基于问题导向的翻转课堂混合教学模式本土化研究

孙 娜，田 园，黄 霞

（1.江苏科技大学 电气与信息工程学院，江苏 张家港 215600；2.江苏科技大学 环境与化学工程学院，江苏 镇江 212018）

1 背 景

伴随着数字化技术成长起来的新一代学习者，被学者们称为“数字土著”[1]，他们生活在一个被手机、电脑、iPad等数字科技包围的时代，无时无刻不在使用各种IT设备进行网上冲浪、信息交流与人际互动；他们具有全新的认知和学习方式，追求个性化，喜欢无拘无束的学习环境，突破时间和空间限制，快捷轻松地获得信息，尤其偏爱图片、声音、动画等多媒体可视化表达方式，对网络的依赖性强，热衷于在探索发现中体验学习乐趣，实现信息共享与协作学习。

根据“数字土著”学习者的特征，如何选择合适的教学模式满足学习者的需求，是当前传统教学改革所面临的新挑战。传统的课堂教学时间和地点都受限，课程设置一成不变，教材内容陈旧，教学形式单一，书本上枯燥的字句、晦涩难懂的公式和定理，无法激发学习者的兴趣，无法满足“数字土著”学习者对学习的需求，也难以体现其个体差异性。起源于美国的翻转课堂实践，为中国高等教育改革提供了有益的启示。

2 理论基础

2.1 美国IPSP课程混合式翻转课堂教学启示

翻转课堂（fipped classroom，简称FC）最早由美国科罗拉多州“林地公园高中”的两位化学教师提出来，首次应用于课堂教学，取得了较好的效果[2-3]。翻转课堂的理念是将学习过程中的知识传授与知识内化两个阶段进行颠倒。学生在家先看视频，自主学习新课，把不同的问题带到课堂进行交流讨论和协作学习，教师积极引导学生解决问题。传统课堂的教学流程是教师在学校讲授新知识，学生认真听讲，课后在家完成布置的作业，对知识点进行巩固和加强。IPSP课程（introduction to problem solving and programming，简称IPSP）是北美高校开设的面向大一新生的选修课，根据知识点类型不同，主讲教师采用讲授式案例教学与翻转课堂相结合的混合式教学模式，不仅能培养学生的自由深度思考能力，还能使学生形成较强的团队合作意识[4]。由IPSP课程混合式翻转课堂的实践可知，知识点类型决定教学模式。教师应通过分析知识点类型特点，选择不同的教学策略进行教学，从而实现教学效果最大化。传统课堂与翻转课堂的教学流程对比，如图1所示。

图1　传统课堂与翻转课堂教学流程对比

2.2　基于问题导向学习（PBL）

基于问题导向学习（problem-based learning，简称PBL）最早于1969年由美国的神经病学教授霍华德·巴罗斯（Howard Barrows）在加拿大的麦克马斯特大学首创[5-6]，最初主要应用于医学领域，强调学习要围绕具体而复杂的任务和问题展开，要求学习者自己掌控学习活动，鼓励学生自主学习、反思式学习和群组学习，注重培养学生的综合思维能力。

以教师讲授为主的传统教学法（lecture-based learning，简称LBL）最显著的特征可概括为以问题为导向的经验学习、以学习者为中心的自主学习和以小组为单位的合作学习3个方面，将学习融入复杂的有意义的真实性任务中，教师不直接讲授知识，而是用问题启发学生，学习者通过自主探究和群组合作解决问题，自主学习隐藏在问题背后的学科知识，获得解决问题的技能和自主学习的能力[5-6]。从内涵、教学形式、评估体系、实际效果4个方面对LBL与PBL进行比较，见表1。

表1　LBL与PBL教学法比较

3 基于问题导向的翻转课堂混合式教学模式本土化构建

3.1 基于问题导向的翻转课堂混合式教学（PFBM）模型设计

分析美国大学IPSP课程混合式翻转课堂教学经验，根据高校“数字土著”学习者特征，我们设计出一个问题导向式翻转课堂混合式教学模型（PFBM），包括课前准备、课堂互动和课后巩固3个功能模块，如图2所示。

（1）课前准备模块。教师在泛雅平台进行课程设计，将每个章节知识点提炼出来，布置学习任务、发布视频、课件等相关教学资料。学生利用课前时间观看视频并完成自主学习；在线与其他同伴进行协作交流；完成作业并提交给教师，提取重难点知识带到课堂。

（2）课堂互动模块。根据学生提出的问题和作业完成情况，教师组织课堂教学。在教师的引导和协助下，学生以小组形式进行协作探究，小组内共同学习讨论，解决问题。对于重点和难点知识，由教师逐步解析和解惑，最后进行总结和评估。

（3）课后巩固模块。学生根据课前遇到的问题主动进行思考，查漏补缺，通过深度讨论学习巩固所学新知识，并对学习内容进行拓展，完成自测和单元测试。学生可以自定步调学习和复习，既满足多样化的需求，又培养同学之间的协作能力。

图2　问题导向式翻转课堂混合教学模型（PFBM）

3.2 基于（PFBM）模型的应用研究

1）研究对象。

以我校非计算机专业2015级本科学生为研究对象，分为实验班（共70人）和基础班（共61人）。实验班采用PBL+FC混合教学模式进行授课，基础班则采用LBL教学模式。

2）研究过程。

以计算机信息技术基础课程为实践载体进行教学设计、组织和实施。本课程共32学时：理论24学时，实验8学时，第11—18周，每周4学时，分理论和实验两个阶段授课。根据知识点类型的不同，采用不同的教学模式进行课程设计与组织活动，考核采用过程性与终结性评价相结合的方式计算成绩。

第1阶段（11—16周）为理论阶段，教学内容多为基本概念原理等陈述性知识，采用问题导向+翻转课堂的混合教学模式，即教师根据全书共7章内容提炼知识点，设计教学任务和问题，分别与信息技术概述、信息在计算机中的表示、计算机硬件、计算机软件、软件工程基础、计算机网络、数据库设计基础7章相对应，见表2。学习者在课下观看视频，完成学习任务和作业；课上由教师组织学生分组讨论，自主解决问题，对于疑难问题进行精讲，每个单元课程结束进行在线测试。

第2阶段（17—18周）为实验阶段，多为算法和操作验证性的知识，采用案例教学+翻转课堂的混合教学模式，即课下学生自主学习基本原理和操作步骤，课上教师结合教学案例，引导学生进行操作性锻炼，从而解决问题。

表2　7个问题对应7个章节的知识点

图3　实验班与基础班期末总评成绩对比

4 结果分析与不足

4.1 实验结果分析

从考核成绩来看，实验班平均分为74.9，基础班平均分为71.1，实验班总体平均成绩略高于基础班，分布在各个区间的百分比情况如图3所示。实验班成绩占良和中的比例略高于基础班，占其他成绩的比例低于基础班，说明翻转课堂+PBL的教学法能够充分调动学生学习的积极性，且更容易影响中等成绩的学生，对学习成绩优秀和较差的学生影响不大。学习成绩优秀的学生，其自制力和学习能力都较强，教学方法对其影响不大；学习成绩差的学生，自制力相对较差，教学模式对其影响也不明显。

70份调查问卷围绕3个问题展开，具体结果见表3。从问卷调查来看，分析实验班学生对于翻转课堂教学模式的满意度达到72.8%，大多数学生乐于接受翻转课堂教学模式。

表3 实验班调查问卷结果分析

4.2 不足之处

翻转课堂最重要的环节是学生课前自主学习。如果学生学习基础差且自控能力差，那么将直接影响翻转课堂教学效果。教师还需要加强实时监控机制，确保合理引导学生完成自主学习任务。由于选取学生样本人数较少，实验结果无法反映普遍性。在翻转课堂实施过程中还存在很多挑战，如教师自身业务水平的提升以及学生自主学习能力、自我监控能力、协作学习能力的提高等，值得我们深思。

5 结 语

通过分析美国大学IPSP课程混合式翻转课堂教学案例和“数字土著”学习者特征，得到将翻转课堂进行本土化的启示，构建基于问题导向翻转课堂混合教学模式，以国内高校计算机基础课程为例，探索运用PBL教学方法实现由教→学模式转变为学→教模式的翻转研究，以促进PBL教学法和翻转课堂教学模式在我国高等教育中的应用。

参考文献：

[1]曹培杰, 余胜泉. 数字居住民的提出、研究现状及未来发展[J]. 电化教育研究, 2012(4): 21-27.

[2]贺杰. 翻转课堂教学模式的变式实践与启示[J]. 教学研究, 2016(2): 82-86.

[3]Wang X H, Wang J P, Wen F J, et al. Exploration and practice of blended learning model basedfipped classroom and SPOC in higher university[J]. Journal of Education and Practice, 2016(10): 99-104.

[4]杨斌, 王以宁, 任建四, 等. 美国大学IPSP课程混合式翻转课堂分析与启示[J]. 中国电化教育, 2015(2): 118-122.

[5]Barrows H S, Tamblyn R M. Problem-based learning: An approach to medical education[M]. New York: Springer Publishing Company, 1980.

[6]吴刚. 基于问题式学习模式(PBL)的述评[J]. 陕西教育(高教版), 2012(4): 3-7.