从生态学视角解读翻转课堂教学

时间：2024-05-07

冯玲娟王海燕

【摘要】

随着教育理念与信息技术的发展，翻转课堂已成为当前教育教学领域的研究热点与实践趋势。但翻转课堂作为“舶来品”，在我国的教育机制和环境中存在“水土不服”的现象。本文基于生态学视角解读翻转课堂教学系统，构建了生态化翻转课堂教学模型，分析了生态化翻转课堂教学模型中各个种群之间的关系，对构建本土化的翻转课堂教学系统提出了建议。

【关键词】生态学;翻转课堂;共生;本土化

【中图分类号】 G642.0 【文献标识码】 B 【文章编号】 1009—458x（2015）12—0027—06

一、引言

FCM是“Flipped Class Model”的简称，通常被翻译成“翻转课堂”“反转课堂”“颠倒课堂”或“翻转课堂教学模式” [1]，翻译虽稍有不同，但其核心都是：将传统的课内学习与课外学习进行颠倒，让学生在课前就通过相关设备对知识点进行自主学习，而在课堂上学生与教师之间互相交流、探讨、答疑解惑，以期更好地提高学习效果[2]。

随着近年的发展，翻转课堂已成为我国乃至全球教育界关注的热点，在2011年曾被加拿大《环球邮报》评为“影响课堂教学的重大技术变革”。翻转课堂于2007年开始出现，在2011年以后以其独特的优势迅速扩展至全球。客观地讲，翻转课堂通过改革传统课堂，使教学效果提升的幅度是显而易见的[3]。但翻转课堂在“入侵”到我国之后，受我国固有传统教育文化、教学条件的制约，实践效果并不明显。当前有必要对其进行本土化改进，寻找适合我国翻转课堂教学的发展路径。要实现翻转课堂的本土化，首先要解决这种新型教学模式与我国原有的教学机制、教学环境的“共生”问题。为了使翻转课堂适应目前我国的教育环境，我们可以从生态学视角出发，以其独特的生态发展论，剖析翻转课堂教学系统，从而找到翻转课堂与我国教育环境不同层次的契合点[4]。通过CNKI检索发现，翻转课堂的“水土不服”现象已经受到了我国学者的一定关注。本研究将把翻转课堂置于生态学系统理论中，以生态系统理论视角重新审视并优化翻转课堂系统，分析、协调生态主体之间以及主体与生态环境间的关系，以期为构建我国本土化的翻转课堂教学提供有益借鉴。

二、生态化翻转课堂

教学系统的构建

生态系统是由生物群落和非生物环境两部分组成。所谓群落，是指处于特定空间，具有直接或者间接关系的多种生物种群，通过有规律的组合而形成的结构单元。厘清种群之间的关系，可以更好地促进整个生态系统的平稳发展。本研究试图通过种群概念来构建生态环境下翻转课堂教学系统，探讨各个相关种群间的联系。

（一）生态化翻转课堂教学系统构成要素

生态学主要是研究探讨生物与生物之间、生物与其周边环境之间复杂关系的一门学科。鉴于此，我们可以将翻转课堂整个教学系统比作是一个微观的教育生态系统，这个系统主要由两部分组成：生态主体和生态环境。其中，教育生态系统主体包括物种、种群以及群落。物种的各自聚集形成种群，种群通过直接或间接的关系组成群落。生态环境主要指学生学习的环境。不同于传统课堂，翻转课堂的生态环境包括两部分，一部分是课外学生通过信息技术支持开展自主学习的环境，另一部分是课内学生与其他师生共同协作学习的课堂学习环境。

基于教育传播学观点，教学活动主要就是教学者将需要传授的教学内容通过相应的教学手段传递给受教育者的过程。在我国传统课堂教学过程中，教师主要通过讲授的形式将学习内容传递给学生。而翻转课堂教学模式主要是通过信息技术的支持将教学内容在课前提前传递给学生，课内通过讨论内化知识。教育传播是一个系统，这个系统由教育者、教育信息、受教育者以及教育媒体四部分组成[5]。笔者认为，在翻转课堂教学系统中，由于课前学习一般都在家中进行，家长也可进行适时参与，因此，笔者将翻转课堂教学系统要素和生态系统中的物种、种群以及群落的对应关系整理如表1。

表1 教学系统要素与生态系统主体的对应关系

[

生态系统教学系统

要素受教育者教育者教育信息

（处于云端）教育媒体督促者

（课外）物种学生

物种教师

物种教学资源

物种教学媒体

物种家长

物种种群学生

种群教师

种群教学资源

种群教学媒体

种群家长

种群群落教学群落 ]

（二）生态化翻转课堂系统的输入与输出

翻转课堂教学系统涉及网络教学生态系统和课堂教学生态系统，这两个系统均是开放的系统。一个生态系统想要保持平衡并达到可持续发展，就必然存在输入和输出，输入和输出的动态平衡是它的前提和保障。

输入：翻转课堂系统分为课前和课中，它们的学习环境各不相同。笔者依据课前和课中将翻转课堂分为两个阶段：第一个阶段是课前的输入，主要涉及学生、家长、教学媒体及教学资源种群。家长种群主要督促、辅助学生种群。笔者认为，家长种群在现实中可以根据学生的实际需要适时参与;第二个阶段是课中的输入，不同于传统的课堂教学形式，学生主要是分组讨论、协作学习。因此，课中的输入包括课堂主体（学生种群、教师种群）以及作为客体的教学媒体和教学资源种群。

输出：课前生态化系统学习的结果是输出增长了知识的学生和经验的家长，课中教学生态系统通过课堂教学输出提高了教学经验的教师和内化了知识的学生群体。教学媒体种群在课中生态系统中可以根据课堂需要，确定是否参与。

基于以上对翻转课堂各要素的分析，本研究构建的生态化翻转课堂教学系统模型，如图1所示。由于课前的家长种群及课中的教学媒体种群都是根据需要确定是否参与，因此以虚线表示。An代表单个个体，A n+1 表示通过一系列的活动之后有所变化的An。

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图1 生态化翻转课堂教学模型

三、生态化翻转课堂教学系统的分析

如图1所示，生态化翻转课堂系统主要包括两部分，课前和课中。

课前又包括三部分：输入、课前教学生态系统及输出。输入主要由家长An、教学媒体、期待学习知识的学生An、教学资源四个要素组成;课前教学生态系统由家长种群、学生种群、教学资源种群、教学媒体种群组成，这个教学系统的大环境是课外，通常我们认为是在家中，家长种群可以在适当的时间，适时督促学生种群充分利用教学媒体种群学习课前教学资源种群;输出主要包括经过辅助孩子学习增加了经验的家长A n+1和学习到知识的学生An+1 ，而教学媒体与教学资源主要用于辅助学习，基本无变化，原样输出。

经过学习课前知识，学生进入到翻转课堂的下一个环节：课堂学习。同样，这个教学环节也包括三部分：输入、课中教学生态系统以及输出。不同于传统课堂，翻转课堂课中学习的输入是已经在课外学习到一定知识的学生An+1、具有一定教学经验的教师An以及教学资源和根据课堂需要而使用的教学媒体;课中教学生态系统由学生种群、教师种群、教学资源种群和教学媒体种群组成。教师种群引导和帮助互相讨论学习的学生种群内化教学资源种群。在这个系统中，笔者认为教学媒体种群可以根据课堂学习的需要，参与课堂活动;经过课堂学习，系统的输出主要包括增长了教学经验的教师An+1和内化了知识的学生An+2。

虽然课前和课中属于两个阶段，但它们又是一个循环体，两个生态系统相互制约、紧密联系。课前学生学习知识，课中学生内化知识，教师根据对学生的了解，制作教学视频，帮助学生课前学习。实际上，不管是课前还是课中，教学过程其实就是一个系统的立体建构过程，在教学系统中，各个要素之间的关系是相互作用且复杂多变的。通过构建生态化教学系统，有助于促进和谐的、具有意义的可持续开展教学活动。为此，本研究把课前与课中的教学系统，也就是图1中的两个椭圆形各自看作一个群落，不同的教学群落包括不同的种群。课前教学群落主要包括学生种群、家长种群、教学媒体种群以及教学资源种群;课中教学群落含有学生种群、教师种群、教学资源种群和教学媒体种群。课前教学群落与课中教学群落共同组成教学群落。这两个群落具有以下两个共同特征：

（一）各个种群之间紧密联系、相互制约

无论是课前教学生态系统，还是课中教学生态系统，其中的各个种群之间都是紧密联系、互相影响的。除去根据具体需要可选择的课前教学生态系统中的家长种群和课中教学生态系统中的教学媒体种群，剩下的种群都是在对应环节中必须参与的，这些种群之间相互配合，共同维持着各自群落正常的“繁衍生息”。在这个过程中，任何种群之间的不配合，都会导致相对应的群落系统的“紊乱”，甚至是“坍塌”。

（二）各个种群在相应的生态环境中能实现深度交互

翻转课堂鼓励学生自主协作学习，学生种群在课前教学生态群落中，与教学媒体种群、教学资源种群进行深度交互，独立自主学习知识。在课中教学生态系统中，教师种群通过引导和帮助学生种群学习并内化资源种群。在整个过程中，种群之间通过深度交互促进知识（能量流）的流动，有利于教学生态系统的和谐发展。

四、生态化教学系统对构建本土化

翻转课堂的启示

翻转课堂是一个远渡重洋的“舶来品”，起源于美国。它利用现代技术对传统课堂教学进行前所未有的翻转，使学生课前学习知识，课中内化知识，教学效果明显提高[6]。毋庸置疑，翻转课堂是一种新型的教学模式，对于我国传统的教学方式以及教学环境来讲，它是一个外来 “物种”。要让其适应我国独特的教育生态系统，首先要解决其与我国的教学机制和教学环境“共生”的问题。而解决这种“共生”问题的核心在于使课前教学生态系统和课中教学生态系统稳定运转;课前教学生态系统是实现课中教学生态系统的基础，课中教学生态系统能够反馈、促进课前教学生态系统的有效实施。因此，保证两个生态系统相辅相成、互相促进，是实现整个翻转课堂教学生态系统稳定运转的前提。为了更加清楚地从生态学视角探讨具有本土化性质的翻转课堂教学，本研究进一步将课前和课中的教学活动详细列出，如图2所示。

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图2 生态化翻转课堂教学活动

翻转课堂从一开始就坚持秉承“以人为本、以学习者为一切学习活动的中心”的原则。其核心理念有以下两层意思：一是“让每位学生按照自己的步骤进行自主学习”，这个学习阶段对学生而言，是提升学习绩效的最根本保证，同时它也揭示出目前在信息技术支撑下的课堂学习的一般本质;二是提供互动的个性化指导，教师通过在课堂中观察或者通过管理平台监控，适时给予学生个性化指导[7]。无论是课前还是课中，生态化翻转课堂的“主体因子”都是学生种群。

（一）课前教学生态系统中的物种“共生”

课前教学生态系统主要包括学生种群、教学媒体种群、教学资源种群及家长种群之间的交互。在这个过程中，家长种群可以适当扮演督促角色，教学媒体种群只是作为一种教学资源种群的载体。因此，在课前教学生态系统中，主要应该解决学生种群和教学资源种群之间的“共生”问题。按照翻转课堂要求，学生要在课前自主学习教学资源，而由于教师讲学生听的灌输式教学模式在我国占主导地位，因此很多学生在自主学习时找不到方法，自控能力差。从教学资源种群角度讲，只有优质的教学资源才会抓住学生的注意力，激发学生学习的兴趣，从而找到自己的“栖息地”。

1. 遵循耐度定律、最适度原则，提高学生学习兴趣

耐度定律是谢尔福德（Shelford）于1911年提出的，他认为只有基于一个复杂的条件全盘存在，一种生物才可能生存下来，如果对这个复杂条件中的任何一项因子，改变其性质，使它的量值达到这个生物所能承受的阀值之外，那么这个生物就可能会消灭[8]。学生在学习过程中，要通过不断学到知识增强自己的学习成就感，从而提高学习兴趣和自主学习能力。但在实际中，对于所有教学来说这都是无法回避的难题。教学中学生的耐受度和承受力通常是有限的，比如，学生的注意力集中一般都有时间限制，超过这个限制或达不到时间应有的“度”，就会影响学生的学习效果。因此，为了能够最大适度地提高学生的学习兴趣，家长应该在学生学习过程中适时、适当提醒和督促学生。可以通过信息技术的强有力支持，设计出以任务驱动为导向的学习活动和资源，并通过情景化、趣味性的教学活动和教学资源，调动学生学习的主动性和积极性。

2. 打破花盆效应，开发多样、优质的学习资源

“花盆效应”顾名思义，就是对花卉的成长环境进行人为的控制，使农作物在局限的条件中生长，但如果使花卉脱离这种生长环境或者对于某个生长因子的阀值做调整，作物的生长则会受到限制甚至枯萎[9]。

由于我国目前大多数学校依然采用的是传统课堂授课方式，所以大部分教师觉得教材不更新，学习资源也就可以少更新、不及时更新，更甚者会长时间一成不变。这样一来，学习资源就会很容易局限于“花盆”中，且随着时间的推进，处于“花盆”中的学习资源会逐渐出现“老化”现象，进而进一步引发学生知识视野不宽、缺乏创新能力等不利现象。而在翻转课堂教学中，课前的教学资源（微课程）尤为重要，对于微课的设计制作应该采取“团队研究为主，教师个人设计为辅”的方式，团队研究可以督促教学者对资源进行深层次研究及更新，在一定程度上杜绝全民参与、微课质量参差不齐这一普遍现象，且对于教师来说既有自己的教学特色，也减轻了教学工作量。

（二）课中教学生态系统中的物种“共生”

如图2所示，在课中教学生态系统中，主要教学活动是学生种群在课堂上针对课前知识学习中所遇到的疑难点进行讨论，教师种群引导和帮助学生种群。而在我国课堂教学中，教师作为课堂主体一直处于支配者地位，学生处于服从者地位，这种教学关系明显不利于学生学习。而良好的师生关系，是促进学生有效学习的一个重要因素，同时也是生态系统长久不衰的基础。因此，在课中教学生态系统中，应该建立和谐民主的师生关系。另外，良好的课堂氛围对促进课堂教学也有积极的意义。

1. 遵循协同进化原理，建立良好的师生关系

协同进化是指两个相互作用的物种，在进化过程中相互适应、共同进化。在教育生态系统中，师生之间的关系并不是为了生存而必须展开激烈的斗争，相反他们是一种合作、协同的关系。在我国传统教学中，师生之间的不平等关系有碍于学生的健康发展，而良好的师生关系直接影响教学效果。因此，在课堂教学中，教师应该深刻意识到师生之间是平等的，教师是主导，学生是主体;在传道授业之时，要兼顾学习者的情感，注重师生之间的情感交流，让学生能够感觉到关心与平等，从而使课堂教学活动充满活力，以期达到良好的教学效果。

2. 因地制宜摆脱限制因子的束缚，增强课堂教学活力

所谓限制因子是指一些低于临界线或达到甚至超过生物耐受限度的因子[10]。相对于生态环境而言，教育生态环境由于有人的参与，所以存在很多不定性限制因子，这种限制因子会随着不同的环境及过程出现，一些在质性上有害的限制因子会在教育过程中起到一定的限制性副作用[11]。对于翻转课堂教学生态系统来说，不同的授课教师，不同的学习对象，不同的教学环境，限制因子也是相对不确定的。比如班级的规模、教师对于课前自学内容安排多少、课后作业布置多少以及课中讨论时间与练习时间的分配等，都存在量多会给学生造成压力，量少又达不到教学效果的问题。笔者认为，在教学过程中针对这类问题，教师可以根据课堂的实际情况，找准相关教学限制因子，结合实际进行分析，然后对症施策，排除某些限制因子，增加内部的协调和团结，减少干扰和障碍，从而提高整个课堂教学活动的活力。

（三）课前和课中两个生态系统相互促进，相互制约

采用系统论的相关观点以及系统分析的方法对翻转课堂教学生态系统进行深入分析，从中可以看出，翻转课堂教学生态系统是由阶段性的教学过程以及处于外界多维生态环境中的不同的生态因子构成的复杂关系网络。任何生态系统都不能脱离其他系统单独存在，教育生态系统是网络教学和传统课堂教学生态系统的母体，翻转课堂不同于传统的课堂教学以及单纯的网络学习，它作为一种新型的教学模式，课前和课中教学分别被置于网络教学和传统课堂教学系统中，三者之间的关系可由图3表示。

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图3 翻转课堂课前与课中教学生态系统之间的关系

对于翻转课堂生态学习环境的创设而言，信息技术的支持以及教学活动的设计，是两个极为重要的因素。这两个因素也是实现翻转课堂课前和课中教学生态系统相互促进的桥梁。在翻转课堂中，教师对于课前学习视频的制作以及发布、学生课前通过相关设备的学习都需要信息技术的支撑。而教学活动的设计是实现各个种群之间互相交互的关键。

1. 加强信息技术的支持

信息技术贯穿于翻转课堂的整个教学过程中。加强信息技术的支持，要求加大对教师信息素质的培训。在翻转课堂教学系统中，教师不仅要设计教学活动，而且要根据课堂中学生的反馈来设计和制作课前学习资源（微视频）。微资源的质量在一定程度上影响着学生的学习兴趣。对于我国大部分教师来说，虽然新课程改革已推行多年，但教师仍然是以传统教学方式教学。大部分教师对于信息技术在教学中的应用依然较为陌生，除了能简单制作ppt外，对于视频拍摄和剪辑加工很少涉猎。至于利用信息技术创设教学情境，为新型课堂教学提供数字化教学资源仍然有困难[12]。通过对教师培训的方式来改变教师旧观念、更新教学方法已被证实为是改变这种现状最行之有效的方法之一。

2. 加强教学活动的组织和设计

教学活动的有效开展是翻转课堂顺利进行的关键。作为教学者，教师需要根据学习任务安排组织学生进行自主学习，与其他同学进行交流探讨，开展协作学习，对学习成果进行展示及汇报。由于翻转课堂涉及课前知识的提前传授、课中知识的内化以及课后知识的巩固，因此教师可根据教学设施、学生特点、具体学科等实际情况，选择不同的教学策略灵活设计教学活动，务必使课前、课中及课后教学活动实现一体化。此外，以下两种工具或许可以帮助教师改进学生的学习活动环境：一个是Symbaloo （http：//www.sym-baloo.com/），作为一个导航网站，由于其拥有强大的、较为完善的数据库资源，已经越来越受学者们的欢迎，教师可以根据教学需要在该网上获取相关的资料。另一个是Diigo（Digest of Internet Information， Groups and Other Staff），它是一个网页书签工具，如今越来越多的高校教师可以通过该网站收集教学资料，更好地组织和设计教学活动。

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