促进深度学习的翻转课堂教学模式构建与实践

胡 畔，刘凌波，雒锦洋

（佛山科学技术学院 人文与教育学院，广东 佛山 528000）

一、引言

在信息爆炸时代，知识更新迭代日益加速，数字化学习能力已经成为社会个体最基本的生存技能之一。高等教育对大学生的信息素养与自主探究学习能力也提出了更高要求。在当代大学生自主学习能力普遍偏弱的背景下，大学课程教学往往难以达成预定目标，进而影响高等教育人才培养质量。面对高校课堂教学的严峻现状，教育部2019 年印发《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》，要求“严格本科教育教学过程管理，淘汰‘水课’，打造‘金课’，合理提升学业挑战度、增加课程难度、拓展课程深度，切实提高课程教学质量”。［1］

当前，基于数字化学习平台开展“翻转课堂”成为高校课堂教学改革的重要方向。翻转课堂教学模式为高校课堂教学困境提供了新的思路，但实施过程中仍然面临诸多挑战。一方面，许多大学生自主学习能力差，在课前不能进行有效的信息加工与知识建构，进而导致课堂内的教学流于形式，无法达成有效的深度学习。另一方面，教师在翻转课堂学习过程提供的学习支持无法满足学生深度学习需求。因此，如何强化对学生课外自主学习过程的引导与监督，培养学生深度学习能力，是有效实施翻转课堂亟待解决的重要问题。

二、深度学习内涵及要求

（一）深度学习的内涵

深度学习概念涉及人工智能与认知科学两个领域，分别探讨类脑与人脑的信息处理过程与加工机制。人工智能领域的深度学习指通过人工神经网络模拟人脑的学习过程，借助人脑的多层抽象机制实现对大量数据的抽象表达。在认知科学领域，深度学习（Deeping Learning）的概念最早由Marton 与Saljo 在1976 年提出，是指根据学习者获取及加工信息的方式不同，按照布卢姆认知领域学习目标分类所对应的“记忆、理解、应用、分析、评价及创造”六个维度，将学习分为浅层和深度两种不同层次。［2］浅层学习的认知水平只停留在“记忆、理解”这两个层次，而深度学习的认知水平则对应后四个较高级的认知层次。

自深度学习概念提出以来，国内外学者从不同视角对其内涵进行解读。综合各学者观点，深度学习是建立在理解知识的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想与事实，建立新、旧知识之间的有机联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中作出决策和解决实际问题的学习。［3-5］深度学习是一种以提高学习能力、实践能力和创新能力为宗旨的学习方式，是在学习者强烈内在动机指引下的一种主动的、批判性的学习方式，也是实现有意义学习的有效方式。

（二）深度学习对学习者提出的能力要求

当前，我国高校课程普遍存在知识内容多、涉及范围广，但课时安排少的情况，这必然要求大学生利用更多课外时间自主探究学习，以达成有效地深度学习。因此，学生具备深度学习能力是决定大学课堂教学效果与教学质量的重要因素，也是高校课程教学的重要目标。

深度学习主要具有注重批判理解、强调信息整合、促进知识建构、着意迁移运用、面向问题解决等五个基本特征，［6］这也是对学习者提出的能力要求。当前，高等教育人才培养的目标决定了教学时间与空间不能仅仅局限在课堂之内。大学生在课外自主探究学习过程中，面对众多知识来源与海量信息时，首先必须具备批判性思维能力，对知识与信息进行筛选、评价，同时对知识进行组织、归纳与整合，主动建构知识，实现新旧知识的联系。其次，学生还要将知识进行迁移与应用，创造性解决实际问题。最后，要求学生能够对问题解决的过程与结果进行阐释与表达。能否准确表达所学知识既是对学习结果的检验，也是进一步反思与知识内化的过程。

（三）促进深度学习的翻转课堂对教师的要求

帮助学生达成深度学习，是翻转课堂的出发点与落脚点。以促进学生深度学习为目标，翻转课堂的有效实施对教师提出以下要求。首先，教师需要对教学内容进行精心筛选与组织，创设任务情境以激发学生的兴趣与求知欲，帮助学生在翻转课堂的初始阶段有效地参与进来。其次，教师需要准确分析评估学生学习能力，设置合理的学习目标，并提供有效的学习支架与资源支持，逐步引导学生深入探究。第三，教师需要建立全过程的学习监督与评价机制，引领学生学习方向，激发学生学习动力，及时发现学生遇到的问题并提供解决方案。第四，教师不仅要关注学生对知识的理解，更要关注学生对知识的迁移与应用，培养学生创造性解决问题能力。

三、促进深度学习的翻转课堂教学模式构建与活动设计

（一）促进深度学习的翻转课堂教学模式构建

翻转课堂的本质在于对学生学习能力的促进与培养，帮助学生学会“深度学习”。［7］大量实践表明，深度学习通常要求进行复杂的学习活动，传统课堂的时空环境是限制深度学习活动的重要因素之一。本研究从促进大学生深度学习视角出发，构建基于主题探究任务的翻转课堂教学模式，不仅仅要求课堂内与课堂外的教学活动翻转，也要求教师与学生的角色翻转，在充分延展课堂时空边界的同时，让学生成为知识的主动建构者与阐释者，而老师则是学生学习的引导者、组织者、资源提供者及学习伙伴，教学模式框架如图1 所示。

图1 促进深度学习的翻转课堂教学模式

学生在充当教师角色的情境下，不仅需要主动探究与理解知识，还需要思考如何向他人阐释知识，而理解与阐释学习内容的程度是深度学习的两个重要特征。［8］通常，在教学过程中“施教往往要比受教更能学到东西。施教能促使教师发掘对自己所教内容的思考”。［9］当学生以向他人阐明知识作为自身学习目标时，需要思考如何通过创造性的方法、活动实现对抽象、复杂知识的表征与阐释，这将有助于激活与调用学生的元认知能力，促使其进一步反思自身学习过程，改进学习策略与方法，并最终达成深度学习，即通过向他人输出知识促进自身知识的输入与内化。“教师角色”不仅有助于学生课前的自主学习，也能够促使学生在课堂内更加积极分享，主动回应他人的提问与质疑，进而对所学知识进一步反思与内化。

教师新角色的主要任务，将从如何向学生讲授知识转向如何引导、激励与支持学生自主学习。在课堂外，教师首先需要明晰目标任务，创设真实情境，激发学生自主学习动机；其次，为学生提供合适的自主学习资源、工具与策略，指引学生自主探究的方向与学习路径；最后，建立覆盖学习全过程、多维度的协作学习机制，帮助学生形成基于项目任务的学习共同体。在课堂内，教师需要创设有效的教学情境与活动，帮助学生进行知识迁移应用。同时，基于课前测评反馈设计有针对性的问题，通过提问、质疑、归纳总结等方式引导学生反思与创新，最终帮助学生达成深度学习。

（二）翻转课堂教学中的活动设计与支持策略

本研究以促进学生深度学习为教学目标，以超星慕课作为教学支持平台，设计灵活的教学流程与多样化的学习策略。在课前，通过自主探究、协作讨论、互评互测等活动促进学生知识建构；在课内，通过小组讨论、组间交叉讨论、作品展示汇报等活动，给予学生充分的机会进行阐述和表达，最终促成学生对知识的深度认知。翻转课堂具体活动流程如图2 所示。

图2 翻转课堂教学活动设计

1.课前探究学习

课程开始前，教师根据知识性质与任务难度的不同，将探究任务分为自主探究任务和协作探究任务两类。自主探究任务目标通常较为聚焦，知识内容具有一定深度，要求学生更多独立思考，教师通过慕课平台提供相应的教学资源与工具支持。协作探究任务目标通常较为开放，知识内容具有一定广度，要求学生以小组形式进行广泛的知识信息检索、筛选和组织归纳。

2.课前测验与评估

完成课前探究学习后，学生需要提交学习成果与作品，并编制针对所学内容的评测试题。教师先对学生提交的成果作品进行评估；同时，基于全体学生汇聚形成的试题库，编制课前测验试题，对学生课前学习情况进行诊断；最后根据评估诊断结果设计课堂教学内容与活动形式。

3.课堂分组讨论

课堂分组讨论分为固定小组讨论与交叉分组讨论。对于协作探究任务，课前已经完成了固定小组讨论并形成了共同成果；对于个人探究任务，小组成员在课前独立自主学习，在课内进行固定小组讨论。

当固定小组形成共同学习成果后，再进行交叉分组讨论，固定小组转换为交叉分组如图3 所示。交叉分组讨论要求每个学生在限定时间内，用最精练简洁的语言，向其他小组成员阐释本小组学习成果，并对其他小组的成果进行讨论与评价。交叉分组讨论既给予每个学生充分的表达机会，又能够让全体学生的思想与观点进行充分的交流与碰撞，帮助学生在对知识理解的基础上进一步分析、评价与创新。

图3 分组讨论与交叉分组

4.展示汇报与总结深化

依据小组讨论与互评结果，选择部分优秀案例进行展示汇报。同时，教师对展示汇报中出现的知识遗漏与知识偏差进行补充与纠正，确保学生知识结构的准确、完整；对重、难点知识进一步深入剖析，加深学生对核心知识的理解；最后进行课堂内容的全面总结。

5.教学平台与工具支持

翻转课堂依托超星慕课在线课程平台及对应应用软件开展，学生可以进行在线课程学习、作业提交、在线测试、分组讨论与互相评价等；教师可以发布课程资源、作业任务、测评考试等。同时，学生还使用思维导图、概念图等工具进行知识整理与可视化表征，既有利于加深对知识的理解，又有利于与同伴交流分享。

四、翻转课堂实践与效果分析

（一）课程教学实施方案

本研究选择教育技术学专业课程“学习科学与技术”开展课堂教学，该课程内容交叉性强、信息容量大、知识覆盖面广，涉及信息技术、脑科学、认知科学、心理学、计算机科学等多个学科领域。同时，该课程的一个重要教学目标就是教授学生掌握学习理论、方法与技术，提升学习者学习能力。因此，选择“学习科学与技术”开展翻转课堂教学实践，探讨如何通过主题探究促进大学生深度学习的策略与方法，对于高校课堂教学创新改革具有重要参考价值与示范意义。该课程翻转课堂教学实施可以分为教学准备、学习技术与工具、学习科学理论、反思总结四个阶段，具体安排如图4 所示。

图4 “学习科学与技术”课程实施计划

在课程开始前，教师需要进行充分的准备，包括设计主题探究任务、制作并上传教学资源、发布任务、管理班级与学习小组等；同时，还需要设计并构建好课堂教学活动及评价机制等。在课程实施的初始阶段，需要逐步帮助学生掌握相关学习工具、技术与方法。学习工具包括团队协作与项目管理工具，文献管理工具等；学习技术与方法包括可视化学习技术、文献信息检索方法等。当学生掌握一定的自学工具与策略后，选择合适的主题内容开展翻转课堂教学。最后，通过总结回顾等形式帮助学生对课程内容进行全面疏理，同时，对翻转课堂的教学过程进行总结，促进学生进一步反思并提升其学习能力。

（二）实施效果调查分析

1.课程满意度调查

研究选择某高校教育技术学专业2018 级、2020 级、2021 级三个年级的大一学生开展三轮翻转课堂教学行动研究，不断对课程教学模式、教学过程与教学资源进行优化改进。同时，从“教学内容与资源满意度”、“教学过程满意度”和“教学效果满意度”三个维度，采用李克特量表计分法设计问卷，对三个年级共162 名学生的课程满意度进行问卷调查，问卷描述性统计结果如表1 所示。

表1 翻转课堂满意度调查描述性统计

如表1 所示，三个年级全体学生对翻转课堂教学内容与资源、教学过程、教学效果的满意度均值都在4.3 以上，表明学生对该教学模式的整体满意度较高。在教学内容与资源方面，不断对探究任务主题进行调整，优化任务内容，明确任务界限，学生对翻转课堂探究任务主题的满意度逐年提升。同时，由于课前测试试题库的共建扩充与不断优化，学生对测验试题内容的满意度显著提升。在教学过程方面，通过加入成员对小组成果贡献的互评等，规范与完善小组协作探究机制，学生对小组协作与课前测验环节的满意度逐年增加。同时，全体学生对课堂交叉分组讨论环节的满意度均值达4.5 以上。在教学效果方面，学生普遍认同翻转课堂能够提高自身学习能力，促进知识深度理解。

2.深度学习效果调查

本研究参照“混合学习环境下大学生深度学习评价量表”，［10］从深度学习动机、投入、策略和结果四个维度编制量表，对2021 级30 名学生在翻转课堂开展前、后的深度学习情况进行调查。结果显示，后测中学习动机、投入、策略和结果四项因子的得分均值均高于前测，且四项因子在前后测中均存在显著性差异，表明该翻转课堂教学能够有效提升学生深度学习能力。

结合问卷题项具体分析翻转课堂对学生深度学习的影响，在深度学习动机方面，学生自主学习时体验到的快乐与满足感，以及面对困难任务挑战时的兴奋感都显著增强。在深度学习投入方面，学生在课前自主学习与协作学习上投入时间的意愿显著增强，参与团队协作学习与课堂讨论的积极性明显提高。在深度学习策略方面，学生整体上具备了提出与分析问题，批判性地学习新知，创造性解决问题的学习方法与技巧。在深度学习结果方面，学生的自主学习能力、信息获取与筛选能力、批判性思考能力、口头和书面表达能力、与他人合作的能力等都有显著提升，并且学习自信心与兴趣明显增强。

小结

本研究探讨并构建一种强调师生角色转换，以促进学生深度学习为目标的翻转课堂教学模式，基于特定学生、课程及教学平台开展教学实践，研究结果具有一定参考价值。然而，翻转课堂中学生能否达成有效的深度学习涉及诸多因素，将本研究构建的教学模式在其它课程中推广应用时，需要考虑学生认知能力、课程内容性质等方面存在的差异性，对教学活动与教学流程等进行调整，并进一步探究其应用效果。