的程度直接影响着整个课堂的质量和效果，因此互动是未来课堂的核心。翻转课堂的互动需要建立在平等、自由、自愿的基础上，尊重他人观点、习俗或经历，师生共同决定对话的内容和形式，关心具体的实践应用，重建课堂对话［7］。高校教师科研任务重，对课堂教师角色理解不深入，因此产生教育理念方面的制约因素。翻转课堂的新型教学模式，决定了该模式中教师采用的教学策略有很大变化，需要采用行动研究对翻转课堂教学方案进行设计、实施、验证和完善，并通过访谈、课堂观察和学生成绩分析等方法来反馈教学效果，规范操作流程［8］，而高校课堂教学内容多、周期短，影响新的教学模式的验证，成为教学策略方面的制约因素。

MOOCs的发展为教师开展翻转课堂提供了一定的环境支持，不仅出现了一批成熟、免费的教学微视频，还有不少课程管理平台供教师选择。“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的推进，也使课堂教学效果和教师专业发展成为高校改革重点，为开展翻转课堂提供一定的政策支持，使高校教师有了课程改革的动力。高校教师不断提升教师技能、教育理念和教学策略，使翻转课堂的教师限制因素逐步改善，进而把学生因素提升为现阶段实施翻转课堂的主要考虑因素。

然而，学生因素却未引起足够的关注。新的教学模式除了要求学生具备新的学习技能，例如媒体应用和信息获取的技术，独立学习和协作学习的能力［9］，还需要考虑学习策略、学习环境和个人素质等多种学习风格因素。马秀麟等人把翻转课堂应用于大学信息技术公共课教学，通过整合LASSI量表和CUCEI量表收集数据，采用独立样本T检验对比实验组2个班（普通班和拔尖班）采用翻转课堂教学模式和对照组采用传统教学模式的个人素质差异［3］。研究发现，普通班级中有较多的学习者不适应翻转课堂教学，但多数学习者都承认翻转课堂讨论对知识内化有帮助；相比来看，拔尖人才实验班的学生更适应翻转课堂教学模式，抵触情绪更少。该研究没有分析翻转课堂实施对学生的影响，只在结论中提出在大学信息技术教学中实施翻转课堂有优有弊，特别对学习者的自主学习能力、自我管理能力和信息技术能力提出更高要求，会让某些学生不适应，所以该研究可以作为本研究的借鉴，以深入分析翻转课堂对学生的影响因素。

三 模型设计

本研究选取克里模型的外层来进行关键因素分析，因为外层是最容易观察的，最不稳定也最容易受影响的因素。外层的经典理论是Dunn提出的五大影响学习的刺激因素［10］。根据Dunn理论，本研究提出翻转课堂对学习风格影响的判定模型（图1）。

图1．翻转课堂对学习风格影响判定模型

其中，环境子类在Dunn的理论中考察学习者在学习过程中对声音、光线、温度、坐姿等要素的选择会对学习产生的影响，但这些要素在大学翻转课堂教学中教师无法干预。因为翻转课堂需要课前观看网络视频，而由教师上传的视频和资源决定了学生看什么和用什么看，因此把软件资源和终端设备设计为本研究中环境子类的重要考虑因素。其他因素和Dunn的理论类似：社会子类主要判断翻转课堂模式下，学习者采用独立学习或合作学习、协作学习或竞争学习以及学习是否一定依赖他人支持等特征；生理子类包含知觉偏爱和时间偏爱；情绪子类包含动机、注意（毅力）、责任和好奇4个因素的特征；认知子类包含翻转课堂教学模式下学习者对新知识的分析与综合应用水平。

四 实验设计与实施

（一）实验对象

选择“现代教育技术”公共课程的化学教育专业二班79人，数学教育专业二班66人、四班53人，共198人参与翻转课堂实验。

（二）实验方法

本研究采用实验法和问卷法。实验法会在研究对象中进行传统授课和翻转课堂授课效果对比。教学内容选取“现代教育技术”实验课：实验1“多媒体教室综合演示平台使用”、实验2“图形素材的获取和利用”、实验3“声音素材的获取和利用”、实验4“图像素材的获取和利用”和实验5“多媒体课件制作”5个主要实验模块。问卷调查主要通过搜集学生的学习风格，反映翻转课堂对学生的影响。

（三）实验过程

首先，分别对3个班级学生进行随机分组，每个班级分2个小组，每组人数大致相同。因为“现代教育技术”理论课授课内容和模式在3个班相同，在实验课开始之前，笔者根据该课绪论章节教授内容，出30道试题随堂闭卷笔试，包括10道填空题、10道选择题和10道简答题，共100分。以笔试结果细微调整学生分组，对照组和实验组笔试成绩采用SPSS独立样本T检验分析，结果见表1所示。

表1．对照组和实验组学习能力差异显著分析

从表1数据可以看出，Sig＝0．952＞0．05，说明实验组和对照组学生对新课程学习能力差异不显著。

接着，每个班前一组的教学方式为传统授课模式，每次实验教学课时为90分钟，其中50分钟教师讲解相关知识，30分钟学生根据教师讲解操作，10分钟提交实验成果，在数据分析中把采用这种方式授课的所有小组统称为对照组。每个班后一组的教学方式为翻转课堂模式，由教师课前筛选或自制教学视频发布到优酷，在QQ群中共享教学视频地址和学习任务书文档指导学生预习。每次实验教学课时也为90分钟，教师先以问答方式围绕学生自学中存在的问题进行师生讨论交流40分钟，接着学生自主操作40分钟，最后提交实验成果时间为10分钟，在数据分析中把采用这种方式授课的所有小组统称为实验组。同一个班内分实验组和对照组的目的是尽量减少班级学风对实验影响；不同专业设置实验组和对照组的目的是希望排除学科特征对实验影响。实验成绩采用电子档案袋评估，沿用该课程已有的统一评价量表评分（见表2）。

最后，收集问卷数据和实验成绩进行比较，分析翻转课堂教学模式对学生的影响。

（四）数据收集

5个实验结束后，通过“问卷星”平台收取调查问卷186份，问卷采用实名制方式填写，以填写学号标识每位学生。由平台记录的每位受访者完成问卷时间得到平均完成时间321．294秒，以箱式图的离群值标准，删除5份完成时间不在（Q1－1．5IQR，Q3 ＋1．5IQR）区间内的问卷，删除1份学号无效问卷，得到有效问卷数180份。

五 数据分析

（一）学习成绩差异分析

实验成绩满分25分，通过3位任课教师采用统一评价量表对学生实验成果进行匿名量化评分，对照组和实验组的5个实验考核总成绩差异用SPSS分析（见表3）。

表2．实验电子档案袋内容要求

表3．对照组和实验组5个实验模块总成绩比较

从表3可以看出，Sig＝0．029＜0．05，说明实验组和对照组实验成绩差异显著，且对照组的考核效果优于实验组。

所有学生均进行实验考核，总人数198人。分析认为对照组在教师现场讲授后马上进行动手操作，普遍印象深刻，成绩平均分较高，方差较小，考核效果相对较好，体现传统班级授课短时间、多学生的高效教学优势；实验组在课前观看视频，不同学生采用的学习风格不同，成绩平均分较低，方差较大，体现翻转课堂中学习风格对教学效果的影响。实验组高于平均分的学生远少于对照组，而低于平均分的学生远多于对照组，不及格人数都只有1人，表明传统教学和翻转课堂两种教学模式都能使学生达成教学目标，但传统教学效果相对较好。

（二）学习风格差异分析

问卷基于前期设计模型从环境子类、社会子类、生理子类、情绪子类和认知子类5个方面各设置5－6道不等数量单选题，并加入个人相关信息（学号、性别、计算机二级分数等级），共30道题目，形成调查问卷，并参照李克特量表设计选项。删除题目1、2、3、15、18、23、24、27、28、29，修订后的问卷效度分析见表4，信度分析见表5，修订结果表明问卷具有一定的信度和效度，各项指标均在可被接受范围。

表4．问卷验证性因子分析结果

表5．问卷信度表

实验组和对照组差异显著性比较如表6所示。

表6．对照组和实验组差异显著性比较

（注：∗代表p＜0．05）

从表6数据可以看出，实验组和对照组仅在生理子类有显著性差异；除社会子类外，所有平均分都是对照组高于实验组；除认知子类和情绪子类外，所有方差都是对照组高于实验组；除生理子类外，所有类别的平均得分都高于2分。从学生问卷数据推测得出以下结论。

1．无显著性差异数据

第一，综合得分。虽然翻转课堂带给学生诸如媒体形式、学习方法和交互手段的改变，但这些改变并未对学生在学习过程中采纳的学习风格造成明显影响，所以综合得分没有显著性差异。

第二，环境子类。环境子类的问卷题目主要包含学习者对视频质量的认可和终端设备的选取，该视频实验组课前观看，对照组课堂观看并辅助教师讲授。实验中的视频认可度和终端设备选取方式，大学生普遍相同，所以没有明显差别。以实验1视频为例，绝大多数学生给该实验视频较高评价，视频特征可为翻转课堂视频制作提供一定参考。该视频发布在优酷平台，视频长度从1到4分钟不等，共有8个，总共20分钟，经过后期剪辑和字幕添加处理，画面较为清晰，解说流利。但要达到这个标准，任课教师必须有一定的视频编辑技能。以参与翻转课堂尽量采用固定地点的设备为例，学生普遍希望采用灵活的接入方式进入翻转课堂的课前视频学习，其中实验组选择“非常不同意”的达到35．29%，而对照组也达到24．21%。

第三，认知子类和情绪子类。实验中大学生的个人认知基础普遍不能达到教学需求，无论采用哪种教学模式，均需要任课教师提供相关帮助，来支持学生对新知识的分析概括，所以认知子类无显著性差异。情绪子类平均得分表明两组同学对“现代教育技术”课程都有一定的学习积极性和学习坚持度，不因为课程采取的教学模式不同而有显著差异，大学生的学习兴趣已由单纯的个人爱好转向复杂的

交际、就业需求。

第四，社会子类。由于个人认知能力的限制，为了达到更好的学习效果，大学生更倾向主动获取他人支持，更愿意采用合作和协作的方式完成学习，在实验类课程中，受教学模式影响较小，所以无显著性差异。

第五，实验组中高低分学生的学习风格。实验组中实验考核成绩低于平均分的为低分组，高于平均分的为高分组，高、低分组差异显著性比较如表7所示。

表7．实验组内高分组和低分组差异显著性比较

为了适应翻转课堂，该模式下学生选取的各子类总趋势一致，所以各项均无显著性差异，其中，高分组各项平均分均高于低分组。分析认为，学生越适应资源及硬件的类型，学习过程受阻越少，对教学内容掌握效果越好，就会对资源及硬件认可度越高，因而环境子类得分越高，学习效果越好；认知能力和社会协作能力得分越高，越能促进知识的全面理解，学习效果越好；越适应视频的媒体表达方式，越愿意主动参与课前学习的学生，越能够有效完成信息的提取和加工，因而生理子类得分越高，学习效果越好；情绪子类得分越高，独立学习能力越强，竞争意识越强，主动借助他人帮助越积极，学习效果越好。

2．有显著性差异数据

多个因素中实验组和对照组只有生理子类呈现显著性差异，该类对学生参与学习的知觉偏好和时间偏好做了调查，Sig＝0．035＜0．05，实验组平均得分较对照组低，方差小。翻转课堂要求学生必须课前学习，获取原来课堂教师讲授的那部分知识，而且主要知觉获取方式为网络视频观看。从学生该子类的得分可以看出，学生普遍没有课前预习的习惯，而且也较少使用网络视频的方式完成知识的学习，这一点在实验组学生中更为严重，所以得分更低。两组学生该子类的平均得分均在2分以下，表明在知觉偏好和时间偏好上，大学生对翻转课堂将带来的学习媒介和时间的改变有较大抗拒。

本研究中对照组未采用这样的方式进行实验教学，多个因素中只有生理子类有显著性差异，因而推测该类是影响翻转课堂教学效果的关键因素，直接导致实验成绩的显著性差异。

（三）实验结果

本研究通过在3个班中开展“现代教育技术实验课”的翻转课堂教学实践，得出以下结论。第一，翻转课堂教学模式的学习效果与传统课堂教学模式的学习效果有显著性差异，在本实验中传统教学优于翻转课堂。第二，学生对知觉和时间的偏好，即生理子类会对翻转课堂学习效果产生显著性影响。第三，翻转课堂教学模式下，学生对环境、认知、情绪和社会4个子类的学习风格选择，对学习效果的影响较小，不产生显著性差异。

六 讨论建议

在学习准备上，翻转课堂使大学生不能毫无准备地进入课堂学习；在学习过程中，翻转课堂更强调学生自主学习能力、交流协作能力和创新表达能力；在学习结束后，翻转课堂的评价与传统课堂重知识轻能力的评价产生较大反差，所以翻转课堂的这些特点对没有课前预习习惯或者相应学习能力较差的大学生来说是一种冲击，可能会使学生带有负面情绪，不愿参与翻转课堂，所以教学效果不一定优于传统课堂。

但在提倡培养创新人才的今天，翻转课堂的教学模式为这种理念的实现提供了具体的操作方案和实施流程。相比中小学生，大学生的学习时间更灵活，接触网络的机会更多，信息技术操作能力更强，自我约束能力和自学能力更好。在具有这些优势的同时，大学生也担负一定的社会责任，社会对人才能力认可由记忆型向信息处理型逐步转变，不再一味重视甄别，所以大学生必须提升对新的教学模式的适应能力，提升创新意识，从这两方面来看，翻转课堂的实施是有一定人员能力基础和社会认可基础

的，只不过大学生需要一定的调整空间和时间。

本研究通过现代教育技术公共课实验教学实践，证明翻转课堂可以在大学教学中应用，但教学效果会受学生因素特别是生理子类因素的影响。因此，大学教师在选择翻转课堂教学模式时，应客观衡量学生特点，合理选择。

本实验环境选取在高等师范院校，样本有一定专业、性别特性，所以教学内容类型、性别、专业等因素对实验结果的影响是今后进一步研究的方向。

参考文献：

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［责任编辑：罗银科］

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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

作者简介：沈莉（1977—），女，上海人，硕士，计算机科学学院讲师，主要研究方向为现代远程教育，技术支持的教师专业发展；

基金项目：2013年度四川省哲学社会科学研究基地项目“支持教师专业发展的课堂观察工具研究”（TER2013－016）；2014年度四川省教育厅科研基金项目“CMC下高信度的内容分析法研究”（14ZB0031）。

收稿日期：2014⁃12⁃20

中图分类号：G642．421

文献标志码：A

文章编号：1000⁃5315（2015）04⁃0096⁃06