項目式翻轉課堂教學效果的實證研究

張燕，杜紅樂

（商洛學院數學與計算機應用學院，陜西商洛 726000）

項目式翻轉課堂是一種集合了項目式教學與翻轉課堂教學優(yōu)勢的教學方法。作為一種新興的教學模式，翻轉課堂強調通過教與學順序的顛倒，將學習所有權從教師端轉移到學生端，充分發(fā)揮了學生學習的主動因素[1]。而項目式教學側重于項目依托與任務驅動，在形式上通常采用小組合作的方式，更注重學生能力的培養(yǎng)。項目式翻轉課堂與項目式教學在發(fā)揮學生主體作用方面是一致的[2-3]。杜紅樂等[4]初步探討了項目教學與翻轉課堂的結合問題，李海艷[5]、趙海霞[6]等研究了將翻轉課堂與協(xié)作學習相結合形成的新的教學模式，設計了協(xié)作知識建構策略體系及其教學流程模型，并將翻轉課堂和協(xié)作學習模式與具體課程進行結合，探索新的教學模式。江毅[7]、秋彩萍[8]、鄭盼盼[9]等認為翻轉課堂與協(xié)作學習相結合的教學模式能促進學生協(xié)作能力的提高和學習觀念的改變，同時能促進學生的學習興趣和主觀能動性，從而提高課堂教學的效果。SLETTEN S R[10]、MUIR M[11]、LONG T T[12]等研究了翻轉課堂如何影響學習效果，認為學生為了完成課程任務需要承擔相應的角色，學生承擔這些角色時可增強學生的責任感和自主權，學生之間通過協(xié)作互助能激發(fā)自主學習的能力，同時能提高其思維能力。但研究者對此多進行定性研究，而定量研究不多?；诖耍疚膶υ跀祿煺n程中采用項目式翻轉課堂的教學效果進行定量研究。綜合現有觀點和本研究所依托的計算機專業(yè)《數據庫原理與應用》這門課程的特點，本研究主要從學生參與度、小組中個人責任感、學生溝通技能、小組自加工、個人協(xié)作績效五個方面進行實證分析。

一、研究設計

（一）實驗對象

選取某高校計算機專業(yè)2018級兩個班級作為研究對象，設定一班為實驗班，二班為對照班，兩班人數相等，均為36名。實驗班中有女生8名，男生 28名，人均年齡在（19.28± 0.12）歲；對照班中有女生9名，男生27名，人均年齡在（19.20±0.14）歲。使用教材為《數據庫應用技術項目教程》，哈爾濱工程大學出版社出版，羅耀軍主編。兩班學生都是全日制本科生，均由同一名教師任教，具有明確的學習目標、自學意識和協(xié)作學習的能力。首先對學生進行試題測試，一方面是為了分組，另一方面是為了讓教師在課前了解每個學生的知識儲備。其次，實驗班與對照班學生每6人為一組。

（二）實驗內容

本研究主要教學內容是讓學生開發(fā)一個“學生選課管理系統(tǒng)”項目，此項目涉及創(chuàng)建學生選課管理系統(tǒng)數據庫、創(chuàng)建學生選課管理系統(tǒng)數據表、對學生選課管理系統(tǒng)進行數據查詢及數據庫連接四個主題。小組成員可以相互協(xié)作進行相關內容的學習。課前，學生要帶著任務有目標地去學習，每個學生要承擔不同的分工。課堂上，教師要了解學生課前學習情況，并要求每個小組講解課前學習的內容，然后組織、引導學生對在課前學習中有疑問的知識進行交流探討，用時25 min，最后統(tǒng)一解答各小組共同存在的問題。

（三）設計項目式翻轉課堂學習模式

鑒于傳統(tǒng)課堂的教學方式已經滿足不了學生對知識的需求量，使學生學習流于形式等問題，余亮等[13]提出了一種包含項目任務分割、學生和教師的角色定義、資源分享、時序四種策略的協(xié)作學習活動結構。本研究結合這四種學習結構，設計出以項目為驅動、翻轉課堂為手段的項目式翻轉課堂學習模式，如圖1所示。

圖1 項目式翻轉課堂學習模式

在課前，教師需要為學生準備教學視頻、搜集相關學習資料等，并將這些學習資料發(fā)送給學生供其課前使用。為了解學生對已學過的知識的掌握情況，教師需要設計測試題，通過對學生測試成績進行分析后，將學生分為若干組。學生利用QQ、微信、釘釘等社交軟件群，以小組的形式開展遠程相互交流學習。有研究表明，學習者利用社交媒體，更有助于小組內部或小組之間的協(xié)作學習，能使學習者的學習技巧得到進一步提高[14]。最后，學生提交小組討論交流記錄和小組作業(yè)。

教師在課堂上的活動主要是引導和促進學生學習。課堂教學初始階段，教師集中讓每一組的學生代表講解其組的學習情況、任務內容、展示成果、提出需要解決的問題等，了解學生對知識點的掌握情況。對于要解決的問題，教師組織學生進行交流討論；爭議性大、無法在本小組解決的問題，引導小組和小組之間開展交流討論。學生講解項目任務完成后，展示本組作品，對展示過程中提出的問題，在小組內進行研究討論；小組研究討論后仍存在問題的地方，成員將其記錄下來。教師根據小組問題記錄情況繼續(xù)組織小組間交流討論。對學生在小組內和小組間交流討論過程中仍然存在的問題，教師進行統(tǒng)一解決。

課后，教師豐富教學素材，整理學生中存在的共性和課程中的典型問題，提出解決方法，對學生在線學習資源進行更新，擴展各小組項目任務。在完成課程內容的學習后，教師要對學生學習的知識掌握情況進行測試，得到學生的測試成績，然后通過各小組在課前、課中的學習表現，給各小組打分。在小組內部，小組成員之間相互打分。小組和小組之間根據協(xié)作交流學習討論過程中的表現，相互打分。學生的總分由以上四部分組成。

（四）研究方法

1.實驗法

本文采用了實驗研究法，設置了實驗班與對照班[15]。課前，教師為學生發(fā)送相關學習資料，同時對學生進行異質分組；學生明確學習任務和學習目標，學習相關資料。在課堂上，教師對本次課程內容進行概括總結，布置學生將要交流討論的問題和課后作業(yè)；學生以小組為單位開展交流討論式學習活動，針對在課前自主學習、課堂上聽講后依然存在疑難的問題進行交流探討。

2.課堂觀察法

為了實時監(jiān)控課堂中學生交流學習的參與程度，本研究依據分組在課堂上設立了6位觀察員，6位觀察員不參與課堂活動，只對課堂進行觀察，保證了觀察的信度和效度。在課堂觀察中，使用量表獲得學生學習過程中交流學習活動的參與度。量表具有兩大類：課堂有參與學習活動和不參與學習活動，通過8個觀察指標詳細說明協(xié)作學習活動，如表1所示。

表1 課中學生交流學習參與度量

學生在項目式翻轉課堂中交流學習活動的參與度通過頻數百分比來描述，即每個小組的觀察員觀察其所在小組中所有人的有參與活動狀態(tài)的次數加起來與總次數之比所得的百分比。以小組為單位，觀察員3 min觀察一次，觀察時間為5 s，觀察實驗班10次，對照班5次，用量表記錄6組學生交流學習的觀察狀態(tài)，得到332個實驗組班學生交流學習的觀察狀態(tài)，168個對照組班學生交流學習的觀察狀態(tài)。

3.問卷調查法

為了更進一步了解項目式翻轉課堂對學習效果的影響，本文設計了一級指標4個，二級指標8個，通過這兩大類指標評價學生的學習滿意度，如表2所示。依據Vernon等設計的Goal-Criterion評價標準，設計了問卷，問卷中的問題總共涉及了8個，這8個問題分別與4個一級指標中的8個二級指標對應。8個問題可以用五種方式來回答，學生根據自身的實際情況來選擇選項，由此獲取學生的學習滿意度數據，如表3所示。

表2 滿意度評價指標

表3 學生學習滿意度選項

二、結果與分析

課程結束后，發(fā)放72份問卷調查表，實驗班和對照班均36份，共收回實驗班36份、對照班36份，回收率100%。對調查問卷的結果利用SPSS20．0軟件進行統(tǒng)計分析，通過對實驗班和對照班學生的獨立樣本T檢驗分析，得出兩班學生在項目式翻轉課堂各影響因素上的差異。

（一）項目式翻轉課堂對學生學習參與度的影響

學生在課堂上的學習交流參與度，主要是通過在課堂上設立的幾個觀察員通過觀察記錄來完成。小組成員參與度如表4所示。

表4 實驗班和對照班學生課中交流學習參與度

從表4中看出，在實驗班，六個小組協(xié)作學習參與度平均達到了0．8145。其中，前四個小組協(xié)作學習參與度高達0．8以上，第五組和第六組也達到了0．75以上。這充分說明了項目式翻轉課堂的學習活動能被絕大多數學生所接受。在對照班，協(xié)作學習的每個小組參與度在0．6左右浮動，只有第四組達到0．7186，第三組只達到0．5648，而其它四個小組的協(xié)作學習參與度處于0．6～0．7區(qū)間，說明只有部分學生可以參與到傳統(tǒng)課堂的學習活動中。

（二）項目式翻轉課堂對學生溝通技能的影響

本文從小組成員之間的交流和小組成員與任課教師之間的交流兩個方面探討項目式翻轉課堂對學生溝通能力的影響，如表5所示。由表5可知，兩個班的學生在相互溝通交流上的P值為0．000，存在顯著統(tǒng)計學差異；在與代課教師之間的溝通交流的P值為0．000，也存在顯著統(tǒng)計學差異，由此可知，兩班學生在溝通技能上存在顯著差異。經效應值Cohen's d分析可知，學生之間的溝通交流Cohen's d值為0．920，與教師溝通交流的效應值Cohen's d為0．931，說明項目式翻轉課堂對學生與教師的交流溝通影響更大。

（三）項目式翻轉課堂對小組協(xié)作能力的影響

本文從學生應具備的交往能力和相互協(xié)作能力兩個方面探討項目式翻轉課堂對學生交往和小組協(xié)作能力的影響，如表6所示。由表6中可知，實驗班和對照班的學生在學生交往方面均值得分有統(tǒng)計學差異（P=0．019<0．05），在小組協(xié)作方面均值得分有顯著統(tǒng)計學差異（P=0．002<0．01），由此可知，兩班學生在學生交往和小組協(xié)作能力維度上存在顯著差異。經效應值Cohen's d分析可知，學生交往能力的效應值Cohen's d為0．645，小組協(xié)作能力的效應值 Cohen's d為0．822，說明項目式翻轉課堂對小組協(xié)作能力的影響更大。

表6 實驗班和對照班學生交往和協(xié)作能力

（四）項目式翻轉課堂對小組自加工的影響

本文從小組成員反思和小組改進活動兩個方面探討項目式翻轉課堂對小組自加工的影響，如表7所示。從表7中可知，實驗班和對照班的學生在小組成員反思方面的P值為0.845，在小組改進活動方面P值為0.821，兩方面的P值均大于0.05，說明均無統(tǒng)計意義上的顯著差異。

表7 實驗班和對照班小組自加工

（五）對個人協(xié)作績效的影響

本文從以下兩個方面探討項目式翻轉課堂對個人協(xié)作績效的影響。

1.學生協(xié)作學習效果的整體感受

在協(xié)作學習效果整體感受方面，采用隨機訪談的方式來完成，從參與協(xié)作學習的學生中進行個別訪談。在相互交流方面，有高達98%的學生支持認同，只有2%的學生認為一般；在學生責任方面，明確在小組中和掌握小組學習內容在一定程度上能被項目式翻轉課堂影響；在小組自加工方面，認為可以促使小組反思與改進小組活動的學生只占48%，在學生交往和小組協(xié)作技能方面，認為提高了自己交往能力和小組協(xié)作能力的學生占78%。

2.個人成績

假設方差相等，通過對兩個班的獨立樣本T檢測，如表8所示。由表8可以看出實驗班和對照班的學生，前測試成績P值為0.865，大于顯著性水平0.05，兩班在前測試成績上無統(tǒng)計學差異，兩個班成績的方差具有齊性；后測試成績P值為0.039，小于顯著水平0.05，兩班在后測試成績上具有顯著差異，兩個班成績的方差具有非齊性。均值差值5.884，說明對照班學生的成績要低于實驗班學生的成績。

表8 兩班學生前測和后測成績樣本方差方程的levene檢驗

三、討論

（一）項目式翻轉課堂提高了學生學習過程中溝通交流能力

通過對學生學習過程中溝通交流能力的探討，兩班學生在兩個方面存在顯著差異：學生與本小組成員交流互動的P值小于0.01，效應值Cohen's d大于0.8；學生與教師交流探討的P值小于0.01，效應值Cohen's d大于0.8，從而判定項目式翻轉課堂對于學習過程中交流互動有顯著影響。而從兩個方面的均值可知，項目式翻轉課堂對學生與教師的交流探討影響更加顯著。當教師參與某個討論小組進行問題探討時，課堂觀察員發(fā)現，其小組成員能更加積極主動發(fā)言；當小組在討論過程中存在疑問時，學生與教師會有更多的時間，能進行更充分的交互探討。研究表明，教師加入小組討論在一定程度上激發(fā)了學生的學習動機，學生可以保持積極、高效的參與度[9]。同時在教師為學生制造交流互動情景的過程中，學生能與教師進行更為深入的交互探討活動。因此，項目式翻轉課堂對于學生與教師交互探討的影響更為顯著。與傳統(tǒng)課堂不同，項目式翻轉課堂更注重培養(yǎng)學生主動參與、獨立思考與交流分享的品質。寬松的課堂氛圍下，學生將課前學習過程中的困惑傾吐出來，與教師和學習小組的成員進行交流探討，既增強了學生發(fā)現問題與解決問題的能力，也提高了學生相互溝通交流的能力。此外，學生收獲的知識和情感，可增強學生的學習成就感；學生在課前自學過程中，能形成自己的獨特觀點，在課堂上都能各抒己見，分享交流，提高學習能力。

（二）項目式翻轉課堂提升了學生的交往能力和小組協(xié)作能力

通過對學生學習過程中學生交往能力和小組協(xié)作能力的研究，兩組學生在兩方面存在顯著差異：學生交往能力的P值小于0.05,效應值Cohen's d大于0.5，小組協(xié)作能力的P值小于0.01，效應值Cohen's d大于0.8，從而判定項目式翻轉課堂對學生學習過程中的交往能力和小組協(xié)作能力有顯著影響。而從兩個方面的均值可知，項目式翻轉課堂對小組協(xié)作能力影響更加明顯。通過對學生的隨機訪談及小組成員的媒體軟件交流記錄進行分析，發(fā)現小組成員開展交流討論學習時，大多數學生都能參與其中，在學習過程中進行的爭論、討論、認可等都能提升學生的交往和小組協(xié)作能力的發(fā)展。在訪談中，實驗班學生還認為，開展項目式翻轉課堂必須相互協(xié)作學習才能更好地完成項目內容。協(xié)作學習可充分發(fā)揮小組成員的主體作用，成員之間互助互學，集思廣益，讓需要解決的問題從學生中來，再到學生中去，這不僅符合學生的認識規(guī)律，而且在參與互動的過程中能增進學生的交流，能同步開發(fā)學生的智力品質與非智力品質，有助于學生從更廣闊的角度去吸取知識。開展小組協(xié)作學習能將個人獨立學習成果轉化為全組共有的認識成果，可以培養(yǎng)學生的團隊意識和活動能力；同時小組協(xié)作學習有互查作用，能使學生從別人的錯誤和方法、思路中學到更多的知識。小組協(xié)作學習后的匯報，可以將小組共同的認識成果轉化為全班共有，能激發(fā)創(chuàng)新，拓展思維，提高教學時效。

（三）項目式翻轉課堂增強了學習過程中學生的責任感

通過對學習過程中學生責任的研討可知，兩組學生在兩個方面存在顯著差異：一方面每個學生在各自小組中承擔的任務（P=0.009<0.01，d=0.656>0.5），另一方面每個學生在各自小組中掌握的學習內容（P=0.028<0.05，d=0.551>0.5），從而判定項目式翻轉課堂對于學習過程中的學生責任有顯著影響。而從兩方面的均值可知，協(xié)作學習活動對學生承擔小組任務的影響更加明顯。通過對學生的隨機訪談以及小組成員的媒體軟件交流記錄進行分析發(fā)現，在課堂上學生越能充分交流，就越具有責任感，因此越有助于學生明確在小組合作學習中所承擔任務的重要性[16]。小組合作學習中，個體責任明確以及責任意識的增強，會促進整個小組合作目標的實現，提高小組合作學習的質量和效果。每個小組成員都有自覺履行合作學習的責任和義務。培養(yǎng)學生的合作技能，主動承擔責任的能力，能更有利于學生全面發(fā)展和成長，最大限度地發(fā)揮學生個體的潛能，表現出學生的才華。小組中的每個成員，必須意識到自己與小組具有高度的責任感和使命感，才能更好地完成小組的共同任務。

（四）項目式翻轉課堂提高了學生個人協(xié)作學習績效

就個人協(xié)作績效而言，兩班學生在個人成績、對學習效果的整體感受兩個方面存在顯著差異。對學生隨機訪談結果、前后測試成績及課堂觀察數據分析可知，在項目式翻轉課堂中，學生與小組成員和教師開展交流互動和探討活動，提高了學生課堂協(xié)作學習參與度，促進了學生知識升華，進而提高了學生學習的滿意度。學生通過課前自學、課中多次內化分解有難度的知識，有利于掌握小組學習內容，提高個人協(xié)作學習績效，改變學習方法和習慣，提高學業(yè)成就。

四、結論

本研究針對《數據庫原理與應用》這門課程，構建了項目式翻轉課堂教學模式，希望利用項目式教學和翻轉課堂兩者的優(yōu)勢，提升課堂教學和學生的學習效果。為了證實項目式翻轉課堂的實際效果。從5個方面分析驗證了其教學學習效果。分析研究結果可以看出，采用項目式翻轉課堂教學能增強學生學習的參與度和學生的個人責任感，同時還提升了學生與他人之間的溝通能力和交往能力，提高了個人協(xié)作學習績效。本研究雖然取得了一些積極結論，但還存在一定的局限性，由于受到課程學時和時間的限制，本文只對一個專業(yè)兩個班級一門課程的內容進行了教學實證，沒有充足的測試樣本數據，并且開展教學活動的次數有限。在本研究中，對不同專業(yè)的學生之間如何進行合作交流，教師與學生之間如何開展交流學習研討、分組策略等因素未能設計考慮。

因此，在后續(xù)教學活動中將從以下三個方面進一步考慮影響項目式翻轉課堂教學模式的因素。第一，研究各種分組策略的特點，根據某門課程的內容，采用某種分組方式，盡可能使每個學生都參與到學習的交流討論中去。第二，研究學習過程中學學和學教之間的交流互動的特點，深入挖掘師生之間的互動交流關系。第三，研究學生交流互動方式的變化對教學、學習效果的影響。