国外翻转课堂研究的热点、主题和发展趋势

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  摘  要: 文章以Web of Science数据库收录的1575篇相关文献为研究样本,借助BICOMB、UCINET等工具,对国外翻转课堂研究的热点、主题、发展趋势等进行宏观分析。研究发现,国外对翻转课堂的研究正处于发展期,具有重视实证研究、研究主题具体、聚焦教学实效、重点在大学教育等显著特点,并形成“四大”研究群体。借鉴国外经验,文章最后提出了改善国内研究的建议。
  关键词: 翻转课堂;国外;热点;主题;知识图谱
  中图分类号: G434    文献标识码: A    DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2019.08.050
  本文著录格式:袁子涵,李玉斌. 国外翻转课堂研究的热点、主题和发展趋势——基于Web of Science文献计量分析[J]. 软件,2019,40(8):220225
  【Abstract】: This article takes 1575 relevant literatures collected in Web of Science database as research samples, and with the help of BICOMB, UCINET and other tools, makes a macro-analysis of the hotspots, themes and dev-elopment trends of foreign flipped classroom research. The study finds that the research on flipped classroom in for-eign countries is in the developing stage, which has the remarkable characteristics of emphasizing empirical research, specific research topics, focusing on teaching effectiveness, focusing on university education, and forming the “four major” research groups. Drawing on the experience of foreign countries, the article finally puts forward some sug-gestions to improve domestic research.
  【Key words】: Flipped classroom; Foreign; Hotspots; Themes; Knowledge graph
  0  引言
  翻转课堂是指通过重组课堂内外的时间,将学习所有权从教师端转换到学生端的一种新的学习模式[1]。作为信息化变革教育的一个典型,翻转课堂体现了混合学习的优势和生成课程的理念,正在成为“影响课堂教学的重大技术变革”而备受关注。笔者在CNKI中文数据库中,以“翻转课堂”为篇名进行检索,发现在2012-2017年关于翻转课堂的文献在逐年递增,而在2018年却突然下降。而从国外来看,笔者在Web of Science数据库中,以flipped classroom为主题词查询,发现国外关于翻转课堂的文献一直在持续增长,发文量与发文时间关系如图 1所示,按照普赖斯的文献指数规律(F(t)=aebt)来看,国外对翻转课堂研究正处于发展期,没有进入成熟阶段和饱和阶段,所以还有较大的研究空间。通过对相关文献的研读发现,国外关于翻转课堂的研究大都呈实证主义研究范式,具有多元的研究方法,丰富的研究主题,并且已经得出了一些研究成果,与传统课堂教学方式相比,翻转课堂具有提高学习成绩[2-3]和激发内在学习动机[4]的作用,能够促进学生的深度学习和主动学习[5-6]。然而,在国内的教学实践中,翻转课堂的上述优势和潜能似乎并没有充分释放出来,实际的教学效果和教学效率似乎還无法令人满意。有研究者甚至直截了当地指出,构建“课前传授知识、课中内化知识”的教学流程容易,但要真正实现预期的教学效果却绝非易事[7],翻转课堂的阳光似乎还没有照进多数中小学的教育现实[8]。在这种背景下,本文综合使用Bicomb、Ucinet等工具,对Web of Science数据库中的相关文献进行了计量分析,力图准确把握国外翻转课堂研究的热点、主题和发展趋势等,为国内的翻转课堂的研究和应用提供参考。
  1  数据、方法与过程
  1.1  数据来源
  本文所使用的数据来源于Thomson Reuters(汤姆森路透)科技信息集团出版的Web of Science文献数据库。该数据库是一个大型综合性、多学科、核心期刊引文索引库,是各国研究人员获取学术文献的重要渠道之一,具有较高的权威性和影响力。检索策略是:主题= “flipped classroom” OR “inverted classroom” OR “flipping classroom”,数据库=Web of Science核心合集,具体包括SCI-EXPAND-ED、SSCI、CPCI-S、CPCI-SSH、CCR-EXPANED、IC等数据库,检索时间跨度为近10年(2009-2018),共检索到文献2508篇,检索时间为2018年11月20日;依据文章类型Proceedings paper、Article、Editorial material及翻转课堂相关学科来源对检索结果进行精炼,人工剔除与本研究主题无关、重复的记录,最后共提取文献1575篇。   1.2  研究方法
  共词聚类分析是以共词出现的频率为分析对象,把众多分析对象之间错综复杂的共词网状联系简化为数目相对较少的若干类群之间的关系[10],从而直观地呈现相关研究的热点和主题。在共词聚类中,本文综合使用了Bicomb、UCINET、SPSS等工具,具体过程是:首先利用Bicomb进行高频关键词和共现、词篇矩阵提取;然后将共现矩阵导入UCINET进行社会网络分析,通过Net Draw绘制二维社会网络关系图谱;最后,将词篇矩阵导入SPSS生成相似矩阵,基于高频关键词之间的距离和相似度,完成主题聚类和多维尺度分析。整个分析过程如图2所示。
  2  结果与分析
  2.1  高频关键词分析
  关键词是对文献内容和研究主题的简化和标识。高频关键词基本反映了某一领域的研究热点,其变化情况在一定程度上反映研究的发展趋势。文章利用BICOMB书目分析软件从1575篇文献中共计提取关键词6366个。在统计过程中,研究者发现一些关键词存在内涵相同表述各异以及表述规范性不够等问题。如“flipped classroom” OR “inverted classroom” OR “flipping classroom”以及关键词带标点符号等。为了保证分析数据的客观和准确,对内涵相同表述各异的关键词进行了合并,对表述不规范的关键词进行了修正,最终筛选出37个高频关键词,代表了国外翻转课堂研究领域的热点和核心。在此基础上,通过BICOMB提取高频关键词共现矩阵,将共现矩阵导入社会网络分析工具UICNET,通过Net Draw绘制了高频关键词共现网络图谱。如图3所示。
  图中37方形节点代表37个高频关键词,节点大小表示关键词的中心度。节点越大词频越高,与其他节点共现的能力也就越强;节点之间的连线表示关键词之间存在共现关系,连线的细粗代表关键词之间关系的紧密程度,连线越粗,说明相互之间联系越紧密。本研究中,“Flipped classroom(翻转课堂)”作为主题词,其中心度最高,其次是“Collaborative learning(合作学习)”、“Curriculum(课程)”、“Blended learning(混合学习)”、“Active learning(主动学习)”、“Student-Centered Learning(以学生为中心)”、“Innovation(创新)”、“Technology(技术)”、“Higher Education(高等教育)”和“Student engagement(学习投入度)”等词,说明国外翻转课堂的研究越来越面向高等教育;合作学习、混合学习和以学生为中心是翻转课堂教学方式的主要指导理论或理念;在技术支持下通过混合学习方式和创新实践有效提升学生学习的主动性和投入度,以及真正融入课程教学是当前翻转课堂领域研究的核心议题。除了教学活动设计层面的问题,技术在质量保证上的作用也是国外研究者比较关注的问题。例如,如何把传统课堂讲台上的讲授合理地转化成有效度的视频、如何精准追踪学生课前学习情况和存在的问题等。
  对关键词进行聚类分析,其结果可以反映关键词间的亲疏关系,进而发现翻转课堂研究中的重要团体或主题。关键词聚类分析的基本原理是以关键词在同一篇文章中的共现频次为分析对象,利用统计学中的聚类算法,把关系密切、距离较近的主题词聚集形成相似类团。本研究是利用BICOMB生成词篇矩阵,然后导入到SPSS中采用“系统聚类”方法进行分析,最终结果如图4所示。
  从图4可以看出,国外对翻转课堂研究大致可划分为四个群体:第一个群体主要针对大学本科一、二年级有机化学课程实施的基于网络的翻转课堂教学实践,注重以学生为中心教学理念的指导和合作学习形式的应用;第二群体是借助慕课(MOOCS)、小规模在线课程(SPOC),针对大学英语教学课程进行翻转课堂教学模式变革的研究,强调优质在线资源的作用;第三个群体是面向高等教育的翻转课程理论和教学方法创新研究,强调智能技术应用、混合学习环境构建、学习动机的激发以及游戏化教学设计等;第四个群体是在工程教育中面向深度学习、主动学习和促进学生参与的翻转课堂实践研究,强调基于团队的学习、基于问题的学习和教学策略的使用。从研究内容来看,这些研究一方面强调翻转课堂实施模式、支撑环境的研究,强调利用数字化的手段为学生创设自主的学习环境,以此提高学生自主学习的能力,旨向深度学习目标的实现和主动学习过程的构建;另一方面,强调实践应用,是超越通用范式的基于具体对象、具体课程、具体学段的翻转课堂研究。
  图5为关键词多尺度分析图。从图5可以看出:
  第一,位于坐标图右侧第一象限的“面向高等教育的翻转课堂理论和教学方法创新研究”类团,该研究领域距离坐标中心较近,是四个研究领域中研究热度较高的领域,其中Higher Education(高等教育)、Innovation(创新)和Blended learning(混合学习)的位置接近坐标原点即中心,这表明它们是目前国外翻转课堂的研究热点。
  第二,位于坐标图左侧第二和第三象限的类团是“针对大学本科一、二年级有机化学课程实施的基于网络的翻转课堂教学实践,注重以学生为中心教学理念的指导和合作學习形式的应用”类团,该研究领域与右侧研究领域三相比,距离坐标中心稍远,研究热度稍低。其中Collaborative learning(合作学习)距离中心较近,因此翻转课堂中教学方法的重构依然是国外翻转课堂研究的重要取向。
  第三,位于第三象限和第四象限临界位置的“工程教育中面向深度学习、主动学习和促进学生参与的翻转课堂实践研究,强调基于团队的学习、基于问题的学习和教学策略的使用”类团,该研究领域位于坐标中心,是四个研究领域中关注度较高的领域。其中Deep learning(深度学习)距离坐标中心较近,是未来国外翻转课堂发展的主要趋势之一。   第四,位于第四象限的“MOOCS(借助慕课)、SPOC(小规模在线课程),针对大学英语教学课程进行翻转课堂教学模式变革的研究”类团,该研究领域距离坐标原点相对较远,研究热度较低,其中SPOC(小规模在线课程)与Application(应用)距离较近,关系比较密切。该研究领域与研究领域四距离较近,在未来的研究中或许会走向融合。
  3  研究结论与建议
  本文以Web of Science数据库收录的1575篇文献为研究样本,借助BICOMB、UCINET、SPSS等分析工具,对国外翻转课堂发展现状进行宏观勾勒。研究发现,目前国外关于翻转课堂的研究正处于发展期,发表的文献呈现出持续增长的态势。根据普赖斯增长指数函数F(t)=aebt预测,未来几年仍将是国外翻转课堂研究的强劲期。通过对国外研究情况的全面分析,发现国外有关翻转课堂的研究呈现出四个方面的特点,对国内翻转课堂研究具有比较重要的借鉴意义。
  3.1  国外翻转课堂研究的特点
  (1)重视实证研究,运用科学多元的研究方法
  多数研究采用课堂实验方法。通过标准化测试、在线数据、课堂观察、问卷调查、语料挖掘、日志分析、眼动跟踪、脑电分析等手段收集定性、定量数据来探寻知识和发现规律,从而得出相对较为客观和科学的研究结论。
  (2)研究主题具体,化学、英语等课程是研究的重要学科领域
  在研究对象上,大多数研究针对具体的课程进行,尤其是针对化学类课程、大学英语课程、工程教育类课程的研究居多。从研究问题来看,研究焦点主要集中在效果方面,即与传统课堂相比,翻转课堂的教学效果是否真的更显著?已有的研究已经从“学习成绩、出勤率、参与度、学习态度、自主学习能力、创新能力、内在动机、高阶思维技能、批判性思维能力、团队协作能力、21世纪技能”等多个角度进行了比较。
  (3)聚焦教学实效,注重培养学习者个人能力
  从理论上讲,通过对教学结构调整和教学活动重新安排,翻转课堂具有提高学习成绩、改善学习态度、激发学习动机、培养学习自信、促进深度学习等优势或潜能。在实践中,这些优势或潜能能否真正发挥出来,是国外研究者比较关注的问题。总体来讲,多数研究认为翻转课堂是一种有效的教学模式,尤其是在培养学习者的认知技能、情感态度方面优势明显、效果更好[15-22]。例如,Thai[4]等人通过进行翻转课堂与混合学习、传统学习和数字化学习对比实验研究,发现翻转课堂对提高学生的自我信念和内在动机有积极的影响。Priyaadharshini[16]等人将翻转课堂应用到工程课程中,发现翻转课堂不但能提高学生的学习积极性,而且对提高学生的高阶思维技能有积极的影响。
  (4)重点在大学教育,形成面向高等教育的研究团体
  从研究对象来看,国外的翻转课堂研究集中在大学教育阶段。目前,已经形成了针对“大学本科一、二年级有机化学课程、大学英语教学课程、大学工程教育课程和面向高等教育的翻转课程理论与教学方法创新”等研究团体。
  3.2  相关建议
  (1)注重加强实证研究,运用实验法、调查法等客观的研究范式
  翻转课堂的真正价值,不能仅仅通过理论探讨、哲学思辨的方式来认识,最终还是要以客观、可验证性、解释性以及逻辑推理为关键特征的实证研究来确认。从实际情况来看,国内对翻转课堂的思辨式研究明显偏多,实证研究相对偏少,不利于翻转课堂成熟和可持续应用。建议今后我们要加强实证研究,利用实验法、调查法、观察法等比较客观的研究方法,来检验翻转课堂的有效性、解释翻转课堂带来的新教育现象。在承认翻转课堂研究具有复杂性与整体性前提下,通过内省研究、行动研究、个案研究、质的研究、人种学研究等人文方法,展开基于数据和证据的探讨和思考。
  (2)超越通用模式,结合不同学科和具体情境进行翻转课堂实践
  笔者在CNKI中文文献库中,以“翻转课堂+模式/模型+构建”为篇名关键词进行查询,检索到创新模式研究的文献多达334条,翻转课堂实施真需要这么多模式吗?另外,有的模式仅构成要素就超过20个,记住可能就得费点劲,其操作性可想而知。从国外的研究文献来看,大部分模式以五个基本要素为核心,具体包括课前视频教学(Pre-class video lectures)、在线随访练习(Online follow-up exercise)、课外学习讨论(Brief review on out-of-class learning)、简短直接讲授(mini-didactic lecture)和问题解决活动(Problem-solving activities)[23-24]。他们把研究精力主要用于这些要素的科学设计和有效实施上,并结合不同学科和具体使用情境,运用对比实验等科学的研究方法,探究翻转课堂有效的设计原则和实施效果。深入学科、深入课程、深入课堂,开展实验、进行实践,从而发现问题,总结规律,提出建议。这种研究取向和做法十分值得我们学习借鉴。
  (3)正确看待翻转课堂价值,注意翻转课堂的应用限度
  翻转课堂的本质是什么,目前还没有定论。受新课程改革理念的影响,国内对翻转课堂的关注源于其對“教学结构的逆序创新”,十分看重其对“传统教学的变革意义”,甚至将其推向了传统课堂教学的对立面。众所周知,不论是萨尔曼·可汗(Salman Khan)还是乔纳森·伯尔曼(Jonathan Bergman),翻转课堂成功来自于“学生跟不上教学进度”而采取的补救措施。截至目前,国外没有任何一项实证研究显示翻转课堂具有绝对优势可以取代传统课堂。至少现在来看,翻转课堂还不是一种普适教学模式,应注意其特定的使用场合和应用价值。翻转课堂主要是对学生认知方式的创新,站在学生全面发展高度、站在学生情感、价值观以及生命意义层面,该教学方式的局限性显而易见。因此,认真审视和研究翻转课堂的应用价值及其使用限度不但十分必要,而且非常重要。   參考文献
  [1] NMC地平线项目, 龚志武, 吴迪等. 新媒体联盟2015地平线报告高等教育[J]. 现代远程教育研究, 2015, (2): 3-22.42.
  [2] Albert M, Beatty B J. Flipping the classroom applications to curriculum redesign for an introduction to management cou?rse: Impact on grades[J]. Journal of Education for Business, 2014, 89(8): 419-424.
  [3] Rivera E. Using the flipped classroom model in your library instruction course[J]. The Reference Librarian, 2015, 56(1): 34-41.
  [4] Thai N T T, Wever B D, Valcke M. The impact of a flipped classroom design on learning performance in higher education: Looking for the best “blend” of lectures and guiding questions with feedback[J]. Computers & Education 2017, (107): 113-126.
  [5] Peterson D J. The flipped classroom improves student achie?vement and course satisfaction in a statistics course: A quasi- experimental study[J]. Teaching of Psychology, 2016, (43): 10-15.
  [6] Strayer J F. How learning in an inverted classroom influences cooperation, innovation and task orientation[J]. Learning En?v?i?r??onment research, 2012, (15): 171-193.
  [7] 姚巧红, 修誉晏, 李玉斌等. 整合网络学习空间和学习支架的翻转课堂研究——面向深度学习的设计与实践[J]. 中国远程教育, 2018, (11): 25-32.
  [8] 宁本涛. “翻转课堂”的基本图景与问题审视[J]. 现代教育技术, 2014, (12): 64-69.
  [9] 邱均平. 信息计量学[M]. 武汉: 武汉大学出版社, 2007: 316-317.
  [10] 杨颖, 崔雷. 基于共词分析的学科结构可视化表达方法的探讨[J]. 现代情报, 2011(1): 91-96.
  [11] Liu Y J, Raker J R, Lewis J E. Evaluating student motivation in organic chemistry courses: moving from a lecture-based to a flipped approach with peer-led team learning[J]. Chemistry Education Research and Practice, 2018, (19): 251-264.
  [12] Priyaadharshini M, Sundaram B V. Evaluation of higher- order thinking skills using learning style in an undergraduate engineering in flipped classroom[J]. Computer Applications In Engineering Education. 2018, (26): 2237-2254.
  [13] Karabulut-Ilgu A, Peter S Y, Savolainen, et al. Student Perspectives on the Flipped Classroom Approach and Collaborative Problem-Solving Process[J]. Journal of Educational Computing Research, 2018, (56): 513-537.
  [14] Jeong J S,Gonzalez-Gomez D, Canada-Canada F. Students’ Perceptions and emotions toward learning in a flipped general science classroom[J]. Journal Science Education Technology, 2016, (25): 747-758.
  [15] Gonzalez-Gomez D, Jeong J U, Rodr?guez D A. Performance and perception in the flipped Learning model: An initial approach to evaluate the effectiveness of a new teaching methodology in a general science classroom[J]. Journal Science Education Technology, 2016, (25): 450-459.
  [16] Mason G S, Shuman T R, Cook K E. Comparing the Effectiveness of an Inverted Classroom to a Traditional Classroom in an Upper-Division Engineering Course[J]. IEEE Transaction On Education, 2013, (56): 430-435.
  [17] McLaughlin J E, Roth M T, Glatt D M. The flipped classroom: a course redesign to foster learning and engagement in a health professions school[J]. Academic Medicine, 2014, (89): 236-243.
  [18] Berrett, D. How ‘flipping’ the classroom can improve the traditional lecture. The Chronicle of Higher Education, 2012, (1): 36-41.
  [19] Bishop J L, Verleger M A. The flipped classroom: A survey of the research[A]. In 120th ASEE national conference and exposition[C]. Washington,DC:American Society for Engineering Education, 2013: 1-18.
  [20] Kim M K, Kim S M, Khera O, et al. The experience of three flipped classroom in an urban university an exploration of design principles[J]. The Internet and High Education, 2014, (3): 37-50
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