基于DBR的翻轉(zhuǎn)課堂教學應用研究

艾賢明　李媛媛　陳仕品

摘 要：針對翻轉(zhuǎn)課堂的教學效果，本文以基于設計的研究為指導，在實際教學活動中通過對翻轉(zhuǎn)課堂教學模式及活動的設計、實施、分析、再設計，從而重新構建翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，并在實踐過程中形成一系列微課資源可供后續(xù)教學參考。研究表明，基于DBR的翻轉(zhuǎn)課堂教學能夠提高學習者的主動性和積極性，在實驗教學中翻轉(zhuǎn)課堂教學效果優(yōu)于傳統(tǒng)課堂。

關鍵詞：基于設計的研究；翻轉(zhuǎn)課堂；教學

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2015）19-0029-04

我國學者對于翻轉(zhuǎn)課堂的研究主要集中于通過傳統(tǒng)研究方法對翻轉(zhuǎn)課堂的介紹、翻轉(zhuǎn)課堂模式的探究、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學設計以及對于微課制作等方面，有極個別的研究是以實證的角度探討翻轉(zhuǎn)課堂的教學效果。本文以基于設計的研究方法（Design-Based Research，簡稱DBR）探討翻轉(zhuǎn)課堂在教學實踐中的應用效果，為翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐者提供參考。

一、基本概念

1.基于設計的研究

在20世紀90年代初期，隨著學習科學的崛起美國學者艾倫·柯林斯（Allan Collins）和安·布朗（Ann L Brown）提出了一種在真實的情景下以設計為中心的研究方法，這標志著基于設計的研究誕生。[1]隨后基于設計的研究被廣泛應用在教育領域。對于其概念，眾說不一，但是基于設計的研究具有研究情景自然性，研究過程形成性，研究結果雙重性的顯著特征。因此，基于設計的研究即在自然的真實情景下，通過反復的設計、實施、評價和優(yōu)化，最終取得理論和實踐成果的研究與實踐。

2.翻轉(zhuǎn)課堂

2014地平線報告中指出，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種技術支持下的教學流程改變導致的新的教學模式，將在近期成為重要的研究領域。翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped Classroom）又稱反轉(zhuǎn)課堂或者顛倒課堂。之所以稱之為翻轉(zhuǎn)課堂是因為，它把“教師白天在教室上課，學生晚上回家做作業(yè)”的教學結構翻轉(zhuǎn)過來，構建“學生白天在教室完成知識內(nèi)化，晚上回家學習新知識”的教學結構，形成讓學生在課堂上完成知識吸收與掌握的內(nèi)化過程，在課堂外完成知識學習的新型課堂教學結構。[2]翻轉(zhuǎn)課堂的實質(zhì)就是把知識的吸收即傳授過程放在教室外，讓學生選擇最適合自己的方式接受新知識，把知識內(nèi)化的過程放在教室內(nèi)，以便同學之間、師生之間有更多的溝通和交流從而達到知識的鞏固和遷移。

二、基于DBR的翻轉(zhuǎn)課堂研究設計

1.研究思路

如圖1所示，以基于設計的研究過程理念構思研究框架。

首先，需要構建翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，并通過學習者和學習內(nèi)容的分析設計教學內(nèi)容和教學活動，在實施教學活動的過程中收集實驗數(shù)據(jù)，對收集到的數(shù)據(jù)評價并分析是否需要改進教學，如果發(fā)現(xiàn)存在問題則需要完善原有的設計。整個過程在設計、實施、分析與再設計之間迭代循環(huán)，直至達到最佳時對研究成果推廣應用。

2.學習者分析與學習需求分析

教學對象為2013級公共必修現(xiàn)代教育技術的學生，他們在智能發(fā)展上呈現(xiàn)出進一步成熟的特征，獨立性較強，注意更為穩(wěn)定，集中注意的范圍也進一步擴大。通過訪談得知，學習者之前未系統(tǒng)學習過Photoshop，在學習Photoshop之前學習者在傳統(tǒng)課堂上學習過動畫設計軟件Flash，但是學習效果并不理想，很多學習者反應對操作性任務的掌握不牢固。由此可見，在傳統(tǒng)教學方式下學習者對于操作性任務的掌握并不理想。因此，嘗試改變傳統(tǒng)的教學方式，使用翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式讓學習者學習平面設計軟件。

3.學習內(nèi)容分析與學習目標分析

學習內(nèi)容與學習目標分析如表1所示，針對于教學內(nèi)容培養(yǎng)學習者對Photoshop CS5操作的三種能力。其一，圖像的分離摳取能力；其二，圖像的色彩調(diào)整能力；其三，平面的設計能力。教學的重點是圖層的運用，難點是通道和蒙版的運用。

4.基于DBR翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的實施

（1）基于DBR翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式設計

對于翻轉(zhuǎn)課堂模式的研究，杰姬·格斯丁創(chuàng)建的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，提供了一系列基于體驗式學習周期和麥克卡西的4MAT教學模式的學習活動[3]美國富蘭克林學者Robert Tabert經(jīng)過多年反戰(zhàn)課堂教學模式經(jīng)驗積累總結了翻轉(zhuǎn)課堂實施結構模型。[4]在國內(nèi)張金磊等教授對Robert Talbert翻轉(zhuǎn)課堂結構進行了進一步的完善，構建了基于信息技術和活動學習支持的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式。[5]鐘曉流等人將翻轉(zhuǎn)課堂的教學理念和太極思想和布魯姆教學目標分類理論相結合構建了太極式翻轉(zhuǎn)課堂教學模式[6]。

如圖2是在已有翻轉(zhuǎn)課堂模式的指導下以信息技術環(huán)境為支撐，融合自主學習、協(xié)作探究和鞏固練習構建的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式圖。在課前，教師在分析學習者特征和學習內(nèi)容的基礎上，明確教學目標，并精心準備微視頻資源，共享學習任務和學習資源。學習者在課前自定時間和步調(diào)觀看微視頻以及其他輔助性教學材料，并完成相關的學習任務。課中，教師一方面通過少量的測評掌握學習者在課前學習任務的完成情況。另一方面，解決學生課前學習過程中所產(chǎn)生的困惑并引導學生總結和提升學習內(nèi)容。學習者在課堂活動中協(xié)作交流，在解決問題的過程中促進知識的內(nèi)化。課后，教師引導學生對所學內(nèi)容進行反思、總結和提升。學習者嘗試使用所學知識解決實際當中的問題。整個教學活動離不開信息技術支持的學習環(huán)境。

（2）基于DBR翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的實施

將一個班52名學生作為實驗組A與另外一個班52人作為對照組B。經(jīng)調(diào)查兩組學習者都未系統(tǒng)學習過平面設計，可認為前側為一致的，A、B組教學內(nèi)容和授課課時均一致。以A組為實驗組進行基于設計的研究范式下的翻轉(zhuǎn)課堂教學，B組為對照組進行傳統(tǒng)授課。通過形成性評價和總結性評價的方式對教學效果進行評價。并且對A組作為獨立研究對象，進行基于設計的研究范式下的翻轉(zhuǎn)課堂教學，首先設計翻轉(zhuǎn)課堂教學模式和教學活動，其次實施教學，并在實施過程中進行形成性評價，對評價結果進行反思，分析教學中出現(xiàn)的問題并找出關鍵問題作為完善原有設計的依據(jù)。在循環(huán)迭代過程，改善已有翻轉(zhuǎn)課堂教學模式并期望能夠得到一定的實踐成果。

（3）基于DBR的翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學效果及評價

1）學習者作品成績分析

經(jīng)過一段時間的學習，每位學習者都使用Photoshop CS5制作一個期中作品，然后兩名平面設計教師給學生作品打分。使用SPSS進行統(tǒng)計，計算其肯德爾和諧系數(shù)w=0.641，一致性較高。分析結果如表2所示。

由表2分析可得，傳統(tǒng)課堂的教學方式比翻轉(zhuǎn)教學方式教學效果更佳。這與實驗假設相距甚遠，據(jù)此對實驗組對象進行問卷調(diào)查和訪談，分析造成問題的原因，并改善教學。

2）學習者調(diào)查問卷分析

問卷設計采用里克特五級量表，在題目設計上既有封閉式選擇題又有開放性問答題，有利于更為全面獲得調(diào)查對象的真實意愿。問卷是在固定時間和地點發(fā)放、填寫并回收。發(fā)放問卷104份，回收104份，無效問卷1份?；厥章蕿?00%。

由表3可知，A組有54%的學生會在課前主動學習相關資料，與之相比B組只有34%會在課前主動學習相關資料。在及時完成作業(yè)和課后回顧教學資源方面，A組的學習者也領先于B組學習者，但是，在課前觀看教學資源對于A組來說是必須應該完成的任務，在課前的自主學習階段如果不能完成視頻資源的學習以及課前練習任務，在課中階段就無法順利完成協(xié)作交流和探究學習。課前自主學習是翻轉(zhuǎn)課堂能夠順利進行的基礎，所以必須尋找問題的根源，并分析和改進教學方法。對此，通過問卷和訪談具體了解學習者在課前的學習情況。統(tǒng)計結果如圖3所示。由此可見，影響課前自主學習的主要可控因素是課前的教學視頻資源。由于，在課前準備教學視頻階段，教師是通過網(wǎng)絡資源獲得的與教學內(nèi)容緊密相關教學視頻，因此，教學視頻的時間長短不一有些教學視頻長達40分鐘，并且視頻資源之間的鏈接性不良，導致學習者學習興趣低落主動性差。

針對上述問題，筆者嘗試使用Camtasia studio v8.2.0軟件錄制教學視頻，根據(jù)對學習內(nèi)容的分析針對相應的教學目標制作5-15分鐘的教學視頻，在課前通過云存儲和Web2.0工具共享微視頻以及相關學習資源，并通過下載量和在群里的討論狀況監(jiān)督學習者在課前的學習情況。

3）改進教學后的效果分析

通過對教學資源的改善，在后期教學的課堂學習階段，學習者的交流互動發(fā)生了顯著的變化。在學期末每位學習者都使用Photoshop CS5制作一個期末作品，然后兩名平面設計教師給學生作品打分。使用SPSS進行統(tǒng)計，計算其肯德爾和諧系數(shù)w=0.61，一致性較高。分析結果如表4所示。

有表4可得，通過對教學資源的改善，實驗組的教學效果明顯優(yōu)于對照組。但是，學生的作品成績顯示，在A組中個別學生的成績遠低于B組中學生的成績最小值。這是因為，在翻轉(zhuǎn)課堂的教學方式下需要學習者積極主動地參與學習活動，包括課前教學視頻的觀看等，如果學習者并沒有完成知識學習階段學習的學習，將會對知識內(nèi)化階段的學習造成影響。

由表5分析可得，實驗組中不贊成翻轉(zhuǎn)課堂教學方式的學生比重大于贊成的學習者。通過對主觀性問題的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學生都認為在這種教學方式下學習任務重而且在課堂之外花費的學習時間多，學習者更希望教師在課堂時間多講。

除此之外，調(diào)查發(fā)現(xiàn)學習者喜歡通過觀看微視頻教學資源進行學習，而且大部分學習者希望微視頻的時間在5～15分鐘之間。

4）研究結果

研究表明，翻轉(zhuǎn)課堂教學方式下的教學效果優(yōu)于傳統(tǒng)課堂下的教學效果，通過基于設計的研究范式在教學研究過程中的應用，不僅為避免在實踐翻轉(zhuǎn)課堂過程中出現(xiàn)的問題而提出了建議，還完善了翻轉(zhuǎn)課堂教學模式，而且在改進教學的過程中制作了一系列的Photoshop微課資源可供后續(xù)教學實踐者和學習者參考使用。由于本研究所選的課程是操作性較強的平面設計課程，因此得到的研究結論不一定適合所有課程，是否也適合其他課程的學習還需要進一步研究。

三、結論與反思

1.基于設計的研究方法是探究和創(chuàng)新教學模式的有力工具

把基于設計的研究界定為一種研究特定環(huán)境中的“學”與“教”的方法論來看，它立足于真實情景，通過迭代的分析、設計、發(fā)展和實施，在研究者與實踐者共同合作的基礎上提升教育實踐，并產(chǎn)生與情景相關的設計原則與設計理論。[7]在教學模式的探究中以基于設計的研究為指導，不僅可以驗證教學模式對于教學效果的影響，而且還可以在設計、實施、評價、再設計的過程中，完善和創(chuàng)新原有教學模式。

2.創(chuàng)建探究協(xié)作式學習環(huán)境是翻轉(zhuǎn)課堂的核心

除了進行課堂上的實體互動之外還可以進行線上互動，教師可以顯而易見地發(fā)現(xiàn)學習者存在的問題，需要時可以進行適當?shù)膫€別指導。與此同時，由于課堂時間是有限的，教師不能顧及所有學習者，需要學生之間的互動與交流。教師更重要的任務是在課堂上創(chuàng)建探究協(xié)作式的學習環(huán)境，可以讓學習者共同完成學習任務，讓學生之間有更多的機會進行交流互動，在協(xié)作交流的過程中讓學習者完成問題解決，促進知識的內(nèi)化。在翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下，教師應該對傳統(tǒng)的教室進行重新布局，打破原先“教師在上，學生在下”的格局，創(chuàng)造和諧平等的學習環(huán)境。[8]

3.制作微視頻資源是翻轉(zhuǎn)課堂的關鍵

在翻轉(zhuǎn)課堂中，盡管可以用PPT、課前練習題等資源作為課前教學資源，但是，優(yōu)質(zhì)的微視頻資源更能吸引學習者的注意力，更有利于學習者進行自主學習，所以微視頻是不可或缺的教學資源。教學資源的目的是促進學習。[9]如果學生沒有優(yōu)質(zhì)的課前學習資源，就需要花更多的時間和精力去完成課前學習任務，而且，學習效率也并不一定高，在課堂知識內(nèi)化階段也會出現(xiàn)很多問題。因此，在開展翻轉(zhuǎn)課堂之前，教師就需要對學習者和學習內(nèi)容進行分析，并根據(jù)教學目標設計和制作優(yōu)質(zhì)的教學視頻以及其他輔助教學資源。

四、結束語

盡管翻轉(zhuǎn)課堂在某些課程教學中相比傳統(tǒng)教學具有一定的教學效果，然而還有一些問題需要進一步的研究，在翻轉(zhuǎn)課堂教學中，學習者在課前需要高度的學習認知，這就需要考慮課堂教學的時間安排；翻轉(zhuǎn)課堂在操作實驗課程中具有一定的優(yōu)勢，然而在其他類課程中的教學效果還未知；翻轉(zhuǎn)課堂教學中教師課前需做充分的準備，這無疑加重了教師的負擔?？偠灾?，并不存在一種完美的教學模式適合所有的教學，[10]但是翻轉(zhuǎn)課堂教學為信息時代教學提供了一種新思路。

參考文獻：

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[4]Robert Talbert.Inverting the Linear Algebra Classroom[EB/OL].http：//prezi.com/dz0rbkpy6tam/inverting the linear algebra classroom.

[5]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012（4）：3.

[6]鐘曉流，宋述強，焦麗珍.信息化環(huán)境中基于翻轉(zhuǎn)課堂理念的教學設計研究[J].開放教育研究，2013（1）：61.

[7]Wang， F. and Michael J. H（2005） Research and Technology-Enhanced Learning Environments. Educational Technology， Research and Development.Vol.53，No.4 p.5-10.

[8]張金磊.“翻轉(zhuǎn)課堂”教學模式的關鍵因素探析[J].中國遠程教育，2013（10）：61-62.

[9]（美）賈納斯?jié)蔀跛够?，（美）莫倫達主編；程東元，王小雪，劉雍潛等譯.教育技術：定義與評析[M].北京：北京大學出版社，2010.10： 183.

[10]陳怡，趙呈領.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學設計及應用研究[J].現(xiàn)代教育技術，2014（2）：53.

（編輯：王曉明）