翻转课堂对学生满意度和学业成绩的影响—— 以运动解剖学为例

王成绩

（巢湖学院 体育学院，安徽 巢湖 238000）

0 引言

“翻转”课堂是一种教学模式，最初由Lage等[1]于2000年提出并实践，后来由Bergmann[2]和Sams[3]于2012年推广，在这种模式中，传统的课程组成部分（即“面对面”课堂讲授和“在家”作业）被颠倒了。相反，在翻转课堂中，预先录制好的讲座可以在课堂外观看（在家里），而课堂时间则用于互动练习、讨论或集体问题。这种混合式学习方法旨在通过让学生控制在线学习的时间和速度，并通过与同学和教师一起参与课堂讨论和协作练习，最大限度地提高课堂学习的效率[4－5]。翻转课堂代表着教育从以教师为中心的教学策略转变到以学生学习为中心的教学策略的一个持续的范式转变。翻转课堂（也称为反向课堂、逆向课堂或逆向课堂）是一种教学模式，在这种方法中，向学生提供基本概念以进行课前学习，从而使课堂时间能够应用并建立在这些基本概念的基础上。

翻转课堂模式在许多卫生科学领域的应用越来越多，包括护理、医学、药学和公共卫生[6]。最近对运动解剖学教育中使用翻转课堂模式的九项研究进行了系统的回顾，得出的结论是，尽管翻转课堂的学习结果与传统课堂的学习结果相同或有所改善，但翻转课堂的学生始终报告更高的满意度[7]。对本科护理教育中的11项随机对照试验进行的Meta分析显示，翻转课堂的理论知识和技能分数明显高于传统课堂[8]。

虽然“翻转课堂”一词近年来引起了相当多的关注，但以学生为中心的教学法有效地吸引了学生参与学习过程，其历史悠久而丰富。诸如基于问题的学习（PBL）和基于案例的学习（CBL）等方法反映了与翻转学习相同的许多以学习为中心的原则。在PBL和CBL中，学生使用现实问题或案例叙述来应用特定的问题解决过程来获取新知识。这个过程可能需要也可能不需要课前学习。然而，根据教师提供的指导水平以及用于促进学习的活动类型，翻转课堂可能与PBL或CBL不同，根据以下关键翻转课堂要素：1）课前提供内容：教师在上课前将关键基础内容打包给学生的过程；2）在课堂上积极学习：表现为一系列完善的、循证的、积极的学习策略；3）评估：包括评估和向学生学习提供反馈的各种方法，并使学生对课前和课堂材料的学习负责；4）探究：以学生发起的调查为特征的探索。

越来越多的教育研究机构描述了在翻转课堂上课前预习内容、设计主动学习和评估学生成绩的各种策略。在医学、经济学和物理学等许多学科中都描述了其他翻转方法。虽然不需要技术，但它通常用于向学生提供课前学习材料（例如，捕获的视频讲座、播客、基于网络的模块和动画电子书）。但是，传统文本、文章或网站等静态材料也可以作为课堂准备的有效资料。

在数字时代，学习者能够比以往任何时候都独立地获取更多的内容，从而使学习和信息的获取途径成为促进学习至关重要的因素。翻转课堂融合了计算机辅助教学（如数字接口、自主学习、在线参与）和面对面的课堂时间（如协作机会、应用性问题解决、教师和同伴参与）的优势，可以有效地提高学生的学习效果，提高学生的参与度和批判性思维发展。在上课前为学生提供关键的基础内容，使学生能够以自己的速度参与学习，控制他们观看内容的时间和数量。在有效设计时，这种课外作业为课堂应用学习提供了基础，并通过课后工作和探索加强了课堂教学。

进行翻转课堂教学时，需要了解翻转课堂与翻转学习的概念，翻转网[9]将翻转学习定义为：将教学从学生集体学习转化为个人学习的教学方法，将集体学习推向动态的互动学习环境，教师引导学生运用概念，创造性地进行主题学习。而翻转课堂只是实现翻转学习的模型，翻转学习并不一定发生在翻转教室。

在医学教育中，翻转学习被认为是一种积极参与的以学生为主导的课程[10]，也是提高学生对课堂及其学业成绩满意度的有效途径[11]。许多研究报告称，翻转学习增加了学生的积极参与和学习动机，并有效地诱导深入学习[12]。因此，本研究旨在探讨学习运动解剖学的学生在翻转学习中的满意度，并比较其在传统课堂与翻转学习中的学业成绩。为今后运动解剖学教学引入翻转学习提供基础数据。

1 方法

1.1 样本

这项研究是在第一年的第一学期，对40名参加运动解剖学课程的体育生进行的。学生分别由26名男生（60%）和14名女生（40%）组成。

1.2 研究过程

翻转学习的过程如下。首先，对于课前活动，教师提前一周提供课堂讲稿、课程幻灯片、教科书和视频，用于课前学习。学生被分成五组，每一组由八名学生组成。每个小组都进行了课前学习，然后由教师指导创建三个测试问题来检查课前学习的细节；要求他们在课前2天将这些测试问题提交给教师。教师审核每个小组提交的问题，并验证了它们的有效性。

课堂活动包括学生解决每组给定的问题。测试的问题由其中一组提供，其他组的学生负责解决并解释问题。学生交叉检查各组之间的答案是否正确，并指导他们解释答案的原因。在整个过程中，学生可以进行小组内或小组间讨论。教师的主要作用是促进学生对该问题的充分讨论，并就学生没有解释的内容提供额外的解释。在课程结束时进行形成性评估，并对学生的满意度进行调查，以获得学生对课程内容的反馈。

1.3 测量工具

1.3.1 学生对翻转学习效果的认知

在这项研究中，独立开发问卷以评估学生对翻转学习的教学效果的认知。根据为验证有效性而进行的因子分析的结果，测量工具由11个问题组成，包括两个因子。其中，改善学习的因子（因子1，六个问题构成）以及课堂中的互动和协作因子（因子2，五个问题构成）占总方差的84.86%。每个因素的可靠性值（Cronbach的α系数）对于改善学习的因子为0.954，对于课堂上的互动和协作因素为0.951。对每个问题的回答方式采用5点量表评价，范围从1（绝对不正确）到 5（绝对正确）。另外，还增加了两个问题作为开放问卷，受访者可以自由地描述他们喜欢翻转学习的内容以及他们认为应该改进或纠正的内容（表1）。

表1 翻转学习认知项的因子负荷量

1.3.2 学生的学业成绩

为了比较学生的学业成绩，在翻转学习课程和课堂教学结束时，对运动解剖学课程进行了形成性评估。课堂教学像往常一样进行，形成性评估在课程结束时进行。两组的内容不同，但测试问题的内容水平和难度水平调整到相似的水平进行形成性评估。

2 数据分析

研究使用以下分析方法：其一，计算平均值和标准差以了解学生对翻转学习效果的认知；其二，进行配对t检验，以检验传统课堂教学和翻转学习课之间学生成绩的差异。

3 结果

3.1 翻转课堂课前学习的资源使用情况

学生在课前学习资源中，使用讲义和教学幻灯片的频率很高，分别为80.6%和74.2%，但使用教科书和视频的频率很低，分别为10.3%和16.7%。从学生的反馈表明，教学幻灯片 （平均3.84）和讲义（平均3.61）对学习最有帮助。课前学习的平均学习时间为34.3分钟（表2）。从结果来看，学生课前学习使用的资料主要是讲义和幻灯片，为了提高翻转课堂的教学效果，教师需要加强讲义的编写和幻灯片的制作，为学生的学习提供更好的帮助。

表2 翻转课堂的课前使用学习资源情况

3.2 对翻转学习效果的认知程度

在进行翻转学习之后，进行了学生对翻转课堂的感知水平的调查（表3）。根据每个问题的结果，课堂中的互动和协作因素的平均分为3.89分，而改善学习的因素的平均分为3.62分。总体而言，课堂互动和协作因素的平均得分高于改善学习的因素。详细而言，教师与学生之间的互动平均得分最高，为4.13分。此外，受访者表示他们对课程的翻转学习感到满意（平均为3.74分），翻转课堂有助于自主学习（平均3.71分）和增加学习动机（平均3.66分）。结果表明，学生需要互动和协作，主要是与教师的互动。因此，在翻转学习时，教师需要积极主动的与学生互动，且必须有足够的知识储备和详细的准备。

3.3 学生对翻转课堂的看法

学生们对翻转课堂的自由描述如下。关于翻转学习课程的好处，个人评论道：“我可以更加专注和更好地理解课程，因为我提前学习了课程内容之后才参加了课程学习”，“我在课堂上没有感到无聊或困倦”，“课程令人关注且有趣，很好，因为我可以自学”。另一方面，他们指出了应该改进的地方：“由于上课时间短，我们不能充分讨论（主题），”，“对于课前作业，很难创建测试的问题”，“最好提供更多的课前学习资源。”。

表3 学生对翻转学习效果的认知

3.4 课堂与翻转学习形成性评价结果的比较

在讲课后和翻转学习后比较形成性评价结果（表4）。在形成性评价中，学生在课堂上的平均分为4.28分（10分），在翻转学习中的平均分为5.56 分（10 分），差异有统计学意义（t=-4.203，P＜0.001）。因此，可以得出翻转课堂具有课堂学习没有的优势，能够明显的提高学生的学习成绩。

表4 授课和翻转学习课程之间形成性评估分数的比较

4 讨论

在本研究中，我们尝试在体育学院第一学年第一学期的运动解剖学课程中进行翻转学习，并对结果进行分析。关键结果总结并讨论如下。

在课前学习资源中，学生使用的课堂讲稿或幻灯片的频率多于视频和课本的使用频率。本研究中的视频不是为翻转学习制作的，而是由中国解剖学会提供的。因此，据估计，学生主要通过课堂讲稿或讲座幻灯片进行课前学习，使用视频仅供参考。课程资源是翻转学习的重要组成部分，因为学生必须在上课前完成课前学习活动。即使不包括视频，也可以通过讲座幻灯片、讲座笔记等资源来增强教育效果[13]。然而，由于当代的学生熟悉数字信息技术，一般趋势是在学习中使用视频[14]。此外，视频的优势在于学生可以单独学习和反复学习。因此，制作视频和反馈教师设定的课堂目标是有效的。

4.1 翻转课堂对学生产生的影响

学生课堂中的互动和协作对于翻转学习比改善学习更有帮助。在翻转学习中，学生进行课前学习，课堂本身基于小组活动而不是单方面讲课，因此教师和学生之间的互动在翻转学习课堂中是动态的。同时，在调查提出的翻转学习观点中，有人提到翻转学习的积极方面是学生可以在课堂上有很好注意力，可以轻松快速地理解课堂教学，并发现课程内容有趣性。这弥补了单方面讲课的弱点。然而，有人指出，翻转学习课程的弱点是学生觉得他们没有足够的时间进行讨论，因为课程时间太短。因此，应考虑为翻转学习课程分配更长的时间。

翻转学习后的形成性评价得分明显高于课堂授课后的形成性评价得分。这支持了先前的研究结果，即翻转学习方法比传统的授课方法更有效地提高学生对课程理解程度和学业成绩[8]。因此，有必要对翻转学习在运动解剖学课程中的应用进行研究。同时，翻转学习组的考试成绩较高，但对班级的满意度最低。本研究只比较了形成性评价的结果，还应增加对班级满意度水平的比较研究。

4.2 翻转课堂的基本理论

翻转课堂需要一种系统的、基于证据的教学设计方法，从明确的学习目标开始，并确保所有活动一致，以实现预期目标。Cohen[15]在20世纪80年代描述了教学一致性的概念，随后Biggs将其进一步发展为建构主义学习理论在教学设计中的应用[16－17]。建构一致性为设计和实施课程或课程提供了框架，以支持高水平的学习目标；这种一致性始于目标（即，作为本课程的结果，学生应该能够做什么或知道什么）。一旦设定了目标，评估应该被设计来监控学生的学习，并确定学生达到或正在达到目标的程度。然后，应确定和设计课堂内、课前和课后学习活动，以促进实现预期目标的进展。匹配原则可以在许多课程设计模型和分类法中找到，包括Fink的综合课程设计，它提出了在6个分类法中评估课程内容和更高阶思维：基础知识、应用、整合、人文维度、关怀和学习如何学习[18]。

虽然建设性的一致性将告知课程材料和活动目标的同步性，但成功的翻转设计可能需要对教育理论有更细致的理解，以阐明学生如何学习和为什么学习。广泛的学习理论和教育模式可用于具体设计、实施和评估翻转课堂，包括但不限于建构主义、结构主义和成人教育学。从空间和时间的角度出发，下面描述了与课程设计直接相关的三个显著且被广泛引用的模型：掌握学习教学法、研讨式教学法和认知学徒制。

4.3 翻转课堂的学习方法

掌握学习教学法最初由Bloom[19]提出，是一种以能力为基础的教育方法，可以促进知识和技能的长期保留和转移。掌握所用的活动应转移到实践中，无论是临床实践、学术调查或其他药学或健康专业相关技能。实践证明，在翻转课堂中获得的技能可以推广到实际的临床环境中。硕士学习的七个特点包括：26个基础测试；明确的学习目标，按难度增加的顺序排列；参与以达到目标为重点的教育活动（如技能实践、数据解释、阅读）；建立最低通过标准（如考试成绩）；形成性评估，以预先设定的最低合格掌握标准衡量单元完成情况；根据掌握标准或高于掌握标准的衡量成绩，提升到下一个教育单元；或继续在教育单元上实践或学习，直到达到掌握标准。

研讨式教学法被定义为参与专门为提高某一领域绩效而创建的结构化活动。必须满足某些标准才能使刻意练习有效。从模拟文献中可以看出，这些因素包括：积极性高、注意力集中的学习者；在某个特定的有适当的难度的学习目标或任务中的参与度；集中的、重复的练习，可以进行严格的、精确的测量，产生；教育资源的信息反馈（例如，教师、活动）；监控学生的学习经验和正确的策略、错误和理解水平，进行更仔细的实践并继续；评估以达到掌握标准，然后推进到另一个任务或单元。

认知学徒制是一个教学原则的集合，旨在为学生提供学习经验，揭示专家实践的本质和熟练从业人员的认知过程。认知学徒制假设复杂技能发展中涉及的隐性过程可能会被教师忽视，并认为学习经验的设计应揭露这些过程，以便学生能够观察和应用这些过程，并在教师的监督下。因此，这一理论促进了学习活动和评估，使学生更好地理解和修改自己的思维过程，使其更接近专家思维。支持认知学徒制的课堂设计应考虑构成任何学习环境的四个维度：专业知识所需的知识类型（内容）：领域知识、启发式策略、控制策略和学习策略；促进专业知识发展的方法（方法）：建模、指导、支撑材料、反思和探索；排序学习活动的关键（排序）：增加复杂性、增加多样性和整体到局部的技能；以及学习环境的社会特征（社会学）：定位学习、社会实践、内在动机和合作。

尽管这些基于理论的翻转课堂设计和操作方法各不相同，但它们都采用了渐进式的问题解决方法，使学习者参与越来越复杂的问题。这种方法对于专业知识的发展至关重要，并且可以通过翻转的教室轻松实现。通过将更简单的任务转移到课前学习和应用主动学习专门用于更复杂任务的课堂时间，可以提高复杂性。结合排序和框架原则也有助于弥合课前学习和课内学习之间的差距。此外，不同的课堂主动学习策略可以支持学习者在课堂上进行更复杂的问题解决。

4.4 翻转课堂的设计基础

除了这些基于设计的理论之外，考虑一个旨在理解翻转课堂环境中的人类行为的理论框架可能是有用的。自我决定理论（SDT）反映了人类的动机、内在的成长倾向和内在的心理需求。SDT将自主性、相关性和自我效能/能力视为内在动机的三种内在需求。通过设计，翻转课堂可以通过多种方式促进学生的学习动机，包括但不限于：允许学生在课前以自己的节奏学习资料 （自主性）；提供灵活性的截止日期或实践活动的选择（自主性）；需要与同伴进行课堂讨论的主动学习（相关性）；纳入与未来社会实践应用相关的实践活动（相关性）；植入自我评估，使学生能够确定自己的优势和劣势（能力）；管理评估，让学生展示实现预期成果（能力）的进展。

在整个设计过程中，应重新审视课程调整，以确保内容、材料、活动和评估的定位能够优化学生的学习。例如，如果一节课的目标是培养批判性思维技能，但是在课堂上，时间主要被用于被动的教学（例如，教师讲课），学生不太可能发展出预期的技能，因为讲课与批判性思维不符。用基于理论的教育原则通知课堂设计可以进一步确保作业和活动在教育上有目的、及时和激励学生。其余部分提供了设计和实施翻转课堂的建议，这些建议由上述文献和循证理论提供。它们的组织方式如下：课程目标；课前作业；课内活动；课后工作；以及评估。这些因素中的每一个都可以作为一般课程改进的一部分单独采用，但翻转课堂的作用大于其各部分的总和。由于获得了协同作用，这些因素的一致性和整合可以产生更高的课程功能。

课程目标向学生传达期望，指导课堂设计。目标需要很高但可以实现，以实现最佳动机，根据智能缩写词，目标应该具体、可衡量、可操作、相关的和及时的。“高”表示具有挑战性，是一个依赖于学习者知识或技能状态的相对术语，并且可以反映更高阶的学习、能力水平（如必须在多个场合达到85%的正确率）、技能或态度水平、或处理的深度或广度。就相关性而言，目标应该与实践联系起来——即使是基础科学。学生需要了解他们所学内容的相关性，因为他们的目标是在课程中培养技能，这些技能将转移到现实环境中，而相关性对于激励至关重要。此外，考虑到在快速发展的医疗保健体系中对专业发展的日益迫切需要，这些目标应超越内容知识，以解决当代劳动力技能，如团队合作、解决问题、沟通技能、适应性和学习如何学习。

在翻转课堂中，学生必须获得课外基础资料，为课堂活动做准备。在文献中，这种学习被称为自定进度学习或自我定向学习，有时还被称为自我调节学习。自主学习通常是指学习者控制他们的学习时间与受外界影响的时间（例如，教师）相比。自主学习可以定义为允许学习者决定他们想要体验的信息。尽管信息选择通常由教师控制且范围有限，但学习者可以选择对环境的不同提示做出反应，并积极评估所说的内容和所需的其他信息。自主学习是指使个人能够随着时间的推移指导目标导向的学习活动的过程。它最大限度地提高个人的长期最佳利益，并允许学习者发展自我调节的行为（如计划、监控、元认知、注意力），以控制学习的内容和程度。学习者通过监控行为和对其表现的反馈来调节致力于学习的工作量。综上所述，这些学习理论表明，课前学习活动必须有明确的目标，允许自我调整以优化注意力和努力，并提供自我评估，以帮助学生监控学习成果。

越来越多的证据表明，学生可以通过各种方式有效地自己学习材料。Bligh[20]总结了将各种教学方法与获取知识的讲座进行比较的研究，并描述了一种有效的自我导向的方法，称为个性化教学系统（PSI）。Murad[21]对获取知识的自我导向学习进行了Meta分析，发现中等效应量为0.4，表明在自我导向环境中学习的普通学生比对照组（讲座或讲师控制的环境）高出0.4个标准差。这种中等效应量，表明自我节奏学习在帮助获取知识方面具有超越课堂效应的实际意义。除了学习更多之外，自定进度的教学还可以提高效率高达30%；也就是说，在自定进度的环境中，学生学习材料的速度比教师控制的环境快三分之一。一些用于课前学习的方式包括：教材、教师自主编制的阅读材料、教师录制的教学的视频或动画。例如，Dupuis等[22]在过渡到翻转模型时使用了多种形式，学生们表示，带注释的PowerPoint是他们的首选资源，其次是带引导问题的教材阅读和带叙述的PowerPoint。然而，Wong等[23]使用带叙述的PowerPoint用于课前学习，39%的学生因为它的指导性而喜欢这种模式。

由于翻转课堂模式依赖于课堂上的积极参与，扩展了课前学习的概念，因此学生对课堂的准备不容小觑。需要提供设计和开发课前视频或阅读材料的基于证据。最值得注意的是，以下基于理论的提示可能会激励学生完成课前学习：通过透明的期望、目标和资源，帮助学生计划课外学习；提供嵌入式自我评估问题或学习指导问题，使学生能够评估掌握程度；使用相关示例、图片，或者视频来帮助集中学生的注意力，并且让学生对学习负责。

5 结论

综上所述，从学生的反馈可以看出，翻转学习有助于课堂上的互动与协作，有助于提高学生在课堂上的注意力，有助于增强学生对翻转学习的理解，有助于增加学生对课堂的兴趣，有助于提高学习成绩。然而，这项研究只在一所体育学院的一门课程中进行了一次研究，因此很难对结果进行概括。有必要让学生在不同的课程中经历多次翻转学习，然后研究学习结果。据报道，翻转学习对学习动机和学习态度、大学生核心能力和学习方式等情感特征有积极影响，因此，今后需要对学生进行进一步研究。由于本研究仅比较了同一组的课堂教学成绩和翻转学习成绩，需使用实验组和对照组进行有效的比较和区分。