影响翻转课堂学习适应性的关键因素*

秦 超 谢 非 高 洁

（1.云南民族大学 教育学院，云南昆明 650504；2.云南师范大学 信息学院，云南昆明 650500）

近年来，翻转课堂（Flipped Classroom）在我国教育领域掀起了一股教学模式改革与创新的热潮，并因其凸显了“以学生为中心”的教学理念，而受到国内外教育界学者的一致肯定和推崇。然而，杨晓宏[1]指出，中美两国教育文化土壤的巨大差异，会使翻转课堂在中国的本土化进程中遭遇很多障碍和困难。其中，习惯于被动学习的中国学生如何适应翻转课堂的学习是翻转课堂本土化面临的首要问题。赵呈领等[2]认为学习适应性是学习效果的保障和归宿，相比传统课堂教学，翻转课堂对学生的学习适应性有更高的要求。田爱丽[3]的实证调查反映出在翻转课堂本土化实施过程中部分学生不适应、不习惯和不愿参与等现实问题。目前，基于学习者视角开展翻转课堂学习适应性的实证研究还比较少。基于此，本研究试图回答以下问题：①影响翻转课堂学习适应性的关键因素有哪些？②这些因素对翻转课堂学习适应性有何影响？

一 关键因素分析与研究假设

学习适应性指学习者能够依据学习需要，在具体学习环境中去完成学习任务，并通过自身条件的调整，形成一种与学习环境相适应的、均衡的行为和心理过程[4]。在翻转课堂中，新课讲授依赖教学微视频；新课讲授环节由学生自主完成，学生需自主生成问题；课堂教学强调师生互动。因此，从传统课堂过渡到翻转课堂，必然存在学生的学习适应性问题。

1 学习主动性

学习主动性欠缺是常被提及的翻转课堂学习适应性问题。祝智庭等[5]指出，课前在没有教师的督促下如何保证学生能主动地进行课前学习，是顺利实施翻转课堂所面临的难题；而卢强[6]的教学实践反映出的在翻转课堂中学生课堂活动主动参与少、课堂发言价值低、同伴交流频率低等现象，暴露了学生学习主动性缺乏所导致的课堂参与和卷入深度不足的问题。翻转课堂是一个以“学生为中心”的课堂，学生的学习主动性应包括两个关键活动：①课前先学，表现为学生在课前能够主动按时、按量地完成课前微视频的观看和学习；②课程参与度，表现为学生能够与教师和同学积极交流、探讨问题以及在课堂上表达与展示自我观点。

翻转课堂需将课程知识的传授提前到课前完成。学生借助教师提前录制好的微视频在家进行课前学习，完成知识内容的第一次吸收和内化，这是翻转教学的关键环节。在已初步掌握相关知识的情况下，学生完成对应的练习，发现学习过程中的疑难问题，将其带到课堂上和教师、同学进行讨论，进而完成知识的第二次吸收和内化。由此可见，课前能主动完成微视频学习，是翻转学习的基础和前提。综上所述，本研究提出假设H1a：学生的课前先学（Self-study before Class）对翻转课堂学习适应性（Learning Adaptability of Flipped Classroom）有显著的直接正向作用。

在传统课堂中，课程时间集中用于知识从教师到学生的单向传递，学生对课程的参与需求并不高。而翻转课堂将知识传授置于课前，课堂时间集中用于学生与教师和同学交流、讨论、展示、完成练习和释疑，要求学生更多地参与。若学生能积极参与课堂的学习活动，则更易实现对翻转学习的适应，并从中获益。综上所述，本研究提出假设 H1b：学生的课程参与度（Curriculum Participation）对翻转课堂学习适应性有显著的直接正向作用。

2 信息素养

学生的信息素养是翻转课堂实施的基本条件。叶波[7]指出，信息技术与活动学习是翻转课堂教学环境的重要杠杆；而钟志贤[8]认为，信息素养是网络时代学习能力的基础。翻转课堂模式下的学习者需要在网络环境下自主开展学习活动，完成一定的测试练习，并提交给任课教师。在提前学习的过程中，若遇到疑问，学习者还需要查阅之前的音频视频资料，甚至通过网络搜索来解决自己认知不足的问题。翻转课堂上的讨论活动也要求学习者提前搜集、查阅大量的相关资料，能通过网络社交软件和教师、同学在线讨论问题，提交报告等。这些贯穿于翻转课堂的教学活动，都要求学习者具备较高的信息素养。因此，信息素养是学生适应翻转课堂模式的主要基础能力。综上所述，本研究提出假设 H2：学生的信息素养（Information Literacy）对翻转课堂学习适应性有显著的直接正向作用。

3 认知前提特征

翻转课堂的理论基础是“掌握学习”理论。该理论由Bloom提出，认为任何学生都可以在提供适当材料并给予充分学习时间和学习支持的情况下，达到预期目标；满足学生学习需要注意的变量主要有三个：认知前提特征、情感前提特征和教学质量——认知前提特征指的是学生已经习得完成新的学习任务必备的知识技能程度，也即学习者的前期知识积累与学业基础；认知前提特征对学习效果的影响作用可达到 50%，而情感特征前提和教学质量各占 25%[9]。翻转课堂学习者如果前期知识基础扎实，具有良好的认知前提特征，那么在使用微视频进行课前学习时，就更能在费时不多的情况下轻松完成新知识的吸收和内化。重庆市聚奎中学校认为，认知前提特征构成了学生和学习任务之间的一种重要联系，学生要较好地完成学习任务，这一变量非常关键[10]。综上所述，本研究提出假设H3：学生的认知前提特征（Cognition Premise Feature）对翻转课堂学习适应性有显著的直接正向作用。

二 研究设计与实施

1 研究的假设模型

基于上述假设，本研究主要考察学生的学习主动性（课前先学和课程参与度）、信息素养和认知前提特征对翻转课堂学习适应性的影响及其影响效果的大小。研究的假设模型如图1所示，其中学习主动性（课前先学和课程参与度）、信息素养、认知前提特征为自变量，翻转课堂学习适应性为因变量。

图1 研究的假设模型

2 变量定义与测量

本研究设计的课前先学量表由4个题项组成，询问学生能否在课前预先观看微视频和完成课前练习，并整理遇到的疑难问题；课程参与度量表由3个题项组成，询问学生在课前、课中和课后参与学习讨论的情况；信息素养量表由4个题项组成，主要测量学生能否使用相关信息技术来辅助翻转课堂学习；认知前提特征量表由3个题项组成，测量学生的课前学习掌握情况；而翻转课堂学习适应性量表由2个题项组成，主要询问学生对翻转课堂的适应程度、与传统课堂相比的喜爱程度。问卷中的每个题项均采用Likert五级量表。

3 问卷的发放与收集

重庆市聚奎中学校是我国基础教育阶段翻转课堂的引领者，自2011年9月起已连续6年在学校开展了翻转课堂的教学改革实验。本研究以该校高二年级的学生为研究对象展开问卷调查，共发放问卷220份，回收220份，回收率达100%。其中，有20份因填答缺失或重复数据等原因废弃，故最终得到的有效问卷为200份，有效率为90.9%。对有效问卷进行数据统计，得到以下数据：男生占57.5%，女生占42.5%；其中，有25%的学生接触翻转课堂模式在一年以内，有67%在1～2年间，有4.5%在2～3年间，有3.5%在3年以上。由此可见，参与调查的学生对翻转课堂都有较为真实的体验和深切的感受，样本具有较强的代表性。

4 统计分析工具选择

结构方程模型（Structural Equation Modeling，SEM）是结合因素分析、回归分析和路径分析的一种多变量统计分析方法，比传统的回归方法更具有说服力，已成为国际上量化研究的主流分析技术。本研究采用PLS-SEM结构方程模型对研究的假设模型进行检验，并探讨各潜变量之间的关系，所采用的数据分析统计软件为SmartPLS 2.0。

三 数据分析与假设检验

PLS-SEM结构方程模型通常分为内部模型和外部模型：外部模型需要检验外部显变量（即测量指标）的信度、内部一致性、收敛效度和区别效度，而内部模型需要报告和检验假设模型的路径系数值、相应的t值（检验显著性）和R2值[11]。

1 外部模型的评估与检验

外部模型中因素负荷量反映了外部显变量的指标信度，表明其被所属构面解释的程度，一般要求达到0.7以上（在探索性研究中，因素负荷量在0.6以上也是可以接受的）。假设模型中所有显变量的负荷量均达到阈值0.6以上，且所有因素的负荷量均达到显著性水平（P<0.01）。克隆巴赫（Cronbach’s Alpha）系数和组合信度（Composite Reliability）系数表明了外部显变量的内部一致性信度，系数值在0.7～0.9之间为较佳（在探索性研究中，系数值在0.6左右也是可以接受的）。假设模型中各潜变量的内部一致性信度值均在0.6～0.8之间，表明5个潜变量均具有较佳的组合信度。平均变异萃取量（Average Variance Extracted，AVE）是收敛效度指标，评估阈值为0.5，而假设模型5个潜变量的AVE值均＞0.5，说明5个潜变量均有较好的收敛效度。区别效度指某一潜变量与其它潜变量实际的差异程度，区别效度的检验采用 Fornell & Larcker指标，假设模型中5个潜变量的AVE平方根均大于该潜变量与其它潜变量之间的相关系数，表明5个潜变量均具有区别效度。外部模型的检验和评估结果汇总如表1所示，结果如下：所有的评估结果均达到检验要求，外部模型具有较高的信度和效度。

表1 外部模型的检验和评估结果汇总

2 内部模型的评估与检验

R2（Coefficient of Determination，决定系数）是内部模型评估的首要指标，表示对内部潜变量的方差解释力。R2值介于0～1之间，数值越大，代表解释力越高。本研究采用Bootstrapping技术估计假设模型的路径系数值并检验其显著性，同时计算出R2值，如图2所示。

假设模型路径检验的结果出乎意料：学习主动性中的课前先学和课程参与度对翻转课堂学习适应性并没有构成显著直接影响，这两个路径系数值都很微小（分别为0.030、0.073），显著性检验也未达到0.05的显著性水平。对翻转课堂学习适应性影响最大的是认知前提特征，路径系数值为0.453且t值达到显著性水平；其次是信息素养，路径系数值为0.327，且t值达到显著性水平。4个自变量对翻转课堂学习适应性的R2值为0.484，表明这4个自变量解释了翻转课堂学习适应性变化的48.4%——由于学习主动性中课前先学和课程参与度的路径系数值很微小，因此可以推出：主要是信息素养和认知前提特征这两个自变量解释了翻转课堂学习适应性变化的绝大部分。根据Chin等的建议标准[12]，R2值在0.67以上为显著解释力、0.333左右为中度解释力、0.190以下为微弱解释力。据此可知，信息素养和认知前提特征对翻转课堂学习适应性的解释力达到了中度偏上的水平。

3 模型探索与修正

查看4个自变量之间的相关系数发现：认知前提特征、信息素养与学习主动性（课前先学和课程参与度）之间具有中度相关关系。从实际调研情况来看，学生如果具有较好的信息素养，并且具有扎实的认知前提特征，那么就可能会更愿意主动进行课前学习，并在课程中保持较高的参与度。据此，本研究对图1的假设模型进行探索性修正，分别添加信息素养和认知前提特征到课程参与度、课前先学的路径，并再次进行外部、内部模型的评估检验和拟合。修正模型的外部模型没有修改，故统计检验结果不变（同表1）。修正模型的内部模型检验结果如图3所示，具体如下：①学习主动性（课前先学和课程参与度）未能对翻转课堂学习适应性有显著的直接影响；②对翻转课堂学习适应性具有显著正向影响的是信息素养和认知前提特征，且认知前提特征的影响力比信息素养更大；③信息素养和认知前提特征对课程参与度均具有显著的正向影响，可解释课程参与度变化的 25.4%，但信息素养对课程参与度具有更大的影响力，而认知前提特征对课程参与度的影响力相对而言要弱得多；④信息素养和认知前提特征对课前先学均具有显著的正向影响，可解释课前先学的 31.1%，达到中度解释力，其中信息素养对课前先学有更强的影响力，但认知前提特征对课前先学也有较强的影响力。

图3 修正模型的路径系数与显著性检验

四 小结

综上所述，在促进学生适应翻转课堂的过程中，学生的认知前提特征和信息素养是关键因素，两者不仅直接显著正向影响学生对翻转课堂的适应性，还会显著影响学生参与翻转课堂的学习主动性；而学生的学习主动性（课前先学和课程参与度）对翻转课堂学习适应性的影响很微弱。翻转课堂将知识的讲授过程提到课前，教育实践者较多强调课前先学——这种强调隐含了一个逻辑：学习者只要观看了微视频，就能掌握大部分新知识；即使不懂，后续在课堂上也能弄懂。然而，这个逻辑忽视了认知前提特征，即学生的先前知识水平，如在平面几何掌握不扎实的情况下，学生即使反复观看立体几何的教学视频，恐怕也难以实现对立体几何知识的完全理解和掌握。而在认知前提特征不具备的情况下，可能产生的情况是学生的学习兴趣缺乏，主动学习行为减少——即使有主动学习行为，实际上也没有进行真正的知识吸收和内化。此外，课程参与度未对翻转课堂学习适应性发生显著正向影响，反映出在翻转课堂中学生的同伴学习、交流相对匮乏且质量不高，在课堂讨论和观点表达等方面存在欠缺，课程活动也没有达到应有的学习效果。

翻转课堂先驱Bergmann等[13]的“通达翻转模式”（翻转课堂升级版）实践，印证了本研究的结论。该模式允许学生以不同的进度开展个性化学习，即使是同一个班级的学生学习同一个科目，也可能出现不同的学习进度。但目前我国翻转课堂采取的仍然是在固定时间内必须完成固定学习内容的模式，和传统课堂不同的是教师提供了额外的微视频，可以支持学生的课前先学、可反复观看，但教学进度仍然是固定的、一致的，较少顾及学生的认知前提特征。在中国翻转课堂尚难以实践“通达翻转模式”的情况下，为了在现有条件下尽可能地夯实学生的认知前提特征，教师在教学设计上应循序渐进，并在准备翻转课堂学习资料时尽可能地从基础材料做起；实施翻转课堂的课程应尽可能地提供完整课程的微视频和学习材料，而不是课程片段，以利于学生进行回溯学习；在可能的条件下，教师还可额外制作一些帮助学生夯实知识基础、弥补知识漏洞的学习视频和材料。此外，学校也应加强对学生信息素养的培养力度，在实施翻转课堂前开设相应的培训课程，以指导学生了解和逐步适应网络化的学习方式，不断提升信息的甄别、收集和归纳整理的能力。

[1]杨晓宏,党建宁.翻转课堂教学模式本土化策略研究——基于中美教育文化差异比较的视角[J].中国电化教育,2014,(11):101-110.

[2]赵呈领,徐晶晶.翻转课堂中学习适应性与学习能力发展研究——基于学习活动设计视角[J].中国电化教育,2015,(6):92-98.

[3]田爱丽.“慕课加翻转课堂教学”成效的实证研究[J].开放教育研究,2015,(6):86-94.

[4]冯廷勇,刘雁飞,易阳,等.当代大学生学习适应性研究进展与教育对策[J].西南大学学报(社会科学版),2010,(2):135-139.

[5]祝智庭,管珏琪,邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究,2015,(6):66-72.

[6]卢强.翻转课堂的冷思考:实证与反思[J].电化教育研究,2013,(8):91-97.

[7]叶波.翻转课堂颠覆了什么——论翻转课堂的价值与限度[J].课程·教材·教法,2014,(10):29-33.

[8]钟志贤.面向终身学习:信息素养的内涵、演进与标准[J].中国远程教育,2013,(8):21-29、95.

[9]井维华.布卢姆掌握学习理论评析[J].中国教育学刊,1999,(3):40-42.

[10]重庆市聚奎中学校.学习的革命:翻转课堂——聚奎中学的探索与实践[M].成都:西南交通大学出版社,2015:31.

[11]Hair J F, Sarstedt M, Ringle C M, et al. An assessment of the use of partial least squares structural equation modeling in marketing research[J]. Journal of the Academy of Marketing Science, 2012,(3):414-433.

[12]Urbach N, Ahlemann F. Structural equation modeling in information systems research using partial least squares[J].Journal of Information Technology Theory and Application, 2010,(2):5-40.

[13](美)乔纳森·伯格曼,亚伦·萨姆斯著.宋伟译.翻转课堂与慕课教学:一场正在到来的教育变革[M].北京:中国青年出版社,2015:79-87.