翻转课堂促进大学生自主学习能力发展的实证研究 *——基于大学计算机公共课的实践

马秀麟，赵国庆，邬 彤

(北京师范大学 教育技术学院，北京 100875)

翻转课堂促进大学生自主学习能力发展的实证研究 *
——基于大学计算机公共课的实践

马秀麟，赵国庆，邬 彤

(北京师范大学 教育技术学院，北京 100875)

从国家人才培养的战略看，国家急需各类学校培养出具有较强创新能力和协作能力的综合型人才，而目前以“以教师为中心”的教学模式显然难以满足这一要求。该文基于文献分析和前人的研究成果，通过在大学计算机公共课中开展翻转课堂(简称FCM)的教学实践，利用LASSI量表测量了FCM模式下学习者在入学时和入学一年后的自主学习能力、协作能力水平及其变化，从而基于实证研究的方法分析了FCM在培养学生创新能力、协作能力方面的教育价值，并进一步研究了FCM教学活动中课程内容的适用性和不同类型学习者的适应性。最后，基于FCM教学实践中出现的问题，总结了FCM的教学流程、FCM教学活动的有效组织方法和控制策略，为优质FCM教学的设计和管理提供了参考。

翻转课堂；创新能力培养；教学设计；自主学习

一、研究问题及其背景

(一)研究背景

1.由“钱学森之问”引起的思考

2005年，时任国务院总理温家宝在看望著名科学家钱学森的时候，钱老感慨说：“这么多年培养的学生，还没有哪一个的学术成就，能够跟民国时期培养的大师相比。”钱老又发问：“为什么我们的学校总是培养不出杰出的人才？”这就是著名的钱学森之问。“钱学森之问”是关于中国教育事业发展的一道艰深命题，需要整个教育界乃至社会各界共同破解[1]。“钱学森之问”引起了两个方面的思考：其一，从国家人才培养的战略目标看，国家迫切地需要我们培养出具有高水平的自主探索、创新能力的人才，需要杰出的大师级人才。而建国后的学校教育却没能达到国家期望的目标。其二，与英美等发达国家培养的毕业生相比，国内的大量毕业生在创新能力、自主探究能力明显不足。

2.大学生自主学习能力测量及结论

为掌握当代大学生的自主学习能力水平，为大学教育教学改革提供数据依据，北京师范大学计算机基础课教学团队借助LASSI量表和自主性学习任务，分别于2012-2015年对2011-2014级部分学生的自主学习能力进行了连续4年的持续测量和跟踪，获得了第一手资料。调研发现，多数大一新生在遇到问题时更习惯于向老师求助，而且希望老师直接告知最终答案，而不善于通过查阅课件或学习资源自主地解决问题，缺乏自主探索的意识。对于生活和学业中的疑惑，多数学生不习惯刨根问底，也不愿意进行举一反三的思考。而且随着独生子女在高校学生中比例的增加，学生的自我管理和自主学习能力呈逐年下降趋势，影响了他们对大学生活的适应性，不利于其快速成长。部分学生在以下几个方面的表现尤其突出：时间管理能力不足、对生存空间的管理能力较弱、个体独立性强但协作能力较差、不善于自主探究[2]。

3.国内外交换生的不同表现

对比国内外交换生的表现，笔者发现，在知识储备和对基础知识的准确把握与理解方面，国内学生要高于国外学生，但在文献整理、自主探索、归纳分析、积极讨论方面，国内学生则明显与国外学生有一些差距。在许多情况下，国内的学生显得比较内敛，不愿意大声发言并质疑他人的观点，更不会与教师发生争论。国外的学生则更加活跃。

4.翻转课堂理念的兴起及其成果

21世纪初，翻转课堂(Flipped Class Model，简称为FCM)的概念风靡全球。美国林地公园高中科学教师乔纳森·伯格曼(Jonathan Bergmann)和亚伦·萨姆斯(Aaron Sams)的科学课程、意大利学者Marco Ronchetti的VOLAROE的成功教学实践，都对FCM的作用和意义给予了充分的肯定。美国教育技术专家Jeremy F. Strayer开展了FCM对协作能力、创新能力和任务导向方面的实践研究。通过实验组和对照组的对比证实，FCM对协作能力、创新能力的培养都具有显著影响，是一种有助于培养学习者协作性、创新能力和凝聚力的有效手段[3]。

(二)研究问题

钱学森之问，引起了许多教育专家的思考。笔者认为：导致国内学校教育难以培养出大师级人才的根源在于：当前的国内教育过多地注重了知识传递，而较少关注对学生自主学习能力和自主探究能力的培养，学习自主探究能力和协作能力的不足则直接阻滞了其未来在科学领域的发展与建树。而学生在自主探究能力方面的不足是与我国常年推行的“以教师为中心”的教学模式有密切关系的。由于传统的“以教师为中心”的教学模式强调教师在课堂中的绝对主体地位，纵观当前的中小学教育，大多数课堂仍然处于“教师一言堂”的状态，每一节课都是教师从开始讲到末尾，学生是这个过程中的被动者和听众。从知识传递的效率看，不能否定这一模式的积极作用。然而，由于处于这种模式中的学生，在知识的获取过程中处于被动学习的状态，学生们知识的成长是被“喂大的”。尽管此时他们的个体知识积累和知识水平并不低，但很多学生在知识的主动检索与获取、自主探究与归纳方面明显不足。

美国教育技术专家Jeremy F. Strayer认为：FCM把原本属于学生主动学习的“主动权”交还给了学生，有利于学生根据自己的认知风格和学习习惯安排学习进度，有利于培养学生的自主学习能力，对学生协作、创新能力的培养也具有较好的促进作用。从这个角度来看，FCM教学模式的推广，无疑对落实国家的创新型人才培养战略目标具有重要意义。

鉴于以上原因，本文将聚焦以下几个方面展开研究：基于实证研究的方法，论证FCM在人才素质(协作能力、自主探究能力和创新能力)培养方面的优势和局限性；基于教学实践，探索有效FCM的流程和有效的组织策略；基于实验研究，探索影响FCM教学活动有效性的因素；借助实证研究，探索FCM教学活动中经常发生的不良问题及其有效解决策略。

二、FCM的概念及其研究现状

翻转课堂(FCM)基本思路是：把传统的学习过程翻转过来，让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则变成了教师与学生之间互动的场所，主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果[4]。FCM是一种以“学生为中心”的教学模式，符合建构主义关于“主动建构”和“有意义建构”的学习理论。在近几年中受到了许多学者和一线教师的关注，很多中小学也开展了基于FCM模式的教学实践。

FCM的概念被提出后就不断地应用在美国课堂中，并产生了一系列的研究成果。乔纳森·伯格曼和亚伦·萨姆斯在2006年观察到，对于学习者来讲，很多概念性的知识点或操作方法并不需要老师在课内喋喋不休地讲解，学习者可以根据自己的个体经验开展学习和体会。真正需要教师在身边提供帮助的时候，是在他们做作业或设计案例并被卡住时。然而，这个时候教师往往并不在现场。为此，乔纳森和亚伦认为：如果把课堂传授知识和课外内化知识的结构翻转过来，形成“学习知识在课外，内化知识在课堂”的新教学结构，学习的有效性也随之改变[5]。意大利学者Marco Ronchetti基于“技术可以改变传统教学模式，为教学提供更好的策略和模式”的理念，重点探索了“在线视频代替传统模式的教学实践”(Video On-Line As Replacement of Old Teaching Practice)所应采取的方法、策略，以及产生的效果。在他的研究中，探讨了教学视频在学生的知识建构中的作用，分析了基于在线视频的FCM对学习者自主学习、发现学习的价值，并为FCM的开展提供了一定的方法与实践经验[6]。

当前，国内的学者也开始注重将FCM的教学模式引进实际的教学工作中。2011 年，重庆的聚奎中学引进“FCM”教学模式，他们借助“校园云”网络平台，实现了老师们的视频教学，实现了教学模式的局部“翻转”。2011年前后出现的可汗学院、博爱教育集团推行的“博爱微课程学院”，都在原有的教学基础上对教学模式进行了改造和实践，这也是FCM的有益探索。昌乐一中则在FCM教学方面进行了比较全面的尝试，并提出了“二段四步十环节”教学法[7]。另外，自2010年开始，笔者带领教学团队，在大学计算机基础课程的教学中开展了针对FCM的一系列教学实践和理论研究，针对FCM中存在的一系列问题和未来发展的优势进行了系统化的分析。

然而，随着教学实践的深入，对FCM教学模式的认识也出现了一些反复和争论：多数研究者对FCM的效用给予了肯定，学生家长却对这种模式质疑较多，“老师没有备课、不负责”“老师让学生纯自学”“放羊式教学”等言论反映了家长们对FCM教学模式的态度。鉴于此，一线教师则比较纠结，有的教师想在自己的教学中尝试FCM教学模式，却担心不被学校和家长认可，有的老师已经在教学中尝试了FCM教学模式，但效果并不理想。

三、研究方案设计

(一)研究流程设计

本研究借助计算机基础课教学，尝试对不同层次、不同年级的学习者使用FCM，检验在计算机课程教学中应用FCM的教学效果，以及对人才培养的意义、作用和局限性。因此，研究的主要流程及其目标如图1所示。

图1 研究的主要流程及其目标

首先，严格遵循FCM教学活动的一般流程和规律，设计并组织教学活动，保证FCM教学活动的有效性。其次，基于LASSI量表和CUCEI量表，设计出符合国内国情的有效量表，分别在大一新生刚刚入学时和经过一个学年的大学生活后测量他们在自主学习策略、自主探究能力和协作能力方面的表现，分析采用FCM课堂的学生与未采用FCM教学的学生是否存在显著性差异，从而分析和论证FCM的教育价值[8]。再次，通过收集学生的成绩数据，并进行对照分析，开展相关性、差异性检验。借助学生的学习成绩及其作品质量论证学习效果，从而探索在大学计算机课教学中FCM对不同类型的课程内容的适用性，不同类型的学习者对FCM模式的适应性水平。最后，通过多轮(4-5个学期)教学实践并总结教学实践中所出现的问题，归纳FCM教学实践中的常见困难，并借助教育技术的相关理论给出有效的解决策略。

(二)以严谨有效的FCM教学活动保证研究的有效性

自2010年开始主持与FCM相关的研究，笔者最大的感触就是：任一个教学模式和教学策略的研究，都与教学系统设计和教学活动的组织和过程控制密切相关，其研究结论受到教学流程控制策略及其精准性的决定性影响，控制方法“失之毫厘”就会导致研究结论“谬以千里”，这是教学研究的基本特点。

1.FCM的教学流程

FCM的特征是把传统的学习过程翻转过来，让学生在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则变成了教师与学生之间互动的场所，主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果。因此，FCM教学模式的教学过程可以分为4个阶段：导学阶段、自主学习阶段、课堂分享阶段和教师点评与提升阶段。在这4个阶段中，导学和自主学习是学生自主学习新知的过程，既可要求学生以个体为单位独立地学习与探究，也可以通过小组协作的方式开展。课堂分享则是以学生分组讨论、并通过自由讨论和头脑风暴实现其社会性知识建构的过程。教师点评是学生知识体系的完善与提升阶段，教师的点评应该高屋建瓴地对学生的讨论内容进行分析与总结，从更高层次指出学生在新知学习过程中存在的问题，从而能够对学生起到“醍醐灌顶”的效果[9]。FCM式课堂的工作流程如图2所示，从图2中部的流程分段可以看出，FCM的教学可以分为4个阶段，图2顶部的一行呈现出教师在FCM教学中的职责和价值，而底部的一行则显示出学生在FCM教学中的职责及其可采用的学习策略。

图2 翻转式课堂教学的工作流程

2.FCM教学对学习支持体系的要求

由于FCM把对新知识的学习安排在课堂之外，所以教师必须为学生的课外自学环节提供完备的学习支持和教学控制，这就对教师的教学设计和教学控制都提出了很高的要求。为了组织一次有效的FCM教学活动，需要教师在教学设计理论的指导下，首先完成学习支持系统的建设，为此应在以下3个方面做好工作。⑴在每个知识模块前组织有效的导读内容。由于导读的主要目标是激发学生内在的学习动机，引导学生自主地组织学习活动。因此，导读的内容要符合学生的年龄特点和心理表征，同时既要注意知识点之间的深度和广度，又要体现问题的层次性和递进性[10]。(2)为每个知识模块的自主学习过程提供高效的学习支持，提供不同类型的学习资源与导航。在以FCM教学模式开展教学活动中，能否为学生提供丰富的学习资源以支持学生的自主学习过程，是关系着FCM成败的决定因素。提供种类丰富的学习资源，以适应不同类型、不同层次的学生需求[11]。以清晰的知识地图呈现知识结点之间的逻辑关系和资源的分布情况[12]。(3)设计出两个层次的学习任务，分别支持面向知识点的学习和综合问题解决能力的培养。面向知识点的小任务有利于学生及时检查学习进度，进行自我诊断；综合型任务则属于拓展性任务，要有利于学生拓展与拔高。

3.FCM教学活动的组织及其控制策略

在FCM模式下，对新知的学习发生在课堂之外，对知识的分享与社会性建构则发生在课堂分组讨论阶段，由于这些阶段的知识建构都是由学生自主完成的，教师很难在现场对每个学生的学习过程一一监控。因此，在这种模式下，部分知识基础较差的学生很容易成为讨论过程中的“旁观者”、小组协作中的“搭车者”。为了保证FCM的教学质量，教师必须拿出一套有效的策略，监控学生自主学习的效果，尽量使每一个学习者都能取得最大程度的发展。

四、利用量表采集数据并开展数据分析

为了分析FCM教学模式的适用性及其对人才培养的价值，笔者带领北京师范大学计算机基础课教学团队，在这方面开展了一系列的定量研究。

(一) FCM在培养学生创新能力和协作能力方面的效果

为持续研究新入学大学生的自主学习能力和入学后其自主学习能力的发展情况，在每个学期初，笔者都会采用5级量表对教学班内的学生进行学习策略、态度和学习动机方面的测量，以便获取能反映大学生创新能力、自主探究能力和协作能力的发展状况的第一手数据。

1.测量量表与被试选择

测试所采用的量表以LASSI量表为主，但根据测量要求新补充了部分测量项，补充项主要用于测试学习者的创新能力、协作能力和任务导向性，对补充选项的设计主要参考了CUCEI量表[13]。

在本研究中，笔者决定选择2012级的2个班级作为实验班开展试点研究。即从2012级的32个计算机基础课教学班中选出2个班级试点FCM方式的教学，通过与采用传统教学模式的2011级同院系教学班进行教学效果对照，分析FCM的优势与局限性。经过筛选，笔者最终选择了2012级A班和2012级拔尖人才实验班作为研究试点。在参与FCM试点的两个班级中，2012级A班以普通教学班身份参与，而2012级拔尖人才实验班则以特殊班级的身份参与。

2.数据分析

利用改进后的量表分别于入学初和期末收集数据，并对两个教学班的被试(2011级有89名学生、2012级有100名学生)在LASSI量表的10个维度及附加测量值方面的原始数据计算均值和方差，然后进行独立样本的t检验。从入学之初收集到的数据看，在各个维度上两个班级的学生都不存在显著性差异。而从期末收集到的数据看，采用FCM的2012级学生与未采用FCM的2011级学生在部分维度上出现了显著性差异。这两批数据的分析结果如表1所示。

表1 实验组与对照组在个人素质方面的测量结果

3.讨论

从表1可以看出，采用FCM后，学生在焦虑控制、时间管理、学习辅助、自我测试、选择要点方面都有提升，而且具有显著性差异，但在信息加工能力方面却有所降低。这说明，采用FCM，能够锻炼学习者的时间管理能力、应用学习辅助手段的能力，对自我测试能力和选择要点能力也有显著改善，但基于FCM教学模式的信息加工效率反倒不如传统的教学模式。在LASSI量表的其他维度上，FCM则没有产生显著性差异，特别是对于学习态度，是否采用FCM，都没有太大的影响。综上所述，FCM对于促进学习者的自主学生能力发展有重要意义。

从表1的后4项可以看出，在传统模式下，学生的创新性、凝聚力、协作能力都不强，但任务导向性较强。而在使用FCM教学模式后，学生在创新性、凝聚力方面都有一定的提高，特别是在协作能力方面，有较大的提升；而在任务导向方面则较传统的教学模式有所降低。因此，FCM对于学生协作能力、创新能力的培养，具有重要的价值。这一点，与Jeremy F. Strayer的研究结论相同[14]。

另外，采用FCM后，提升了大部分学生的焦虑控制能力。在采用FCM初期，有较多的学习者感到焦虑，反映“不知道如何利用学习平台”“抓不住学习要点”“即便是学习了，也觉得心里没有底”，需要教师在各方面给与充分地引导。然而，随着FCM的深入，绝大多数学生逐步消除了自己的焦虑感，在学习进度控制、学习资源选择、自主随意地参与班级讨论等方面都有了非常大的提升，他们在面对复杂社会问题时的焦虑控制能力有了很大的提升。

(二) FCM对课程内容的适用性

为了研究不同类型的课程内容与FCM教学模式是否存在一定的适应性关系，笔者选择北京师范大学2013级和2014级的200名学生，组成了实验班和对照班，借助大学计算机公共课课程的《多媒体技术与网页设计》的教学，分别就概念性内容、简单操作步骤与技巧类内容、原理和规律性内容、问题解决策略类内容共4种类型的学习内容进行了不同方式的教学(“课堂讲授+演示模式”和FCM模式)，通过课堂提问和阶段性作业获得了学生们的学习效果数据，从而推断课程内容的类型与FCM教学模式是否存在着一定的适应性关系。

1.数据分析

由于对2013级学生主要采用传统的“课堂讲授+演示”教学模式，而对2014级学生则局部采取了FCM教学模式。基于课堂提问和阶段性作业情况，对200名学生的学习情况开展调查，获得的研究数据如右表2所示。

从表2可以看出，在2013级和2014级的教学中，四个方面的学习成绩均呈现为显著性差异，而且比较有意思的是：传统教学模式下，学生对“概念性内容”和“原理与规律性内容”的掌握较好。而在FCM的教学模式下，学生对“简单操作步骤类内容”和“问题解决策略类内容”的掌握情况较好。

表2 实验组与对照组在课程内容适应性方面的测量结果

由于表2中的“问题解决策略类内容”在FCM模式的教学中具有非常突出的表现，其成绩达到了96.6分，为此对这一部分内容进行了跟踪研究。“问题解决策略类内容”属于计算机基础课程中的综合型任务，例如利用Flash技术制作一套精美古诗词教学课件。这类任务主要用于培养学生在面临实际的社会问题时，利用信息技术的手段解决现实问题的综合应用能力，包括了如何形成解题思路、解题流程的设计、解题策略和解题技术方案的选择、如何实施解题过程等内容。由于这类学习内容强调学习者对问题解决策略的掌握能力，通常要求学生结合社会中的实际问题利用信息技术手段提出一套完整的解决方案，因此题目的难度较大，它需要学生认真地分析题目的需求，综合运用几个章节的知识点和操作技巧，整合大量的资源，最终完成一个复杂作品的制作。通过跟踪这两个年级的学习者在这一领域的表现，掌握了两个非常重要的信息：(1)基于FCM教学模式形成的作品质量很高，其水平明显高于传统教学模式下，有些作品的水平甚至接近于专业级水准；(2)在FCM教学模式下，知识基础比较差的学生两极分化严重，部分同学的成长很快，而另外一些学生则几乎停滞不前。

2.讨论

从最终的学习效果分析，FCM不适应于推理性较强、系统性很强的课程内容。因此，对于计算机基础学科中的基本规律、逻辑性很强的知识，FCM的教学效果不佳。对数学、物理课程中的复杂推理、复杂原理等教学内容，采用传统的课堂讲授和演示，其效果可能更好。而对于那些便于任务驱动、适于项目教学的学习内容和理工科中的实验课，FCM则有较突出的表现。对于技能任务型为主的课程，FCM也有较突出的表现。在以FCM开展针对这类内容的学习活动时，还要注意避免学习者的两极分化，尽最大可能地推动知识基础较差学生的学习积极性和主动性。

(三) FCM对学习者类型的适用性

为了了解FCM教学模式对不同类型的学习者的影响，笔者以北京师范大学计算机基础课的入校分级考试成绩为基准，分别调查了文科普通班(102人)、理科普通班(64人)、拔尖人才培养班(82人)学生对FCM教学模式的看法，并借助不同类型的学生在计算机应用能力方面的提升程度分析他们对FCM的适应性。

1.不同类型的学习者对FCM的看法

首先，通过调查问卷分析不同类型的学习者对FCM模式的看法。其次，通过调查问卷分析不同类型的学习者对FCM下课业负担的看法。最后，通过调查问卷分析不同类型的学习者对FCM课堂中安排大量讨论环节的看法。调查结果如表3、表4、表5所示。

表3 学习者对FCM模式的看法

表4 FCM模式下学习者对课业负担的看法

表5 FCM模式下学习者对课堂讨论的看法

利用主观性问题整合不同类型的学习者对FCM的建议。对需要学习者以文本方式回答的两个主观性问题，比较集中的建议有：“当前的学习系统，提供了比较充足的学习资源，很好。”“FCM有比较高的自由度，可以自己掌握学习进度”“希望老师多讲一些，不要老是让我们自学”“更喜欢听老师讲！”“如果有这样的网络学习平台，老师还能每节课都认真地讲就更好了”“课余负担太重”。基于FCM的“课余负担太重”是多数学生反馈的问题。部分学生反映，在FCM模式下，由于开放性的学习任务较多，为了完成老师布置的作业并制作出尽善尽美的作品，有时甚至需要连续奋斗七八个小时，一直加班到凌晨。

2.从学习效果的视角看不同类型的学习者对FCM的适应性

学习者对FCM适应性的研究主要从以下两个方面展开。首先，对同一个学院两个不同年级的学生(2013级未使用FCM、2014级使用FCM)在大学计算机基础课程上的期末总评成绩进行对比，分析不同类型的教学模式对教学总体效果的影响；然后，从2014级FCM班中选取了入校分级考试最低的30名学生作为研究对象，以期末成绩与入校分级考试成绩的差值为基准分析他们在计算机应用能力方面的成长。

基于学生的期末总评成绩和学生提交的作品，获得了以下结论：从总体上看，两年的成绩没有显著性差异，这说明采用FCM的教学模式没有导致学习成绩的滑坡。FCM班级学生的期末成绩两极分化比较严重，即高分学生与低分学生的比例都远高于2013级。跟踪低分学生的学习成绩之后发现，FCM班中大多数低分学生的成长比较缓慢。在30名低分学生中，期末能获得较高成绩的不足两成，远低于2013级的传统授课模式。FCM班级的小组作品质量普遍高于传统教学模式的班级，但在FCM班级的某些小组中，小组成员的个人成长却很少。在小组协作的过程中，部分小组成员为了作品的成功而充分地发挥出了自己的特长却较少关注自己知识体系中的不足之处，导致“长处更强、短处更弱”的不良现象。

3.讨论

在普通教学班中有较多的学习者不适应FCM模式，理科学生的反对声更强，但多数学习者都承认“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FCM，对FCM教学模式的抵触情绪更少。总之，与FCM相比，有更多的学习者较喜欢传统的教学模式。

从学习者分析的视角看，知识基础较好的学生能够较快地适应FCM教学模式，而且能借助这一模式取得较好的成绩。而知识基础较差的学生则容易出现“搭便车”现象，在课堂讨论阶段，他们可能会因为不自信而不愿意发言讨论；在基于小组协作的作品制作阶段，多数知识基础较差的学习者沦为“观察员”“旁观者”。基于这些现象，最终导致“强者更强、弱者更弱”的两极分化现象。这种情况在“异质分组”的课外协作学习过程中也很容易出现。

五、讨论与思考

(一) FCM的教育价值

首先，FCM把原本属于学生主动学习的“主动权”交还给了学生，尊重了学习者自主地组织学习过程的权力，促使学习者在学习过程中自主地“觅食”而不是全程“喂食”，能够很好地解决“因材施教”的问题，有利于学生根据自己的认知风格和学习习惯安排学习进度，有利于培养学生的自主学习能力，对学生协作、创新能力的培养也具有较好的促进作用。其次，FCM教学模式是一种典型的“以学生为中心”教学模式，鼓励学生的自主学习、协作学习，有利于学习者的主动建构，符合建构主义的教育观和学习观，具有较高的理论意义和实践价值。第三，尽管FCM教学模式在课程内容、学习者适应性方面仍存在着诸多局限性，但相比于其在人才素质培养、自主探究能力培养方面的价值，这些局限性是值得我们认真思考并努力克服的。从这个角度来看，FCM教学模式的推广，无疑对落实国家的创新型人才培养战略目标具有重要意义。

(二)以FCM模式开展教学所面临的挑战

尽管FCM模式在培养学习者的自主探索、创新能力方面具有重要的作用，然而在具体的教学实践中，却面临着诸多急需解决的具体问题。

1.多数学生和家长已经习惯于“教师讲—学生听”的传统授课模式，如何引导公众克服这一习惯

如今学校教育已经形成了一套非常稳定的教学运行模式——以教师为中心的教学模式，这一模式在很多学生和家长的脑海中根深蒂固，很难撼动。正如前面所指出的，在部分教师尝试以FCM教学模式组织教学时，部分家长和学生马上发出质疑“老师没有备课、不负责”“老师让学生纯自学”“放羊式教学”等。要想改变这一观念，绝对不是一线教师个人和少量学者可以短期解决的，这需要一个地区、一个国家的教育行政部门的联合行动，需要教育行政部门、学校领导的共同促进和支持。

2.FCM模式教学活动的开展，需要高技术素养的教师和学生

从国外开展FCM模式教学活动的成功经验看，FCM模式教学活动的开展，需要高技术素养的教师和学生。已经有研究指出，如果没有高技术素养的教师和学生，也就不可能有“翻转”教学结构、教学方式和教学模式的重大变革[15]。由于FCM教学模式把对新知识的初步学习安排在了课堂之外，而且以学生自主学习为主，这就要求学校和教师为学生提供充足而类型丰富的学习资源，并借助信息化的学习环境为学生的自主学习过程提供支持，在某些情况下，甚至需要借助信息化的社交工具(例如，QQ群、微信圈)等为学习者的交流和知识分享提供支撑，从而为学习者的自主学习提供一个良好的情景创设平台、知识分享交流环境，从而保证学习者的自主性知识建构能够高效、优质地完成。因此，FCM教学模式对教师的多媒体素材的处理和集成能力、教学课件检索和设计能力、学习资源的组织与管理能力以及教师应用现有的教学平台组织有效学习活动的能力都提出了较高的要求。另外，FCM学习环境中的学生，不仅要具备熟练应用信息化设备和信息化环境开展自主学习的能力，还应该具备较好的时间管理能力、多事务并行处理的运筹和协调能力，熟练使用各类通讯工具完成知识分享和交流的能力。

3.FCM环境中的一线教师，还必须具备较高的教学设计能力、教学管理与控制能力

以FCM模式开展教学活动，绝不是完全把学生“散养”，更不是把学生放任自流，它不仅要求教师在学习资源支持、学习活动组织方面充分准备，还要求对学生的学习过程实施严密监控、避免“搭便车”现象，从而在诸多方面对学生的自主学习过程进行支持、管理和控制。因此，只有教师具备了较高水平的教学设计能力，才能胜任FCM模式下学习支持系统建设工作对教师的要求，才能够设计出符合先进教育理念的自主学习支持环境，为学生的自主学习提供比较优质的支持。也就是说，以FCM模式开展教学活动，对于主持教师有很高的能力要求，既包括利用信息技术设计和管理多媒体课件资源的能力，也包括系统化的教学设计能力，还包括利用已有的资源和环境，并根据学生的特点，组织全体学生参与到主动学习的活动中，充分地发挥出每一名学生学习潜力的能力。

4.以FCM模式开展教学的一线教师，需要在时间和精力上做出更多付出

对于学生在学习新知过程中遇到的疑难问题，教师有义务及时地给予指导和解答，从而保护学生的学习积极性。然而，由于在FCM模式的教学活动中，学生对新知的学习主要发生的课堂以外的时间段，这就要求教师不分时间和地点地为学生提供答疑，对教师的时间安排和个人付出都是极大的考验。

(三)在FCM教学活动的组织过程中，如何减少学生的搭便车现象

在FCM教学模式下，基于小组协作学习方式组织课外探究活动是教师们经常采用的一种方式。在小组协作的过程中，知识基础较弱的学生容易成为小组协作中的旁观者和搭车者，导致FCM教学中的两极分化现象。

为了减少小组成员中的搭便车现象，笔者主要采取了以下几个策略：(1)让全体学生都明白“协作学习”不是“协同工作”。生活中的协同工作是以生产出高品质的作品为最终目标，而协作学习是以使每个学习者都得到成长作为最终目标。协同工作要尽可能发挥出每个小组成员的特长，从而使作品达到最优；而协作学习则需要修复小组成员中的“短板”，使小组中的最弱者在其他成员的帮助下得到最大程度的提升[16]。(2)制定清晰的评价指标体系并使每个学习者都了解这个指标体系。在这个指标体系中，要鼓励小组内部的相互帮助，以小组成员的进步作为小组协作效益的评价标准。(3)制定“随机抽查提问”“以小组最低成绩作为小组最终成绩”“组间挑战”“按序回答教师提问”等规则，给处于小组学习中的每个成员施加外在压力，减少小组成员的“搭便车”行为。(4)要求每个小组都必须按时向教师提交小组分工表、小组互评表。(5)要求每个小组成员及时向教师提交工作任务单，说明自己在小组协作中所承担的角色、自己对角色的认知，以及自己在这轮协作学习中所获得的最大进步。(6)组织课堂讨论，通过挑战赛、随机提问等方式检查学生的学习效果，并给予客观评价[17]。通过这些手段，既减少甚至杜绝了小组协作中的“搭便车”现象，也保证了FCM的严谨性和持续性。

六、结束语

作为一种新型的教学模式，FCM不仅创新了教学方式，而且翻转了传统的教学结构、教学方式和教学模式，建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学方式。在这种模式下，学生真正地成为学习的主体，而教师则是学生学习的组织者、帮助者和指导者。FCM是典型的“以学生为中心”的学习模式，有利于学习者根据自己的认知风格和学习习惯安排学习进度，为“因材施教”的实施提供了很好的支撑，减少了不存在传统课堂中教师“一言堂”和“一刀切”的问题。FCM撼动了“以教师为中心”的传统教学方式的根基，充分发挥了学习者的主观能动性，有利于学习者自主探索并开展发现式学习，对锻炼和培养学习者的自主学习能力有重要作用，有利于探究能力、创新能力的培养；与传统的课堂相比，FCM以交流和分享取代了传统的“填鸭式”教学模式，无疑对学习者的交流能力、沟通能力和协作能力都有裨益。因此，FCM教学对于培养学生的协作能力、创新能力、班级凝聚力，都有一定的实用价值。尽管FCM有很多优势，但在FCM的实施过程中，仍然在课程内容适用性、学习者适应性等方面存在着诸多问题，对教师和教学环境设计都有很多要求，需要教师进行更加系统化的教学设计并对教学活动施加更有效的管理和控制。

[1] 百度百科.钱学森之问[DB/OL].http://baike.baidu.com/link?url=IJZS hiB9WHZswnswWG39GYxz _kiWFYCRHHyHo39X5vkWXuGlE4qQ hjtRuIPNIoVT4DSiB7nBqwnOrNXmCiQ4IK, 201-02-11.

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An Empirical Study on the Development of Students’ Autonomous Learning Ability in FCM

Ma Xiulin, Zhao Guoqing, Wu Tong
(School of Education Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875)

From the national talent cultivation strategy, countries in urgent need of all kinds of school training with strong innovation ability and cooperation ability of comprehensive talents, and the current “Teacher centered” teaching mode is obviously difficult to meet this requirement. Based on the analysis of literature and the previous research results, and through to carry out the teaching practice of the flipped classroom (FCM) in university public computer course, this paper talks about the level and change of the independent learning ability, cooperation ability of the FCM model learners in enrollment and admission after a year by LASSI scales and Data Analysis. And then, the paper analysis the educational value of FCM in cultivating students’ creative ability, cooperation ability, and further study the adaptability of content of courses in teaching activities of FCM and applicability of different types of learners which based on empirical research. Finally, by the problems in FCM teaching practice, it summarizes the teaching process of FCM, the effective organization and control strategies of FCM teaching activities, which provides a good reference for the design and management of FCM teaching.

Flipped Classroom; Autonomous Learning Ability; Teaching Strategies

宋灵青

G434

A

1006—9860(2016)07—0099—08

* 本文系教育部教改课题“面向未来教师计算思维能力培养的课程群建设”(课题编号：教高司2012-188-2-15)的系列成果之一，受2012年北京市共建项目“信息技术公共课教学模式改革与实践”资助。

2016年2月11日

马秀麟：博士，副教授，硕士生导师，研究方向为信息技术教学、网络课程建设、教育信息化(maxl@bnu.edu. cn)。

赵国庆：博士，副教授，硕士生导师，研究方向为思维能力培养、思维教学(guoqingzh@163.com)。

邬彤：副教授，硕士生导师，研究方向为信息技术教学、网络课程建设(wutong@bnu.edu.cn)。