基于注意相關理論的翻轉課堂設計研究

（河北師范大學 信息技術學院，河北 石家莊050024）

在教育信息化時代，翻轉課堂是當前最熱，應用最廣泛的一種教育創新與教育改革模式。自2000年美國學者MaureenLage，Glenn Platt and Michael Treglia等人發表了題為“Inverting the Classroom：A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment”的學術論文到2007年在美國科羅拉多州林地公園高中在課堂上采用“翻轉課堂”的教學模式再到2012年可汗學院中引入微課進行翻轉課堂的教學。如今，翻轉課堂已成為世界范圍內的研究熱點。翻轉課堂是以教學流程的逆序創新重構了學生的學習流程，優化了知識的呈現方式。

一、翻轉課堂中存在的問題

翻轉課堂作為我國基礎教育改革的一大熱點，近年來廣為我國眾多教育工作者追捧，但是其引入國內后，在課堂實踐的過程中，也出現了“水土不服”的現象。

（一）教學微視頻制作粗糙

我國現行的翻轉課堂模式主要是學生在課前提前觀看教師提供的教學微視頻并完成一定的問題，課堂上通過合作交流，師生答疑互動等環節進一步達到知識的內化。在這個過程中，教學微視頻的質量起著至關重要的作用。雖然我國現有一些已經成型的課程網站，例如中國大學MOOC等。但這些視頻大多只是對課堂實況的簡單錄制，沒有對教學信息進行二次深層加工，內容雜亂，問題針對性不強，并且無關信息較多，容易分散學生的注意力，不利于學生自學。

（二）學生自主學習能力的不足

翻轉課堂不同于傳統課堂的地方在于其把學生的學習過程放到了課堂以外，由學生自己自學完成。但是大多數學生，尤其是中小學生，由于過往的學習經歷以及自身的年齡特點，導致他們對教師的指導有著較強的依賴性。同時以教學微視頻的形式呈現的相關學習資料以及網絡化的學習環境可能會造成學習者在學習過程中注意力分散，不能很好地集中注意力，最終導致學習效果不理想。

（三）課堂學習效率低下

翻轉課堂在課堂上主要進行的活動是學生間的合作交流和教師的答疑解惑。學生課前自主學習效果不理想，對知識的理解和掌握不夠深入，必將會導致課上合作和答疑的效率低下。同時，可能對于一些資優生和學困生來說，課程難度過于簡單或過難，也會導致他們學習的興趣不高，上課時注意力分散，從而造成課堂學習效率低下。

（四）班級規模偏大

目前，在我國各個教育階段，都普遍存在的一個問題就是班級人口數偏多。這主要是由我國的人口眾多但教育資源相對不足的基本國情造成的。在這種班級環境下，授課教師很難照顧到每一個學生，因此就會出現部分學生在課堂上產生注意力不集中，注意力分散等現象。教師因為無法顧及到每一名學生，所以這一小部分注意力分散的學生可能就會因此而形成不良的學習習慣，致使最終學習成績的下降。

二、注意相關理論

從反映論的角度來看，注意不是一種獨立的心理過程，它是心理活動對一定的對象的指向和集中。在注意的過程中，伴隨著感知、記憶等一系列心理過程。通常我們所說的“上課注意聽講”，則是指將注意有選擇的放在聽課這個活動上，并加以維持和調控，已達到整節課都認真聽講的目的。本文中主要用到在認知心理學領域關于注意的三個理論。

（一）過濾器理論

注意和編碼（把外部刺激轉化為內部表征的過程）是人腦信息加工的第一步，沒有這兩步，外部信息無法進入人腦，信息加工過程也因此不能進行。因此，過濾器理論的基本思想是，人們的注意是受到信息加工系統的限制的，人腦接收到的部分信息可以通過過濾器從而得到進一步加工，而其他類型的信息則無法通過，因而也無法得到加工。

1.早期選擇模型

1958年，布羅德本特基于其自己設計的一個雙耳分聽實驗，提出了注意的過濾器理論。該理論的基本假設是信息加工受通道容量的限制。我們每時每刻都在接受來自外部世界的大量信息，這些信息要想轉化為內部認知結構，第一步就是要通過大量平行的人的感覺通道進行加工。布羅德本特認為由于人的加工功能是有限的，所以為了避免在進行加工時出現系統超載的現象，就需要一個過濾器來加以調節。能夠通過過濾器的信息將會被進一步加工或存儲。此時的過濾器是按照“全或無”的方式工作，即一條通道內的信息或者全部通過，或者全部被過濾出去，因此該模型也成為單通道理論。

但是由于該理論無法解釋人對于有意義材料的信息加工和注意分配等現象，例如在雙耳分聽實驗中，對非追隨耳輸入一些具有特定意義的信息（被試者的名字等）時，非追隨耳卻可以識別，這與該理論的部分思路并不相符，因此也說明了這種早期選擇模型存在的思維局限和不足之處。

2.衰減模型

特雷斯曼在早期選擇模型的影響下，提出了注意的衰減模型。與早期選擇模型不同，特雷斯曼認為過濾器是按照衰減的方式工作，而不是“全或無”的方式，即許多通道都可以對信息進行不同程度的加工。以雙耳分聽實驗為例，對于輸入到追隨耳中的信息，可以完全通過過濾器而不受到衰減，因此長時間記憶中相關的內容可以被順利激活從而進行識別；而輸入到非追隨耳的信息，在經過過濾器時發生了衰減，導致強度減弱，無法激活長時間記憶中的相關內容。但對于一些有特定意義的信息，激活他們的閾值相對較低，從而很小的刺激就可以將他們激活。衰減模型也被人們稱為中期選擇模型。

無論是衰減模型或是早期選擇模型，他們的共同點是：認為信息在人腦中均是先進行選擇，然后再進行加工的。

3.晚期選擇模型

該模型由多依奇提出，后由諾曼加以修訂。與前兩種模型不同，晚期選擇模型認為，信息是先經過加工，再進行選擇的。該理論假定所有理論都已經達到了長時間記憶，當受到外部刺激時，激活長時間記憶中的項目，然后再通過過濾器進行選擇。

但無論是這三種模型中的哪一種，他們的理論依據都在于認為注意是一個容量有限的通道。

（二）資源限制理論

最早提出資源限制理論的是卡曼尼，他把注意看作是一種心理資源。人們在完成每一件事情時都需要利用一定的心理資源，但在同時完成幾項工作時可以共用心理資源。但是人的心理資源的總量是有限的，這就要求同時進行的幾項工作所占用的心理資源的總和不能超過人心理資源的總量，這種情況下才可以同時進行幾項任務。該理論很好地解釋了為什么人有的時候可以做到一心兩用，而有的時候確只能一心一意地完成一項工作。

（三）多重選擇信息加工理論

該模型中提到的多重選擇主要是兩個方面，一是注意刺激的物理屬性或意義；二是工作記憶的空間容量。奈瑟將該理論解讀為，人腦在接受到一定的注意刺激時，信息加工系統根據其物理屬性或特定含義，對其進行選擇，經過篩選，少部分輸入留了下來，進入工作記憶加工空間，而這樣，工作記憶空間的加工容量也就相對變大了。中央控制器和剛進來的刺激一起控制著長時記憶中那些項目將被激活。因此，有意義的項目更容易被激活，被注意到。

（四）理論共同點

1.容量有限

無論是注意的通道或是工作記憶空間，他們的容量都是有限的。在某種程度上說明了人的心理機能是有限的。人腦接受的輸入刺激不能全部被加工處理，心理機能能夠處理的信息量是有限的。

2.注意的物理特性和特定含義影響輸入信息的選擇加工

在注意選擇信息時，如果該信息具有特定的含義（如自己的姓名），則長時間記憶中的相關內容更容易被激活，更容易被注意到。而物理特性主要表現在輸入的注意信息是否是具有熟悉性的或是被要求去注意到的。例如學生在課堂上會對新知識更加注意，因為這是本節課的課程要求，要想更好地掌握知識就要投入更多的心理資源。熟悉性的信息就像有特定含義的信息一樣，他們的激活閾值更低，更容易被激活。

三、從學生注意視角看翻轉課堂

在翻轉課堂環境下，學生的注意主要分為有意注意和無意注意兩種。無意注意是一種沒有特定目標的，不需要做出意志努力的注意。例如安靜的教室里突然發出一陣鈴聲，此時大家都會不由自主地注意到這個聲音，這就是無意注意。而有意注意與之相反，是有既定目標的，需要做出一定的意志努力的注意。

引發無意注意往往有兩方面因素，刺激物的特點和人的內部狀態。刺激物的特點主要包含刺激物的強度和新異性兩點。強度通常表現在刺激物的顏色，聲音，氣味等特性。但需要注意的是，這里的強度主要是相對強度，即刺激物的強度與周圍環境事物的強度的對比關系。一個強烈的刺激出現在存在著強烈刺激的背景中，可能不會引起注意，而一個弱的刺激出現在一個幾乎沒有刺激的背景中，反而會引起人們的注意。刺激的新異性是相對于個人的經驗而言的。對個體而言，在以往經驗中從未接受過的刺激成為絕對新異性刺激，而有一定經驗但又不熟悉的成為相對新異性刺激。絕對新異性刺激就像是課堂學習中完全嶄新的內容，學生們對此毫無理解，雖然能夠一時激發學生的學習興趣，引發注意，但由于缺乏基本的理解，這種注意很難持久。而就相對新異性刺激來講，因為存在著一定的理解，但又不完全理解，這就存在了一定的目的，為了進一步理解，就會引發注意，甚至可以轉化為有意注意。人的內部狀態則主要指人的興趣需求和情緒經驗。學生往往更容易對自己感興趣的或是需要學習的內容引發注意，過去的經驗和當下的情緒也會成為一種指引，指引著人們的注意所向。

有意注意同無意注意一樣，也會受到興趣、情緒、經驗等影響，但不同的是，無意注意是受興趣等因素的直接影響，即興趣情緒等直接作用于個人，引發無意注意。但這些因素對有意注意的影響則是以間接的方式表現出來，即無意注意是對某活動本身有興趣從而引發，而有意注意則是對活動最終的結果或目標有興趣從而引發。

短時間的無意注意無法持久易受干擾而轉移，而長時間的有意注意又會使人感到疲倦。因此在翻轉課堂中，應交替使用無意注意與有意注意，來達到課堂的高效化。

四、基于注意相關理論對翻轉課堂的設計研究

基于注意的相關理論和學生在翻轉課堂環境下的兩種注意類型，結合翻轉課堂所需的基本環節，本文對翻轉課堂的課程設計提出以下建議。

（一）微課程設計避免無意義的無意注意干擾

課前的學習資料往往是短小精悍的教學微視頻。短暫的時間讓學生們能夠更好地運用有意注意來學習視頻中的內容。但是有時候視頻中的一些因素也會導致學生注意力分散，吸引學生的無意義的無意注意。例如色彩鮮艷的配圖，與教學無關的插畫，沒有處理好的視頻背景音等。這些信息激發學生產生了與學習內容無關的無意注意，導致了學生學習能力下降，學習效果欠佳。

教師在錄制教學微視頻時應注意排除視頻中所有可能會激發學生與學習無關的無意義的無意注意的因素。為了避免學生在觀看視頻的過程中失去學習的興趣，教師可以通過抑揚頓挫的語調或與教學相關的圖片解析等，吸引學生有效的無意注意，借助有效的無意注意，讓學生能夠很好地集中注意，完成微視頻的學習。

（二）以重難點為中心，降低一堂課的知識容量

學生的注意通道容量是有限度的，這就說明在一段時間內，個體的加工系統不能無限度的加工新的信息。在一堂課內，如果教師一味向學生灌輸大量的知識，學生無法完全接受并對此進行加工，反而會影響學習效率。所以教師應該做的是將知識的重難點進行重點講授。將重點的內容制作成教學微視頻，供學生們選擇和學習。視頻的內容應盡量突出重點，減少無意義的知識內容。同時，在注重知識容量的同時教師也要提高自己的授課質量。

在課堂講授答疑的過程中也應以重點為主，過多的偏離主題知識拓展只會加重學生注意通道的容量負荷，導致學生注意分散，學習興趣下降。

（三）注重新授課程與原有知識的銜接

從多重信息加工理論和過濾器理論中可知，不同的刺激有著不同的激活閾值。對于個體有一定特殊意義的刺激，閾值相對較低。例如學習者的姓名，或是曾經學過的知識。由引起無意注意的兩方面可以得到，刺激物的相對新異性，不僅可以激發學習者的無意注意，相比起絕對新異性，這種有一定了解又不完全了解到相對新異可以維持更為長久的注意。

因此教師在講授知識點時，要注意循序漸進的增加新的學習內容，使用學生所熟悉的相關知識進行導入，這樣學生在現有的知識基礎下，新知識呈現出相對新異性刺激，同時由于有一定的相關基礎，對新知識的激活閾值就會降低，自然更容易吸引學生的注意。教師可以在教學微視頻中對前序知識進行簡單復習或用一些簡單有趣的方式對新知識進行導入，例如圖片舉例，或是用當下發生的時事。這樣更容易引起學生對新知識的注意，能夠更好地提高學生的學習效果。

（四）注重教學目標的強調

有意注意區別于無意注意的所在就是有意注意有著明確的既定目標，需要做出相應的意志努力。所以在課前教師提供給學生的教學資源中，需要向學生明確本節課學要達到的學習目標是什么，讓學生們有明確的努力方向，可以更好地激發學生的有意注意。為了達到學習目標，學生將努力長時間地維持注意力，促進了學習效率的提高。在課堂上，教師反復明確學習目標，避免學生在產生了無意義的無意注意后注意力分散，使學生們能夠將注意力集中在課堂學習內容上，提高課堂學習效率。

（五）授課過程中有意注意與無意注意交替進行

翻轉課堂不同于傳統課堂教學，其將課后的知識內化過程放到了課上，把課上的知識學習過程放在了課前。課堂上，教師面對的是已經對本節課知識有了初步掌握但仍有疑問的學生。

在課堂教學中，有意注意和無意注意兩者缺一不可。學生在一堂課上往往無法從始至終保持有意注意，而一味地強調讓學生們保持有意注意，時間長了也會造成學生的疲勞、厭學等情緒。這時就需要無意注意來進行調節。教師需要通過自己的語音語調和肢體動作來吸引學生的無意注意，或當有學生已經發生了注意分散等現象時，通過暫停講課等行為來引起學生的無意注意。但因為無意注意往往持續時間較短，且沒有目標，很容易受到外界的干擾，所以無意注意的時間不宜過久，學生不能憑借無意注意完成一整節課的學習。此時就需要教師做到前面所說的明確教學目標等方法，來讓學生產生有意注意。

五、結語

注意相關理論為翻轉課堂的設計和應用提供了相關依據和指導。本文主要從注意的基本理論和有意注意與無意注意的視角，對翻轉課堂的設計實施進行了分析探討，希望可以提高翻轉課堂的教學質量。