翻转课堂模式下的深度学习影响因素研究

李志河 刘丹 李宁 李粉琴 杨玉霞



翻转课堂模式下的深度学习影响因素研究

李志河1[通讯作者]刘丹2李宁1李粉琴1杨玉霞1

（1．山西师范大学 教育科学学院，山西临汾 041000；2．山西农业大学信息学院 教师发展中心，山西太谷 030800）

文章在分析深度学习的含义、深度学习与翻转课堂关系的基础上，基于“Photoshop平面设计”课程进行翻转课堂教学实践，并结合深度学习现状和深度学习影响的主要因素，以S大学2016级三个计算机相关专业本科生为研究对象，采用描述性分析、线性回归分析方式等量化研究方法进行了详细的分析。研究结果表明：翻转课堂教学模式下影响深度学习的主要因素是沟通交流、知识加工水平以及反思评价水平。

深度学习；翻转课堂；影响因素；知识加工；策略

引言

21世纪是一个信息化的数字时代，需要批判性地思考问题、探索问题的创新性人才，而不是被动学习的机械劳动力。这就要求在教学过程中改变传统的填鸭式教学方式，把课堂还给学生，以学生的学为中心，更大程度地激发学生的学习动力，提高其自主学习能力。在新课改中，翻转课堂作为新兴的教学模式之一，以先进的信息技术为支撑，改变了学生知识建构的顺序，将课堂中的先教后学改变为先学后导[1]，旨在促进学生进行有意义学习。但是，随着翻转课堂教学实践的进一步推广，研究内容出现了片面化和单一化等问题，教师过多地关注翻转教学流程的实施和教学内容在固定课时内的顺利完成，而忽视了学生的学习需求和现状，忽略了学生的学习达成度。为此，探索和分析在翻转课堂的教学模式下深度学习影响因素是亟待解决的问题。

一 深度学习及其内涵

1 深度学习的含义

早在1976年，美国学者Marton[2]就指出深度学习与机械地、被动地接受知识，孤立地存储信息的浅层学习相对。随后，国内外学者分别从深度学习的方式、结果和过程等三个角度界定了深度学习的概念。Beattie等[3]认为，深度学习主要指的是学生对于学习内容进行批判性的理解，强调与已有知识之间建立联系。黎加厚[4]认为，深度学习是指在学生理解的前提下，能够有选择地学习新的知识，能够将其融入到原有认知结构中，并与其它思想建立联系，最后迁移到新的学习情境中，探究和解决问题的学习。Brans-ford等[5]认为，深度学习强调知识的迁移，学生理解知识并长期保持，并能够应用所学知识解决不同情境的问题。柴少明等[6]认为，深度学习发生在真实的社会情境中，需要教师设计有意义的和基于问题的学习任务。

本研究认为深度学习主要是指学习者在对知识理解的前提下，能够有选择地学习新的内容，并将其与原有的认知结构建立联系，在具体的教学情境或实际问题中迁移和应用，并使用批判性思维解决现实问题的学习方式。

2 深度学习与翻转课堂

翻转课堂在一定程度上可以解除传统灌输式教学的弊端，强调学生主动发现问题和探索问题，能够积极提出学习中的困惑与不解，并对自己的学习情况进行有效的反思与总结。随着翻转课堂在教学中的逐步推广与实践，翻转课堂的教学本质逐渐显现，其出发点及归宿是促进学生的深度理解，主旨是让学生从浅层学习走向深度学习，由低阶认知水平向高阶认知水平发展[7]。深度学习的核心是以学生的理解为前提，以理解的深度和广度为表征的学习，最终培养学生高阶的思维能力和解决问题能力[8]。由此可知，深度学习的本质与翻转课堂的主旨相一致。深度学习与翻转课堂教学的关系，以及由此形成的翻转课堂教学进行深度学习的相关影响因素成为当前关注的重点。李洪修等[9]提出了深度学习对翻转课堂在导学与自学的联动、认知结构的重建和联结、知识的迁移和创造、多元评价及内省四个方面要求，并构建了用协作式开放在线教程（Collaborative Open Online Course，COOC）深度学习模式指导翻转课堂教学设计与教学实践，促进了学生高阶思维能力的培养。本研究拟在“Photoshop平面设计”课程中采用翻转课堂教学模式，进一步分析翻转课堂与深度学习的关系以及深度学习的主要影响因素，提升深度学习实施过程中的有效性和可行性。

二 研究设计与过程

1 “Photoshop平面设计”翻转课堂教学实施流程

本研究以S大学2016级计算机网络技术、计算机系统与维护及移动互联应用技术专业的本科生为研究对象，选取“Photoshop平面设计”课程第三章中“选区的创建与编辑”实施翻转课堂模式。在课程实施之前，综合考虑学校的网络覆盖情况、课程课时安排、学生的学习时间及学生中拥有电脑、手机的人数，本研究最终以QQ为网上交流平台，教师创建QQ群，并设置3个管理员来辅助教师了解学生的交流情况及作品上交情况。

（1）课前教学

教师在课前一周将制作的PPT、重难点、“选区的创建与编辑”的教学视频、实践内容与素材图片上传到QQ群，并设置“选区的创建需使用哪些工具组中的工具？每种工具的用法有哪些相同点和不同点？”等练习题。学生在课前根据教师提出的问题有目的地观看教学视频，认真完成实践内容，并将完成的作品及实践过程中遇到的问题发表在QQ群里，与其他学生一起讨论学习；教师在学生讨论问题的过程中帮学生解答并记录学生存在的共性问题。

（2）课中教学

课堂教学主要包括作品展示、点评及解答问题以及综合练习等活动。教师首先解答学生作品中存在的共性问题，学生展示作品，熟悉Photoshop软件工具的正确使用方法；然后教师通过“联想传奇电子教室”向学生随机发送综合任务“制作桌面壁纸”及素材资料，组织学生分组合作完成。学生根据任务要求、桌面壁纸图片与小组成员讨论选取工具及操作方法，并进行练习和实践，教师在教室巡回指导；最后教师讲解学生在合作学习过程中遇到的问题，进而对本章节的内容进行总结，并安排学生在课后将本章节知识的总结与反思上传到QQ群。

（3）课后教学

教师在课后要进行教学反思，根据学生的课前、课中表现进行教学设计。在上完课的1~2天内，学生将“选区创建与编辑”的作品、学习反思及问题共享到QQ群，师生讨论解决学生提出的问题，并针对问题提供合适的练习，以供学生巩固练习，使学生真正掌握选区工具的使用方法与技巧。

2 调查问卷的设计与实施

（1）调查问卷的维度

从已有文献筛选和分析来看，2011~2017年间关于深度学习影响因素具有代表性的文献共有8篇，如表1所示。利用德尔菲法和层次分析法，可以确定深度学习现状包括学习兴趣与态度、学习动机及学习资源使用等三个维度，影响因素包括问题解决能力、沟通交流、主动合作能力、知识加工水平和反思评价水平等五个维度[10]。

表1 不同研究者提出的深度学习影响因素

（2）调查问卷的实施

本研究共发放问卷148份，问卷的发放对象包括S大学的“计算机网络与技术”专业1601班学生79人、“计算机系统与维护”专业1601班学生25人、“移动互联应用技术”专业1601班学生44人。回收问卷144份，问卷的回收率为97.2%；去除无效问卷8份，有效问卷136份，问卷的有效率为94.4%。试测问卷的内部一致性信度Cronbach’s α值=.896，探索性因素分析结果表明KMO=0.873，Bartlett球形检验值达到显著性水平（p<0.001），说明问卷的信度和效度良好。调查问卷的主体部分是学生深度学习现状及影响因素，采用李克特5点量表法。

三 调查数据分析

1 基本信息数据分析

问卷的第一部分是调查对象的性别和专业信息，其中男生占总人数的61.8%，女生占38.2%。三个专业的人数分别占比为55.1%、15.5%和29.4%。考虑到性别、专业对深度学习影响因素各维度的影响，本研究使用SPSS 19.0分别对学生的性别、专业数据信息进行独立样本T检验、单因素方差分析。结果表明：两种检验的数据中p值（双侧检验）都大于0.05，说明学生的性别、专业的差异对深度学习没有显著影响。

2 深度学习影响因素分析

（1）描述性统计分析

本研究从学习兴趣与态度、学习动机、学习资源使用、问题解决能力、沟通交流、主动合作能力、知识加工水平及反思评价水平等八个维度进行描述性统计分析，各维度的均值范围在2.86~4.14之间，除去均值最高值4.14，其余七个维度均值在2.86~3.31之间，数据相对集中。从数据的整体分布可以看出，学习兴趣与态度维度均值在4分以上，说明学生对Photoshop课程的兴趣度很高，态度也很积极；其余七个维度均值大致分布在“说不清楚”与“同意”之间，说明学生有深度学习的意识，但是深度学习水平并不高，如表2所示。

表2 深度学习现状及影响因素各维度描述统计分析

（2）线性回归分析

线性回归分析主要探索深度学习的5个影响因素分别对深度学习现状3个维度的影响程度，进而找出影响学生深度学习的主要因素。因变量为深度学习现状的3个维度，自变量为深度学习的5个影响因素。由此形成深度学习影响因素的3个线性回归模型，如表3、表4和表5，其中，各表中的p值若0.01

①深度学习影响因素对学习兴趣与态度的线性回归分析。深度学习影响因素在学习兴趣与态度方面的线性回归模型中的R方为0.418，调整后R方为0.395，模型拟合程度较好。由表3可知，沟通交流维度的p=0.002，知识加工水平维度的p=0.00<0.01，说明知识加工水平、沟通交流对学生的学习兴趣与态度有显著影响，并且知识加工水平维度的标准系数为0.479，沟通交流维度的标准系数为0.313，可见知识加工水平对学生学习兴趣与态度的影响最大。

②深度学习影响因素对学习动机的线性回归分析。深度学习影响因素在学习动机方面的线性回归模型中的R方为0.598，调整后R方为0.583，模型拟合程度中等偏上，具有一定的解释能力。由表3可知，只有知识加工水平维度的p<0.01，说明知识加工水平对学习动机有显著影响，也就是说知识加工水平对学生的学习动机影响最大。

③深度学习影响因素对学习资源使用的线性回归分析。深度学习影响因素在学习资源使用方面的线性回归模型中的R方为0.410，调整后R方为0.396，模型拟合程度中等，具有一定的解释能力。由表3可知，沟通交流维度的p=0.016，反思评价水平维度的p=0.017，两个维度的p<0.05，说明学生的反思评价水平与沟通交流对学生在学习过程中资源的使用有显著影响。

由以上三个模型线性回归分析的结果可知：知识加工水平、沟通交流对学习兴趣与态度有显著影响；知识加工水平对学习动机有显著影响；沟通交流、反思评价水平对学习资源使用有显著影响。换言之，知识加工水平、沟通交流及反思评价水平是影响学生深度学习的主要因素。

表3 模型1线性回归系数表

四 促进学生深度学习的对策

1 创造真实的教学情境，提高学生的知识加工水平

学生在真实的教学情境中通过实践所学的理论知识，有利于促进学生在新旧知识之间建立联系，加深学生对知识的理解，进而促进学生深度学习。在翻转课堂各教学环节中，在合理地创设教学情境的同时也需要教师引导学生进行实践，并在实践的过程中通过网络学习平台或课堂交流活动对学生的作品进行个性化的评价与反馈，促进学生对知识的深层次加工。如在“Photoshop平面设计”课程的教学过程中，学生搜集影楼要修理的照片、设计学校网站Logo、制作学校会议邀请函等真实的实践内容，有利于提高学生的动手操作能力，能够让学生理解到所学知识的真正价值，同时也促进了学生对知识的深度加工。

2 增加师生、生生之间交流互动的频率，促进学生对知识的深度理解

师生、生生之间的交流互动贯穿于翻转课堂的各个教学环节中，是提高翻转课堂教学效果的重要措施，有助于提升学生对知识的理解能力。在课前，学生可在网络教学平台或QQ、微信等社交软件中提出自己在学习中遇到的疑惑，教师和其他学生可以针对讨论区的问题发表自己的意见；在课中，教师针对讨论区的共性问题组织学生分组协作学习，并鼓励学生在实践中探究问题的解决办法，这种面对面的交流互动，有利于学生积极发表自己对知识的理解，激发学生将新知识融入到已有的认知结构中；在课后，教师鼓励学生将自己的学习反思以及对本章节的内容总结发布到交流平台中，组织学生浏览其他学生的学习反思与总结，讨论学生认知中的偏差，促进学生进行有意义的学习。

3 引导学生课后反思，提高学生的元认知能力

反思是学生对课前、课中学习方式、解决问题的方法等方面的总结，而如何引导学生进行有效的反思，对反思效果有重要的影响。学生在反思中遇到问题时，可通过绘制概念图的方式让学生将课前、课中学到的知识进行总结，并使用图示或步骤的方法展现出自己思维变化的过程，促进学生认知外显化——所谓外显，实际上是信息经由输入、内化之后的输出环节。因此，外显就有一个强迫内化的机制，正是这样的机制，促进了深度学习发生的可能[19]。每个章节知识完成之后，学生将自己的反思报告发布在网络学习平台上，这种方式有利于提高学生的元认知能力，改进学生的学习方式、思维模式，培养学生批判性思考问题的能力。

五 总结

深化“翻转课堂”变革，突破点在于转变学生应试和被动的学习方式，推动学生的个性化深度学习[20]。本研究基于“Photoshop平面设计”课程翻转课堂的教学实践和线性回归分析深度学习影响因素。研究结果表明：知识加工水平、沟通交流及反思评价水平是影响学生深度学习的主要因素，尤其是知识加工水平与沟通交流对学习兴趣与态度有显著影响，知识加工水平对学习动机也有显著影响，而沟通交流与反思评价水平对学习资源使用有显著影响。为此，本研究提出了有效促进深度学习的主要策略：①通过优化学习情境设计，提升学生的情境浸润的感知性；②通过提高互动交流的频率，加强学生的深度学习知识理解力；③通过有效的课后反思，提高学生的元认知能力和水平，从而系统地提升学生的深度学习素养。

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Research on the Influencing Factors of In-Depth Learning

LI Zhi-he1[Corresponding Author]LIU Dan2LI Ning1LI Feng-qin1YANG Yu-xia1

Based on the analysis of the meaning of in-depth learning and the relationship between in-depth learning and the form of flipped classroom learning, this article carries out the teaching practice of in-depth learning based on the course of Photoshop Graphic Design. Considering of the current situation of in-depth learning and the main factors affecting in-depth learning, this study takes students of three computer-related majors in Grade 2016 of S University as participants and explores their in-depth learning in the flipped classroom context. Quantitative research methods such as descriptive analysis and linear regression analysis were used for data analysis. Results show that communication, knowledge processing and reflective evaluation are the main factors affecting in-depth learning under the flipped classroom teaching context.

in-depth learning; flipped classroom; influencing factors; knowledge processing; strategy

G40-057

A

1009—8097（2018）12—0055—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.12.008

基金项目：本文为2018年度山西省高等学校教学改革创新项目（项目编号：J2018251）、山西师范大学现代文理学院2018年度质量工程课题“独立院校信息技术与课程深度融合模式的理论与应用研究”（项目编号：2018JG04）的阶段性研究成果。

李志河，副院长，教授，博士，研究方向为信息技术教育和深度学习，邮箱为381373449@qq.com。

2018年5月18日

编辑：小西