基于DBR的翻转课堂教学应用研究

摘 要：针对翻转课堂的教学效果，本文以基于设计的研究为指导，在实际教学活动中通过对翻转课堂教学模式及活动的设计、实施、分析、再设计，从而重新构建翻转课堂教学模式，并在实践过程中形成一系列微课资源可供后续教学参考。研究表明，基于DBR的翻转课堂教学能够提高学习者的主动性和积极性，在实验教学中翻转课堂教学效果优于传统课堂。

关键词：基于设计的研究；翻转课堂；教学

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2015）19-0029-04

我国学者对于翻转课堂的研究主要集中于通过传统研究方法对翻转课堂的介绍、翻转课堂模式的探究、基于翻转课堂的教学设计以及对于微课制作等方面，有极个别的研究是以实证的角度探讨翻转课堂的教学效果。本文以基于设计的研究方法（Design-Based Research，简称DBR）探讨翻转课堂在教学实践中的应用效果，为翻转课堂教学实践者提供参考。

一、基本概念

1.基于设计的研究

在20世纪90年代初期，随着学习科学的崛起美国学者艾伦・柯林斯（Allan Collins）和安・布朗（Ann L Brown）提出了一种在真实的情景下以设计为中心的研究方法，这标志着基于设计的研究诞生。[1]随后基于设计的研究被广泛应用在教育领域。对于其概念，众说不一，但是基于设计的研究具有研究情景自然性，研究过程形成性，研究结果双重性的显著特征。因此，基于设计的研究即在自然的真实情景下，通过反复的设计、实施、评价和优化，最终取得理论和实践成果的研究与实践。

2.翻转课堂

2014地平线报告中指出，翻转课堂作为一种技术支持下的教学流程改变导致的新的教学模式，将在近期成为重要的研究领域。翻转课堂（Flipped Classroom）又称反转课堂或者颠倒课堂。之所以称之为翻转课堂是因为，它把“教师白天在教室上课，学生晚上回家做作业”的教学结构翻转过来，构建“学生白天在教室完成知识内化，晚上回家学习新知识”的教学结构，形成让学生在课堂上完成知识吸收与掌握的内化过程，在课堂外完成知识学习的新型课堂教学结构。[2]翻转课堂的实质就是把知识的吸收即传授过程放在教室外，让学生选择最适合自己的方式接受新知识，把知识内化的过程放在教室内，以便同学之间、师生之间有更多的沟通和交流从而达到知识的巩固和迁移。

二、基于DBR的翻转课堂研究设计

1.研究思路

如图1所示，以基于设计的研究过程理念构思研究框架。

首先，需要构建翻转课堂教学模式，并通过学习者和学习内容的分析设计教学内容和教学活动，在实施教学活动的过程中收集实验数据，对收集到的数据评价并分析是否需要改进教学，如果发现存在问题则需要完善原有的设计。整个过程在设计、实施、分析与再设计之间迭代循环，直至达到最佳时对研究成果推广应用。

2.学习者分析与学习需求分析

教学对象为2013级公共必修现代教育技术的学生，他们在智能发展上呈现出进一步成熟的特征，独立性较强，注意更为稳定，集中注意的范围也进一步扩大。通过访谈得知，学习者之前未系统学习过Photoshop，在学习Photoshop之前学习者在传统课堂上学习过动画设计软件Flash，但是学习效果并不理想，很多学习者反应对操作性任务的掌握不牢固。由此可见，在传统教学方式下学习者对于操作性任务的掌握并不理想。因此，尝试改变传统的教学方式，使用翻转课堂的教学方式让学习者学习平面设计软件。

3.学习内容分析与学习目标分析

学习内容与学习目标分析如表1所示，针对于教学内容培养学习者对Photoshop CS5操作的三种能力。其一，图像的分离抠取能力；其二，图像的色彩调整能力；其三，平面的设计能力。教学的重点是图层的运用，难点是通道和蒙版的运用。

4.基于DBR翻转课堂教学模式的实施

（1）基于DBR翻转课堂的教学模式设计

对于翻转课堂模式的研究，杰姬・格斯丁创建的翻转课堂教学模式，提供了一系列基于体验式学习周期和麦克卡西的4MAT教学模式的学习活动[3]美国富兰克林学者Robert Tabert经过多年反战课堂教学模式经验积累总结了翻转课堂实施结构模型。[4]在国内张金磊等教授对Robert Talbert翻转课堂结构进行了进一步的完善，构建了基于信息技术和活动学习支持的翻转课堂教学模式。[5]钟晓流等人将翻转课堂的教学理念和太极思想和布鲁姆教学目标分类理论相结合构建了太极式翻转课堂教学模式[6]。

如图2是在已有翻转课堂模式的指导下以信息技术环境为支撑，融合自主学习、协作探究和巩固练习构建的翻转课堂教学模式图。在课前，教师在分析学习者特征和学习内容的基础上，明确教学目标，并精心准备微视频资源，共享学习任务和学习资源。学习者在课前自定时间和步调观看微视频以及其他辅教学材料，并完成相关的学习任务。课中，教师一方面通过少量的测评掌握学习者在课前学习任务的完成情况。另一方面，解决学生课前学习过程中所产生的困惑并引导学生总结和提升学习内容。学习者在课堂活动中协作交流，在解决问题的过程中促进知识的内化。课后，教师引导学生对所学内容进行反思、总结和提升。学习者尝试使用所学知识解决实际当中的问题。整个教学活动离不开信息技术支持的学习环境。

（2）基于DBR翻转课堂教学模式的实施

将一个班52名学生作为实验组A与另外一个班52人作为对照组B。经调查两组学习者都未系统学习过平面设计，可认为前侧为一致的，A、B组教学内容和授课课时均一致。以A组为实验组进行基于设计的研究范式下的翻转课堂教学，B组为对照组进行传统授课。通过形成性评价和总结性评价的方式对教学效果进行评价。并且对A组作为独立研究对象，进行基于设计的研究范式下的翻转课堂教学，首先设计翻转课堂教学模式和教学活动，其次实施教学，并在实施过程中进行形成性评价，对评价结果进行反思，分析教学中出现的问题并找出关键问题作为完善原有设计的依据。在循环迭代过程，改善已有翻转课堂教学模式并期望能够得到一定的实践成果。

（3）基于DBR的翻转课堂模式的教学效果及评价

1）学习者作品成绩分析

经过一段时间的学习，每位学习者都使用Photoshop CS5制作一个期中作品，然后两名平面设计教师给学生作品打分。使用SPSS进行统计，计算其肯德尔和谐系数w=0.641，一致性较高。分析结果如表2所示。

由表2分析可得，传统课堂的教学方式比翻转教学方式教学效果更佳。这与实验假设相距甚远，据此对实验组对象进行问卷调查和访谈，分析造成问题的原因，并改善教学。

2）学习者调查问卷分析

问卷设计采用里克特五级量表，在题目设计上既有封闭式选择题又有开放性问答题，有利于更为全面获得调查对象的真实意愿。问卷是在固定时间和地点发放、填写并回收。发放问卷104份，回收104份，无效问卷1份。回收率为100%。

由表3可知，A组有54%的学生会在课前主动学习相关资料，与之相比B组只有34%会在课前主动学习相关资料。在及时完成作业和课后回顾教学资源方面，A组的学习者也领先于B组学习者，但是，在课前观看教学资源对于A组来说是必须应该完成的任务，在课前的自主学习阶段如果不能完成视频资源的学习以及课前练习任务，在课中阶段就无法顺利完成协作交流和探究学习。课前自主学习是翻转课堂能够顺利进行的基础，所以必须寻找问题的根源，并分析和改进教学方法。对此，通过问卷和访谈具体了解学习者在课前的学习情况。统计结果如图3所示。由此可见，影响课前自主学习的主要可控因素是课前的教学视频资源。由于，在课前准备教学视频阶段，教师是通过网络资源获得的与教学内容紧密相关教学视频，因此，教学视频的时间长短不一有些教学视频长达40分钟，并且视频资源之间的链接性不良，导致学习者学习兴趣低落主动性差。

针对上述问题，笔者尝试使用Camtasia studio v8.2.0软件录制教学视频，根据对学习内容的分析针对相应的教学目标制作5-15分钟的教学视频，在课前通过云存储和Web2.0工具共享微视频以及相关学习资源，并通过下载量和在群里的讨论状况监督学习者在课前的学习情况。

3）改进教学后的效果分析

通过对教学资源的改善，在后期教学的课堂学习阶段，学习者的交流互动发生了显著的变化。在学期末每位学习者都使用Photoshop CS5制作一个期末作品，然后两名平面设计教师给学生作品打分。使用SPSS进行统计，计算其肯德尔和谐系数w=0.61，一致性较高。分析结果如表4所示。

有表4可得，通过对教学资源的改善，实验组的教学效果明显优于对照组。但是，学生的作品成绩显示，在A组中个别学生的成绩远低于B组中学生的成绩最小值。这是因为，在翻转课堂的教学方式下需要学习者积极主动地参与学习活动，包括课前教学视频的观看等，如果学习者并没有完成知识学习阶段学习的学习，将会对知识内化阶段的学习造成影响。

由表5分析可得，实验组中不赞成翻转课堂教学方式的学生比重大于赞成的学习者。通过对主观性问题的统计发现，大多数学生都认为在这种教学方式下学习任务重而且在课堂之外花费的学习时间多，学习者更希望教师在课堂时间多讲。

除此之外，调查发现学习者喜欢通过观看微视频教学资源进行学习，而且大部分学习者希望微视频的时间在5～15分钟之间。

4）研究结果

研究表明，翻转课堂教学方式下的教学效果优于传统课堂下的教学效果，通过基于设计的研究范式在教学研究过程中的应用，不仅为避免在实践翻转课堂过程中出现的问题而提出了建议，还完善了翻转课堂教学模式，而且在改进教学的过程中制作了一系列的Photoshop微课资源可供后续教学实践者和学习者参考使用。由于本研究所选的课程是操作性较强的平面设计课程，因此得到的研究结论不一定适合所有课程，是否也适合其他课程的学习还需要进一步研究。

三、结论与反思

1.基于设计的研究方法是探究和创新教学模式的有力工具

把基于设计的研究界定为一种研究特定环境中的“学”与“教”的方法论来看，它立足于真实情景，通过迭代的分析、设计、发展和实施，在研究者与实践者共同合作的基础上提升教育实践，并产生与情景相关的设计原则与设计理论。[7]在教学模式的探究中以基于设计的研究为指导，不仅可以验证教学模式对于教学效果的影响，而且还可以在设计、实施、评价、再设计的过程中，完善和创新原有教学模式。

2.创建探究协作式学习环境是翻转课堂的核心

除了进行课堂上的实体互动之外还可以进行线上互动，教师可以显而易见地发现学习者存在的问题，需要时可以进行适当的个别指导。与此同时，由于课堂时间是有限的，教师不能顾及所有学习者，需要学生之间的互动与交流。教师更重要的任务是在课堂上创建探究协作式的学习环境，可以让学习者共同完成学习任务，让学生之间有更多的机会进行交流互动，在协作交流的过程中让学习者完成问题解决，促进知识的内化。在翻转课堂教学模式下，教师应该对传统的教室进行重新布局，打破原先“教师在上，学生在下”的格局，创造和谐平等的学习环境。[8]

3.制作微视频资源是翻转课堂的关键

在翻转课堂中，尽管可以用PPT、课前练习题等资源作为课前教学资源，但是，优质的微视频资源更能吸引学习者的注意力，更有利于学习者进行自主学习，所以微视频是不可或缺的教学资源。教学资源的目的是促进学习。[9]如果学生没有优质的课前学习资源，就需要花更多的时间和精力去完成课前学习任务，而且，学习效率也并不一定高，在课堂知识内化阶段也会出现很多问题。因此，在开展翻转课堂之前，教师就需要对学习者和学习内容进行分析，并根据教学目标设计和制作优质的教学视频以及其他辅助教学资源。

四、结束语

尽管翻转课堂在某些课程教学中相比传统教学具有一定的教学效果，然而还有一些问题需要进一步的研究，在翻转课堂教学中，学习者在课前需要高度的学习认知，这就需要考虑课堂教学的时间安排；翻转课堂在操作实验课程中具有一定的优势，然而在其他类课程中的教学效果还未知；翻转课堂教学中教师课前需做充分的准备，这无疑加重了教师的负担。总而言之，并不存在一种完美的教学模式适合所有的教学，[10]但是翻转课堂教学为信息时代教学提供了一种新思路。

参考文献：

[1]Design-Based Research Collective.Dssign-based research： An emerging paradigm for educational inquiry.Educational Researcher2003，32（1）：5-8.

[2]金陵.“翻转课堂”翻转了什么[J].中国信息技术教育，2012（9）：18.

[3]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）：61.

[4]Robert Talbert.Inverting the Linear Algebra Classroom[EB/OL].http：///dz0rbkpy6tam/inverting the linear algebra classroom.

[5]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012（4）：3.

[6]钟晓流，宋述强，焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究，2013（1）：61.

[7]Wang， F. and Michael J. H（2005） Research and Technology-Enhanced Learning Environments. Educational Technology， Research and Development.Vol.53，No.4 p.5-10.

[8]张金磊.“翻转课堂”教学模式的关键因素探析[J].中国远程教育，2013（10）：61-62.

[9]（美）贾纳斯泽乌斯基，（美）莫伦达主编；程东元，王小雪，刘雍潜等译.教育技术：定义与评析[M].北京：北京大学出版社，2010.10： 183.

[10]陈怡，赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究[J].现代教育技术，2014（2）：53.