南加州大學翻轉課堂設計原則及其啟示

錢 研，陳曉慧

(1.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130000；2.白城師范學院 傳媒學院，吉林 白城 137000)

南加州大學翻轉課堂設計原則及其啟示

錢 研1,2，陳曉慧1

(1.東北師范大學 計算機科學與信息技術學院，吉林 長春 130000；2.白城師范學院 傳媒學院，吉林 白城 137000)

近年來，翻轉課堂教學模式在美國高校中引起關注并廣泛應用，該文根據南加州大學翻轉課堂設計的九項原則，提出了我國翻轉課堂實踐的教學建議：改變傳統教學方式，將翻轉課堂引入教學；依托MOOCs平臺提供豐富的在線學習資源；給予學生結構化的指導和即時反饋；激發學生的創新思維等。

南加州大學；翻轉課堂；設計原則；啟示

一、引言

目前，翻轉課堂已經作為一種全新的教學理念引起了全球教育界的普遍關注。在美國已經開展大范圍的推廣和應用，取得了良好的教學效果，并總結出翻轉課堂的典型范式。但是在我國翻轉課堂的研究與應用卻仍處于起步階段。據統計，截止到2014年6月，基礎研究占據國內翻轉課堂研究類目比例的最大份額為42%，而翻轉課堂的教學設計研究僅占9%[1]。這說明，國內大部分研究仍停留在翻轉課堂的發展歷程、理論及現狀等基礎研究層面。而教學設計是翻轉課堂的重中之重。伴隨著新知識、新理念、新技術、新方法的不斷涌現以及信息技術與課程整合的日益深入，探討在信息化環境下有效的教學設計模型是開展翻轉課堂實踐的必要基礎。本文根據美國南加州大學翻轉課堂設計的九項原則，提出了我國翻轉課堂教學設計的建議。

二、南加州大學翻轉課堂設計原則調查

(一)研究背景和目標

這項研究是南加州大學(簡稱：南加大)的一個試點項目，南加大位于洛杉磯，是加州最古老的私立研究型大學，在校生約40000人。南加大已成為美國最具競爭力的大學之一，全美大學排第23名。自2010以來，學校配備了翻轉課堂和網上學習的相應設施。目的是為學習者提供更好的學習環境，方便學習者更多地參與小組協作探究學習。2012年秋季學期，項目組從該校工程(ENG)和社會科學(SOC)兩類學科中各選擇一個班級總計40名學生進行翻轉課堂實驗調查。每個參與班級都是認真挑選的，班級中師生關系是建立在教師有著豐富的翻轉課堂教學經驗基礎上的。信息技術服務部門提供技術和教學設計支持。對于翻轉課堂教學方式，大多數工程學科學生之前沒有經歷，超過一半的社會研究學科的學生經歷過類似的課堂。在這個學期里，教師與學生進行了9次面對面的課堂研討會，并頻繁進行郵件通信和電話交流。通過調查對學科課程利用信息技術的可行性和支持學習的資源分配情況進行了分析，進而提出翻轉課堂的設計原則。

(二)研究方法

這項研究采用修訂的社會調查(Revised Community of Inquiry，RCOI)框架作為分析兩個實驗班級翻轉課堂教學原則的理論模型，社會調查框架在1999年由Garrison, Anderson amp; Archer等提出，2012年由 Swan,Matthews等進行了修訂[2]。RCOI框架提出在在線/混合學習環境中，知識建構的最終結果取決于教師和學生之間積極的協作交互。我們首次將RCOI框架引入到翻轉課堂的相關研究中，通過RCOI量表調查翻轉課堂教學方法在兩個實驗班級中的應用情況，探究課下、課上教師和學生之間交流互動與知識建構之間的關系，進而對翻轉課堂設計原則進行詳細分析和闡述。RCOI框架提出學習環境由四個要素構成：教學現狀、社會現狀、認知現狀、學習者現狀(如下圖所示)。

RCOI框架圖

1.數據收集

我們采用了定量和定性相結合的研究方法。RCOI框架作為兩個翻轉課堂定量和定性分析模型。項目組從不同來源收集數據，包括調查、訪談、教師反思、教學文檔(會議記錄、教學大綱和學生成績)等。首先分析定量數據以描述翻轉課堂的總體特征，然后從多個數據源提取數據，定性分析翻轉課堂的設計原則。

2.學生調查

學生調查由四部分組成：(1)教學定位；(2)RCOI；(3)技術利用；(4)開放式提問。教學定位測量學生在課堂上是以教師為中心還是以學生為中心。這些方面的調查結果被認為是翻轉課堂教學定位的具體特征。技術利用調查包括當使用各種信息技術時學生感到輕松、 舒適的程度，這是翻轉課堂采用各種在線學習技術的一個關鍵因素。調查項目總數是50項：7個項目的方向是教學定位(使用李克特五級量表)；8項為RCOI量表；5項為技術利用；6項為開放式提問。教學定位情況調查表如表1所示。

表1 教學定位情況調查表

3.學生訪談

訪談能夠更深入地了解學生在翻轉課堂中學習的情況，對每個人以一致的方式：使用半結構化的面試協議進行 30 分鐘的采訪。主要的問題包括：(1)請問你課上都有哪些活動？應用哪些技術來支持活動開展？如何利用在線課程進行學習的？(2)在課上活動中你的角色是什么？課上角色的選擇由你自己來決定的嗎？你是如何來查找資源的？請評價你在學習活動中的表現？你是如何來組織課下課上學習的？(3)在學習活動中教師扮演什么角色？(4)你的同伴在完成學習活動的作用是什么？(5)你在學習活動中遇到了哪些困難？對于學習活動你還有哪些更好的建議？

4.教師反思

在學期初，收集實驗班級教師的教學大綱，在每份大綱中都注明本學期將開展9次面對面的課堂研討會。通過存儲庫對一學期開展翻轉課堂的各種數據進行收集和存儲。在期末考試后，教師根據指導協議提交本學期翻轉課堂實驗的教學反思。協議主要包括三個方面：(1)翻轉課堂活動是如何在具體實例中實施的；(2)教師如何進行活動設計的；(3)學生是如何參與活動的。

5.數據分析

項目組采用來自多個數據源的數據來驗證研究結果的可行性和有效性。首先，我們利用定量數據研究學生對于翻轉課堂應用價值和六要素(教學定位，四個RCOI分量表，技術利用)之間關系的觀點。使用SPSS 21進行數據統計分析，分析結果展示了兩個翻轉課堂的總體情況。

(三)調查結果

總體來看，學生對翻轉課堂的活動感覺滿意，許多同學認為課堂互動有助于他們對概念的理解。學生認為，翻轉課堂教學活動更能體現以學生為中心的教學理念(如表2所示)。

表2 學生調查統計表

(1)教學現狀的滿意度較高。學生指出,教師采用結構化的作業設計、提供有關學習目標的信息、設計基于日期和時間框架的教學活動，這些對于他們學習幫助極大。學生普遍期望：對如何參與學習者為中心的活動進行詳細說明；尋求即時反饋來驗證他們的參與性和成績。

(2)學生們認為，翻轉課堂的設計提升了他們的積極性、交互性和凝聚力，而且教學環境非常開放，他們的貢獻被其他參與者認同。同時，需要改進在線討論策略來幫助學習者與同學、教師進行更多的合作交流。

(3)認知現狀是指在課下學習時學生利用他們高階思維能力的程度，例如評價及解決問題能力，批判性思維。學生感知學習任務具有挑戰性，進而構建解決方案。然而，他們希望探索問題的動機可以更多。

(4)學習者現狀的感知水平是2.90。翻轉課堂通過自我或同行目標設定，監測學習進展，評價學習結果來幫助學生學習。學生們有信心確認他們是否已經理解一個概念(90%積極響應)，在解決復雜問題時，他們需要提升評價知識和技能的能力。此外,他們認為要完成翻轉課堂作業應提供適當的技術支持(3.04)。

本研究對工程學科、社會研究學科兩個班級的翻轉課堂進行了調查，為了使調查數據具有一般性，開展翻轉課堂實驗兩個班級具備相似的RCOI因素。在六個因素中，只有教學定位在工程學科和社會研究學科班級之間具有顯著差異。社會研究班級以小組形式進行研究性項目的學習，將學生的協作擴展到網絡環境，而工程班級的學生交互是課堂問題解決的活動。考慮其他因素沒有區別，我們認為，研究數據具有一般性。

三、南加州大學翻轉課堂設計原則

本研究基于調查數據提出了翻轉課堂的九項設計原則。前三個設計原則來自Brame的設計建議：提供機會讓學生獲得學習的主動權；激勵學生進行課前準備；提供學習評價機制[3]。其他六項原則是創設基于學生為中心的翻轉課堂的新建議。

(一)提供機會讓學生獲得學習的主動權

翻轉課堂的優勢是學生通過觀看在線學習材料(例如在線視頻講座、PDF文檔等)，在課下根據自己的時間和理解能力來安排學習。這種差異化的學習是通過信息技術來實現的，學生可以根據給定的在線資源進行學習，也可以利用互聯網搜索與所學內容相關的擴展資源進行學習。當學生需要做筆記時，在線資源可以暫停或回放。總之，在翻轉課堂中教師應提供多種機會讓學生獲得學習的主動權。

(二)激勵學生進行課下準備

在典型的翻轉課堂中，成功的面對面互動交流取決于學生課下對于課堂活動的準備程度，在線討論(例如YouTube的評論)可以激勵學生積極參與學習活動/任務和問題解決。工程班級教師說：“為了在課堂上建立更多的互動和交流，在課下學習中我要求學生點擊YouTube提交問題或評論，張貼在YouTube上的問題數量大大增加，我以這些問題為基礎來開展課堂討論。”

(三)提供學習評價機制

通過開展多種形式的形成性評價可以保證課下準備活動和課堂學習活動的有效性。整個學期中，學生通過課下觀看視頻學習知識，同時視頻中包含測驗題，教師通過批閱測驗題可以了解學生學習過程中存在的問題，在課堂上學生有更多的時間去解決學習中遇到的問題，同時也接受來自教師、同伴、自我的評價。工程班級教師說：“大多數學生每節課前觀看視頻一次,通常他們不會再次利用視頻復習所學知識。每節課在黑板上進行簡短的測驗(3-5個多項選擇題)，大多數(約85%)學生能夠正確回答所有問題。”

(四)課上課下活動緊密聯系

在線內容和活動應該直接與課堂活動相聯系。研究表明：混合式學習缺乏凝聚力，學生參與學習活動時更容易分散注意力[4]。Strayer觀察到即便非常活躍和勤奮的學生將在線任務映射到課堂活動中難度都非常大[5]。考慮到翻轉課堂是一種混合式學習, 關鍵是要將在線學習和課上活動緊密聯系起來，這樣學生可以成功地實現學習目標。工程班級教師進行了實踐：在這學期的最后一次課上，為了實現更多的交流互動，仍然要求學生在YouTube上發布問題，在課上，讓學生自發地組成小組，回答對方YouTube上留下的問題，并將答案張貼在YouTube上，每個小組用5分鐘時間來設計回答問題的規劃。此次課教學效果良好，學生積極性提升，問題得到解決。

(五)提供清晰的定義和結構化的指導

在翻轉課堂中，教師需要為學生提供清晰的定義、結構化的指導、搭腳手架等。開始時，學生可能對于要求他們完成課下作業為課上問題解決做準備這種新的教學方法有所抵觸。Strayer指出，采用面向任務的環境，通過精心設計的教學過程，引導學生解決特定的問題[6]。顯然，必須利用信息工具構建清晰的課程結構為學生課上交流互動做引導提示和說明。提供清晰的定義，利用明確的教學方法和結構，教師可以加強課下活動和課上活動之間的聯系。

(六)提供足夠的課下在線學習時間

課上學習是以利用大量課下時間通過在線學習獲取知識、信息和技能為基礎來開展的，在有限的課上時間里，教師采用主動學習方法教授傳統課程，需要構建課上/課下知識的緊密聯系。學生認為需要更多的課下時間利用信息技術進行在線學習來為課上開展小組工作做準備。對于許多學生來說，課下活動時間是非常重要的，充分的課下學習是開展課上活動的必要基礎。根據調查，有效的翻轉課堂學習需要課下在線學習時間至少是課上小組討論時間的2-3倍，否則，課上討論是沒有意義的。

(七)創建學習社區

學習社區是學生吸納新思想、新觀點的空間。小組活動如何有效開展一直是翻轉課堂所面臨的普遍挑戰，需要教師為小組的合作交流提供充分的幫助和指導。課上小組活動中很多學生面臨困難，例如小組互動程度；角色和參與的程度；評分方案的滿意度等，學生們與組內同伴交流合作時，常常因為缺乏指導而無法取得良好的學習效果。教師通過創建學習社區來加強學生間的交流互動。一位社會研究班級同學說：“翻轉課堂對我來說非常有意義，通過學習社區我與班級里的其他同學建立了聯系，在這里我們自由地分享觀點，互相交流學習，這是一種有趣的教學方法。”

(八)基于個人/小組的適應性反饋

很多學生提到需要獲得更多、更快的反饋，包括改善小組活動；加強課下準備和課上問題解決活動之間的聯系；在課上活動中回答問題和積極地探索與問題相關內容的能力等。教師需要提供適應性反饋和教學支持，以適應學生的不同學習需要。例如，那些喜歡實踐學習的學生很難在課上時間進行實踐，他們不需要高度結構化的教學過程，小組問題解決的活動使他們感到無聊和厭煩。

(九)提供易于操作、易于訪問的技術

翻轉課堂式教學模式對于大多數學生來說沒有技術障礙。他們非常熟悉學習技術。然而，探討使用易于操作和易于訪問的技術來建立在線內容開發和交付標準是有意義的。例如工程班級的一名學生說: “視頻應該簡短，要有具體的主題。”此外，技術的選擇必須與翻轉課堂的學習目標相一致，這不僅涉及技術利用，還包括如何將技術整合到教學方法、教學過程之中。

四、南加州大學翻轉課堂設計原則對我國實施翻轉課堂的啟示

(一)改變傳統教學方式，將翻轉課堂引入教學

近年來，在我國各級各類教育中普遍提倡以學生為中心的教學理念，鼓勵學生參與課堂活動，采用學生課堂發言、小組討論、協作探究、自我和同行評價等教學方式開展課堂教學。然而，以學生為中心的思想在教育教學實踐中的運用還存在諸多問題：教師不能及時轉換角色；新的教學方法的運用還不夠熟練；課堂各要素的最優化問題還沒有得到切實解決；激發學生主動學習的策略還有待研究等等。

翻轉課堂試圖解決這些挑戰——利用信息技術促進學生自主性學習，留給學生更多的學習活動時間，根據個人的理解水平來控制學習節奏，采用混合式學習方法等。典型的翻轉課堂在課前為學生提供在線視頻講座，課堂上學生參與互動、討論來實現問題解決和知識學習。在面對面的課堂會議期間，學生因為獲得參與機會而變得更加活躍。教師有更多時間監測學生表現，并對學生個人或小組提供即時反饋。

(二)依托MOOCs平臺提供豐富的在線學習資源

MOOCs利用信息技術共享豐富的數字化資源，為翻轉課堂的有效實施提供保障。在課程開始時，教師在MOOCs平臺上共享課程大綱和教學進度計劃。課程大綱和教學進度計劃對本門課程的教學內容、教學進度、作業內容、作業時間等都有詳細的說明。通過MOOCs進行在線學習，設定了開課時間和結課時間后，學習者可以根據課程大綱和教學進度計劃來安排學習時間和進度，突破傳統教學方式中時間、空間的限制。在MOOCs平臺中，依托互聯網，學生還可以共享與所學知識相關的國內外其他高校的數字化資源。

依托MOOCs平臺進行的翻轉課堂教學，不同學科門類課程資源略有不同,各學科資源參考類型如表3所示[7]。

表3 各學科課程資源參考類型

(三)給予學生結構化的指導

翻轉課堂將傳統課堂中教師和學生地位進行翻轉，整個課程設計以學生為中心，教師是學生學習知識的指導者和促進者。在課上、課下活動中，教師在學生利用信息技術獲取學習資源、從資源學習到知識內化、將知識應用到真實情境等環節中都起到腳手架的重要作用。這意味著教師不再是知識傳遞和師生交互的中心，而是學生學習的主導者和幫助者。在課堂上，教師講授時間大大縮短，學生活動時間明顯增加。無論是課下在線學習還是課上小組交流互動，教師結構化的學習支持服務是學生保持學習、完成作業、小組交流、目標實現的重要保障。翻轉課堂的結構化指導主要包括四個方面：(1)支持：激發學習者的學習興趣，為學習者開展課上、課下學習活動提供各種合理化支持；(2)導學：幫助學習者理清翻轉課堂中教學各要素及其相互關系，為學習者學習知識提供指導，為學習者提供即時反饋；(3)方法：幫助學習者掌握有效學習的各種方法，包括學習方法、信息技術工具選擇及使用的方法、小組協作討論方法等；(4)管理：通過課上、課下學習過程中的管理，學習者之間能夠建立交流互動并真正實現問題解決[8]。

(四)即時反饋

著名的心理學家桑代克曾做過一個實驗：被試者蒙上眼睛后練習畫4寸長的線段，經過3000多次練習，毫無進步。這表明：即時反饋對人的后續行為有著直接影響[9]。翻轉課堂中即時互動反饋可作為引發學習者思考、改正學習中的錯誤、解決認知沖突的工具。即時反饋使教師能夠了解學生課上課下的學習情況，對教學中的問題及時進行解決，防止教學的隨意性和盲目性。學生根據翻轉課堂中師生、生生間的交流、討論和評價的反饋信息正確地認識自身的不足并加以改正。同時，師生均可在課上、課下活動中進行自我反饋，教師反思各教學環節；學生反思整個學習過程，進而提高學習的有效性。

(五)激發學生的創新思維

翻轉課堂教學模式強調以學生為中心。在課下學習時，按照教師要求，學生提前在網上觀看了教學視頻、重點難點PPT等資源，并查閱了相關資料。教師在課程資源中要為學生巧妙設置問題，引發學生思考，并為學生提供解決問題的相關指導。在課上活動中，采用啟發和討論教學法，讓學生在教師的指導和幫助下參與課堂活動，通過教師提問，小組探究，合作分享等多種途徑培養學生的創新思維習慣。徹底打破學生對課本知識和教師講授內容的被動接受，鼓勵他們勇于表達自己的見解，引導他們用新觀點、新方法去學習知識。學生在翻轉課堂活動中，既有獨立思考，又有師生間、生生間的互相交流，有助于創新思維習慣的養成。

[1]胡稀里,楊成. 翻轉課堂研究綜述[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]陳莉.MOOC發展現狀及其對我國高等教育的啟示[D].武漢：華中師范大學,2014.

[8]翁朱華.遠程教育教師角色與素養研究[D].上海：華東師范大學,2013.

[9]周周.課例研究：閱讀教學的針對性[D].上海：上海師范大學,2013.

錢研：在讀博士，講師，研究方向為教育技術理論、信息技術教育(qianyan1982@126.com)。

陳曉慧：教授，博士生導師，研究方向為教育技術理論、教學系統開發、教育信息化(chenxiaohui93@126.com)。

2015年1月19日

責任編輯：宋靈青

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