翻转你的教室,增加积极的学习和学生的参与
原文作者 Bethany B. Stone, Ph.D.
背景
像所有的技术一样,新的教学技术在过去的十年里发生了巨大的变化。一组这样的技术使得课堂捕捉成为可能,能够数字化地捕捉课堂上发生的事情。最初,课堂捕捉被用于帮助学生复习困难的课程材料,弥补缺课和在线课程(EDUCAUSE Learning Initiative, 2008)。这项技术还允许另一种应用:翻转课堂。“翻转”课堂使用课堂捕捉来记录教授讲课时的声音和屏幕活动。学生们在上课前观看这些录音,在课堂上腾出时间解决疑难问题,回答学生问题,让学生积极学习,并与日常生活建立联系。
伯格曼,奥弗迈尔和威利(2011)列出了“翻转”课堂的几个优点。最适合大学课堂的三个方面是:
- 终身学习者的发展:学生在技术的辅助下上课前学习内容。这种类型的知识获取,以及与之相关的计算机技能,是我们这个计算机驱动的社会中终身学习者使用的技能,但并非与生俱来。使用这种策略有助于发展这种技能。
- 增加对材料的投入:在课堂上,学生完成积极的学习练习,说明与材料相关的应用、含义和/或争议。这说明了材料在日常生活中的重要性,并帮助学生与主题建立联系。
- 增加学生和老师之间的互动:整个课堂都是学生在完成课堂活动时进行的对话。使用这种策略可以将焦点从房间的前面移开。它将教师从舞台上转移到与学生一对一的互动上。
许多教育家“发明”了这种课堂捕捉的应用,所以很难把功劳归于第一个。然而,翻转课堂在中学教育中开始得最广泛,特别是在两个高中化学老师乔纳森·伯格曼和亚伦·萨姆斯的教室里(伯格曼和萨姆斯,2012)。作为一种相对较新的教学策略,它的研究相对较少,尤其是在大学课堂上。这项技术能很好地融入大学环境吗?我们能达到多大的规模——在一个大型的讲座课程中行得通吗?
研究
这项研究在密苏里大学哥伦比亚分校的两门课程中进行。2010年春天,一个基因疾病课程被翻转。遗传疾病是一门为非理科生开设的3学分生物选修课。平均30名学生。遗传疾病专业的学生上这门课是因为他们对这个话题感兴趣;他们中的许多人都有或认识患有遗传疾病的家庭成员。在这个班上动机不是问题。
这项研究还包括2012年春季翻转的普通生物课。《普通生物学》是一门面向非理科生开设的生物入门课程。这是一门3学分的课程,每学期每节平均有400名学生。学生们带着不同程度的热情进入这个班级。他们中的许多人之前有过不好的经验,并且深信他们“不能”做科学。其他许多人只是想满足他们的学位要求。课程安排在上午8点。早上8点的出勤率一直比其他时间低15-20%,考试成绩也更低(数据未显示)。早起可能是这项研究的一个因素。
在这两门课程中,演讲材料都被录制成一段或多段简短(7-15分钟)的录音。学生上课前看了这些录音。学生们还获得了指定的阅读材料,动画(例如,参见http://www.biology.missouri.edu/courses/bio1010/life_organize.swf)和模拟(例如,参见http://atl.biology.missouri.edu/projects/stone/btb.html)。这些活动旨在涵盖科学概念并介绍内容的实际应用。学生们通过在线测验或带一个新闻故事、一个反思或其他一些产品来展示他们完成了这些活动。
一旦上了课,学生们就会用所学的知识来完成各种各样的课堂活动。活动范围包括拼图游戏、概念图、角色扮演练习、过去的试题、问题解决、案例研究、基于问题的学习、游戏和辩论。学生们通常以小组为单位,通常是两三个学生,每个学生单独写答案。也有时间回答学生的问题和疑难解答困难的概念。
本研究针对这一教学策略有三个研究问题:
1、翻转课堂会影响学生的学习吗?
2、翻转课堂会影响课堂出勤率吗?
3、学生对这种教学策略持什么态度?
学生的学习
为了衡量翻转课堂对学生学习的影响,我们将翻转课堂的考试和作业成绩与之前非翻转(对照)学期的成绩进行比较。同一位教授教授的所有学期涉及的研究内容和学习目标是相似的。对于普通生物课,控制学期也在上午8点上课。
在较小的遗传疾病类中,单元1和单元2采用翻转策略;第三单元不适合被翻转,但可以很好地作为内部控制。考试1和考试2的分数分别从对照学期的78.5%和77.5%上升到翻转学期的86.2%和90.0%。考试3没有显著性差异(图1)。
在较大的普通生物课上,翻转策略在整个学期中每周使用一次。考试1翻转组平均72.6%,对照组平均74.4%(图1),差异无统计学意义。在考试2中,翻转课程平均占74%,比对照学期的70.4%有统计学上的提高。作业也有明显的改善,翻转课程的平均成绩为82.14%,而控制课程的平均成绩为71.2%。
翻转学期的考试容易吗?为了回答这个问题,我评估了所有学期的考试。每个问题都使用bloom分类法进行分类和评分,与高层次的思考问题相比,基本的“知识”问题得分更少。使用这一策略,考试题目的平均“韧性”为2.0,而翻转课堂的平均“韧性”为3.1。在普通生物学方面,对照组的平均成绩为2.34分,而翻转组的平均成绩为3.15分。鉴于此,图1和图2中所示的改进分数很可能对学习有积极的影响,这是通过考试成绩来衡量的。
图1 -翻转考试和作业的平均成绩控制遗传疾病(A)和普通生物学(B)课程。
*基因疾病考试第3单元没有翻转。
出勤
对课堂捕捉的一个担忧是,如果所有内容都在网上,学生将不再上课。在对照学期,遗传疾病和普通生物学的平均出勤率分别为93.3%和74.6%,而翻转学期的平均出勤率为95.3%和80%。翻转课堂对出勤率没有负面影响。如果有什么,那就是改进了出勤率。
学生的态度
这种策略并不一定需要更多的学习时间,而是通过指导学生进行课外活动来最大化他们的工作时间。但学生们会这样认为吗?一个担忧是,他们可能把这种策略看作是“繁忙的工作”,或者他们“不得不学习”两倍的材料。学生的态度是通过一项选择题和自由回答问题的调查来评估的,该调查使用的是密苏里大学的在线问卷系统MoCAT。
遗传疾病课程的学生被要求完成以下陈述:“与传统教学方法相比,我认为lsquo;混合rsquo;教学模式(在线授课和课堂活动)hellip;hellip;9%的人用“既没有帮助也没有伤害我的学习”来完成陈述。剩下的91%回应道这种策略“提高了我的学习能力”。遗传病专业学生提供的其他自由反应包括:
-“我喜欢它创造了一个适合多种学习习惯的教学环境。”
-“我很高兴我们可以带着问题来上课,在教授的帮助下,我们可以自己完全理解信息。”
-“我喜欢它,因为它让我为上课和我们将要讨论的内容做好了准备。”
-“我觉得这些材料在我脑子里停留的时间越长,我就越想得真切。”
-“这是不同的,我喜欢它向我展示的教育体系正在演变的样子。”
-“我喜欢我们不用像我其他班的学生一样坐着听讲座。我们可以和教授或其他同学讨论这些信息。”
-“它让我们能够把课外学到的概念应用到课堂上的材料中。”
普通生物学的学生也进行了类似的调查。学生们被问及他们有多赞同关于翻转课堂教学策略的各种陈述。该项调查的结果摘要载于表1。大多数学生同意或强烈同意表明翻转教学策略取得积极成果的陈述。“强烈不同意”这些声明的人占少数。所有选择“强烈不同意”调查中一项或多项陈述的人,他们从未在课前做过指定的课前准备。他们通常对翻转课堂的工作或结构有抵触情绪。
除了调查,还比较了“翻转”和对照学期的退学率。在遗传疾病方面,没有一个学生在这两个学期退出这门课。然而,在普通生物学中,控制组的学生退学率为8.1%,而翻转组的学生退学率为3.6%。这种退学率的下降是翻转教学策略积极影响的另一种可能迹象,尽管还需要更多的重复才能真正确定翻转课堂是否会降低退学率。
表1 -学生对翻转课堂教学策略陈述的态度
陈述 |
强烈同意 |
同意 |
既不同意 也不反对 |
不同意 |
强烈不同意 |
“翻转课堂帮助我在整个单元里学习得更多。” |
24.3% |
43.2% |
16.2% |
10.8% |
5.4%* |
“这门课的翻转教学法帮助我学到的东西比我们直接上课学到的要多。” |
36.8% |
28.9% |
13.2% |
15.8% |
5.3%* |
“课堂实践作业帮助我确定了需要进一步学习的概念。” |
42.1% |
31.6% |
13.2% |
10.5% |
2.6%* |
“当其他学生和教授可以回答问题时,做一个活动是有帮助的。” |
45.9% |
37.8% |
10.8% |
5.4% |
0% |
“课堂练习作业帮助我在考试中做得更好。” |
42.1% |
18.4% |
18.4% |
13.2% |
7.9%* |
*所有选择“强烈反对”的学生都在调查中表示,他们在上课前从未完成指定的作业。 |
结论
来自这项研究的证据表明,在小的大学教室里,比如遗传疾病,翻转课堂可以带来巨大的学习收获和学生对学习过程的积极态度。学生们对课程的态度可能会增强这些收获。
在大型讲座/通识教育课程中,结果并没有那么显著,但也有一些改进。学生们在作业上的表现好于10%,在更难、更高水平的思考考试中也表现得好于或略好于其他学生。许多学生都同意这种说法,认为翻转课堂对他们的学习或课堂表现有积极的影响。
部分基于这项研究的结果,密苏里大学哥伦比亚分校生物科学系的教师正在重新设计普通生物学课程的多个部分。他们被选为密苏里州课程再设计计划的一部分。生物科学系提交的提案使用了“翻转”课堂设计,为学生创建在线学习模块,让他们在课前完成。本课程的未来学期-在不同的时间段提供-将提供更多关于翻转大型讲座课程的有效性的信息。
翻转课堂并非没有挑战。翻转课堂需要更多的工作和仔细的计划(EDUCAUSE, 2012)。这不仅要求教授为讲课做准备,而且还要求他或她安排一些学生的课外学习时间。另一个挑战是一些学生的抵制。即使有证据表明它的有效性,学生们也会抵制他们所认为的额外工作。我发现解决这个问题的最好策略是对学生开诚布公。在学期的第一天通知全班关于课程的翻转结构。向学生展示他们与之前的非翻转课堂相比的努力成果。这种教学策略的潜力令人兴奋。
总之,翻转课堂最令人兴奋的方面是无法衡量的。值得花费额外的时间和精力的是它给教室带来的能量。翻转课堂让老师有机会四处走动,倾听学生的意见和担忧。在翻转课堂中,教授不再站在教室的前面,而是坐在座位上与学生互动。
外文文献出处:28th Annual Conference on Distance Teaching amp; Learning
上下颠倒:翻转教室提高学生的学习能力
原文作者 Kathleen Fulton
专业 小学教育 学生姓名 范佳芯
指导老师姓名:朱清
从上世纪70年代的开放式教室到过去10年的“一人一电脑”计划,教育工作者以紧跟潮流、追逐最新创新而闻名。当下一个新事物——翻转课堂——出现在美国学校的走廊上时,老师、家长和教育评论家对此表示犹豫和怀疑,这并不奇怪。翻转课堂的“翻转”部分是指学生在家看或听课,在课堂上做“作业”。但这只是另一种时尚,还是一种值得保留的教学设计?
几年前由伍德兰公园的科学教师乔纳森·伯格曼和亚伦·萨姆斯开创在美国科罗拉多州的高中,翻转课堂现在有一个会议、几个网站和一个由3000多名教师组成的专业学习网络(参见参考资料,第17页)。伯格曼和萨姆斯还将在7月出版一本书,名为《翻转课堂:每天接触每一节课的每一个学生》(见第44页《有什么新鲜事》,请阅读伯格曼的观点/对位反应,第6页)。
明尼苏达州拜伦高中(BHS)的数学老师是最热心的支持者之一,该校曾获得2011年英特尔高中数学奖。他们的故事表明,至少对这群专
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Flip Your Classroom to Increase Active Learning and Student Engagement
Bethany B. Stone, Ph.D.
Associate Teaching Professor
University of Missouri – Columbia
Background
Like all technologies, new teaching technologies have changed dramatically over the last 10 years. A set of these technologies allows for lecture capture, the ability to digitally capture what is happening in the classroom. Initially lecture capture was used to help students review difficult course material, compensate for missing class, and in online courses (EDUCAUSE Learning Initiative, 2008). This technology also allowed for another application: the flipped classroom. “Flipping” a class uses lecture capture to record the voice and screen activity of a professor delivering the lecture. The students watch these recordings before coming to class, freeing up time in class for troubleshooting difficult concepts, answering student questions, engaging students in active learning, and creating connections to every-day life.
Bergmann, Overmeyer and Willie (2011) list several advantages for the “Flipped” classroom. Three of the most applicable for college classrooms are:
1. Development of life-long learners: Students learn content before coming to class with the aide of technology. This type of knowledge acquisition, and the computer skills associated with it, is a skill that life-long learners in our computer-driven society use, but are not born with. Using this strategy helps develop this skill.
2. Increased engagement in the material: During class, students complete active learning exercises that illustrate the applications, implications and/or controversies associated with the material. This illustrates the importance of the material into their everyday lives and helps students relate to the topic.
3. Increased interactions between students and faculty: Entire class periods are dedicated to conversations between the students as they complete the in-class activities. Using this strategy shifts the focus from the front of the room. It moves the faculty member from the stage to interacting one-on-one with the students.
Many educators “invented” this application of lecture capture, so it is difficult to give credit to the first. However, flipping the class started most broadly in secondary education, specifically in the classrooms of two high school chemistry teachers, Jonathan Bergmann and Aaron Sams (Bergmann and Sams, 2012). As a relatively new teaching strategy, it is not well researched, especially in college classrooms. Will this technique transfer well into the college environment? And how big can we go – will it work in a large lecture course?
This Study
This study was conducted in two courses at the University of Missouri – Columbia. In Spring, 2010, a Genetic Diseases course was flipped. Genetic Diseases is a 3-credit hour elective biology lecture course offered to non-science majors. It averages 30 students. Students in Genetic Diseases take the course because they are interested in the topic; many of them have or know a family member who has a genetic disorder. Motivation is not a problem in this class.
This study also included a General Biology class that was flipped in Spring, 2012. The General Biology course is an introductory biology course for non-science majors. It is a 3-credit lecture course and averages 400 students per section per semester. Students enter this class with various degrees of enthusiasm. Many of them have had poor prior experiences and are convinced they “canrsquo;t do” science. Many others are just looking to fulfill their degree requirements. Class was scheduled for 8 AM. Attendance at 8 AM is consistently 15-20% lower compared to other times and exam scores are also lower (data not shown). The early start may have been a factor in this study.
In both courses, lecture material was recorded into one or more short (7-15 minute) recordings. Students watched these recordings before coming to class. Students were also provided with assigned readings, animations (for example, see http://www.biology.missouri.edu/courses/bio1010/life_organized.swf), and simulations (for example, see http://atl.biology.missouri.edu/projects/stone/btb.html). These activities were designed to cover the scientific concepts and introduce real-world applications of the content.
Students demonstrated their completion of these activities via an online quiz or by bringing a news story, a reflection or some other product to class.
Once in class, students used the content they had learned to complete various in-class activities. Activities ranged from jigsaw exercises, concept maps, role-playing exercises, past exam questions, problem solving, case studies, problem-based learning, games and debates. Students generally worked in groups, usually of 2 or 3 students, and each student wrote their answers individually. There was also time to answer student questions and troubleshoot difficult concepts.
This study had three research questions regarding this teaching strategy:
1. Will “flipping” a class impact student learning?
2. Will “flipping” a class impact attendance in class?
3. What are student attitudes toward this teaching strategy?
Student Learning
To measure impact on student learning, exam and assignment scores in the “flipped” classes were compared to scores earned by students in previous non-flipped (control) semesters. The same professor taught all semesters involved in the study and the content and learning objectives were similar. For the General Biology class, the control semester was also taught at 8 AM.
In the smaller Genetic Diseases class, the flipping strategy was used during Units 1 and 2; U
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