一、引言。
2018年6月,教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議,會議強調加快建設高水平本科教育,全面提高人才培養能力,本科教育教育改革也不斷取得新的突破,探索混合教育、翻轉教室等在線結合的教育模式,引導學生自我管理、自主學習,激發求知慾,提高學習效率,提高自主學習能力混合教育主張課堂面對面教育和在線教育的整合設計、課堂內外學習活動的整合設計、教育為中心的教育和學為中心的自主學習、合作學習、探索學習等整合設計,以典型的混合教育翻轉課堂為例,學生課前自主學習和學生課堂的合作探索是兩個重要環節[1]。在線的學習以私人播放課的形式出現,不是一般意義上的課前預習和課後開展,而是必要的自主學習活動在線的課堂教學也不是傳統的課堂教學,而是以學生為中心的合作探索與師生交流因此,學生學習行為的考察不能遵循傳統的預習和複習、簡單的在線學習、傳統的教室教師和學生的交流、問題回答等行為分析的構想,必須構築面向混合教育生態的行為分析框架,在此基礎上考察相應的學習行為如何影響學習效果。探索這些學習行為的相互關係和對學習業績的影響,有助於更好地洞察、監視、指導和推進學生更有效的學習過程。
二、混合教育中的學習行為分析框架。
學習行為分析一直是混合教育的關注點之一。相關研究的重點有三點:一是集中在混合教育中的在線學習行為,韓錫斌等從學習平台自動收集師生行為數據,探索影響課堂學習行為的因素[2]郭芳俠等收集blackboard的在線學習行為數據,探索與學習效果的相關性[3]。二是專注於課堂學習行為,王秋月沿著課堂觀察法記錄學生的積極或被動的語言行為和動作行為,如積極回答問題、積極看黑板、被動回答問題、眼神交流等[4]。三是兼顧線上學習行為和課堂學習行為,王懷波認為高校混合學習情況下的學習行為包括分享、提問、回應、討論、練習等8種課堂學習行為,註冊、下載、評論、投稿、追加評論、活動參加、投稿作品等18種在線學習行為代相龍調查了學生課前學習行為,包括研讀學習任務單、制定、觀看視頻、ppt、文字等媒介,完成作業、檢查、整理提問等,以及課堂學習行為,包括提問、傾聽、思考答案、團隊合作學習、交流展示、反省等[6]。
顯然,混合教育狀況下的學習行為有教室內/教室外、在線/在線兩個維度。現有的研究是在技術路線上,或者直接應用網絡學習行為分析的框架,研究在線學習行為,或者應用一般課程行為分析的範圍來研究課程行為,或者兩者兼有。但是,如上所述,混合教育的在線學習和課堂學習與一般意義上的學習形式大不相同:課堂學習對合作探索要求更高,在線學習並不完全自主,與在線課程緊密結合,呈現出一定的剛性。因此,有必要根據混合教學過程重建的特點構建混合學習行為分析的框架。
混合式教學要進行學習流程的再造,背後隱藏著對深度學習的追求,以翻課為例,希望通過翻課讓學員從淺表學習走向深度學習[1],通過課堂上的積極探索和互動,實現深度知識內化和高級思維技能的獲取。但而,在中的認知吊頂現象顯而易見[7],目前學員更多的是在記憶、理解和應用等低層次認知方面表現良好,注重淺表學習,而在分析、評估、創意等高層次認知方面力不從心,難以走向深度學習。因此,在混合教育中,我們需要進一步區分學習效果,如區分淺表學習和深度學習,區分低級認知目標和高級認知目標達成等不同水平,更細緻地揭示不同學習行為的影響機制,更深入地探索教育的有效性,尋求優化和改善。
綜上所述,我們提出了混合學習行為的分析框架,如圖1所示。混合學習可分為課前、課中和課後三個學習階段,學習方式主要採用自主學習和合作學習,學習目標可分為低層次認知和高層次認知兩個層次,參考布魯姆教育目標分類修訂版,低層次目標指向了解、了解,而高層次目標指向應用、分析、評估和創造。一般來說,課前自主學習,更多地指向低級目標的實現,如基礎知識和基本原理的接受和理解,課堂合作探索通過學生質疑表達、應用轉移和問題解決,更多地指向高級目標的實現。
圖1混合學習行為分析框架。
需要說明的是,目標劃分不是淺層學習/深層學習,而是採用高低層目標,避免概念之爭。深度學習是現在的熱點,但是概念還不明確,有泛化的傾向,深度學習和淺度學習的區別大多也是基於布魯姆認知目標分類體系,比如bigggs認為[8],深度學習包括高水平和積極的認知加工,淺度學習採用低水平的認知加工,比如簡單的記憶和機械的記憶。國內學者也同意,深入學習強調高認知目標水平,強調學習過程中的反省和元認知,重視學習行為方面的高感情投入和高行為投入[9]。因此,採用高低級目標劃分更直接。
三、研究設計。
1.研究問題。
基於一學期的翻轉課堂教學,以混合學習行為分析框架,實證分析大學生混合學習行為如何發揮作用,最終影響不同層次的學習業績,如圖1所示。研究的意義有兩個。一是超越混合學習行為的拼盤式分析,回到混合學習框架分析各環節的內在要求和學生的學習行為表現,二是進一步區分學習業績,探索哪些學習行為是低級目標達成的重要預測變量,深入挖掘混合學習行為機制。研究問題如下:
(1)在混合教育中,大學生混合學習行為的整體表現如何?什麼樣的學習行為與學習業績(低級/高級)有顯著的關係?
(2)課前、課中、課後三個階段,與自主、合作兩種方式,不同階段不同學習方式的學習行為如何分別影響學習業績(低階/高階)?哪些行為是重要的預測變量。
2.混合教學情況。
本研究依託的課程為數據結構,教學目標在於學生理解線性表、棧、排隊、字串、樹木和圖紙等典型數據結構的概念、原理和規則,應用和設計算法解決實際問題。兩個層次的目標:低層次的目標,重視基礎知識和基本原理的理解高層次的目標,重視算法設計和問題的解決。高級目標一直是學生學習的弱點。教育採用翻轉教室的混合教育,實現低級目標,要求學生在課前自主學習的高級目標在課堂上實現,通過合作探索和問題解決(主要是算法設計任務)。
課前,一周前通過雨教室和嗶嗶聲視頻網站發布教育課件和教育微視頻,發布紙質指導方案,要求學生一周內完成自主學習,課前兩天通過雨教室提交學習中的困惑,教師整理自主學習中的疑問和困惑時間跨度共計15周。
3.研究過程和數據收集。
研究對象是大學教育技術專業的本科生,共36人,男5人,女31人。研究主要採用問卷調查方法。課程教學結束後周發送問卷進行調查。混合學習行為的問卷,縱向分為課前、課中、課後三個階段,圍繞學習任務調查相應的學習行為,如閱讀教材、觀看教學微視頻、完成輔導方案、記錄學習困惑、課後整理探索問題等。橫向涉及自主學習和合作學習。其中,自主學習行為參照國際通用的lassi學習策略量表中意願、技能和自導三個維度選項[10],合作學習行為參照夏雪梅基於合作要素的學生合作質量觀察表[11],共25個項目,李克特量表五級區分行為頻率,從頻繁到從不,包括課前行為10個項目,課前行為9個項目,課後行為6個項目。問卷信度檢測cronbach’sα為0.913。
混合學習行為表現的測定,一是面向學習過程,以陳述的方式反映學生在混合學習過程中的行為習慣,透視學生的學習投入程度,二是面向學習結果,充分利用過程評價的數據,取得學生的階段性行為結果,相關指標是(1)課前考試的成績(2)指導方案中學習中的困惑的質量評價。這些都是重要的流程性評數據,是學生自主學習階段學習行為表現的集中體現。
學習業績數據:(1)綜合學習業績,即期末筆試成績(100分)(2)低級學習業績,採用期末筆試中的選擇問題和判斷問題得分(38分)(3)高級學習業績,採用期末筆試中的算法設計問題得分(32分)。
四、研究分析和結果。
1.大學生混合學習行為的總體表現。
計算每個行為的得分率,從高到低排列如表1所示。首先,從高得分行為來看(得分率>;0.9),學生在課前自主學習非常認真,與學習資料,特別是微視頻的認知交流充分,在課堂上合作展示也能仔細聽同學的說明。從中等分數行為來看(0.7~0.9),大學生具有基本的自主學習能力。
認知策略、自我導向、資源管理等方面表現出良好的認知傾向和行為習慣,如集中注意力、做筆記、反思困惑、課後整理等。同時合作學習的意識也很強,也具備一定的合作溝通技巧。因此,學生對混合式教學是適應的,也具備了相應的自主學習能力。
從低得分率行為來看(得分率<0.7),一方面,學生課後的自主學習相對薄弱,疏於補習、複習以及進一步的應用拓展。另一方面,在知識建構與生成表達上也明顯不足,清晰地闡述基本原理和算法思想、將重要的內容講解給別人聽、對所學的知識進行梳理等行為的平均值均較低。
表1 學習行為表現從高到低分布。
2.高低階目標對應的學習行為差異。
哪些行為與學習績效有高度相關性?表2的陰影部分是那些對低高階目標都有積極影響的學習行為,分為兩類:一是合作學習行為,如「重要的內容和原理講給別人聽、勇於表達觀點、對合作問題解決貢獻程度」等;二是課後複習鞏固,如「課後整理探究題,及時複習、查漏補缺」等。對高階目標達成密切相關的行為有:完成導學案上的任務,自主學習時停下來思考或推衍,應用所學編程解決問題,拓展思考更多問題等;對低階目標達成密切相關的行為有:合理安排時間,對重要內容做筆記,主動持續地參與合作,列大綱梳理知識點等。由此可見:(1)合作中的表達分享與複習是決定學習績效的關鍵行為;(2)高階目標達成,依賴於自主學習時的同步練習行為、自主學習時的停頓與反覆行為、合作探究任務的完成以及學生進一步拓展閱讀的行為;(3)低階目標達成,與學生傳統的自主學習策略密切相關,如筆記技術、知識點梳理、時間管理等。
表2 學習行為與學習績效的相關性。
3.不同階段的學習行為與學習績效的相關性。
對課前、課中和課後的行為進行歸類,面向低階目標和高階目標達成,利用相關性分析,發現不同階段的學習行為與學習績效的相關性,如表3所示。整體上,低階目標與高階目標達成顯著相關(0.666**),低階是高階的基礎,高階是在低階目標基礎上的拓展應用和遷移。
表3 課前、中、後三階段學習行為與學習績效的相關性。
具體而言,首先,課前的學習行為與低高階目標的相關性都很高,其中,課前學習困惑質量與兩者的相關性非常顯著;課前測試與低階目標顯著相關,高於與高階目標的相關性;課前自主學習行為,側重於認知技能、自我導向等自主學習策略,對低階目標達成有一定影響,對高階目標達成的影響甚微。這意味著:(1)課前學習困惑質量是非常重要的行為表征,「提什麼樣的問題,哪些地方不懂」能反映學生自主學習的深度;(2)課前自主學習,側重於基礎知識和基本原理,側重於學生通過自學能夠掌握的內容,與低階目標更為一致;(3)大學生的自主學習策略對低階目標有影響明顯。其次,課中行為分為師生交互和同學合作,整體上與目標達成有顯著相關,但是師生交互與目標達成呈現不相關,課中同學合作的相關性更為顯著。最後,課後學習行為與高階目標的相關性高於低階目標,課後的複習整理、提升拓展等行為,與高階目標的達成顯著相關?
從自主學習行為與合作學習行為兩個維度,分別探索了與目標達成之間的相關性,如表4所示。其中,自主學習行為根據lassi量表維度細分為三個方面,其中,「信息加工、獲取新知」屬於認知策略維度,包含了「對重要內容做筆記、停下來思考、及時記錄困惑」等學習行為,與高階目標達成的相關性高於低階目標;「複習鞏固、應用拓展」屬於複習和遷移策略,包含了「整理探究案、編程解決算法問題、拓展思考」等行為,對高階目標的影響更大,而「自我導向、學習組織」維度側重於自我導向策略,包含了「合理安排時間、注意力集中、選擇安靜的環境」等行為,對目標達成影響不顯著。合作學習行為對高低階目標達成的影響均很顯著。總體而言,對於高階目標達成,複習鞏固、應用拓展的作用更大;對於低階目標達成,信息加工、獲取新知和合作學習的作用明顯,而學生的自我導向行為對學習效果沒有產生顯著影響。
表4 兩類學習行為與學習績效的相關性。
4.預測低高階目標達成的顯著學習行為。
哪些行為對低階目標達成度具有預測作用呢?在上述相關性分析的基礎上,我們選擇與低階目標達成有顯著相關的行為指標,通過逐步多元線性回歸的方法,得到回歸模型,如表5所示。擬合優度修正後r2=0.635,說明所列的因素可以解釋低階目標達成的63.5%的變化,且自變量和因變量之間存在顯著的線性關係(p<0.05)。其中,「課前學習困惑質量」和「課前測試」通過顯著性檢測,表明這兩個行為指標與「低階目標達成」在總體上存在顯著的線性關係,是重要的預測低階目標達成的變量,且根據beta值「課前測試」的影響程度比「課前學習困惑質量」稍大。而其他因素沒有通過檢測,意味著雖然與低階目標達成相關但並不一定構成線性關係。
因此,對於低階目標,可以構建回歸方程如下:
(x1:課前學習困惑質量;x2:課程測試)。
表5 低階目標達成的學習行為線性回歸模型。
同樣,哪些行為對高階目標達成有顯著的預測作用呢?通過多元線性回歸得到表6所示的回歸模型,擬合優度修正後r2=0.629,即所列的因素可以解釋高階目標達成的62.9%的變化(p值為0.000),說明自變量和因變量之間存在顯著的線性關係(p<0.05),其中,「課前學習困惑質量」「應用所學編程解決問題」「重要內容和原理講給別人聽」與高階目標呈現顯著線性關係,是重要的預測高階目標達成的變量,且根據beta值「課前學習困惑質量」對高階目標達成預測程度最大,其次是「應用所學編程解決問題」;其他因素雖與高階目標達成有相關,但未呈現出顯著的線性關係。
表6 高階目標達成的學習行為線性回歸模型。
對於高階目標,可構建回歸方程如下:
(x1:課前學習困惑質量;x3:應用所學編程解決問題;x4:重要的內容和原理講給別人聽)。
五、研究結論與討論。
(1)混合式教學中大學生的自主學習意識較強,也具備了一定的自主學習能力和合作學習能力,混合式教學是高等教育課堂教學的可行途徑。本研究認為,生趨於接受和適應翻轉課堂這種典型的混合式教學形式,對待課前自主學習的態度是十分認真的,都很重視課前自主學習和課堂上的合作探究,生在自主學習策略上處於中等水平,且研究中發現自我導向類行為對目標達成沒有多大影響,這一點與秦超等人的研究結果一致[12],而不是如一些研究所認為的學生自主學習能力不足影響翻轉課堂效果[13,14,15]。分析可能的原因,首先,翻轉課堂這一類混合式教學,是正式學習體系下的學習流程再造,其線上學習不是非正式學習里的自主學習或網絡學習,而是線上與線下深度整合框架下的學習,有非正式學習的彈性,同時又具有正式學習的剛性,同時在教學中設置了良好的的監控機制,如課前測試、學習困惑反饋、導學案檢查等,也能促進學生認真對待自主學習任務。其次,研究對象來自「211」大學,學生整體素質較高,且女生多,表現出較強的自主學習能力[16]。最後,與自主學習能力相比,還有其他一些更重要的因素,如先前認知水平、學習動機等對翻轉課堂效果影響更大。
(2)在翻轉課堂這種典型的混合式教學中,加強了課前的自主學習,但對課後的複習鞏固與應用拓展卻有所忽視。混合式教學中的流程再造是必然的,但是課前、課中、課後環節的任務設計與貫通平衡還需要進一步摸索。學生課前投入了大量的時間來獲取新知,一般學生在課前會花2~3小時甚至更多時間來完成自主學習任務,課後的投入就相對減少了。另外,對課前要求較高,且受課前測試約束;對課後的任務要求則較鬆散,不布置新的作業,只要求整理導學案和探究案,也缺少檢查機制。翻轉課堂很重視課前階段,同時將原本發生在課後作業環節的知識內化和應用遷移的任務移到課中合作解決,那麼,「翻轉後的課堂」其課後環節應該如何重新定位?本研究發現,課後的複習整理、拓展思考、編程實踐等學習行為與高階目標達成度顯著相關,因此,雖然通過對傳統課後作業任務的翻轉進一步地促進了理解和應用,但是知識的複習鞏固、應用拓展至劣構問題解決仍然需要學生有持續的投入。翻轉課堂並不能解決所有的課後任務,特別需要關注的是複習鞏固的學習行為引導,學生容易圍繞微視頻的「點」或「片段」進行信息加工與存儲,容易形成碎片化的知識,因此,講授中強化知識體系或者布置一些整理性的學習任務,如通過繪製概念圖的方式讓學生總結課前、課中學到的知識,引導學生整理和建構知識網絡[17],將變得十分必要。
(3)面向低階目標達成,首先,自主學習與合作學習共同發揮著作用,特別是課前自主學習行為與之相關性更高一些。時間管理、筆記策略、複習策略、知識點梳理等傳統自主學習策略對低階目標的達成有直接的影響;而合作探究中的表達與轉述、持續參與、貢獻觀點等合作行為也與低階目標達成高度相關。雖然學習任務設計上課前側重低階學習任務,課堂上合作探究聚焦高階的學習任務,顯然,這兩者是一致的,具有良好自主學習習慣的學生傾向於能夠更好地完成自主學習任務,在課中合作探究中也更積極主動;同時,兩者相互促進,低階目標是高階目標達成的基礎,高階任務的完成又促進了對基本概念、原理的進一步理解。其次,從三個階段來看,課前相關性最高,其次是課中、課後。這基本反映了翻轉課堂因「翻轉」而發生的第一次內化(課前)、第二次內化(課中)和第三次內化(課後)的規律,基本實現「翻轉」的意圖。
(4)面向高階目標達成,首先,合作學習行為和課後的自主學習與之相關性更高,特別是合作中的表達與分享、課後的應用遷移、複習、整理、拓展閱讀等行為。合作學習和複習給學生提供了再次加工信息的機會,合作中的複述、表達和質疑均作為精緻化加工策略而激發了其對知識的重組與建構,複習同樣如此,這進一步確認了教學中需要給學生提供更多知識建構的空間,好的合作探究能夠促進學生應用遷移行為的發生,促進問題解決等更高階目標的達成。其次,高階目標的達成更依賴於學生信息加工的深度。課前自主學習行為與那些傳統的筆記策略、時間管理等相關性不大,影響較大的是課前自主學習過程中思考的習慣、信息加工的深度和認知的投入,如課前自主學習經常停下來思考或推衍,導學案中任務完成(導學案設計以問題為線索引導學生思考)。這些自主學習行為直接指向了深度學習的一些行為習慣,與biggs的深度學習量表中所描述的深度策略具有高度的一致性[18],如拓展思考其他問題、投入很多時間反覆鑽研一個問題、確認完全理解所學知識等。因此,我們需要在教學策略設計中,充分引導學生的思考與認知投入,在導學案中設計好的問題、提示和任務,同時建議在教學微視頻中增加必要的互動元素,引導學生能夠在自主學習時停下來思考或推衍。
(5)要關注「課前學習中的困惑」,這是翻轉課堂的一個重要行為指標,它能夠反映學生課前自主學習思考的深度,反映學生的學習品質,不僅可以預測低階目標達成,更是高階目標達成的顯著預測變量。混合式教學中有很多過程性評價數據,對學習效果有一定的預測作用,如本研究中發現的與低階目標的達成高度相關的「課前學習困惑質量」「課前測試」這兩個行為表現。課前測的實踐價值已得到充分認可,但是「課前學習中的困惑」這一學習行為背後的價值還未被挖掘。其一,可以據此了解學生認知障礙,答疑解惑,以學定教;其二,圍繞「學習中的困惑」設計相應的活動,如南加州大學的翻轉課堂教學,要求學生把產生的問題發布在youtube上[19],通過學習共同體的相互解答或者自動答疑係統等,激發學生積極參與;其三,自主學習深度衡量的指標,是學生過程性評價的重要依據。針對學生課前自主學習完成後提交「學習中的困惑」這一行為進行深入分析,有望開發出新的關於深度學習評價的指標。
(6)合作學習鼓勵學生轉述和表達自己所學,這對高階目標達成有重要影響。但是,教學中發現小組中只有少部分學生可以「將重要的內容與原理講給別人聽」,大多數學生在知識建構與表達生成方面比較薄弱。合作探究環節面向高階目標,任務本身對學生有較大挑戰,不是每個學生都能在認知上真正參與進來,如何針對高階目標來設計合作學習過程,讓合作真正在小組每個成員之間發生,讓每個人都能在合作學習中受益,這是所面臨的教學法的巨大挑戰[20]。我們要探索新的合作機制來解決因成員認知不平衡帶來的參與不平衡問題;同時培養的合作意識和合作技能,唯其如此才能推進學習共同體走向有深度的交互與協作。
2018年6月,教育部召開新時代全國高等學校本科教育工作會議,會議強調加快建設高水平本科教育,全面提高人才培養能力,本科教育教育改革也不斷取得新的突破,探索混合教育、翻轉教室等在線結合的教育模式,引導學生自我管理、自主學習,激發求知慾,提高學習效率,提高自主學習能力混合教育主張課堂面對面教育和在線教育的整合設計、課堂內外學習活動的整合設計、教育為中心的教育和學為中心的自主學習、合作學習、探索學習等整合設計,以典型的混合教育翻轉課堂為例,學生課前自主學習和學生課堂的合作探索是兩個重要環節[1]。在線的學習以私人播放課的形式出現,不是一般意義上的課前預習和課後開展,而是必要的自主學習活動在線的課堂教學也不是傳統的課堂教學,而是以學生為中心的合作探索與師生交流因此,學生學習行為的考察不能遵循傳統的預習和複習、簡單的在線學習、傳統的教室教師和學生的交流、問題回答等行為分析的構想,必須構築面向混合教育生態的行為分析框架,在此基礎上考察相應的學習行為如何影響學習效果。探索這些學習行為的相互關係和對學習業績的影響,有助於更好地洞察、監視、指導和推進學生更有效的學習過程。
二、混合教育中的學習行為分析框架。
學習行為分析一直是混合教育的關注點之一。相關研究的重點有三點:一是集中在混合教育中的在線學習行為,韓錫斌等從學習平台自動收集師生行為數據,探索影響課堂學習行為的因素[2]郭芳俠等收集blackboard的在線學習行為數據,探索與學習效果的相關性[3]。二是專注於課堂學習行為,王秋月沿著課堂觀察法記錄學生的積極或被動的語言行為和動作行為,如積極回答問題、積極看黑板、被動回答問題、眼神交流等[4]。三是兼顧線上學習行為和課堂學習行為,王懷波認為高校混合學習情況下的學習行為包括分享、提問、回應、討論、練習等8種課堂學習行為,註冊、下載、評論、投稿、追加評論、活動參加、投稿作品等18種在線學習行為代相龍調查了學生課前學習行為,包括研讀學習任務單、制定、觀看視頻、ppt、文字等媒介,完成作業、檢查、整理提問等,以及課堂學習行為,包括提問、傾聽、思考答案、團隊合作學習、交流展示、反省等[6]。
顯然,混合教育狀況下的學習行為有教室內/教室外、在線/在線兩個維度。現有的研究是在技術路線上,或者直接應用網絡學習行為分析的框架,研究在線學習行為,或者應用一般課程行為分析的範圍來研究課程行為,或者兩者兼有。但是,如上所述,混合教育的在線學習和課堂學習與一般意義上的學習形式大不相同:課堂學習對合作探索要求更高,在線學習並不完全自主,與在線課程緊密結合,呈現出一定的剛性。因此,有必要根據混合教學過程重建的特點構建混合學習行為分析的框架。
混合式教學要進行學習流程的再造,背後隱藏著對深度學習的追求,以翻課為例,希望通過翻課讓學員從淺表學習走向深度學習[1],通過課堂上的積極探索和互動,實現深度知識內化和高級思維技能的獲取。但而,在中的認知吊頂現象顯而易見[7],目前學員更多的是在記憶、理解和應用等低層次認知方面表現良好,注重淺表學習,而在分析、評估、創意等高層次認知方面力不從心,難以走向深度學習。因此,在混合教育中,我們需要進一步區分學習效果,如區分淺表學習和深度學習,區分低級認知目標和高級認知目標達成等不同水平,更細緻地揭示不同學習行為的影響機制,更深入地探索教育的有效性,尋求優化和改善。
綜上所述,我們提出了混合學習行為的分析框架,如圖1所示。混合學習可分為課前、課中和課後三個學習階段,學習方式主要採用自主學習和合作學習,學習目標可分為低層次認知和高層次認知兩個層次,參考布魯姆教育目標分類修訂版,低層次目標指向了解、了解,而高層次目標指向應用、分析、評估和創造。一般來說,課前自主學習,更多地指向低級目標的實現,如基礎知識和基本原理的接受和理解,課堂合作探索通過學生質疑表達、應用轉移和問題解決,更多地指向高級目標的實現。
圖1混合學習行為分析框架。
需要說明的是,目標劃分不是淺層學習/深層學習,而是採用高低層目標,避免概念之爭。深度學習是現在的熱點,但是概念還不明確,有泛化的傾向,深度學習和淺度學習的區別大多也是基於布魯姆認知目標分類體系,比如bigggs認為[8],深度學習包括高水平和積極的認知加工,淺度學習採用低水平的認知加工,比如簡單的記憶和機械的記憶。國內學者也同意,深入學習強調高認知目標水平,強調學習過程中的反省和元認知,重視學習行為方面的高感情投入和高行為投入[9]。因此,採用高低級目標劃分更直接。
三、研究設計。
1.研究問題。
基於一學期的翻轉課堂教學,以混合學習行為分析框架,實證分析大學生混合學習行為如何發揮作用,最終影響不同層次的學習業績,如圖1所示。研究的意義有兩個。一是超越混合學習行為的拼盤式分析,回到混合學習框架分析各環節的內在要求和學生的學習行為表現,二是進一步區分學習業績,探索哪些學習行為是低級目標達成的重要預測變量,深入挖掘混合學習行為機制。研究問題如下:
(1)在混合教育中,大學生混合學習行為的整體表現如何?什麼樣的學習行為與學習業績(低級/高級)有顯著的關係?
(2)課前、課中、課後三個階段,與自主、合作兩種方式,不同階段不同學習方式的學習行為如何分別影響學習業績(低階/高階)?哪些行為是重要的預測變量。
2.混合教學情況。
本研究依託的課程為數據結構,教學目標在於學生理解線性表、棧、排隊、字串、樹木和圖紙等典型數據結構的概念、原理和規則,應用和設計算法解決實際問題。兩個層次的目標:低層次的目標,重視基礎知識和基本原理的理解高層次的目標,重視算法設計和問題的解決。高級目標一直是學生學習的弱點。教育採用翻轉教室的混合教育,實現低級目標,要求學生在課前自主學習的高級目標在課堂上實現,通過合作探索和問題解決(主要是算法設計任務)。
課前,一周前通過雨教室和嗶嗶聲視頻網站發布教育課件和教育微視頻,發布紙質指導方案,要求學生一周內完成自主學習,課前兩天通過雨教室提交學習中的困惑,教師整理自主學習中的疑問和困惑時間跨度共計15周。
3.研究過程和數據收集。
研究對象是大學教育技術專業的本科生,共36人,男5人,女31人。研究主要採用問卷調查方法。課程教學結束後周發送問卷進行調查。混合學習行為的問卷,縱向分為課前、課中、課後三個階段,圍繞學習任務調查相應的學習行為,如閱讀教材、觀看教學微視頻、完成輔導方案、記錄學習困惑、課後整理探索問題等。橫向涉及自主學習和合作學習。其中,自主學習行為參照國際通用的lassi學習策略量表中意願、技能和自導三個維度選項[10],合作學習行為參照夏雪梅基於合作要素的學生合作質量觀察表[11],共25個項目,李克特量表五級區分行為頻率,從頻繁到從不,包括課前行為10個項目,課前行為9個項目,課後行為6個項目。問卷信度檢測cronbach’sα為0.913。
混合學習行為表現的測定,一是面向學習過程,以陳述的方式反映學生在混合學習過程中的行為習慣,透視學生的學習投入程度,二是面向學習結果,充分利用過程評價的數據,取得學生的階段性行為結果,相關指標是(1)課前考試的成績(2)指導方案中學習中的困惑的質量評價。這些都是重要的流程性評數據,是學生自主學習階段學習行為表現的集中體現。
學習業績數據:(1)綜合學習業績,即期末筆試成績(100分)(2)低級學習業績,採用期末筆試中的選擇問題和判斷問題得分(38分)(3)高級學習業績,採用期末筆試中的算法設計問題得分(32分)。
四、研究分析和結果。
1.大學生混合學習行為的總體表現。
計算每個行為的得分率,從高到低排列如表1所示。首先,從高得分行為來看(得分率>;0.9),學生在課前自主學習非常認真,與學習資料,特別是微視頻的認知交流充分,在課堂上合作展示也能仔細聽同學的說明。從中等分數行為來看(0.7~0.9),大學生具有基本的自主學習能力。
認知策略、自我導向、資源管理等方面表現出良好的認知傾向和行為習慣,如集中注意力、做筆記、反思困惑、課後整理等。同時合作學習的意識也很強,也具備一定的合作溝通技巧。因此,學生對混合式教學是適應的,也具備了相應的自主學習能力。
從低得分率行為來看(得分率<0.7),一方面,學生課後的自主學習相對薄弱,疏於補習、複習以及進一步的應用拓展。另一方面,在知識建構與生成表達上也明顯不足,清晰地闡述基本原理和算法思想、將重要的內容講解給別人聽、對所學的知識進行梳理等行為的平均值均較低。
表1 學習行為表現從高到低分布。
2.高低階目標對應的學習行為差異。
哪些行為與學習績效有高度相關性?表2的陰影部分是那些對低高階目標都有積極影響的學習行為,分為兩類:一是合作學習行為,如「重要的內容和原理講給別人聽、勇於表達觀點、對合作問題解決貢獻程度」等;二是課後複習鞏固,如「課後整理探究題,及時複習、查漏補缺」等。對高階目標達成密切相關的行為有:完成導學案上的任務,自主學習時停下來思考或推衍,應用所學編程解決問題,拓展思考更多問題等;對低階目標達成密切相關的行為有:合理安排時間,對重要內容做筆記,主動持續地參與合作,列大綱梳理知識點等。由此可見:(1)合作中的表達分享與複習是決定學習績效的關鍵行為;(2)高階目標達成,依賴於自主學習時的同步練習行為、自主學習時的停頓與反覆行為、合作探究任務的完成以及學生進一步拓展閱讀的行為;(3)低階目標達成,與學生傳統的自主學習策略密切相關,如筆記技術、知識點梳理、時間管理等。
表2 學習行為與學習績效的相關性。
3.不同階段的學習行為與學習績效的相關性。
對課前、課中和課後的行為進行歸類,面向低階目標和高階目標達成,利用相關性分析,發現不同階段的學習行為與學習績效的相關性,如表3所示。整體上,低階目標與高階目標達成顯著相關(0.666**),低階是高階的基礎,高階是在低階目標基礎上的拓展應用和遷移。
表3 課前、中、後三階段學習行為與學習績效的相關性。
具體而言,首先,課前的學習行為與低高階目標的相關性都很高,其中,課前學習困惑質量與兩者的相關性非常顯著;課前測試與低階目標顯著相關,高於與高階目標的相關性;課前自主學習行為,側重於認知技能、自我導向等自主學習策略,對低階目標達成有一定影響,對高階目標達成的影響甚微。這意味著:(1)課前學習困惑質量是非常重要的行為表征,「提什麼樣的問題,哪些地方不懂」能反映學生自主學習的深度;(2)課前自主學習,側重於基礎知識和基本原理,側重於學生通過自學能夠掌握的內容,與低階目標更為一致;(3)大學生的自主學習策略對低階目標有影響明顯。其次,課中行為分為師生交互和同學合作,整體上與目標達成有顯著相關,但是師生交互與目標達成呈現不相關,課中同學合作的相關性更為顯著。最後,課後學習行為與高階目標的相關性高於低階目標,課後的複習整理、提升拓展等行為,與高階目標的達成顯著相關?
從自主學習行為與合作學習行為兩個維度,分別探索了與目標達成之間的相關性,如表4所示。其中,自主學習行為根據lassi量表維度細分為三個方面,其中,「信息加工、獲取新知」屬於認知策略維度,包含了「對重要內容做筆記、停下來思考、及時記錄困惑」等學習行為,與高階目標達成的相關性高於低階目標;「複習鞏固、應用拓展」屬於複習和遷移策略,包含了「整理探究案、編程解決算法問題、拓展思考」等行為,對高階目標的影響更大,而「自我導向、學習組織」維度側重於自我導向策略,包含了「合理安排時間、注意力集中、選擇安靜的環境」等行為,對目標達成影響不顯著。合作學習行為對高低階目標達成的影響均很顯著。總體而言,對於高階目標達成,複習鞏固、應用拓展的作用更大;對於低階目標達成,信息加工、獲取新知和合作學習的作用明顯,而學生的自我導向行為對學習效果沒有產生顯著影響。
表4 兩類學習行為與學習績效的相關性。
4.預測低高階目標達成的顯著學習行為。
哪些行為對低階目標達成度具有預測作用呢?在上述相關性分析的基礎上,我們選擇與低階目標達成有顯著相關的行為指標,通過逐步多元線性回歸的方法,得到回歸模型,如表5所示。擬合優度修正後r2=0.635,說明所列的因素可以解釋低階目標達成的63.5%的變化,且自變量和因變量之間存在顯著的線性關係(p<0.05)。其中,「課前學習困惑質量」和「課前測試」通過顯著性檢測,表明這兩個行為指標與「低階目標達成」在總體上存在顯著的線性關係,是重要的預測低階目標達成的變量,且根據beta值「課前測試」的影響程度比「課前學習困惑質量」稍大。而其他因素沒有通過檢測,意味著雖然與低階目標達成相關但並不一定構成線性關係。
因此,對於低階目標,可以構建回歸方程如下:
(x1:課前學習困惑質量;x2:課程測試)。
表5 低階目標達成的學習行為線性回歸模型。
同樣,哪些行為對高階目標達成有顯著的預測作用呢?通過多元線性回歸得到表6所示的回歸模型,擬合優度修正後r2=0.629,即所列的因素可以解釋高階目標達成的62.9%的變化(p值為0.000),說明自變量和因變量之間存在顯著的線性關係(p<0.05),其中,「課前學習困惑質量」「應用所學編程解決問題」「重要內容和原理講給別人聽」與高階目標呈現顯著線性關係,是重要的預測高階目標達成的變量,且根據beta值「課前學習困惑質量」對高階目標達成預測程度最大,其次是「應用所學編程解決問題」;其他因素雖與高階目標達成有相關,但未呈現出顯著的線性關係。
表6 高階目標達成的學習行為線性回歸模型。
對於高階目標,可構建回歸方程如下:
(x1:課前學習困惑質量;x3:應用所學編程解決問題;x4:重要的內容和原理講給別人聽)。
五、研究結論與討論。
(1)混合式教學中大學生的自主學習意識較強,也具備了一定的自主學習能力和合作學習能力,混合式教學是高等教育課堂教學的可行途徑。本研究認為,生趨於接受和適應翻轉課堂這種典型的混合式教學形式,對待課前自主學習的態度是十分認真的,都很重視課前自主學習和課堂上的合作探究,生在自主學習策略上處於中等水平,且研究中發現自我導向類行為對目標達成沒有多大影響,這一點與秦超等人的研究結果一致[12],而不是如一些研究所認為的學生自主學習能力不足影響翻轉課堂效果[13,14,15]。分析可能的原因,首先,翻轉課堂這一類混合式教學,是正式學習體系下的學習流程再造,其線上學習不是非正式學習里的自主學習或網絡學習,而是線上與線下深度整合框架下的學習,有非正式學習的彈性,同時又具有正式學習的剛性,同時在教學中設置了良好的的監控機制,如課前測試、學習困惑反饋、導學案檢查等,也能促進學生認真對待自主學習任務。其次,研究對象來自「211」大學,學生整體素質較高,且女生多,表現出較強的自主學習能力[16]。最後,與自主學習能力相比,還有其他一些更重要的因素,如先前認知水平、學習動機等對翻轉課堂效果影響更大。
(2)在翻轉課堂這種典型的混合式教學中,加強了課前的自主學習,但對課後的複習鞏固與應用拓展卻有所忽視。混合式教學中的流程再造是必然的,但是課前、課中、課後環節的任務設計與貫通平衡還需要進一步摸索。學生課前投入了大量的時間來獲取新知,一般學生在課前會花2~3小時甚至更多時間來完成自主學習任務,課後的投入就相對減少了。另外,對課前要求較高,且受課前測試約束;對課後的任務要求則較鬆散,不布置新的作業,只要求整理導學案和探究案,也缺少檢查機制。翻轉課堂很重視課前階段,同時將原本發生在課後作業環節的知識內化和應用遷移的任務移到課中合作解決,那麼,「翻轉後的課堂」其課後環節應該如何重新定位?本研究發現,課後的複習整理、拓展思考、編程實踐等學習行為與高階目標達成度顯著相關,因此,雖然通過對傳統課後作業任務的翻轉進一步地促進了理解和應用,但是知識的複習鞏固、應用拓展至劣構問題解決仍然需要學生有持續的投入。翻轉課堂並不能解決所有的課後任務,特別需要關注的是複習鞏固的學習行為引導,學生容易圍繞微視頻的「點」或「片段」進行信息加工與存儲,容易形成碎片化的知識,因此,講授中強化知識體系或者布置一些整理性的學習任務,如通過繪製概念圖的方式讓學生總結課前、課中學到的知識,引導學生整理和建構知識網絡[17],將變得十分必要。
(3)面向低階目標達成,首先,自主學習與合作學習共同發揮著作用,特別是課前自主學習行為與之相關性更高一些。時間管理、筆記策略、複習策略、知識點梳理等傳統自主學習策略對低階目標的達成有直接的影響;而合作探究中的表達與轉述、持續參與、貢獻觀點等合作行為也與低階目標達成高度相關。雖然學習任務設計上課前側重低階學習任務,課堂上合作探究聚焦高階的學習任務,顯然,這兩者是一致的,具有良好自主學習習慣的學生傾向於能夠更好地完成自主學習任務,在課中合作探究中也更積極主動;同時,兩者相互促進,低階目標是高階目標達成的基礎,高階任務的完成又促進了對基本概念、原理的進一步理解。其次,從三個階段來看,課前相關性最高,其次是課中、課後。這基本反映了翻轉課堂因「翻轉」而發生的第一次內化(課前)、第二次內化(課中)和第三次內化(課後)的規律,基本實現「翻轉」的意圖。
(4)面向高階目標達成,首先,合作學習行為和課後的自主學習與之相關性更高,特別是合作中的表達與分享、課後的應用遷移、複習、整理、拓展閱讀等行為。合作學習和複習給學生提供了再次加工信息的機會,合作中的複述、表達和質疑均作為精緻化加工策略而激發了其對知識的重組與建構,複習同樣如此,這進一步確認了教學中需要給學生提供更多知識建構的空間,好的合作探究能夠促進學生應用遷移行為的發生,促進問題解決等更高階目標的達成。其次,高階目標的達成更依賴於學生信息加工的深度。課前自主學習行為與那些傳統的筆記策略、時間管理等相關性不大,影響較大的是課前自主學習過程中思考的習慣、信息加工的深度和認知的投入,如課前自主學習經常停下來思考或推衍,導學案中任務完成(導學案設計以問題為線索引導學生思考)。這些自主學習行為直接指向了深度學習的一些行為習慣,與biggs的深度學習量表中所描述的深度策略具有高度的一致性[18],如拓展思考其他問題、投入很多時間反覆鑽研一個問題、確認完全理解所學知識等。因此,我們需要在教學策略設計中,充分引導學生的思考與認知投入,在導學案中設計好的問題、提示和任務,同時建議在教學微視頻中增加必要的互動元素,引導學生能夠在自主學習時停下來思考或推衍。
(5)要關注「課前學習中的困惑」,這是翻轉課堂的一個重要行為指標,它能夠反映學生課前自主學習思考的深度,反映學生的學習品質,不僅可以預測低階目標達成,更是高階目標達成的顯著預測變量。混合式教學中有很多過程性評價數據,對學習效果有一定的預測作用,如本研究中發現的與低階目標的達成高度相關的「課前學習困惑質量」「課前測試」這兩個行為表現。課前測的實踐價值已得到充分認可,但是「課前學習中的困惑」這一學習行為背後的價值還未被挖掘。其一,可以據此了解學生認知障礙,答疑解惑,以學定教;其二,圍繞「學習中的困惑」設計相應的活動,如南加州大學的翻轉課堂教學,要求學生把產生的問題發布在youtube上[19],通過學習共同體的相互解答或者自動答疑係統等,激發學生積極參與;其三,自主學習深度衡量的指標,是學生過程性評價的重要依據。針對學生課前自主學習完成後提交「學習中的困惑」這一行為進行深入分析,有望開發出新的關於深度學習評價的指標。
(6)合作學習鼓勵學生轉述和表達自己所學,這對高階目標達成有重要影響。但是,教學中發現小組中只有少部分學生可以「將重要的內容與原理講給別人聽」,大多數學生在知識建構與表達生成方面比較薄弱。合作探究環節面向高階目標,任務本身對學生有較大挑戰,不是每個學生都能在認知上真正參與進來,如何針對高階目標來設計合作學習過程,讓合作真正在小組每個成員之間發生,讓每個人都能在合作學習中受益,這是所面臨的教學法的巨大挑戰[20]。我們要探索新的合作機制來解決因成員認知不平衡帶來的參與不平衡問題;同時培養的合作意識和合作技能,唯其如此才能推進學習共同體走向有深度的交互與協作。