翻转课堂模式下学生学习行为取向分析及实证研究

张明珏 李艳丽 曹小宁 陈静茹 王玺璇

(1. 东南大学成贤学院 制药与化学工程学院,江苏 南京 210088;2. 潍坊市潍城区于河街办实验中学 山东 潍坊 261056)

随着教育模式的革新以及互联网技术的发展,两者关系越来越紧密。“翻转课堂”“线上线下混合式课堂”“智慧教学”等教育话题兴起,以此衍生的新型教学模式逐渐颠覆传统课堂模式,广泛实践在课堂教学中[1,2]。翻转课堂(即Flipped classroom)模式是指教师利用信息技术在线分发学习资料,学生在课前自主学习课程客观性知识,在课堂上通过释疑、解惑、探究等方式,学生汇报学习成果,师生共同交流与讨论,形成个性化观点与看法,最后老师根据学生的综合表现进行总结和评价。对比传统教学模式,翻转课堂模式在教学流程、教学主体与知识内化这三方面都实现了翻转,目的是“以学生为中心”,提高学生对知识的理解与运用能力,激发其学习的积极性和探索精神,培养学生的高阶思维。

翻转课堂始于2007年,美国小镇教师伯格曼和萨姆斯两位教师在高中化学课上的大胆尝试,此后该模式获得了广泛关注并迎来快速发展。目前引入翻转课堂实践的学校越来越多,翻转课堂也正在给教育带来颠覆性的变革。丁田阳等[3]通过实践证明翻转课堂可以提升学生成绩,且能显著提高学生分析和解决问题的能力。徐妲等[4]对实验进行翻转教学,解决了实验中普遍存在的实验时间少、动手机会少的问题。李利[5]从教育深层次核心问题出发,基于深度学习重新设计学习活动,促使学生在翻转课堂模式下获得学习能力的有效提升。陈燕[6]通过研究分析学生的学习行为偏好对浅层学习和深层学习成效的影响,说明翻转课堂实践中教学活动设计的重要性。综上,作者基于理解学生学习行为的视角对翻转课堂进行设计,并以精馏章节的翻转课堂教学为例进行展示,说明翻转课堂的实施过程及教学效果。

1 学生学习行为分析与评价

为使翻转课堂实践能有效进行,作者对本校学生“化工原理”课程学习行为取向进行调查与分析。参考Biggs[7]的学习过程调查问卷,设计了一份针对“化工原理”课程的学习行为取向调查问卷。该问卷有20个问题,具体内容如表1所示(发放问卷时题目顺序打乱)。该问卷由深层和浅层2个维度构成,每个维度各分为动机和策略两个分量,共深层学习动机和深层学习策略、浅层学习动机和浅层学习策略4个因素,每个因素下各设5个问题,其中,深层学习动机和深层学习策略描述了学生深层学习的途径,浅层学习动机和浅层学习策略描述了学生浅层学习的途径。问卷采用李克特量表从1(完全不符合)到5(完全符合)进行评分。本次共回收问卷94份,有效问卷94份,有效率100%。问卷整体的Cronbach’s Alpha系数为0.927,检验统计量值为0.860,说明该问卷具有良好信度和效度。

表1 学生学习行为取向李克特量表

作者使用计算工具对四因子两维度的问卷调查结果进行统计,如表2所示。从表中平均值可知,深层策略、深层动机以及由此衍生的深层学习途径平均值均分别大于浅层策略、浅层动机和浅层的学习途径。由此可见,大部分学生更趋向于深层途径的学习取向。表中标准偏差显示班级个体评分存在差异性,表明每个学生的自控能力、学习能力不同,无法强迫每个个体进行“自主学习”,并有效提升班级整体学习能力。在传统课堂模式中,课堂活动场所固定,课堂时间有限,无法满足学生深层学习的要求,而翻转课堂为学生拓宽了学习空间,为教师实施学习活动提供了诸多便利,能够突破时间和空间的限制,将学生的课内外、网络与物理空间学习有效地连接起来,保证学习活动顺利进行并兼顾个体需求。翻转课堂与深层学习特点相辅相成,旨在使学生由浅层学习走向深层学习,由初级认知理解走向高级认知理解。根据学生学习行为取向调查结果,在实践中进行翻转课堂教学设计时,需注重两方面问题:(1)不能追求形式意义上的教学流程简单翻转,缺乏教学内容和教学活动的深度翻转。深层学习一般形成于复杂的学习活动中,通过参与情境性实践(案例式研讨,项目式研讨等)更能促使学生提升思维和能力;(2)翻转课堂需兼顾到每个个体的学习掌握情况,开展答疑、讨论或过程化评测等方式,可以改善个体自主学习行为并增强个体学习能力。

表2 问卷各因子平均值

2 翻转课堂实践与讨论

2.1 翻转课堂实践

本研究选取“化工原理”的重点章节——精馏作为翻转课堂的内容,翻转课堂实践过程根据学生的学习行为取向和个性化需求设计,并通过一些复杂学习活动促使学生进行深层次学习。具体实施过程如表3所示。

表3 翻转课堂实施过程

精馏章节实施过程体现了翻转课堂“先学后教”和深层学习“高阶认知”的特点。课前,学生利用教师提供的线上学习资料进行自主学习,完成自学后进行自测并整理疑惑问题;通过课前搜集和观看生活实践案例,学生能够了解与精馏相关的先行丰富知识,更为顺畅地导入课程内容进行学习;通过任务单的学习计划安排,可以改变学生学习行为习惯,提高课前自主学习效果。

课堂上,教师不再进行传统教学模式授课,在进行重难点知识梳理和解答学生的个性化疑惑后,将课堂留给学生,协助学生开展案例讨论/项目式研究/汇报演讲等复杂学习活动。通过协助提问和阶段小结,帮助学生内化知识并外显化,最后根据组内学生的表现进行总结和评价。课后,教师进一步引导学生在线上讨论区开展发散性讨论,并针对本节知识点内容绘制思维导图并拓展提升,促使学生获得对知识体系的整体认知,促进学生深层次高阶性学习。

2.2 翻转课堂效果

实施翻转课堂后,学生在线上平台进行单元测试,成绩如表4所示。与传统授课模式相比,翻转课堂模式的优秀和良好区间段人数和比例有较大提升,且班级整体平均分也有增长,但低分段人数未有明显减少,说明学生在翻转课堂模式下对知识的理解和内化更加深刻,翻转课堂有助于帮助学生更好地掌握课程知识,提升学生的学习效果。但是在实施翻转课堂过程中,教师还需根据线上平台学生学习行为数据加强个性化答疑,在开展分组讨论等活动时,也需细化分组并进行针对性提问和解惑。

表4 知识点测试成绩分布表

表5为实施翻转课堂后的体验问卷和结果统计。

表5 翻转课堂体验问卷

由表5可知,大部分学生对翻转课堂持有肯定的态度。原因有以下几点:(1)翻转课堂模式能提升自主学习效果,促进知识理解与内化;(2)实施翻转课堂后逐渐养成了良好的学习习惯;(3)课堂上有更充足的时间进行针对性答疑解惑。但少数同学对翻转课堂持有消极的态度,16.1%的同学认为课前学习会加重他们的学习负担。翻转课堂要求学生在课前自学主动进行知识建构,在课上开展探究活动积极内化知识并外化迁移,课后进一步发散思维,提升了学生对知识体系乃至专业体系的认知度。虽然学生付出了更多的努力,但大部分学生认为提高了自身各方面的能力。

3 结论

本研究根据问卷调查了解学生学习专业课程的学习行为取向,结合学生倾向的深层学习途径开展翻转课堂教学设计与实践,增强了教学针对性与导向性。通过“以学生为中心”的翻转课堂实践,加强了教师在学生知识建构中的引导作用。结果证明此模式更能满足学生个性化需求,提高学生学习自主性和积极性,增强学生思维及实践能力。为了切实提高教学效果,应用在专业课程实践教学中的翻转课堂教学模式仍需不断完善与发展,如充分结合互联网与信息技术,抓住学生的心理特征和情境感知,增加课程趣味性,激发学生学习兴趣;开展多元评价,聚焦学生个体学习情况进行分析;细化教学活动中的学生分组,及时引导评价学生讨论的内容等,在教学实践中实现实质意义上课堂翻转。