初中数学翻转课堂教学模式实施效果分析

经过近20天的翻转课堂教学实验，第三章中“一元一次方程”的教材讲解已经结束。笔者通过与学生交谈及观看学生的课前学习效果评价和课堂上的教学实录发现，相对于对照组来说，实验班学生在课堂中的交流协作更加积极主动，学生能够提出问题，敢于提出问题，课后的反思评价相对较为客观合理。通过包含衍生性问题的导学案，学生在课前能够带着问题对更深层次的知识点进行探究学习，不仅仅了解，更多的是理解。这样带着对学习内容的一定理解进入翻转课堂的课上教学环节，无论是对于教师的引导还是对学生自己、学生与学生之间的交流协作来讲都更加有效，能够激发学生的深度学习行为，从而促进深度学习的发生。

为了分析翻转课堂教学模式在初中数学课堂教学实验中的教学效果，笔者对实验班和对照班的考试成绩、课堂互动行为以及学习方式进行了分析；对实验班和对照班采用问卷的形式进行问卷调查，分析深度学习二维度八因子中各因子中的差异性是否显著；同时也对这两个班所执教的数学教师进行了访谈调查，辅助实施效果的分析，使研究结果更加准确。笔者通过收集实验班和对照班的学习成绩、记录的课堂互动视频以及实验班翻转课堂实施后深度学习状态三种不同类型的调查问卷的数据对学生的学业成就、课堂互动及学习方式的变化进行深度学习效果分析。

（一）学生测试成绩的分析

表5-5　实验班与对照组班学习成绩前测均值与T检验分析

在表5-5中，是否进行实验即是否进行了教学设计实施，“1”代表“是”，“0”代表“否”，“N”代表样本数量，“MD”代表得分平均数，“SD”代表标准差，“T”代表检验值，“P”代表Sig双侧值。通过数据分析得知，P＞0.05，表示实验班与对照班小学升初中的数学平均成绩差异不显著，两个班的数学初始水平相当，在同一水平线上。

表5-6　实验班与对照班学习成绩后测均值与T检验分析

通过表5-6的数据分析得出，P＞0.05，所以实验班与对照班在第三章章节测试中的数学平均成绩差异不显著，但实验班的整体平均分要高于对照班的整体平均分。

由于实验时间较短，章节测试涉及的知识点相对于期中期末考试来说还是较少，对于实验班和对照班成绩的分析存在一定影响，二者虽然不存在显著性差异，但是实验班在实验之后的成绩略好于对照组。

（二）课堂师生互动行为分析

在本轮翻转课堂实施过程中，笔者分别对实验班在实验未进行之前和实验进行中进行了课堂交互行为的记录与分析，在实验前选择了一堂正常的数学教学课进行取样分析，对实验进行中的六节数学课分别进行了课堂交互行为的记录和分析。课堂师生互动行为分析使用了顾小清教授的基于信息技术的互动分析编码系统。从具体课堂交互行为数据中可看出，实验之后实验班的学生语言较实验前明显增多，学生针对教学内容中的问题进行探讨的意愿和行为较强，占用的课堂时间也会增多。实验后的教师语言较实验前总体有所减少（实验前平均占70.56%，在实验进行中的第一堂课平均占54.37%），虽然有所减少，但是占比仍有将近一半，这是因为在研究中的研究群体为初中生，其主动掌控课堂和主动建构知识的能力相对不高，仍需要教师进行不断引导。但教师间接影响的语言增多，也就是说教师鼓励表扬、采纳或接受学生观点意见、向学生提出问题的行为增多，直接传授知识内容的语言减少了。

在弗兰德斯互动分析系统编码标准的指导下，由于视频编辑分析工作量较大，笔者在研究中将分割时间单位变为10秒记录一次课堂互动行为编码，通过所记录的编码进行数据统计与分析。通过课堂互动行为比率可以看出，在教学设计实验之前教师语言与学生语言在课堂教学环节中的比例大约为7∶2，在学生语言中学生被动应答与主动应答（包含主动提问）的比例大约为92∶4。由此可以看出，虽然该校实验班之前的教学模式为翻转课堂，但是仍是教师主导的课堂，课堂多为教师进行知识灌输的场所，课前学习大多数情况下只起到了预习的作用，这样的课堂互动行为也凸显了之前笔者所提到的在现阶段初中翻转课堂实施过程中存在的问题，也就是翻转课堂“换汤不换药”，虽然模式是翻转课堂教学模式，但是并没有达到翻转课堂想要达到的教学效果。

随着实验的进行，教师语言占比相比于实验之前呈下降趋势，最低达到了40.63%，教师语言又包含了直接影响和间接影响，直接影响表现为教师以直接语言大面积覆盖课堂时间，间接影响表现为教师通过问题或以提问的方式来引导学生的语言行为。通过实验之后的数据分析发现，教师直接影响的占比较实验前的89.89%有了一定程度的降低，最低达到了72.56%；间接影响占比较实验前的10.11%有了一定程度的提升，最高为25.96%。从这两项的数据变化中我们可以发现，在进行了教学设计的实验之后，教师语言占比下降，其中直接影响占比下降，间接影响占比上升，在教师语言层面中教师降低了语言比例，不再以教师讲述为主，将更多的语言放在了引导学生进行学习上。在学生语言方面，学生语言相比于实验之前呈上升趋势，最高达到了50.88%。学生语言又包含了学生主动应答、学生被动应答、学生主动提问和同伴讨论，这四个互动行为在实验之后都呈现出了不同程度的变化，总体表现为，实验之后课堂中学生主动应答远远高于学生被动应答，学生主动提问占比高于实验前，同伴讨论也同样高于实验前。从学生语言层面可以看出，在实验之后学生语言比例明显增加，教师逐渐将课堂的主动权交给学生，教学不再是课堂教师语言的大面积覆盖，教师将更多的时间花在教学设计和教学活动的安排上，由讲授者逐渐变为课堂的设计者和引导者，增强学生的语言互动行为。

另外，降低无意义的技术操作，避免课堂沉寂行为的发生，需要教师根据课堂活动的进行情况有针对性地对学生下一步要做什么进行引导。总体来说，教学设计实验实现了学生互动行为占比的提升，降低了教师讲授时间，实现了将更多的时间交给学生进行讨论和交流互动，让课堂交互行为更加以学生为中心，使交流更有目标、更加有效。学生在课堂中的互动行为比例增加，有利于促进深度学习行为的发生。无论是学生主动提问还是学生与同伴讨论，都能够提升学生独立思考和交流协作的能力，有利于培养其深度学习能力，加深其对知识的理解。

（三）学生调查问卷的分析

实验结束以后，笔者对实验班和对照班进行了问卷调查，使用比格斯的SPQ学习过程调查问卷。通过问卷调查的方式，从深度学习动机、深度学习策略、浅层学习动机和浅层学习策略四个维度八个因子出发，对实验组学生的学习效果进行效果分析。具体的问卷结构和使用方法在下文有详细介绍。

1.SPQ方法介绍

澳大利亚著名教育家比格斯把学习方式分为表层、深层和成就三类，于1987年设计了SPQ（研究过程方法）调查问卷法，采用数理统计方法，定量研究大学生和中学生的学习方法。早期的SPQ用于大专院校的学习方式研究，但现在经过修订，也有研究者用于中学生的学习方式研究。表5-7详细介绍了SPQ调查问卷对于学习方式的题型归纳。

表5-7　SPQ学习过程问卷题目分类

SPQ学习过程问卷有42个问题，一半用来评估学习策略，另一半用来评估学习动机。对应这些问答，以5分制来计算。得5分表示被调查者在学习过程中采用题目所描述的学习动机和策略，而得1分表示在学习过程中完全没有采用调查问卷中的学习动机和策略。每7个题目构成一组，分别表示表层式动机、表层式策略、深层式动机、深层式策略、成就式动机和成就式动机。得分越高，表明调查者在学习过程中采取的学习方式与调查越相似，否则反之。

在SPQ调查过程中，通常中学生并没有对调查问题进行深思熟虑的思考，因而统计的结果可能会有所差异，但足以定量描述学习方式与学习效果之间的关系。另外，随着时间和地点的不同，统计结果也会有所差异，但这种成绩和效果之间的相关关系也不会随时间和地点而变化。根据比格斯的研究结论，笔者发现浅层学习方法和学习效果呈负相关，而深层次和成就式的学习方法与学习效果成呈正相关。所以本书利用SPQ表来研究中学生翻转课堂学习方式，分析了中学生学习方式在翻转课堂环境下的深度情况。

2.问卷调查前期分析

已有研究表明，使用深度学习的方法能够带来高质量的学习效果，而能进行深度学习的学生在深层学习动机、学习投入和深度学习策略的应用方面与进行浅层学习的学生有显著差异。因此，本书从深层学习动机和深度学习策略两个方面对学生的深度学习现状进行问卷调查，使用问卷发放的形式，共回收问卷54份，有效问卷54份，采用七分制，七个分制对应由浅到深七个程度，1分表示该题目的描述“完全不像我”，7分表示该题目的描述“极为像我”。

3.SPQ学习过程调查问卷的设计与信效度检验

笔者利用SPQ学习过程调查问卷的性质，评判样本班学生在学习策略与学习动机层面的深度学习质量情况，所以对河南省新乡市二十二中学初一样本学生进行问卷调查研究，学科为数学。

（1）量表的修订

首先，对量表进行初步的修订，采用的方法是直接翻译比格斯“学习过程问卷”。考虑到中学生的认知水平和学习能力区别于大学生，所以没有选择R-SPQ-2F的修订版。这是因为该问卷包含了深度、浅层、成就三种学习方法，而义务教育阶段学生的成就策略与成就动机并不显著，不能够作为检验中学生深度学习的因素，所以该问卷更适合于大学生。笔者仍选用最初版本的二维度八因子的学习过程问卷，并根据实际的中学翻转课堂现实情况对于学习过程调查问卷进行了一部分问题的删除与语境的修改，使得问卷更贴合初中学生数学学习的特点，以便能更好地达到预期的调查效果。笔者对于题量也进行了调整，在确保各个维度问题量相等的情况下，将原问卷的42题缩减为34题，要求问卷填写者根据自己的实际情况选择对应的程度项。选项程度设置为七点量表，从非常不同意为1分到非常同意为7分，让学生根据层级和自身与问卷问题的契合程度选择相应的层级。

（2）修订后量表的信效度检验

①问卷的效度检验(www.xing528.com)

本书对修改后的学习过程问卷进行信效度检验。笔者将SPSS17作为统计分析工具，并使用“方差极大旋转法”对修订后的学习过程调查问卷进行主成分因子分析，根据分析结果归纳提取出8个因子。这8个因子分别为学习目标、记忆、学习范围、担心失败、学习承诺、关联、理解、内在兴趣。然后验证调查问卷的结构效度，发现问卷的效度较好，符合标准，能够进行下一步的测量。

②问卷的信度检验

本书对修订后的问卷主成分因子进行了描述性统计分析，以克朗巴哈阿尔法系数检验修订后问卷的信度。问卷主成分因子所表述的变量系数都达到了高于0.727常模的水平，最高的达到了0.82。通过检验结果（见表5-8），可以看出修订后问卷的结构信度较高。

表5-8　问卷的信度检验

对于修订的问卷，借鉴其他研究者对于学习过程问卷理论模型的研究，笔者使用AMOS21对这八个因子进行因素分析，以“学习策略”和“学习动机”两个因素对八因子进行聚类分析，与大多数问卷使用者的聚类结构相同，可以分为“深层学习”和“表层学习”，见表5-9。

表5-9问卷的结构

通过统计结果分析得出，用学习动机与学习策略这两个因素来分析修改后的SPQ，对于学生的学习方式的测量有着很好的效果。

本书采用修改后的SPQ对测量对象进行调查能够分析出学生所使用的不同学习方式，区分学生的学习方式是深层学习或是浅层学习。

（3）基于SPQ学习过程问卷的结果分析

运用SPSS17统计分析工具对问卷所得数据进行统计分析，对实验班和对照组的问卷数据首先进行正态分布检验（数据满足符合正态分布），然后进行深度学习方式维度的均值分析与T检验，其中控制变量为是否使用“促进深度学习的翻转课堂教学设计”。分析结果，如表5-10、表5-11、表5-12所示。在表5-10中N为样本数量，MD为均值，SD为标准差，P为T检验中Sig双侧值。

①内在兴趣（深度动机）

表5-10　内在兴趣维度中教学模式为变量的均值分析与T检验

统计后首先对实验班和对照班的得分进行均值分析，实验班在内在兴趣维度题目中得分均值为33.95，标准差值为2.772，对照班在内在兴趣维度题目中得分均值为30.94，标准差值为2.735，均值相对于实验班低了3.01，标准差值低了0.037，差距较大。从该类问卷题目的得分上来看，实验班在深度学习动机方面的得分要高于对照班，符合正态分布，对其进行独立样本的T检验，在内在兴趣维度中，P=0，P＜0.05，表示在翻转课堂教学模式下实验班和对照班的内在学习兴趣存在显著性差异，实验班的学生学习内在兴趣要高于对照班学生，又因为内在学习兴趣作为深度学习动机的因子，所以实验班学生的深度学习动机要优于对照班的学生。实验班在进行了促进深度学习的教学设计之后，相对于对照班的学生，更能够产生内在学习兴趣，萌发深度学习动机。由于翻转课堂的教学模式是以学生为中心的，深度学习是以理解为核心的，所以运用基于理解的导学案和课下教学微课辅助学生，让学生能够对学习目标和学习内容有更深层次的理解。

②学习目标（浅层动机）

表5-11　学习目标维度中教学模式为变量的均值分析与T检验

对实验班和对照班的得分进行均值分析可知，实验班在学习目标维度题目中得分均值为27.88，标准差为2.28，对照班在学习目标维度题目中得分均值为30.06，标准差值为2.625，均值相对于实验班高了2.18，差距较大。从该类问卷题目的得分上来看，对照班在浅层学习动机方面的得分要高于实验班，对该类数据进行正态分布检验，进行T检验，P=0P＜0.05，表示实验班的学生和对照班的学生在学习目标维度上存在显著性差异，对照班的学生相对于实验班的学生所表现的学习动机更处于浅层状态，但从均值得分中发现二者的均值得分相对来说都偏高。在该因子的研究中，由于研究对象为七年级学生，自主拟定学习目标的能力相对较弱，都存在学习目标不明确或缺失的情况，但在经过本实验之后，实验班的学习目标层面得分要好于对照组。

③理解（深层策略）

表5-12　理解维度中教学模式为变量的均值分析与T检验

在理解维度的数据分析结果讨论之前，我们要再强调一下在SPQ学习过程量表中“理解”是指学生根据自身经验去建构有关知识的意义，不仅仅代表理解知识的字面意思，更多是指能够关联原来学过的知识去理解新的知识。下面我们来对理解维度中的得分均值结果进行讨论，实验班在理解维度题目中得分均值为38.46，标准差值为2.209，对照班在学习目标维度题目中得分均值为30.88，标准差值为2.401，得分均值相对于翻转课堂样本班低了7.58，差距较大。从这项结果可以看出实验班的学生在深度学习策略方面得分优于对照班的学生。从T检验的结果来看，P=0.006，P＜0.05，表明翻转课堂教学班的学生与传统教学班的学生在深度学习策略理解层面存在显著性差异。数据表明，在实验之后实验班的学生自身知识建构能力相对于对照班的学生有了很大的提高，在深度学习策略方面有了一定的提升。

综上所述，在面向深度学习的翻转课堂教学设计实验前后，笔者对实验班分别进行了问卷调查，从深度学习动机以及深度学习策略层面进行分析与研究。经过实验后，实验班学生相对于之前更多地使用深度学习方式。