摘要：文章針對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)應(yīng)用效果存在的爭議，選取國內(nèi)外70 篇采用隨機(jī)實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了元分析，發(fā)現(xiàn)：相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂模式在學(xué)習(xí)成績、認(rèn)知技能以及情感態(tài)度三個(gè)方面均能產(chǎn)生積極的影響；該模式更傾向于被應(yīng)用在理工科和醫(yī)科，且在操作性較強(qiáng)的工科和醫(yī)科中的應(yīng)用效果要優(yōu)于在抽象邏輯思維能力較強(qiáng)的理科中的應(yīng)用效果；該模式的應(yīng)用效果與學(xué)習(xí)者的年齡段、實(shí)驗(yàn)周期均成正相關(guān)。文章對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)應(yīng)用效果的元分析，深化了教學(xué)模式研究，有助于推動(dòng)教學(xué)改革的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂模式；學(xué)習(xí)效果；學(xué)科；年齡段；實(shí)驗(yàn)周期
一 研究問題的提出
近年來，翻轉(zhuǎn)課堂模式（Flipped Classroom Model，FCM）成為教育者關(guān)注的熱點(diǎn)，越來越多的學(xué)校開始研究、實(shí)踐這一教學(xué)模式。如重慶市江津聚奎中學(xué)校、山東省昌樂二中和杜郎口中學(xué)相繼開展了FCM 的教學(xué)實(shí)驗(yàn)并取得良好成效，成為FCM 教學(xué)實(shí)踐的典型案例。一些大學(xué)也在課堂教學(xué)中應(yīng)用了FCM，如汪曉東等指出，FCM 能提高大學(xué)生的學(xué)習(xí)成績、提升大學(xué)生對課程教學(xué)的認(rèn)同度。但也有研究者得出了不同的結(jié)論，認(rèn)為FCM 的效果并沒有那么理想。如Atteberry在中學(xué)科學(xué)課堂分別應(yīng)用了FCM 模式和傳統(tǒng)模式，發(fā)現(xiàn)二者沒有明顯區(qū)別，并認(rèn)為“事實(shí)上沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異，人們同心協(xié)力推動(dòng)FCM，但是沒有什么實(shí)質(zhì)性效果”；Talbert采用FCM 進(jìn)行教學(xué)后，認(rèn)為翻轉(zhuǎn)模式只適合于理工科和實(shí)踐課，對理論課和發(fā)散性思維要求較高的課程不太適合，因此還需對它進(jìn)一步改善。這種爭論讓學(xué)術(shù)界對FCM 產(chǎn)生了質(zhì)疑，也讓希望從事FCM 研究與實(shí)踐的教育工作者困惑不已。目前，已有的相關(guān)研究文獻(xiàn)對于FCM 的效果是否明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)模式的效果仍沒有得出一致性的結(jié)論。有鑒于此，本研究試圖以文獻(xiàn)中的實(shí)證數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用元分析的方法回答以下問題：①與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，FCM 是否更有利于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果？如果回答是肯定的，那么FCM 對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果影響如何？從哪些方面體現(xiàn)？②FCM 應(yīng)用于不同學(xué)科時(shí)，效果是否相同？③FCM 應(yīng)用于不同年齡段的學(xué)習(xí)群體時(shí)，效果是否相同？④FCM 在教學(xué)中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)周期是否會對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生影響？
二 研究方法
1 研究的檢索和篩選
本研究選取中國知網(wǎng)的《中國學(xué)術(shù)期刊（網(wǎng)絡(luò)版）》數(shù)據(jù)庫、中國科技期刊數(shù)據(jù)庫（維普期刊）、萬方數(shù)據(jù)等作為中文文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)來源；英文文獻(xiàn)的來源則包括IEEE Xplore、ERIC 及Webof Science TM 核心合集數(shù)據(jù)庫，并結(jié)合“谷歌學(xué)術(shù)”（Google Scholar）搜索引擎。檢索字段包括“標(biāo)題”、“摘要”和“關(guān)鍵詞”。中文關(guān)鍵詞采用“翻轉(zhuǎn)課堂”、“顛倒課堂”、“反轉(zhuǎn)教學(xué)”、“實(shí)驗(yàn)”，英文則以“Flipped Classroom”、“Inverted Classroom”、“Inverted Teaching”、“Experiment”、“Experimental”為關(guān)鍵詞進(jìn)行檢索。檢索時(shí)間是2016 年12 月31 日，檢索時(shí)間跨度為2012 年至2016 年。同時(shí)，剔除會議通知、刊物征稿等消息類文獻(xiàn)。
初步檢索的文獻(xiàn)并不能完全符合元分析的要求，因此，本研究進(jìn)一步設(shè)定文獻(xiàn)采樣標(biāo)準(zhǔn)為：①文獻(xiàn)必須是關(guān)于FCM 效果的研究，且研究結(jié)果相互間具有獨(dú)立性；②文獻(xiàn)必須采用隨機(jī)實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)；③文獻(xiàn)中必須有完整的實(shí)驗(yàn)組與控制組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；④研究提供了實(shí)驗(yàn)組和對照組的樣本總量Ne、Nc，均值Xe、Xc 以及標(biāo)準(zhǔn)差Se、Sc，或是統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的F 值、t 值，以計(jì)算實(shí)驗(yàn)組與控制組的平均效應(yīng)值（Effect Size）。當(dāng)一個(gè)研究以多種形式發(fā)表時(shí)（如學(xué)位論文和期刊文章），統(tǒng)一選取發(fā)表在期刊上的文獻(xiàn)用于編碼。最終，共有70 篇文獻(xiàn)進(jìn)入元分析的編碼過程。
2 對研究者的特征進(jìn)行編碼
首先，筆者使用Microsoft Excel 2010 電子表格工具，對符合入選標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)以作者信息、發(fā)表時(shí)間、文獻(xiàn)來源、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、研究持續(xù)時(shí)間、學(xué)科及實(shí)驗(yàn)樣本量等變量進(jìn)行特征編碼，制成元分析文獻(xiàn)特征編碼表。然后，本研究團(tuán)隊(duì)的其他成員獨(dú)立閱讀原始研究文獻(xiàn)，并填寫事先準(zhǔn)備好的編碼表。最后，由筆者依據(jù)原始研究文獻(xiàn)進(jìn)行反復(fù)核查校對，對有異議之處與其他成員共同商討，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？偟膩砜?，除個(gè)別數(shù)據(jù)有偏差外，筆者與團(tuán)隊(duì)其他成員各自的編碼幾乎一致。需要注意的是，因?yàn)樾?yīng)值的編碼以獨(dú)立樣本為單位，所以在提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果值時(shí)，每個(gè)獨(dú)立樣本只提取一次。此外，在滿足效應(yīng)值計(jì)算的獨(dú)立性前提下，若一篇文獻(xiàn)同時(shí)報(bào)告了多個(gè)獨(dú)立樣本，則分別提取，以求盡可能多地利用文獻(xiàn)相關(guān)信息。
3 發(fā)表偏倚與同質(zhì)性檢驗(yàn)
發(fā)表偏倚（Publication Bias）是指由于研究者、審稿者和編輯在選擇論文發(fā)表時(shí)依賴研究結(jié)果的方向與強(qiáng)度所產(chǎn)生的偏差，以及幾乎所有的研究者與編輯都更愿意報(bào)道統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯著結(jié)果的趨向，所以綜述者被限于在發(fā)表物中綜合獨(dú)立研究結(jié)果而有可能導(dǎo)致效應(yīng)大小的高估計(jì)。元分析中的文獻(xiàn)樣本也同樣受到發(fā)表偏倚的影響，因此需要對研究樣本進(jìn)行發(fā)表偏倚檢測，以確保樣本存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。基于此，本研究采用Begg提出的回歸檢驗(yàn)方法進(jìn)行偏倚檢測，在效應(yīng)值總數(shù)量為129 個(gè)的情況下得出t=0.86，P=0.36＞0.05，由此可以判斷此元分析的相關(guān)獨(dú)立研究結(jié)果存在發(fā)表偏倚的可能性很小。另外，對129 個(gè)效應(yīng)值進(jìn)行同質(zhì)性檢驗(yàn)，得出Q 值為1828.679，I-squared（研究過度分散占總分散的比率）的值是93，表明大約93%的觀察變異是由效應(yīng)值的真實(shí)差異造成的，僅有7%的觀察變異是由隨機(jī)誤差導(dǎo)致的。具有相當(dāng)影響力的《Cochrane 系統(tǒng)評價(jià)手冊》指出，I-squared＞50%時(shí)表明各研究間存在異質(zhì)性。因此，本元分析在整體效應(yīng)層面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，采用的是隨機(jī)效應(yīng)模型，效應(yīng)值的置信區(qū)間（CI）為95%。
三 研究結(jié)果
1 FCM對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響
FCM 與傳統(tǒng)教學(xué)模式的整體學(xué)習(xí)效果對比。從合并效應(yīng)值來看，無論是固定效應(yīng)模型還是隨機(jī)效應(yīng)模型，相關(guān)數(shù)據(jù)一致表明相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，FCM 對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果有更積極的顯著影響（P＜0.001）。根據(jù)前文樣本同質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果，本研究選擇隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，得出效應(yīng)值為0.918。據(jù)Jacob對效應(yīng)值大小的劃分標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)效應(yīng)值＝0.2 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，被認(rèn)為影響較??；當(dāng)效應(yīng)值＝0.5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，被認(rèn)為有中等影響；當(dāng)效應(yīng)值≥0.8 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，被認(rèn)為影響顯著。可見，FCM 對學(xué)習(xí)者整體學(xué)習(xí)效果的影響是積極而顯著的。
研究者采用FCM 與傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)對比研究時(shí)，不僅關(guān)注其對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成績和認(rèn)知技能的影響，而且考慮其對學(xué)習(xí)者情感態(tài)度的影響。在元分析的70 篇研究論文中，有66 篇以學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績（含理論成績、實(shí)踐成績、綜合成績）作為研究的因變量；有20 篇從創(chuàng)新能力、動(dòng)手實(shí)踐能力等9 個(gè)方面，考察了FCM 對學(xué)習(xí)者認(rèn)知技能的影響；有27 篇從學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)自主性、自我效能感等11 個(gè)方面，考察了FCM 對學(xué)習(xí)者情感態(tài)度的影響?；诖?，本研究從學(xué)習(xí)成績、認(rèn)知技能以及情感態(tài)度三個(gè)維度研究了FCM 的學(xué)習(xí)效果。
顯示：①學(xué)習(xí)成績的合并效應(yīng)值為0.801，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.001），說明相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，FCM 對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績有更積極的顯著影響。②認(rèn)知技能的合并效應(yīng)值為1.350，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.001）；9 個(gè)分項(xiàng)中效應(yīng)值在0.8 及以上的有7 個(gè)，其中有6 個(gè)效應(yīng)值達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.01）；效應(yīng)值在0.5 以下、0.2 及以上的有2 個(gè)，其中有1 個(gè)達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.05）。可見，大部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，FCM 在認(rèn)知技能培養(yǎng)方面具有明顯優(yōu)勢。③情感態(tài)度的合并效應(yīng)值為0.855，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.001）；11 個(gè)分項(xiàng)中效應(yīng)值達(dá)到0.8 以上有5 個(gè)，且都達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.01）；介于0.5～0.8 之間的效應(yīng)值有2 個(gè)，且都達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.05）；而介于0.2～0.5 之間的效應(yīng)值有2 個(gè)，且都未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著性；效應(yīng)值在0.2 以下的也有2 個(gè)，且都未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著性。綜合來看，大部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：FCM 的效應(yīng)值在0.5 以上，約有64%的實(shí)驗(yàn)研究支持了這一結(jié)論；相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，FCM 對學(xué)習(xí)者的情感態(tài)度有更積極的顯著影響。綜上所述，從對學(xué)習(xí)效果影響的整體趨勢來看，FCM 是一種有效的教學(xué)模式；其中，FCM在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知技能方面比學(xué)習(xí)成績和情感態(tài)度方面更有優(yōu)勢、效果也更好。
2 FCM在不同學(xué)科的影響效果
FCM 在不同學(xué)科的影響效果。FCM 對不同學(xué)科影響的效應(yīng)值大小與學(xué)科高度相關(guān)，突出表現(xiàn)在醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)、現(xiàn)代教育技術(shù)、物理、化學(xué)、其它學(xué)科上，這六類學(xué)科效應(yīng)值均有顯著的正向影響（P＜0.001，E.S.＞0.8）。此外，英語（P＜0.001，E.S.＝0.659）、數(shù)學(xué)（P＜0.001，E.S.＝0.544），表明FCM在這兩門學(xué)科中應(yīng)用效果有一定程度的影響；生物（P＜0.05，E.S.＝0.267），表明FCM 在該學(xué)科中應(yīng)用效果的正向影響較小；而化學(xué)（P＜0.05，E.S.＝1.151），標(biāo)準(zhǔn)誤達(dá)到0.429，說明部分研究顯示FCM 在該學(xué)科中應(yīng)用效果很好，部分顯示應(yīng)用效果一般，波動(dòng)性較大，與之相關(guān)的研究結(jié)論還不太一致?？偟膩碚f，FCM 在那些操作性較強(qiáng)的醫(yī)科和工科（如現(xiàn)代教育技術(shù)、信息技術(shù)等）中的應(yīng)用效果，要比在抽象邏輯思維能力較強(qiáng)的理科（如數(shù)學(xué)、生物等）中的應(yīng)用效果更好。
通過對70 篇文獻(xiàn)進(jìn)行歸類分析，本研究發(fā)現(xiàn)FCM 主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)、現(xiàn)代教育技術(shù)、英語等學(xué)科。其中，醫(yī)學(xué)類占的比例最大，占26%；其次是信息技術(shù)與現(xiàn)代教育技術(shù)等工科類，共占21%。此外，英語學(xué)科占20%；數(shù)學(xué)、生物、化學(xué)等理科共占12%，尚不足醫(yī)學(xué)的一半；其它類主要包含人文綜合、心理健康、影視作品賞析等，共占6%。在文科類中，除英語這類注重技能培養(yǎng)的學(xué)科外，FCM 應(yīng)用所占的比重相當(dāng)小?？偟膩碚f，從學(xué)科性質(zhì)來講，FCM較多應(yīng)用于理工科，因?yàn)檫@類課程多數(shù)為知識型，知識點(diǎn)明確，容易用視頻展示，只要將概念、公式、原理、實(shí)驗(yàn)過程等講授清楚即可，而需要較強(qiáng)形象思維能力的深層次內(nèi)容難以翻轉(zhuǎn)。
3 FCM在不同年齡段的影響效果
本研究將學(xué)習(xí)者年齡與其受教育程度相結(jié)合，分成小學(xué)、初中、高中/中職、大學(xué)/高職/大專、成人職業(yè)培訓(xùn)等五個(gè)階段進(jìn)行總結(jié)，得出FCM 在不同年齡段的影響效果。成人職業(yè)培訓(xùn)、大學(xué)/高職/大專、高中/中職這三個(gè)階段的效應(yīng)值均在0.8 以上，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.001），且應(yīng)用效果明顯；小學(xué)、初中階段的效應(yīng)值介于0.5～0.8 之間，達(dá)到了統(tǒng)計(jì)顯著性（P＜0.001），且應(yīng)用效果有一定程度的影響。
FCM 對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響與學(xué)習(xí)者的年齡成正相關(guān)。FCM 應(yīng)用于教學(xué)，需要學(xué)習(xí)者具有良好的自主學(xué)習(xí)能力和自我監(jiān)控能力——相對高年級的學(xué)習(xí)者而言，低年級的學(xué)習(xí)者意志力、自我控制能力和認(rèn)知水平普遍較弱；同時(shí)，還需要學(xué)習(xí)者投入大量時(shí)間——相較而言，中小學(xué)階段的學(xué)習(xí)者支配時(shí)間的自由度很小。此外，中小學(xué)階段的學(xué)習(xí)者還需要家長為其提供良好的學(xué)習(xí)保障，但現(xiàn)實(shí)生活中家長很難保證每天都拿出一定的時(shí)間和精力來幫助、監(jiān)督孩子學(xué)習(xí)，更何況有些家長并不懂得如何為孩子提供良好的學(xué)習(xí)保障。
4 FCM在不同實(shí)驗(yàn)周期的影響效果
FCM 在不同實(shí)驗(yàn)周期的影響效果。 顯示效應(yīng)值的大小與實(shí)驗(yàn)周期高度相關(guān)：當(dāng)FCM 應(yīng)用于教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)周期大于6 個(gè)月的效應(yīng)值（P＜0.001，E.S.＝1.188）最大，其次是1～6 個(gè)月的效應(yīng)值（P＜0.001，E.S.＝0.904），1～4 周的效應(yīng)值（P＜0.001，E.S.＝0.814）最小。不難看出，實(shí)驗(yàn)周期長短與學(xué)習(xí)效果有顯著的相關(guān)性。
四 小結(jié)
本研究采用元分析方法，基于70 篇采用隨機(jī)實(shí)驗(yàn)或準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究文獻(xiàn)，進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)應(yīng)用效果的元分析，得出的結(jié)論主要如下：
①整體而言，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，FCM 更有利于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，且對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績、認(rèn)知技能以及學(xué)習(xí)情感態(tài)度均能產(chǎn)生積極的影響。②從FCM 在不同學(xué)科的應(yīng)用效果與規(guī)模來看，FCM 應(yīng)用于操作性較強(qiáng)的醫(yī)科、工科比應(yīng)用于抽象邏輯思維能力較強(qiáng)的理科所產(chǎn)生的效果更好；FCM 更傾向于被應(yīng)用在理工學(xué)科和醫(yī)科，而在人文社會學(xué)科中應(yīng)用的規(guī)模非常小。由此可見，并非所有的學(xué)習(xí)內(nèi)容都適合翻轉(zhuǎn)，這是由學(xué)科性質(zhì)的特征所決定的。③從FCM在不同年齡段的應(yīng)用情況來看，FCM 對學(xué)習(xí)效果的影響與學(xué)習(xí)者的年齡成正相關(guān)；隨著學(xué)習(xí)者年齡的增長，學(xué)習(xí)的自主性、主動(dòng)性、意志力和控制力不斷增強(qiáng)，能夠取得更好的學(xué)習(xí)效果。因此，相對于低年齡段而言，FCM 在高年齡段的學(xué)習(xí)效果會更顯著。④從FCM 在不同實(shí)驗(yàn)周期的應(yīng)用效果來看，實(shí)驗(yàn)周期越長，對學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果的影響越顯著。
從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>FCM，教師需要時(shí)間進(jìn)行自身教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變；學(xué)習(xí)者也需要時(shí)間去適應(yīng)FCM，并養(yǎng)成與此相應(yīng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。后續(xù)還需對FCM 做進(jìn)一步研究，使其更切合教與學(xué)的需要，從而產(chǎn)生更好的教學(xué)應(yīng)用效果。
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