基于問題導向的翻轉課堂混合教學模式本土化研究

孫 娜，田 園，黃 霞

（1.江蘇科技大學 電氣與信息工程學院，江蘇 張家港 215600；2.江蘇科技大學 環境與化學工程學院，江蘇 鎮江 212018）

1 背 景

伴隨著數字化技術成長起來的新一代學習者，被學者們稱為“數字土著”[1]，他們生活在一個被手機、電腦、iPad等數字科技包圍的時代，無時無刻不在使用各種IT設備進行網上沖浪、信息交流與人際互動；他們具有全新的認知和學習方式，追求個性化，喜歡無拘無束的學習環境，突破時間和空間限制，快捷輕松地獲得信息，尤其偏愛圖片、聲音、動畫等多媒體可視化表達方式，對網絡的依賴性強，熱衷于在探索發現中體驗學習樂趣，實現信息共享與協作學習。

根據“數字土著”學習者的特征，如何選擇合適的教學模式滿足學習者的需求，是當前傳統教學改革所面臨的新挑戰。傳統的課堂教學時間和地點都受限，課程設置一成不變，教材內容陳舊，教學形式單一，書本上枯燥的字句、晦澀難懂的公式和定理，無法激發學習者的興趣，無法滿足“數字土著”學習者對學習的需求，也難以體現其個體差異性。起源于美國的翻轉課堂實踐，為中國高等教育改革提供了有益的啟示。

2 理論基礎

2.1 美國IPSP課程混合式翻轉課堂教學啟示

翻轉課堂（fipped classroom，簡稱FC）最早由美國科羅拉多州“林地公園高中”的兩位化學教師提出來，首次應用于課堂教學，取得了較好的效果[2-3]。翻轉課堂的理念是將學習過程中的知識傳授與知識內化兩個階段進行顛倒。學生在家先看視頻，自主學習新課，把不同的問題帶到課堂進行交流討論和協作學習，教師積極引導學生解決問題。傳統課堂的教學流程是教師在學校講授新知識，學生認真聽講，課后在家完成布置的作業，對知識點進行鞏固和加強。IPSP課程（introduction to problem solving and programming，簡稱IPSP）是北美高校開設的面向大一新生的選修課，根據知識點類型不同，主講教師采用講授式案例教學與翻轉課堂相結合的混合式教學模式，不僅能培養學生的自由深度思考能力，還能使學生形成較強的團隊合作意識[4]。由IPSP課程混合式翻轉課堂的實踐可知，知識點類型決定教學模式。教師應通過分析知識點類型特點，選擇不同的教學策略進行教學，從而實現教學效果最大化。傳統課堂與翻轉課堂的教學流程對比，如圖1所示。

圖1　傳統課堂與翻轉課堂教學流程對比

2.2　基于問題導向學習（PBL）

基于問題導向學習（problem-based learning，簡稱PBL）最早于1969年由美國的神經病學教授霍華德·巴羅斯（Howard Barrows）在加拿大的麥克馬斯特大學首創[5-6]，最初主要應用于醫學領域，強調學習要圍繞具體而復雜的任務和問題展開，要求學習者自己掌控學習活動，鼓勵學生自主學習、反思式學習和群組學習，注重培養學生的綜合思維能力。

以教師講授為主的傳統教學法（lecture-based learning，簡稱LBL）最顯著的特征可概括為以問題為導向的經驗學習、以學習者為中心的自主學習和以小組為單位的合作學習3個方面，將學習融入復雜的有意義的真實性任務中，教師不直接講授知識，而是用問題啟發學生，學習者通過自主探究和群組合作解決問題，自主學習隱藏在問題背后的學科知識，獲得解決問題的技能和自主學習的能力[5-6]。從內涵、教學形式、評估體系、實際效果4個方面對LBL與PBL進行比較，見表1。

表1　LBL與PBL教學法比較

3 基于問題導向的翻轉課堂混合式教學模式本土化構建

3.1 基于問題導向的翻轉課堂混合式教學（PFBM）模型設計

分析美國大學IPSP課程混合式翻轉課堂教學經驗，根據高校“數字土著”學習者特征，我們設計出一個問題導向式翻轉課堂混合式教學模型（PFBM），包括課前準備、課堂互動和課后鞏固3個功能模塊，如圖2所示。

（1）課前準備模塊。教師在泛雅平臺進行課程設計，將每個章節知識點提煉出來，布置學習任務、發布視頻、課件等相關教學資料。學生利用課前時間觀看視頻并完成自主學習；在線與其他同伴進行協作交流；完成作業并提交給教師，提取重難點知識帶到課堂。

（2）課堂互動模塊。根據學生提出的問題和作業完成情況，教師組織課堂教學。在教師的引導和協助下，學生以小組形式進行協作探究，小組內共同學習討論，解決問題。對于重點和難點知識，由教師逐步解析和解惑，最后進行總結和評估。

（3）課后鞏固模塊。學生根據課前遇到的問題主動進行思考，查漏補缺，通過深度討論學習鞏固所學新知識，并對學習內容進行拓展，完成自測和單元測試。學生可以自定步調學習和復習，既滿足多樣化的需求，又培養同學之間的協作能力。

圖2　問題導向式翻轉課堂混合教學模型（PFBM）

3.2 基于（PFBM）模型的應用研究

1）研究對象。

以我校非計算機專業2015級本科學生為研究對象，分為實驗班（共70人）和基礎班（共61人）。實驗班采用PBL+FC混合教學模式進行授課，基礎班則采用LBL教學模式。

2）研究過程。

以計算機信息技術基礎課程為實踐載體進行教學設計、組織和實施。本課程共32學時：理論24學時，實驗8學時，第11—18周，每周4學時，分理論和實驗兩個階段授課。根據知識點類型的不同，采用不同的教學模式進行課程設計與組織活動，考核采用過程性與終結性評價相結合的方式計算成績。

第1階段（11—16周）為理論階段，教學內容多為基本概念原理等陳述性知識，采用問題導向+翻轉課堂的混合教學模式，即教師根據全書共7章內容提煉知識點，設計教學任務和問題，分別與信息技術概述、信息在計算機中的表示、計算機硬件、計算機軟件、軟件工程基礎、計算機網絡、數據庫設計基礎7章相對應，見表2。學習者在課下觀看視頻，完成學習任務和作業；課上由教師組織學生分組討論，自主解決問題，對于疑難問題進行精講，每個單元課程結束進行在線測試。

第2階段（17—18周）為實驗階段，多為算法和操作驗證性的知識，采用案例教學+翻轉課堂的混合教學模式，即課下學生自主學習基本原理和操作步驟，課上教師結合教學案例，引導學生進行操作性鍛煉，從而解決問題。

表2　7個問題對應7個章節的知識點

圖3　實驗班與基礎班期末總評成績對比

4 結果分析與不足

4.1 實驗結果分析

從考核成績來看，實驗班平均分為74.9，基礎班平均分為71.1，實驗班總體平均成績略高于基礎班，分布在各個區間的百分比情況如圖3所示。實驗班成績占良和中的比例略高于基礎班，占其他成績的比例低于基礎班，說明翻轉課堂+PBL的教學法能夠充分調動學生學習的積極性，且更容易影響中等成績的學生，對學習成績優秀和較差的學生影響不大。學習成績優秀的學生，其自制力和學習能力都較強，教學方法對其影響不大；學習成績差的學生，自制力相對較差，教學模式對其影響也不明顯。

70份調查問卷圍繞3個問題展開，具體結果見表3。從問卷調查來看，分析實驗班學生對于翻轉課堂教學模式的滿意度達到72.8%，大多數學生樂于接受翻轉課堂教學模式。

表3 實驗班調查問卷結果分析

4.2 不足之處

翻轉課堂最重要的環節是學生課前自主學習。如果學生學習基礎差且自控能力差，那么將直接影響翻轉課堂教學效果。教師還需要加強實時監控機制，確保合理引導學生完成自主學習任務。由于選取學生樣本人數較少，實驗結果無法反映普遍性。在翻轉課堂實施過程中還存在很多挑戰，如教師自身業務水平的提升以及學生自主學習能力、自我監控能力、協作學習能力的提高等，值得我們深思。

5 結 語

通過分析美國大學IPSP課程混合式翻轉課堂教學案例和“數字土著”學習者特征，得到將翻轉課堂進行本土化的啟示，構建基于問題導向翻轉課堂混合教學模式，以國內高校計算機基礎課程為例，探索運用PBL教學方法實現由教→學模式轉變為學→教模式的翻轉研究，以促進PBL教學法和翻轉課堂教學模式在我國高等教育中的應用。

參考文獻：

[1]曹培杰, 余勝泉. 數字居住民的提出、研究現狀及未來發展[J]. 電化教育研究, 2012(4): 21-27.

[2]賀杰. 翻轉課堂教學模式的變式實踐與啟示[J]. 教學研究, 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]楊斌, 王以寧, 任建四, 等. 美國大學IPSP課程混合式翻轉課堂分析與啟示[J]. 中國電化教育, 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]吳剛. 基于問題式學習模式(PBL)的述評[J]. 陜西教育(高教版), 2012(4): 3-7.