基于IRT的有效学习的翻转课堂教学模式的构建

马玥璐 王平 谢姒 胡霞 宫黎明

【摘 要】 文章基于移动信息化翻转课堂的教学实践，以翻转课堂为契机，试图探讨翻转课堂教学的有效性问题。以《认知心理学》课程为例，运用统计学方法，基于IRT（项目反应理论），通过比较翻转课堂前后学生成绩差异等方法，发掘基于移动信息化翻转课堂的教学有效性的影响因素，得出翻转课堂教学中关于学生有效学习的影响因素，以期构建有效的翻转课堂教学模式。

【关键词】 移动信息化;翻转课堂;有效性

【中图分类号】 G642.0 【文献标识码】 A 【文章编号】 2096-4102（2021）03-0023-02

积极顺应“互联网+”时代的移动信息化发展，以学生为中心、学以致用为目的的翻转课堂形式的新型教学活动在国内外迅速发展起来。其中有关于翻转课堂教学模式的探讨（孙平爽，2020），也有关于翻转课堂教学效果评价的研究（徐俊武，2020）。另外还有关于翻转课堂与传统课堂对比研究（罗胡琴，2019）。

对于翻转课堂教学模式下的研究有集中在对学生的影响方面的（周曦，2020），也有研究证实翻转课堂对教学本身的有效性（李晓兰，2020），还有一些关于翻转课堂教学模式下形成性评价体系构建的研究（马玥璐等，2019）。

综上，对于翻转课堂教学的研究主要围绕教学的有效性进行探讨，即有效学习的问题，关于有效学习的翻转课堂教学模式的研究也应运而生（田苗，2019）。从学习策略、师生关系、课堂反馈、访谈互动等方面入手，都取得了一定的研究成果。对于有效性问题的量化研究，在心理测量领域已经有很多非常成熟的心理测量理论，其中IRT（Item Response Theory，项目反应理论）是继经典测验理论和概化理论之后的一个新测验理论。我国于20世纪80 年代率先由北京师范大学展开对IRT的研究，很多国家的教育行政机构、教育服务机构（如美国的ETS）、人事机构、军方和政府部门，都在应用IRT编制测验、建立题库和进行计算机自适应测验等应用。

国内外基于IRT在医学领域的测评有效性研究有叶增杰（2018）。在工程领域的测评有效性研究有Lizandra da Silva Menegona（2019）。在心理测量中的测评有效性研究有Alexandre Kieslich da Silva（2019）。对社会心理文化现象测评的有效性研究有Violeta J. Rodriguez（2019）。有在教育教学领域的测评有效性研究（齐宇歆，2018），也有对选拔人才测评的有效性研究（王天祺，2018），对测评体系的有效性研究（齐斌，2019）。

本文以教育测量学中的IRT為指导，以IRT模型估计软件IRTPRO2.1为开发工具，基于项目反应理论的三参数逻辑斯谛模型入手，从能力维度（潜在特质的空间维度）、项目特征曲线的形式和局部对立性三个方面对翻转课堂进行课前、课中和课后的数量特征及统计规律进行学生学习的有效性分析，以期构建基于IRT的有效学习的翻转课堂教学模式。

一、方法

（一）被试

所有“认知心理学”课程的心理学专业的学生。历届未实行翻转课堂教学的班级，从2003级到2016级共15个班级的“认知心理学”的学生成绩。2017级实行翻转课堂教学的心理学专业学生两个班的学生成绩。均为参加“认知心理学”期末考试的心理学专业的学生成绩。

（二）工具

SPSS15.0统计软件和项目反应理论模型估计软件IRTPRO2.1。

（三）程序

把所有“认知心理学”课程成绩都用项目反应理论模型估计软件IRTPRO2.1和SPSS软件进行统计。

二、结果

（一）翻转课堂前后的总平均成绩差异

由表1可见，采用了翻转课堂教学后的总平均成绩比未采用翻转课堂教学的历年的课程总平均成绩要高。

（二）基于IRT的数据分析与拟合检验

本次采用翻转课堂教学方法后，通过基于IRT的数据分析与拟合检验得出翻转课堂前后学生成绩总平均的置信系数。置信系数越大，说明学生成绩在翻转课堂前后的总平均差异越大，如图1。

（三）翻转课堂的教学效果分析

将翻转课堂前15个班的课程成绩总平均和翻转课堂后2个班的课程成绩总平均输入SPSS软件和IRTP软件得到被试的总平均成绩分布，如图2。

翻转课堂后总平均成绩显示，更多的学生成绩进入到良好水平，说明通过翻转课堂的教学方法，学生对知识的掌握更好，同样的试题，项目区分度在翻转课堂前后的不同学生群体上出现了差异，如图3和表2。

可见采取翻转课堂教学方法的教学效果是显著的。

（四）基于项目反应的翻转课堂教学后的学生成绩总平均特征分析

运用项目反应理论，以学生掌握知识水平和潜在学习能力等为基础，依据翻转课堂教学方法可行行假设，形成学生在翻转课堂教学方法实施下的学习能力特征曲线，如图4。

在翻转课堂教学条件下，项目反应理论IRT能估计出所测学生的掌握知识的能力范围内的估计差异和考试成绩函数，为翻转课堂教学的有效性奠定了理论和实践基础。

三、基于翻转课堂教学有效性模型的构建

构建翻转课堂有效性学习的模型如图5。

四、结论

翻转课堂教学方法优于传统的教学方法。翻转课堂教学促进了学生学习的有效性，构建有效的翻转课堂教学应是动态的、全方位的。

【参考文献】

[1]孙平爽.翻转课堂模式研究：定积分概念[J].国际公关，2020（12）：146-147.

[2]徐俊武.经济学大课堂教学中翻转课堂教学效果的定量评价[J].高教学刊，2020（17）：70-72，75.

[3]罗胡琴.学习通平台下基于OBE的大学英语翻转课堂教学与传统面授课堂教学的实证对比研究[J].科技视界，2019（21）：102-103，60.

[4]周曦.翻转课堂教学对大学生专业性求助态度影响的实证研究[J].中华医学教育探索杂志，2020，19（1）：73-77.

[5]李晓兰.实施翻转课堂提高高中体育舞蹈有效性研究[J].文体用品与科技，2020（11）：123-124.

[6]马玥璐，王平，谢姒，等.构建移动信息化翻转课堂教学模式下的形成性评价体系[J].科教文汇，2019（36）：57-58.

[7]田苗.多模态翻转课堂教学模式对大学生英语听力培养效果的实证研究[J].黑龙江高教研究，2019（11）：152-156.

[8]叶增杰.恶性肿瘤患者特质心理韧性量表的科学性考评[J].中华中医杂志，2018，33（5）：1833-1839.

[9]Lizandra da Silva Menegona， Silvana Ligia Vincenzi，Dalton Franclsco de Andrad，et al.An aircraft seat discomfort scale using item response theory[J].Applied Ergonomics，2019，77：1-8.

[10]Kieslich da Silva Alexandr，Reche Mateus，Lima Ana Flavia da Silva，et al.Assessment of the psychometric properties of the 17-and 6-item Hamilton Depression Rating Scales in major depressive disorder，bipolar depression and bipolar depression with miced features[J].Journal of Psychiatric Research，2019，108：84-89.

[11]齊宇歆.基于PISA的学习素养评价模式设计与实证研究：以郑州E中学初三数学为例[J].中国电化教育，2018（4）：72-81.

[12]王天祺.基于项目反应理论的中学生素质测评应用研究[J].科技风，2018（30）：215-216.

[13]齐斌.基于IRT的网络安全意识自适应测试技术[J].研究论文，2019，45（5）：436-443.