翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力的影響范文

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摘要:文章采用元分析方法對(duì)國(guó)內(nèi)外共27篇翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)研究論文進(jìn)行了分析，通過(guò)學(xué)習(xí)成績(jī)變量探討了翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力的影響效果，并進(jìn)一步分析了課程類型、課程水平、教學(xué)班規(guī)模及其它教學(xué)干預(yù)手段等對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的影響。研究表明:高校在不同課程水平、課程類型、教學(xué)班規(guī)模等條件下實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂均能夠顯著提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，其中以英語(yǔ)為主的語(yǔ)言類課程能夠取得更高的效應(yīng)水平，而醫(yī)學(xué)與理工類課程取得的效應(yīng)水平相對(duì)偏低。此外，采用小班和中班授課以及在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中輔以其它教學(xué)手段能更好地提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。

關(guān)鍵詞:翻轉(zhuǎn)課堂;效應(yīng)量;元分析

翻轉(zhuǎn)課堂能否提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)是一線教育工作者最為關(guān)心的問(wèn)題，但由于學(xué)者們的研究發(fā)現(xiàn)各異，目前尚無(wú)定論。另外，對(duì)于教育政策制訂者而言，他們迫切需要了解的是，針對(duì)哪類課程，面向多大規(guī)模的教學(xué)班實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂更為有效?為了回答以上兩個(gè)問(wèn)題，本研究采用元分析(Meta-analysis)方法，統(tǒng)計(jì)分析了翻轉(zhuǎn)課堂相比傳統(tǒng)教學(xué)法對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的影響效果，探討了課程類型、課程水平、教學(xué)班規(guī)模、其它教學(xué)干預(yù)手段等變量對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的影響。

一、文獻(xiàn)回顧

翻轉(zhuǎn)課堂(FlippedClassroom/InvertedClassroom)最早由美國(guó)中小學(xué)教師發(fā)起，通過(guò)多媒體手段使學(xué)生在課前完成基本知識(shí)點(diǎn)的自學(xué)，在課堂中通過(guò)研討、測(cè)驗(yàn)等方式進(jìn)行知識(shí)的鞏固與吸收，其本質(zhì)是營(yíng)造以學(xué)習(xí)者為中心的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習(xí)［1］。隨著翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐的深入，已經(jīng)有國(guó)外學(xué)者開(kāi)始對(duì)多門(mén)課程同時(shí)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐［2］，也有針對(duì)整個(gè)學(xué)期所有課程的翻轉(zhuǎn)教學(xué)［3］。保羅(Paul)發(fā)現(xiàn)在不同教學(xué)年實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的效果存在不同［4］。國(guó)外已有翻轉(zhuǎn)課堂研究中還缺乏年級(jí)、班級(jí)規(guī)模、課程內(nèi)容翻轉(zhuǎn)比率等變量對(duì)教學(xué)效果的影響［5］。總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)外對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的研究成果比較分散，來(lái)自常態(tài)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)還不充足，對(duì)其能否提高學(xué)生能力仍然存在爭(zhēng)論。成績(jī)是檢驗(yàn)教學(xué)效果的首要指標(biāo)，部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂能夠有效提高學(xué)生的成績(jī)，梅森(Mason)發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂能夠提高學(xué)生開(kāi)放性問(wèn)題、比較式測(cè)驗(yàn)題的成績(jī)，能夠?qū)Σ糠纸虒W(xué)目標(biāo)的成績(jī)有顯著提高［6］，隆茜也發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂僅對(duì)某些題型的成績(jī)有提高作用［7］。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果影響因素研究多以人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量為主，例如，性別對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果沒(méi)有影響［8］，但也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果在性別方面具有顯著差異［9］。由于不同學(xué)者研究設(shè)計(jì)、實(shí)施的翻轉(zhuǎn)課程、授課對(duì)象均存在異質(zhì)性，再加上影響學(xué)生學(xué)習(xí)收獲的因素有很多，僅從以上分散的研究結(jié)論難以給出一個(gè)肯定的結(jié)論。因此，在這些研究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用元分析方法進(jìn)行綜合分析與推斷是解決這一難題的重要方法之一。元分析(又稱為薈萃分析)(MetaAnalysis)方法是一種綜合分析多個(gè)相關(guān)科學(xué)研究結(jié)果數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析方法，最早由統(tǒng)計(jì)學(xué)家皮爾遜系統(tǒng)應(yīng)用于臨床研究。元分析適合深入某一具體的科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)原始文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工與結(jié)果的合并以及結(jié)果的推演來(lái)獲得較為客觀、具有可重復(fù)性的研究結(jié)論。目前，元分析方法已經(jīng)在教育領(lǐng)域得到了重視，優(yōu)秀的教學(xué)元分析獲取了最佳的證據(jù)，其結(jié)論在指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐、教育決策以及今后的研究導(dǎo)向方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近幾年，國(guó)際上教育領(lǐng)域代表性的元分析成果有基于問(wèn)題式教學(xué)的有效性、混合教學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的有效性等。在國(guó)內(nèi)，元分析已經(jīng)被應(yīng)用于分析大學(xué)生課堂滿意度［10］、知識(shí)可視化教學(xué)［11］、中小學(xué)語(yǔ)文教學(xué)實(shí)驗(yàn)［12］的有效性等方面。由于翻轉(zhuǎn)課堂近幾年才迅速發(fā)展，目前尚未發(fā)表翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果的元分析研究成果。

二、研究方法

(一)檢索策略與樣本的納入排除標(biāo)準(zhǔn)本研究選取中文社會(huì)科學(xué)引文索引(CSSCI)來(lái)源期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、WebofScience(WOS)數(shù)據(jù)庫(kù)中以“翻轉(zhuǎn)課堂”為主題的研究論文作為總樣本庫(kù)。兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)均收錄了大量教育類期刊，期刊刊載的論文水平較高。檢索的主題關(guān)鍵詞設(shè)定為“翻轉(zhuǎn)課堂”“flippedclassroom”“invertedclassroom”“flippedlearning”。納入本研究的論文均為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)研究目的是考察翻轉(zhuǎn)課堂是否有提高大學(xué)生成績(jī)的作用;實(shí)驗(yàn)組采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為主要的教學(xué)手段，而對(duì)照組采用傳統(tǒng)的課堂授課方式。研究論文中包含最終效應(yīng)量數(shù)據(jù)或可以用于計(jì)算效應(yīng)量的原始數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)組和控制組的樣本在性別、年齡、相關(guān)課程成績(jī)等方面有可比性或者無(wú)顯著差異。綜述、報(bào)告、定性分析論文，無(wú)對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)研究論文以及同一作者使用相同數(shù)據(jù)的重復(fù)發(fā)表等不納入本研究的樣本庫(kù)。

(二)論文的變量統(tǒng)計(jì)對(duì)于納入研究的每篇論文，提取以下變量:論文的數(shù)據(jù)庫(kù)，第一作者姓名、實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生人數(shù)與教學(xué)班規(guī)模(小于40人為小班，大于等于40人且小于80人為中班，大于等于80人為大班)、課程水平(本科、研究生)、學(xué)習(xí)者成績(jī)(測(cè)驗(yàn)、課程考試、其它與課程相關(guān)的考試等)、是否采用其它教育干預(yù)手段(是、否)。將論文的數(shù)據(jù)庫(kù)、課程水平、班級(jí)規(guī)模、實(shí)驗(yàn)組是否采用其它教學(xué)干預(yù)手段共4個(gè)變量作為調(diào)節(jié)變量引入元分析模型，便于通過(guò)亞組分析探討樣本效應(yīng)量與這些調(diào)節(jié)變量之間的關(guān)系。由于國(guó)內(nèi)外授課學(xué)時(shí)不同，絕大多數(shù)樣本并未標(biāo)明實(shí)際授課周數(shù)和學(xué)時(shí)數(shù)，為避免統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤，本研究不考慮這一變量。

(三)統(tǒng)計(jì)分析方法學(xué)習(xí)者的成績(jī)屬于連續(xù)型數(shù)值變量，效應(yīng)量(EffectSize)采用Hedges'sg值，即標(biāo)準(zhǔn)化的均值差進(jìn)行計(jì)算，置信區(qū)間為95%水平，顯著性水平為0．05。效應(yīng)量的水平劃分，采用最多的是Cohen的劃分方法，0．2～0．5為低水平的效應(yīng)量，0．5～0．8為中等水平的效應(yīng)量，大于0．8為高水平的效應(yīng)量。樣本數(shù)據(jù)的異質(zhì)性檢驗(yàn)由Q值、P值和I2值進(jìn)行綜合判斷。當(dāng)P＞0．05則不存在異質(zhì)性;，當(dāng)0．05＜P＜0．1，且I2＞50%時(shí)，表明樣本間存在顯著的異質(zhì)性。不存在異質(zhì)性的樣本采用固定效應(yīng)模型計(jì)算合并效應(yīng)量，存在異質(zhì)性時(shí)則選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)算。亞組分析的合并效應(yīng)量由隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行計(jì)算。發(fā)表偏移由漏斗圖和Egger回歸分析進(jìn)行綜合判斷。通過(guò)逐個(gè)移除納入樣本來(lái)測(cè)量模型的敏感性，P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究所用軟件為MicrosoftExcel2012和ComprehensiveMetaAnalysisV2。

三、研究發(fā)現(xiàn)

(一)檢索結(jié)果通過(guò)檢索得到CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)203篇、WOS數(shù)據(jù)庫(kù)102篇與翻轉(zhuǎn)課堂相關(guān)的研究論文。CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)203篇論文中定性分析論文共128篇，定量研究論文68篇，綜述類論文7篇。WOS數(shù)據(jù)庫(kù)102篇論文中定性分析論文共15篇，定量研究論文79篇，綜述類論文8篇。按照本研究的樣本納入排除標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)文章具體內(nèi)容和進(jìn)行分析，最終將27篇研究論文納入本研究的統(tǒng)計(jì)分析，其中20篇來(lái)自WOS數(shù)據(jù)庫(kù)，7篇來(lái)自CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)。

(二)納入論文的基本特征納入本研究的樣本在實(shí)施的課程數(shù)量方面，主要以一門(mén)課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)為主，共13篇涉及到理工類課程，6篇涉及人文類課程，8篇涉及醫(yī)學(xué)類課程。理工類課程以專業(yè)基礎(chǔ)課程居多，而專業(yè)技術(shù)課較少，相似課程不多。6篇涉及到的人文類課程均為英語(yǔ)課程，其中4篇來(lái)自CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)，2篇來(lái)自WOS數(shù)據(jù)庫(kù)，WOS的2篇論文作者均為國(guó)內(nèi)學(xué)者，實(shí)驗(yàn)對(duì)象也是國(guó)內(nèi)大學(xué)生。8篇涉及到的醫(yī)學(xué)類課程包含基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)，也包含見(jiàn)習(xí)等實(shí)踐類課程。27個(gè)樣本中，共17篇采用了其它教學(xué)手段的干預(yù)，包括分組互動(dòng)、案例討論、交互式問(wèn)題等積極學(xué)習(xí)策略、合作式學(xué)習(xí)，也包括Clickers、WebQuest等技術(shù)手段干預(yù)。CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)中僅有徐艷梅采用了項(xiàng)目式干預(yù)手段［13］，而WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中有16篇論文采用了其它教學(xué)干預(yù)手段。所有樣本涉及到本科層次教學(xué)的共有24篇，研究生層次教學(xué)僅有3篇;大班教學(xué)的共4篇，小班教學(xué)15篇，中班教學(xué)8篇。

(三)總樣本的元分析對(duì)27篇論文數(shù)據(jù)的異質(zhì)性檢測(cè)表明，論文數(shù)據(jù)存在明顯的異質(zhì)性(Q=79．0726，P=0．000，I2=67．1188%)，因此采用隨機(jī)效應(yīng)模型計(jì)算樣本合并后的效應(yīng)量。結(jié)果顯示，27篇論文的合并效應(yīng)量為0．4235，標(biāo)準(zhǔn)誤差為0．0719，95%的置信區(qū)間為0．2826～0．5645。結(jié)合Egger回歸分析結(jié)果(截距為1．71860，標(biāo)準(zhǔn)誤差為1．04924，P值為0．11396)與漏斗圖中效應(yīng)量的分布可以判斷，納入的樣本不存在明顯的發(fā)表偏倚。通過(guò)逐個(gè)移除納入樣本來(lái)測(cè)量單個(gè)樣本對(duì)總效應(yīng)量的影響發(fā)現(xiàn)，最大的效應(yīng)量為0．4564，95%置信區(qū)間為0．3326～0．5802，最小的效應(yīng)量為0．3829，95%置信區(qū)間為0．2546～0．5112。兩個(gè)新計(jì)算效應(yīng)量的置信區(qū)間基本在總效應(yīng)量置信區(qū)間之內(nèi)。因此，納入的樣本數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，受樣本大小和異常數(shù)據(jù)的影響較小。

(四)基于調(diào)節(jié)變量的亞組分析以數(shù)據(jù)庫(kù)為調(diào)節(jié)變量的亞組分析表明，CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)樣本的隨機(jī)加權(quán)平均效應(yīng)量為0．4503，略高于總樣本的效應(yīng)量0．4235，而WOS數(shù)據(jù)庫(kù)樣本的隨機(jī)加權(quán)平均效應(yīng)量為0．4142，接近總樣本效應(yīng)量，數(shù)據(jù)庫(kù)組間效應(yīng)量不存在顯著差異(P值為0．8249)。不同課程類型的亞組分析表明，對(duì)理工、醫(yī)學(xué)、人文類課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂能夠顯著提高學(xué)生的成績(jī)。P值為0．008，表明翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)不同類型課程的影響是顯著不同的。人文類課程的效應(yīng)量為0．7282，已經(jīng)達(dá)到中等效應(yīng)水平，對(duì)英語(yǔ)課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂能夠大幅度提高學(xué)生的成績(jī)。正是由于人文類課程較高的效應(yīng)量，造成了WOS與CSSCI數(shù)據(jù)庫(kù)間效應(yīng)量的較大差距。不同課程水平的亞組分析表明，對(duì)本科生和研究生課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)能夠顯著提高學(xué)生的成績(jī)(P值＜0．05)。但不同課程水平組間效應(yīng)不存在顯著差異(P值＞0．05)。不同授課班級(jí)規(guī)模的亞組分析表明，中班和小班授課均能顯著提高學(xué)生的成績(jī)，中班授課的效應(yīng)量為0．4589，低于小班授課的效應(yīng)量0．4774，而對(duì)大班進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的授課對(duì)學(xué)生的成績(jī)沒(méi)有顯著影響(P值＞0．05)。對(duì)其它教學(xué)干預(yù)的亞組分析表明，不論是否存在其它教學(xué)手段的干預(yù)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式均能顯著提高學(xué)生的成績(jī)。沒(méi)有其它教學(xué)干預(yù)的效應(yīng)量為0．3758，明顯低于有教學(xué)干預(yù)的效應(yīng)量0．4551，可見(jiàn)，在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂授課過(guò)程中使用積極學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)等教學(xué)法，以及技術(shù)干預(yù)手段等能夠更加有效地提高學(xué)生的成績(jī)，這應(yīng)歸功于翻轉(zhuǎn)課堂所營(yíng)造的以學(xué)生為中心的寬松學(xué)習(xí)環(huán)境。

四、結(jié)論與討論

本研究通過(guò)對(duì)27篇國(guó)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究論文進(jìn)行元分析，得到了以下結(jié)論:與傳統(tǒng)的以講授、面對(duì)面教學(xué)為主的授課相比，翻轉(zhuǎn)課堂能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，隨機(jī)加權(quán)平均效應(yīng)量為0．4235，證明了翻轉(zhuǎn)課堂提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)能力的事實(shí)。對(duì)理工、人文、醫(yī)學(xué)等不同類型課程實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)均能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，效應(yīng)量在不同課程類型間存在顯著差異，英語(yǔ)類課程能夠取得更高的效應(yīng)水平，而醫(yī)學(xué)與理工類課程取得的效應(yīng)水平相對(duì)偏低。另外，對(duì)不同層次水平的課程、小班和中等規(guī)模班級(jí)實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂也能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中輔以其它教學(xué)手段的干預(yù)則能夠更加有效地對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力產(chǎn)生積極影響。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果之所以高于傳統(tǒng)授課，是因?yàn)榉D(zhuǎn)課堂為學(xué)生營(yíng)造了更加寬松和自由的課前學(xué)習(xí)環(huán)境，增加了學(xué)生接觸知識(shí)的時(shí)間，使他們能夠按照自己的步調(diào)理解和吸收知識(shí)。同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂的課堂教學(xué)增加了師生間溝通和交流機(jī)會(huì)，便于知識(shí)的內(nèi)化和吸收。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中輔以積極教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)、合作學(xué)習(xí)等其它教學(xué)手段，無(wú)疑能夠促進(jìn)課堂教學(xué)中學(xué)生的參與交流程度。但這也帶來(lái)了新的問(wèn)題，學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的提高應(yīng)歸功于翻轉(zhuǎn)課堂本身，還是其它教學(xué)干預(yù)手段呢?詹森(Jensen)認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)效果也許僅僅是積極學(xué)習(xí)策略的成果，但也有學(xué)者認(rèn)為不應(yīng)將翻轉(zhuǎn)課堂的效果與其它教學(xué)方法的效果進(jìn)行區(qū)分，翻轉(zhuǎn)課堂本身就是一種為以學(xué)生為中心的授課方式。可見(jiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂不應(yīng)該流于形式的翻轉(zhuǎn)或流程的翻轉(zhuǎn)，利用翻轉(zhuǎn)課堂手段營(yíng)造高參與度、積極交流、以學(xué)生為中心的教學(xué)模式才能更大地挖掘翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的潛力。本研究也存在一些不足。翻轉(zhuǎn)課堂是較新的研究?jī)?nèi)容，集中在近4年間，導(dǎo)致本研究納入樣本數(shù)量不多。實(shí)際的教學(xué)實(shí)施對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂效果有著重要影響，本研究?jī)H將“是否采用其它教學(xué)干預(yù)”變量納入考察，今后還需歸納其它重要變量納入研究進(jìn)行深入分析。另外，學(xué)生成績(jī)僅僅是教學(xué)效果的一個(gè)具體方面，今后還需考慮翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)習(xí)能力、學(xué)生綜合素質(zhì)的提升效果研究。隨著翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的不斷深入，通過(guò)納入更多樣本來(lái)持續(xù)深入的研究將是未來(lái)相關(guān)領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容。

作者：李金城；張杭 單位：杭州電子科技大學(xué)數(shù)字媒體與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院