張國榮

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基于深度學習的翻轉課堂教學模式實踐*

張國榮

翻轉課堂是一種新興的課堂教學模式，它在結構和過程上都顛覆了傳統(tǒng)意義上的課堂教學，為現(xiàn)代教學改革注入了新的活力。文章在深度學習理論的指導下，依據(jù)美國學者Eric Jensen和LeAnn Nickelsen 提出的深度學習路線，運用翻轉課堂模式開展教學實踐研究，總結在翻轉課堂模式下使學習者達到深度學習的有效策略，對教學內容、教學方法和教學流程進行創(chuàng)新，以適應深度學習的要求。

翻轉課堂；深度學習；教學模式；教學實踐

翻轉課堂是一種不同于傳統(tǒng)的課堂教學方式，學生可以在家觀看視頻以替代教師的課堂講解,然后在課堂上，他們把精力集中在完成練習以及與教師和同伴的互動交流上。這種做法顛覆了傳統(tǒng)學?！罢n上教師講授、課后學生完成作業(yè)”的教學安排，收到了很好的教學效果，已引起國內外的廣泛關注。隨著翻轉課堂教學模式研究和實踐的深入開展，我們發(fā)現(xiàn)翻轉課堂并非僅僅是教學時空的變換，更需要對其教學內容、教學方法和教學流程進行創(chuàng)新，以適應深度學習的要求。因此，在深度學習理論的指導下，我們對翻轉課堂教學模式進行深入的研究和實踐，提出了基于深度學習的翻轉課堂基本流程及具體實施辦法。

一、深度學習翻轉課堂

(一)深度學習

深度學習是當代學習科學的重要概念，由美國學者Ference Marton和Roger Saljo在1976年聯(lián)名發(fā)表的《學習的本質區(qū)別：結果和過程》一文中提出。我國對深度學習的研究起步較晚，黎加厚等較早提出深度學習的概念，他們認為深度學習是在理解學習的基礎上，學習者能夠批判性地學習新的知識和思想，并將其融入已有的認知結構中，能夠在眾多的思想間進行聯(lián)系，并將已有知識遷移到新的情境中，作為決策和解決問題的一種學習方式。[1]與只是機械、被動地接受知識和孤立地存儲信息的膚淺學習相比，深度學習強調學習者積極主動和批判性地學習。因此，深度學習關注的是學習者學習的過程與狀態(tài)，對知識核心概念和原理的深層次理解，對學習意義和知識的協(xié)同建構。此后國內開展了一系列針對深度學習的相關學術研究。王永花按照學習者對知識理解和掌握的程度，將學習分為簡單學習和深度學習。[2]簡單學習的對象是一些基礎知識，除了機械記憶以外，不需要付出太多努力，通常是進行深度或復雜學習的開始或基礎。在我們的現(xiàn)實生活和工作中，大多數(shù)復雜事務的處理都需要靠深度學習來完成。王永花依據(jù)美國學者Eric Jensen和LeAnn Nickelsen 提出的深度學習路線，運用混合學習模式開展了教學實踐研究，總結了在混合學習模式下使學習者達到深度學習的有效策略，以期為傳統(tǒng)課堂面授教學與網(wǎng)絡在線學習尋找有效的結合點。[3]

通過對e-Learning環(huán)境深度學習的研究，段金菊等認為深度學習是現(xiàn)階段所要破解的e-Learning難題，在梳理e-Learning的現(xiàn)狀及主要問題的基礎之上，剖析了學習科學領域深度學習的重要性，以深度學習的內涵與特征、有意義學習是深度學習的主旨、高水平思維是深度學習的核心等理念為依據(jù)構建了e-Learning環(huán)境下深度學習分析模型，繼而又以此為據(jù)，對e-Learning深度學習的研究現(xiàn)狀進行述評。研究發(fā)現(xiàn)，為了進一步推動學習科學的發(fā)展，深度學習的研究必須在學習過程的評估與分析、情感體驗等方面進一步加強，在研究方法與研究視角方面進行多角度創(chuàng)新，研究應該更精細深入，多進行相關的量化研究，以充分利用學習評估技術對深度學習的現(xiàn)狀進行把脈。[4]

對深度學習進行理論研究的學者還有很多，其中較有代表性的是張浩等人的研究，張浩等概括深度學習的5個基本特征：注重批判理解、強調信息整合、促進知識建構、著意遷移運用、面向問題解決。[5]毫無疑問，深度學習理論對教學提出更高的要求，在此變化下，教學設計的目標、內容、策略、媒體及評價等要素在微觀層面上都會有相應變化，需要結合教學設計的相關理論框架和實踐驗證進行這些變化的問題求解。為此，張浩等基于深度學習的內涵與特征構建促進深度學習的教學設計框架，運用系統(tǒng)方法將深度學習理論與教學理論的原理轉化成教學目標、教學內容、教學方法和策略、教學評價等環(huán)節(jié)的具體計劃，建立教與學的系統(tǒng)過程。[6]

因此，深度學習是學習者通過對新知識的批判性分析和與原有知識的整合，形成對學習內容的理解，以便應用所學來解決問題，完成學習遷移，最終能以改變個人思想或行為的方式內化知識的一種學習，它通常指向的是批判性思維、抽象思維和創(chuàng)造性思維等高級思維。深度學習發(fā)生時大腦較為活躍，因此獲得的知識和技能也會理解、保持、應用得更好更持久。[7]

(二)翻轉課堂概述

翻轉課堂是一種新興的教學模式，在過去的幾年里已經(jīng)引起廣泛的重視。2011年翻轉課堂被加拿大著名媒體《環(huán)球郵報》評為自公元前2400年到現(xiàn)在影響課堂教學的重大技術變革之一。在美國新媒體聯(lián)盟(New Media Consortium，簡稱NMC)出版的《2014年地平線報告》(高等教育)中，翻轉課堂更是被列為影響學習、教學及創(chuàng)新研究的6項重要教育技術之一。

在國內，翻轉課堂最早在重慶聚奎中學發(fā)表在《中小學信息技術教育》上的文章被介紹引進。[8]之后關于翻轉課堂的研究開始出現(xiàn)在各種學術期刊上，翻轉課堂受到越來越多的關注。在中國知網(wǎng)高級檢索頁面(http://www.cnki.net)使用“翻轉課堂”為主題檢索CNKI的中國期刊數(shù)據(jù)庫，返回了五千多條相關記錄(檢索時間是2015年12月8日)，而這距離第一篇相關論文的發(fā)表才過去三年多時間。

翻轉課堂在國內的實驗是從中小學開始的，但隨著研究的深入，在大學也出現(xiàn)了很多研究實例。馬秀麟等把翻轉課堂應用于大學信息技術公共課的教學中，從調研翻轉課堂教學模式的概念、成功應用入手，并構建了有效的學習支持體系，采取了一定的流程控制手段，組織了教學實踐。最后，通過對這一教學實踐跟蹤、調查，對翻轉課堂教學模式的應用方式、作用范圍和局限性進行了分析和討論。[9]汪曉東等通過在教育技術學專業(yè)英語課程中的教學實驗，發(fā)現(xiàn)應用翻轉課堂能夠提高學生的學習成績并能提升學生對課程教學的認同度。通過單組實驗法，輔以問卷、訪談、案例等進行三角互證，提出了翻轉課堂在大學教學中應用的基本教學流程，并給出了具體操作的注意事項。[10]

當然，在翻轉課堂的教學實踐中，研究者也發(fā)現(xiàn)了一些問題。付小倩等認為，翻轉課堂對中國教育產(chǎn)生了巨大沖擊，但受教師素養(yǎng)欠缺、學生參與效果不佳、實施的支持條件不完善等各種復雜因素的制約，并未完全彰顯出其應有價值。中國教育實踐欲借助翻轉課堂達成“課堂”向“學堂”的真正轉型，仍需要提升教師的個人素養(yǎng)，為學生提供多角度、多層次、全方位的“腳手架”；激發(fā)學生的深度學習，促使其向“最近發(fā)展區(qū)”跨越，以及采用多種方法改善軟硬件設施，為翻轉課堂的實施提供更深層次、更持久的支持。[11]祝智庭等也對翻轉課堂的實踐進行了反思，他們認為，翻轉課堂實踐的教學流程逆序創(chuàng)新已成為國內外教育信息化熱點。教學流程的逆序創(chuàng)新帶來知識傳授的提前與知識內化的變化，其實踐本質是幫助學生實現(xiàn)深度學習、聚焦問題解決、培養(yǎng)高階思維能力。通過結合課堂教學主結構分析發(fā)現(xiàn)翻轉課堂實現(xiàn)了教學流程的顛覆，隨之引發(fā)師生角色的轉變，最終指向學生思維品質的提升。他們反思國內實踐現(xiàn)狀，微課在翻轉課堂中的應用、課前學生的“先學”質量、課內學生高階思維能力的培養(yǎng)、教師的專業(yè)素養(yǎng)儲備等均成為實踐面臨的難題，這些都說明翻轉課堂的順利實施有賴于一系列的準備。[12]

二、基于深度學習的翻轉課堂教學模式

一般認為，翻轉課堂起源于2007年科羅拉多州“林地公園高中”兩位教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯的教學實踐。伯格曼和薩姆斯發(fā)起翻轉課堂實驗時，起初專注于視頻創(chuàng)作，然而，他們很快就發(fā)現(xiàn)，更重要的是學生在教室里的活動，因為他們不再需要花大量的時間講授課程內容。伯格曼堅稱這才是翻轉課堂的關鍵，而不是視頻本身。他認為翻轉課堂不僅僅是一種有效的教學方式，還需要學生更深層次的理解和參與。翻轉課堂最重要的效果是讓教師離開講臺，課堂焦點不再是側重于信息傳播，課堂時間主要用來幫助學生解決困難的概念和擴展更深層次的學習。[13]

為了更好地在翻轉課堂模式下開展有效教學，并將課前學習與課中面授教學合理融合，使學習者達到深度學習，這里依據(jù)美國學者Eric Jensen和LeAnn Nickelsen 提出的深度學習路線(Deeper Learning Cycle，DELC)設計了具體的教學流程并在此基礎上開展實踐活動。根據(jù)王永花的研究介紹，深度學習路線(如圖1)包括下面幾個部分。[14]

(一)設計學習目標和學習內容

在學習之初，教師通過研究課程目標和課程內容，確定出概念、技能和要點問題，然后，根據(jù)知識的內聚學習順序，將相似或相關的對象安排在一起，從而能夠創(chuàng)造出有意義的教學單元和學習目標，將其呈現(xiàn)給學習者，使學習者在學習一開始就明確要努力的方向，這樣設計的學習內容和學習目標對學習者更有意義。通過為這些學習目標和教學單元創(chuàng)作問題，大腦會集中在更為重要的要點上。在教學上，教師必須始終懷有他們希望學生達到什么的指導思想，并為學習目標精心設計學習內容。

(二)對學習者進行預評估

預評估包括對學習者學習風格、學習偏好和先期知識的了解。預評估的過程讓教師更好地了解學習者，有助于教師確定學習起點并設計激發(fā)學生深度學習的差異化策略，以便更好地滿足他們的學習需要。教師在研究課程及學生的基礎上，確定學習者應掌握的知識、技能，確定教學目標，目標難度設定要適中。

(三)營造積極的學習文化

學生需要微妙的情緒平衡以順利地進行學習，無力的感情(厭煩、冷漠或超然)不是理想的情緒，有活力、輕松但靈敏的求知欲才是理想的學習狀態(tài)。為學生營造一個良好學習環(huán)境，有安全的學習環(huán)境、良好的生生關系、友好的師生關系，學生才能在乎學習，從而在后續(xù)的學習中能全身心地投入到學習中去，保持最佳的學習狀態(tài)。

(四)預備與激活先期知識，獲取新知識

學習就是將習得的新知識聯(lián)結到學習者現(xiàn)有的知識結構之上。根據(jù)預評估結果，教師采用多種途徑補充先期知識或激發(fā)學習者已有的背景知識，并在已有知識與新知識之間搭建橋梁，以便學生在已有知識與新知識間建立聯(lián)系，實現(xiàn)新舊知識的整合，使學生在理解的基礎上去學習。

(五)深度加工知識

在一定的教育背景中，學習者通過鞏固、轉換和內化等過程將原始信息加工成完整的、有意義的知識。要讓理解的新知識達到專家知識程度需要精細加工，使學習者不僅能闡述、解釋知識，更重要的是能應用和遷移，能在不同的實際場景中應用所學知識去解決問題，真正達到掌握的水平，即深度學習的目標。

(六)評價學習者的學習

評價和反饋在任何教學中都是必不可少的環(huán)節(jié)。評價貫穿整個學習過程，通過采用多元評價方式，如教師評價、同伴評價、自我評價等方式，適時地給予學生反饋，可以不斷修正精細加工，促進他們更深入地學習。

圖1　深度學習路線圖

深度學習路線其實就是一種學習策略，這個策略并非是固定不變的，教師可以根據(jù)學生的實際情況，知識背景，隨時進行調整。我們結合“課外自學+課內作業(yè)”的翻轉課堂教學模式，構建能夠促使學生深度學習的教學流程。如表1所示。

表1　基于深度學習的翻轉課堂教學流程

翻轉課堂一個重要的改變是課堂不再需要太多的講解，教學的內容學生在課前已經(jīng)通過視頻進行學習掌握了，所以，在課內階段，教師最主要的活動是組織學生完成小組作業(yè)或個人作業(yè)，并對作業(yè)中出現(xiàn)的問題進行個別輔導。當然，對于在課前提問較多的問題和教學內容中的重點難點，可以在課堂上進行統(tǒng)一講解。學生的主要活動則是通過小組協(xié)助，完成小組作業(yè)或個人作業(yè)，對作業(yè)中的問題跟同學面對面討論或向老師提問，最后小組代表上臺演示講解作品，接受其他同學的提問和評價。

深度學習能充分體現(xiàn)翻轉課堂中“教師主導作用，學生主體作用”的教學理念，調動學生的自主性、積極性，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)學生自主、探究、合作、討論的學習方式，讓學生對所學知識能深入的理解、掌握、應用，有利于學生自主學習能力及創(chuàng)新思維的形成。因此，在翻轉課堂的各個教學環(huán)節(jié)中，教師與學生之間的主要活動旨在激發(fā)學生的興趣，調動學生的主觀能動性，發(fā)揮學生的主體作用，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

三、基于深度學習的翻轉課堂教學模式實踐

本研究以美術學院的選修課“CSS網(wǎng)頁設計”課程為研究對象，在基于深度學習理論的指導下開展翻轉課堂教學實踐。課程網(wǎng)站(http://121.127.244.17/moodle/)借助Moodle學習管理平臺進行二次開發(fā)，使其適應教學的需要，能夠記錄觀察學生的學習情況，及時與學生進行協(xié)作交流學習，營造積極的學習環(huán)境，取得更好的教學效果。

(一)基于深度學習的翻轉課堂教學模式的實施

1.設計學習目標和學習內容

課程主要講解CSS層疊樣式表的基礎理論和實際運用技術，使學生對標準網(wǎng)頁制作體系有一個系統(tǒng)的了解，對網(wǎng)站的原理和特點、制作技術等相關內容有全面的領悟和感性認識，并掌握設計、制作簡單CSS標準網(wǎng)站的基本技能，從而滿足和適應信息化社會對大學生的基本素質的要求。由于教學課時只有32學時，所以我們把教學內容分成幾個相關的專題進行講解，每個專題制作了教學視頻，講解相關的知識點和案例，同時，在教學網(wǎng)站上也發(fā)布了學習目標和學習建議，使學生能夠明確要努力的方向和預期的學習結果，這些都將開啟學習者的深度思考，有助于深度學習。

美術學院學生基礎比較薄弱，特別是對代碼有恐懼感，因此我們精心組織教學內容，從最基礎的代碼講起，務求學生能夠透徹理解，打好基礎，而更多的內容則放在拓展學習部分，讓打好基礎、學有余力的同學自己學習，這樣能夠較好地解決學生基礎較差、基礎不同的情況。

2.對學習者進行預評估

由于學生基礎參差不齊，各種課外活動又常常占用學生的學習時間，我們在網(wǎng)站上公布每一次課的小作業(yè)，根據(jù)完成情況和論壇的活躍情況對學習情況進行預評估，了解到學習者對基本操作技能的掌握情況和學習偏好等。通過小測驗，學生可以檢驗自己的學習情況，做到心中有數(shù)，而投票調查和課程論壇則是教師及時了解學生學習情況的一個窗口，學生課后的反思也給了教師了解學生的一個地方，這些設計都方便了教師和學生的溝通，使教師能夠有效地對學生進行預評估。

3.營造積極的學習文化

為了營造積極的學習文化，我們在網(wǎng)站上設置了論壇模塊，而且還建立了QQ群。每年的課前調查都顯示，幾乎所有學生都擁有QQ號碼，并把上QQ作為自己最重要的互聯(lián)網(wǎng)應用之一。因此，選用QQ作為實施翻轉課堂的工具簡單方便，不會給教師、學生增加任何負擔。更重要的是，由于學生平時習慣登錄QQ軟件，利用QQ平臺可以提高學生的參與度，營造良好的師生關系。研究也表明，QQ群網(wǎng)絡平臺在教學中應用具有明顯的優(yōu)勢，它培養(yǎng)學生的學習興趣，激發(fā)學習的積極性；使有限的課堂教學無限擴張、延伸；加強師生交流，拉近彼此間的心理距離。在所有同學加入QQ群后，設立多名管理員，當教師不在線的時候管理員可以解答同學簡單的問題，有了QQ群，在看完教學視頻后有什么問題，可以在群上討論，解決不了或較為典型的問題，教師將在課堂上講解。群空間中的群共享可以存放練習時用的圖片，文字素材等學習資料。群論壇可以對各種問題進行分類討論。

4.預備與激活先期知識，獲取新知識

在基于翻轉課堂教學模式建立的網(wǎng)站上，學生通過“課程導學”可以鏈接打開每一課的教學內容?！白灾鲗W習”欄目提供了學習所需的講義、視頻、教案、小結等內容，“課堂學習”欄目提供了課堂需要完成的作業(yè)練習，教師總結的常見問題，拓展資源和過關測試。

學生通過觀看視頻來學習知識點和操作技巧，同時完成簡單的練習來檢查學習中存在的問題或不足。如遇到問題，可以通過面對面交談、QQ等方式向教師請教或與同學討論來解決，也可通過交流平臺提交給教師，以便教師在課堂上進行專題講解或組織討論。在每一次課結束后，則是完成修改課內的作業(yè)，并上傳到教學網(wǎng)站，有能力的同學再自己學習拓展資源。

5.深度加工知識

在翻轉課堂教學模式下，課堂是學生知識深度加工的場所。在課堂上，教師總結學生觀看視頻的情況，總結講解常見的問題，然后發(fā)布一個較為復雜的作業(yè)，要求學生分小組協(xié)作完成，最后每個小組選派代表為全體師生展示他們的作品，講解設計思路和創(chuàng)作過程；隨后便進入輕松的互動交流環(huán)節(jié)，學生們積極地對作品作出評價或提出建議，教師控制互動過程、調節(jié)互動氣氛；最后對該小組的作品及學習表現(xiàn)作出總結和具有指導意義的評價。由于每個學生都參與了主題活動的完成，對學習任務都有自己的想法和體驗，所以互動交流過程能夠積極主動，評價反饋中肯客觀。

由于課前學生已經(jīng)通過視頻學習了基本的課程內容，所以課堂有足夠的時間進行小組協(xié)作學習，學生能夠通過完成作業(yè)實現(xiàn)知識的遷移，通過討論和評判實現(xiàn)知識的內化，在民主、和諧、自覺互動的氣氛中，師生、生生間的思想碰撞不僅加強了情感的交流，更引發(fā)了學習者的深度思考。

6.評價學習者的學習

評價和反饋往往直接影響到學習者的學習態(tài)度、方式和結果，因此要通過恰當?shù)脑u價方式來衡量學生是否達到深度學習。在課堂上，教師通過小組的講解進行及時的評價，學生也能夠對其他小組進行評價；在課后，教師可以通過網(wǎng)站及時發(fā)布對每個學生的整體評價，及時提醒和鼓勵跟不上進度的同學更加積極地學習。

(二)基于深度學習的翻轉課堂教學模式的實施總結

翻轉課堂是指一種促使學生更加積極主動地參與課堂學習的教學模式，這種教學模式使學生能夠進行更高層次的學習并進行批判性思考。普遍認為，翻轉課堂的一個重要作用是能夠促使個性化學習，當學生掌握了一個知識點，他就會立即轉向下一個知識點的學習而不用等待同學；當學生覺得某個知識點難以消化時，他會堅持探究下去直到完全理解這個知識點，而不會在沒有準備好的情況下就盲目進入了下一階段的學習，從而造成時間的浪費。這種觀點認為，只要構建一個匯聚教學內容的資源中心，學習似乎就成為了一個運轉良好、能夠被完善管理的機器。但是現(xiàn)實情況往往并非如此，深度學習幾乎很少能夠這么輕易地被完善管理。

在基于深度學習的翻轉課堂教學模式中，教學不僅是講授已知的東西，更應該教會學生探究未知的東西，教學應該讓學生有能力回答未被解答的問題，也該讓學生去提出尚未提出過的問題，讓學生去理解這個復雜的世界。為此，教師需要帶領學生進入這個復雜的世界并幫助他們找到方向。翻轉課堂解放了課堂時間，所以學生和老師可以學著去面對這個世界的復雜性。學生在課堂上的學習方式發(fā)生了變化，他們不再機械地記錄老師的演講內容或者重復練習，而是進行同伴協(xié)作去解決棘手的問題，完成對知識的深加工。

四、結論

翻轉課堂教學已受到越來越多的關注，早期翻轉課堂強調學習流程的翻轉，學生在課前通過教學視頻自主學習，課堂上則在教師的指導下完成作業(yè)，進行個性化學習。然而，越來越多的研究認為，翻轉課堂不應該只是簡單地翻轉學習時空，而是應該強調教學方法和學習環(huán)境的改變，強調學習的應用和創(chuàng)新。翻轉課堂不應該看重將學習前移為課前視頻自學，而應該更重視課堂中發(fā)生的活動，為課堂教學建立適合深度學習的環(huán)境。文章依據(jù)深度學習路線，運用翻轉課堂模式開展教學實踐研究，總結在翻轉課堂模式下使學習者達到深度學習的有效策略，對教學內容、教學方法和教學流程進行創(chuàng)新，提出了基于深度學習的翻轉課堂基本流程及具體實施辦法，促進學生的深度學習。

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2015-12-08

張國榮，廣州美術學院藝術與人文學院副教授，碩士。(廣州/510260)

*本文系廣東省教育科研“十二五”規(guī)劃2012年度研究項目“藝術院校翻轉課堂教學模式研究與實踐”(2012JK190)的成果之一。