南加州大学翻转课堂设计原则及其启示

钱 研，陈晓慧

(1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130000；2.白城师范学院 传媒学院，吉林 白城 137000)

南加州大学翻转课堂设计原则及其启示

钱 研1,2，陈晓慧1

(1.东北师范大学 计算机科学与信息技术学院，吉林 长春 130000；2.白城师范学院 传媒学院，吉林 白城 137000)

近年来，翻转课堂教学模式在美国高校中引起关注并广泛应用，该文根据南加州大学翻转课堂设计的九项原则，提出了我国翻转课堂实践的教学建议：改变传统教学方式，将翻转课堂引入教学；依托MOOCs平台提供丰富的在线学习资源；给予学生结构化的指导和即时反馈；激发学生的创新思维等。

南加州大学；翻转课堂；设计原则；启示

一、引言

目前，翻转课堂已经作为一种全新的教学理念引起了全球教育界的普遍关注。在美国已经开展大范围的推广和应用，取得了良好的教学效果，并总结出翻转课堂的典型范式。但是在我国翻转课堂的研究与应用却仍处于起步阶段。据统计，截止到2014年6月，基础研究占据国内翻转课堂研究类目比例的最大份额为42%，而翻转课堂的教学设计研究仅占9%[1]。这说明，国内大部分研究仍停留在翻转课堂的发展历程、理论及现状等基础研究层面。而教学设计是翻转课堂的重中之重。伴随着新知识、新理念、新技术、新方法的不断涌现以及信息技术与课程整合的日益深入，探讨在信息化环境下有效的教学设计模型是开展翻转课堂实践的必要基础。本文根据美国南加州大学翻转课堂设计的九项原则，提出了我国翻转课堂教学设计的建议。

二、南加州大学翻转课堂设计原则调查

(一)研究背景和目标

这项研究是南加州大学(简称：南加大)的一个试点项目，南加大位于洛杉矶，是加州最古老的私立研究型大学，在校生约40000人。南加大已成为美国最具竞争力的大学之一，全美大学排第23名。自2010以来，学校配备了翻转课堂和网上学习的相应设施。目的是为学习者提供更好的学习环境，方便学习者更多地参与小组协作探究学习。2012年秋季学期，项目组从该校工程(ENG)和社会科学(SOC)两类学科中各选择一个班级总计40名学生进行翻转课堂实验调查。每个参与班级都是认真挑选的，班级中师生关系是建立在教师有着丰富的翻转课堂教学经验基础上的。信息技术服务部门提供技术和教学设计支持。对于翻转课堂教学方式，大多数工程学科学生之前没有经历，超过一半的社会研究学科的学生经历过类似的课堂。在这个学期里，教师与学生进行了9次面对面的课堂研讨会，并频繁进行邮件通信和电话交流。通过调查对学科课程利用信息技术的可行性和支持学习的资源分配情况进行了分析，进而提出翻转课堂的设计原则。

(二)研究方法

这项研究采用修订的社会调查(Revised Community of Inquiry，RCOI)框架作为分析两个实验班级翻转课堂教学原则的理论模型，社会调查框架在1999年由Garrison, Anderson amp; Archer等提出，2012年由 Swan,Matthews等进行了修订[2]。RCOI框架提出在在线/混合学习环境中，知识建构的最终结果取决于教师和学生之间积极的协作交互。我们首次将RCOI框架引入到翻转课堂的相关研究中，通过RCOI量表调查翻转课堂教学方法在两个实验班级中的应用情况，探究课下、课上教师和学生之间交流互动与知识建构之间的关系，进而对翻转课堂设计原则进行详细分析和阐述。RCOI框架提出学习环境由四个要素构成：教学现状、社会现状、认知现状、学习者现状(如下图所示)。

RCOI框架图

1.数据收集

我们采用了定量和定性相结合的研究方法。RCOI框架作为两个翻转课堂定量和定性分析模型。项目组从不同来源收集数据，包括调查、访谈、教师反思、教学文档(会议记录、教学大纲和学生成绩)等。首先分析定量数据以描述翻转课堂的总体特征，然后从多个数据源提取数据，定性分析翻转课堂的设计原则。

2.学生调查

学生调查由四部分组成：(1)教学定位；(2)RCOI；(3)技术利用；(4)开放式提问。教学定位测量学生在课堂上是以教师为中心还是以学生为中心。这些方面的调查结果被认为是翻转课堂教学定位的具体特征。技术利用调查包括当使用各种信息技术时学生感到轻松、 舒适的程度，这是翻转课堂采用各种在线学习技术的一个关键因素。调查项目总数是50项：7个项目的方向是教学定位(使用李克特五级量表)；8项为RCOI量表；5项为技术利用；6项为开放式提问。教学定位情况调查表如表1所示。

表1 教学定位情况调查表

3.学生访谈

访谈能够更深入地了解学生在翻转课堂中学习的情况，对每个人以一致的方式：使用半结构化的面试协议进行 30 分钟的采访。主要的问题包括：(1)请问你课上都有哪些活动？应用哪些技术来支持活动开展？如何利用在线课程进行学习的？(2)在课上活动中你的角色是什么？课上角色的选择由你自己来决定的吗？你是如何来查找资源的？请评价你在学习活动中的表现？你是如何来组织课下课上学习的？(3)在学习活动中教师扮演什么角色？(4)你的同伴在完成学习活动的作用是什么？(5)你在学习活动中遇到了哪些困难？对于学习活动你还有哪些更好的建议？

4.教师反思

在学期初，收集实验班级教师的教学大纲，在每份大纲中都注明本学期将开展9次面对面的课堂研讨会。通过存储库对一学期开展翻转课堂的各种数据进行收集和存储。在期末考试后，教师根据指导协议提交本学期翻转课堂实验的教学反思。协议主要包括三个方面：(1)翻转课堂活动是如何在具体实例中实施的；(2)教师如何进行活动设计的；(3)学生是如何参与活动的。

5.数据分析

项目组采用来自多个数据源的数据来验证研究结果的可行性和有效性。首先，我们利用定量数据研究学生对于翻转课堂应用价值和六要素(教学定位，四个RCOI分量表，技术利用)之间关系的观点。使用SPSS 21进行数据统计分析，分析结果展示了两个翻转课堂的总体情况。

(三)调查结果

总体来看，学生对翻转课堂的活动感觉满意，许多同学认为课堂互动有助于他们对概念的理解。学生认为，翻转课堂教学活动更能体现以学生为中心的教学理念(如表2所示)。

表2 学生调查统计表

(1)教学现状的满意度较高。学生指出,教师采用结构化的作业设计、提供有关学习目标的信息、设计基于日期和时间框架的教学活动，这些对于他们学习帮助极大。学生普遍期望：对如何参与学习者为中心的活动进行详细说明；寻求即时反馈来验证他们的参与性和成绩。

(2)学生们认为，翻转课堂的设计提升了他们的积极性、交互性和凝聚力，而且教学环境非常开放，他们的贡献被其他参与者认同。同时，需要改进在线讨论策略来帮助学习者与同学、教师进行更多的合作交流。

(3)认知现状是指在课下学习时学生利用他们高阶思维能力的程度，例如评价及解决问题能力，批判性思维。学生感知学习任务具有挑战性，进而构建解决方案。然而，他们希望探索问题的动机可以更多。

(4)学习者现状的感知水平是2.90。翻转课堂通过自我或同行目标设定，监测学习进展，评价学习结果来帮助学生学习。学生们有信心确认他们是否已经理解一个概念(90%积极响应)，在解决复杂问题时，他们需要提升评价知识和技能的能力。此外,他们认为要完成翻转课堂作业应提供适当的技术支持(3.04)。

本研究对工程学科、社会研究学科两个班级的翻转课堂进行了调查，为了使调查数据具有一般性，开展翻转课堂实验两个班级具备相似的RCOI因素。在六个因素中，只有教学定位在工程学科和社会研究学科班级之间具有显著差异。社会研究班级以小组形式进行研究性项目的学习，将学生的协作扩展到网络环境，而工程班级的学生交互是课堂问题解决的活动。考虑其他因素没有区别，我们认为，研究数据具有一般性。

三、南加州大学翻转课堂设计原则

本研究基于调查数据提出了翻转课堂的九项设计原则。前三个设计原则来自Brame的设计建议：提供机会让学生获得学习的主动权；激励学生进行课前准备；提供学习评价机制[3]。其他六项原则是创设基于学生为中心的翻转课堂的新建议。

(一)提供机会让学生获得学习的主动权

翻转课堂的优势是学生通过观看在线学习材料(例如在线视频讲座、PDF文档等)，在课下根据自己的时间和理解能力来安排学习。这种差异化的学习是通过信息技术来实现的，学生可以根据给定的在线资源进行学习，也可以利用互联网搜索与所学内容相关的扩展资源进行学习。当学生需要做笔记时，在线资源可以暂停或回放。总之，在翻转课堂中教师应提供多种机会让学生获得学习的主动权。

(二)激励学生进行课下准备

在典型的翻转课堂中，成功的面对面互动交流取决于学生课下对于课堂活动的准备程度，在线讨论(例如YouTube的评论)可以激励学生积极参与学习活动/任务和问题解决。工程班级教师说：“为了在课堂上建立更多的互动和交流，在课下学习中我要求学生点击YouTube提交问题或评论，张贴在YouTube上的问题数量大大增加，我以这些问题为基础来开展课堂讨论。”

(三)提供学习评价机制

通过开展多种形式的形成性评价可以保证课下准备活动和课堂学习活动的有效性。整个学期中，学生通过课下观看视频学习知识，同时视频中包含测验题，教师通过批阅测验题可以了解学生学习过程中存在的问题，在课堂上学生有更多的时间去解决学习中遇到的问题，同时也接受来自教师、同伴、自我的评价。工程班级教师说：“大多数学生每节课前观看视频一次,通常他们不会再次利用视频复习所学知识。每节课在黑板上进行简短的测验(3-5个多项选择题)，大多数(约85%)学生能够正确回答所有问题。”

(四)课上课下活动紧密联系

在线内容和活动应该直接与课堂活动相联系。研究表明：混合式学习缺乏凝聚力，学生参与学习活动时更容易分散注意力[4]。Strayer观察到即便非常活跃和勤奋的学生将在线任务映射到课堂活动中难度都非常大[5]。考虑到翻转课堂是一种混合式学习, 关键是要将在线学习和课上活动紧密联系起来，这样学生可以成功地实现学习目标。工程班级教师进行了实践：在这学期的最后一次课上，为了实现更多的交流互动，仍然要求学生在YouTube上发布问题，在课上，让学生自发地组成小组，回答对方YouTube上留下的问题，并将答案张贴在YouTube上，每个小组用5分钟时间来设计回答问题的规划。此次课教学效果良好，学生积极性提升，问题得到解决。

(五)提供清晰的定义和结构化的指导

在翻转课堂中，教师需要为学生提供清晰的定义、结构化的指导、搭脚手架等。开始时，学生可能对于要求他们完成课下作业为课上问题解决做准备这种新的教学方法有所抵触。Strayer指出，采用面向任务的环境，通过精心设计的教学过程，引导学生解决特定的问题[6]。显然，必须利用信息工具构建清晰的课程结构为学生课上交流互动做引导提示和说明。提供清晰的定义，利用明确的教学方法和结构，教师可以加强课下活动和课上活动之间的联系。

(六)提供足够的课下在线学习时间

课上学习是以利用大量课下时间通过在线学习获取知识、信息和技能为基础来开展的，在有限的课上时间里，教师采用主动学习方法教授传统课程，需要构建课上/课下知识的紧密联系。学生认为需要更多的课下时间利用信息技术进行在线学习来为课上开展小组工作做准备。对于许多学生来说，课下活动时间是非常重要的，充分的课下学习是开展课上活动的必要基础。根据调查，有效的翻转课堂学习需要课下在线学习时间至少是课上小组讨论时间的2-3倍，否则，课上讨论是没有意义的。

(七)创建学习社区

学习社区是学生吸纳新思想、新观点的空间。小组活动如何有效开展一直是翻转课堂所面临的普遍挑战，需要教师为小组的合作交流提供充分的帮助和指导。课上小组活动中很多学生面临困难，例如小组互动程度；角色和参与的程度；评分方案的满意度等，学生们与组内同伴交流合作时，常常因为缺乏指导而无法取得良好的学习效果。教师通过创建学习社区来加强学生间的交流互动。一位社会研究班级同学说：“翻转课堂对我来说非常有意义，通过学习社区我与班级里的其他同学建立了联系，在这里我们自由地分享观点，互相交流学习，这是一种有趣的教学方法。”

(八)基于个人/小组的适应性反馈

很多学生提到需要获得更多、更快的反馈，包括改善小组活动；加强课下准备和课上问题解决活动之间的联系；在课上活动中回答问题和积极地探索与问题相关内容的能力等。教师需要提供适应性反馈和教学支持，以适应学生的不同学习需要。例如，那些喜欢实践学习的学生很难在课上时间进行实践，他们不需要高度结构化的教学过程，小组问题解决的活动使他们感到无聊和厌烦。

(九)提供易于操作、易于访问的技术

翻转课堂式教学模式对于大多数学生来说没有技术障碍。他们非常熟悉学习技术。然而，探讨使用易于操作和易于访问的技术来建立在线内容开发和交付标准是有意义的。例如工程班级的一名学生说: “视频应该简短，要有具体的主题。”此外，技术的选择必须与翻转课堂的学习目标相一致，这不仅涉及技术利用，还包括如何将技术整合到教学方法、教学过程之中。

四、南加州大学翻转课堂设计原则对我国实施翻转课堂的启示

(一)改变传统教学方式，将翻转课堂引入教学

近年来，在我国各级各类教育中普遍提倡以学生为中心的教学理念，鼓励学生参与课堂活动，采用学生课堂发言、小组讨论、协作探究、自我和同行评价等教学方式开展课堂教学。然而，以学生为中心的思想在教育教学实践中的运用还存在诸多问题：教师不能及时转换角色；新的教学方法的运用还不够熟练；课堂各要素的最优化问题还没有得到切实解决；激发学生主动学习的策略还有待研究等等。

翻转课堂试图解决这些挑战——利用信息技术促进学生自主性学习，留给学生更多的学习活动时间，根据个人的理解水平来控制学习节奏，采用混合式学习方法等。典型的翻转课堂在课前为学生提供在线视频讲座，课堂上学生参与互动、讨论来实现问题解决和知识学习。在面对面的课堂会议期间，学生因为获得参与机会而变得更加活跃。教师有更多时间监测学生表现，并对学生个人或小组提供即时反馈。

(二)依托MOOCs平台提供丰富的在线学习资源

MOOCs利用信息技术共享丰富的数字化资源，为翻转课堂的有效实施提供保障。在课程开始时，教师在MOOCs平台上共享课程大纲和教学进度计划。课程大纲和教学进度计划对本门课程的教学内容、教学进度、作业内容、作业时间等都有详细的说明。通过MOOCs进行在线学习，设定了开课时间和结课时间后，学习者可以根据课程大纲和教学进度计划来安排学习时间和进度，突破传统教学方式中时间、空间的限制。在MOOCs平台中，依托互联网，学生还可以共享与所学知识相关的国内外其他高校的数字化资源。

依托MOOCs平台进行的翻转课堂教学，不同学科门类课程资源略有不同,各学科资源参考类型如表3所示[7]。

表3 各学科课程资源参考类型

(三)给予学生结构化的指导

翻转课堂将传统课堂中教师和学生地位进行翻转，整个课程设计以学生为中心，教师是学生学习知识的指导者和促进者。在课上、课下活动中，教师在学生利用信息技术获取学习资源、从资源学习到知识内化、将知识应用到真实情境等环节中都起到脚手架的重要作用。这意味着教师不再是知识传递和师生交互的中心，而是学生学习的主导者和帮助者。在课堂上，教师讲授时间大大缩短，学生活动时间明显增加。无论是课下在线学习还是课上小组交流互动，教师结构化的学习支持服务是学生保持学习、完成作业、小组交流、目标实现的重要保障。翻转课堂的结构化指导主要包括四个方面：(1)支持：激发学习者的学习兴趣，为学习者开展课上、课下学习活动提供各种合理化支持；(2)导学：帮助学习者理清翻转课堂中教学各要素及其相互关系，为学习者学习知识提供指导，为学习者提供即时反馈；(3)方法：帮助学习者掌握有效学习的各种方法，包括学习方法、信息技术工具选择及使用的方法、小组协作讨论方法等；(4)管理：通过课上、课下学习过程中的管理，学习者之间能够建立交流互动并真正实现问题解决[8]。

(四)即时反馈

著名的心理学家桑代克曾做过一个实验：被试者蒙上眼睛后练习画4寸长的线段，经过3000多次练习，毫无进步。这表明：即时反馈对人的后续行为有着直接影响[9]。翻转课堂中即时互动反馈可作为引发学习者思考、改正学习中的错误、解决认知冲突的工具。即时反馈使教师能够了解学生课上课下的学习情况，对教学中的问题及时进行解决，防止教学的随意性和盲目性。学生根据翻转课堂中师生、生生间的交流、讨论和评价的反馈信息正确地认识自身的不足并加以改正。同时，师生均可在课上、课下活动中进行自我反馈，教师反思各教学环节；学生反思整个学习过程，进而提高学习的有效性。

(五)激发学生的创新思维

翻转课堂教学模式强调以学生为中心。在课下学习时，按照教师要求，学生提前在网上观看了教学视频、重点难点PPT等资源，并查阅了相关资料。教师在课程资源中要为学生巧妙设置问题，引发学生思考，并为学生提供解决问题的相关指导。在课上活动中，采用启发和讨论教学法，让学生在教师的指导和帮助下参与课堂活动，通过教师提问，小组探究，合作分享等多种途径培养学生的创新思维习惯。彻底打破学生对课本知识和教师讲授内容的被动接受，鼓励他们勇于表达自己的见解，引导他们用新观点、新方法去学习知识。学生在翻转课堂活动中，既有独立思考，又有师生间、生生间的互相交流，有助于创新思维习惯的养成。

[1]胡稀里,杨成. 翻转课堂研究综述[DB/OL]. http://www.aieln.com/news/2015/11313.html,2015-01-19.

[2]Min Kyu Kim,So Mi Kim,Otto Khera,Joan Getman.The experience of three flipped classrooms in an urban university[J].Internet and Higher Education.2014,(22): 37-50.

[3]Cynthia J. Brame. Flipping the classroom[DB/OL]. http://cft.vanderbilt.edu/teaching-guides/teaching-activities/flipping-theclassroom/,2013-01-22.

[4]Buerck, Malmstrom. Learning environments and learning styles[J].Learning Environments Research,2003,(6):137-155.

[5][6]Jeremy F. Strayer. How learning in an inverted classroom influences cooperation, innovation and task orientation[J].Learning Environments Research,2012,(2):171-193.

[7]陈莉.MOOC发展现状及其对我国高等教育的启示[D].武汉：华中师范大学,2014.

[8]翁朱华.远程教育教师角色与素养研究[D].上海：华东师范大学,2013.

[9]周周.课例研究：阅读教学的针对性[D].上海：上海师范大学,2013.

钱研：在读博士，讲师，研究方向为教育技术理论、信息技术教育(qianyan1982@126.com)。

陈晓慧：教授，博士生导师，研究方向为教育技术理论、教学系统开发、教育信息化(chenxiaohui93@126.com)。

2015年1月19日

责任编辑：宋灵青

Enlightenment of Flipped Classroom’s Designing Principles in the University of Southern California

Qian Yan1,2, Chen Xiaohui1
(1. Computer Science and Information Technology College, Northeast Normal University, Changchun Jilin 130000;2. Media College, Baicheng Normal College, Baicheng Jilin 137000)

In recent years, the flipped classroom teaching model in American universities is paid attention and widely applied.According to University of Southern California flipped classroom’ nine designing principles, this article proposed our country flipped classroom practice teaching recommendations: changing the traditional teaching methods, using the flipped classroom teaching;relying on MOOCs platform offers a wide range of online learning resources; giving students a structured guidance and feedback;stimulating the creative thinking of the students.

University of Southern California; Flipped Classroom; Design Principles; Enlightenment

G434

A

1006—9860(2015)06—0099—05