翻轉課堂教學模式

翻轉課堂亦稱為翻轉教室（flipped classroom）或翻轉學習（flipped learning），

翻轉課堂主要有三個要點：首先，上課堂前，教師將自行編錄的小單元內容上傳 到指定的學習平台，學生在課堂前先到平台上自主學習這些內容，並記錄學習上 碰到的問題；其次，學生進入課室中時，學生針對自學時遇到的問題或想法，進 行以提問、討論、辯護、發表…等學習活動。最重要的是老師要能掌握學生在課 堂前及課堂中學生的學習情況，規畫安排好針對學生的學習盲點或遺漏處，進一 步安排好下一階段的學習活動與教學課程（Udani, Clemenson, Harrison, Garbin, &

Chu, 2013）。

翻轉課堂乃由學生先自學線上教材與練習題，課堂上再由教師解答學生的疑 惑、引導學生討論與進行進一步學習活動的模式，翻轉了傳統先由教師在課堂講 授，再由學生回家做作業的形式，故稱翻轉課堂（江岱潔，2015；高静，2014；

郭靜姿、何榮桂，2014）。

實際上，翻轉課堂乃依據學習者與教材內容的特性，來混合課堂前在家線上 學習及課堂中資訊融入教學與課堂中教師教學的教學模式，在整個過程中就是混 成式學習（blended learning）（Herreid & Schiller, 2013; Osguthorpe & Graham, 2003）。

壹、混成式學習

混成式學習的意義在於教師在課堂前或課堂中教學過程，適當地導入數位式 教學或學習方式，教師的教學不再是單調地採用傳統式的黑板講述教學模式，或 甚至極端地完全採用資訊融入教學模式（Qahtani & Higgins, 2013; 孟繁宗，

2006）。簡言之，混成式學習是指教師一句教學經驗與授課內容特性，整合兩種 以上的學習方法或工具（指教學工具），來讓學習者達到有效學習的目的。

從學習者有效建構知識的角度來思考，Singh（2003） 提出，混成式學習可 整合許多不同形式的學習模式或工具。例如：即時的合作學習軟體、學習者自主 控管與學習的網路課程及知識管理系統等。而「混成」的意義則在於整合諸如教 師主導的面授式傳統課堂學習、同步的數位學習及或非同步的數位學習…等各種 不同的資訊融入活動。混成式學習除了能提供學習者有效益的學習模式之外，更 能夠提供學習者多樣化的知識觸面與人際互動機會，並增加學習者建構知識的機 會（Osguthorpe & Graham, 2003; 吴震，2011）。本研究中的教學歷程會使用到資 訊融入教學的教學活動如表2-2。

表2-2

資訊融入教學的教學活動

教學活動 對應的資訊功能（工具）

自由發表 電子白板與搶答權 提問討論 傳送板書及平板畫面

主題展示 擋板、即時評分、畫面分享與即時投票

（續下頁）

教學活動 對應的資訊功能（工具）

分組討論 設定分組、分組作答之問答題及檢視學生答案 知識導入 簡報、擋板、全體作答及影音播放

分組報告 平板畫面

測驗評量 單選題、簡答題及應用題

近年來，教育界逐漸導入混成式學習模式（Núñez, 2015; Stockwell, Stockwell, Cennamo, & Jiang, 2015; 顏崇凱，2015）。科技與無線網路的進步與普及，混成 式學習已逐漸更具人性化及方便性，學習者得以更有效的方式來進行學習。然 而，在混成式學習課程規劃時，特別需要關注學習者個別化的特質，並選考量授 課內容的教材特性。

貳、翻轉課堂

翻轉課堂的教學模式起源於美國高中的化學老師伯格曼（Jon Bergmann ）與 先施（Aaron Sams）兩位老師，他們起初為了解決學生缺課需要補課的情形，利 用影像擷取軟體，錄製課程簡報與講解。兩位老師於上課前先將預先錄好的教學 影片上傳到網路上，讓學習者先自行觀看學習。（Berrett, 2012; 陳錦鴻，2014）。

後來，兩位老師全面讓學習者在進入課堂前，先在家依序觀看老師指定授課影片 內容，課堂中主要以互動、提問及討論…等學習活動來進行學習。結果一段時間 下來，學習者有非常好的學習成效，此教學模式開始被教育界關注並定名為「翻 轉課堂」（Brunsell & Horejsi, 2011）。

就字面上的意義而言，Flipped 在英文中的意義乃輕翻及翻轉之意，翻轉課堂 意指將傳統的教室功能轉化為讓學習者進行大量學習活動的場所。翻轉課堂的主 要概念為充分自主學習、多元學習活動與教師角色轉換。翻轉課堂的「翻轉」意

指打破過去學生課堂上大量聽課、下課後自行做習題或測驗卷之反覆被動學習習 慣；相反地，翻轉課堂結合混成式學習的精神，搭配資訊科技的特性，讓學生於 進入課堂前利用數位載具，觀看教師自行錄製或是網路上相關的數位教學影片。

觀賞過程中且若有疑惑之處，也可重複觀看影片進行進一步的深層學習，或將問 題在課堂中與同學或老師進行分析討論（吳俊憲、吳錦惠，2015；吳舜文，2014）。

學習者因為學習的順序為之翻轉，教室內正式課堂的時間不再大量用於傳統式的 講述式授課，而是進行教與學之間的深度互動，搭配混成式之教學模式，結合學 習者預先進入教室前所學的內容與練習題活動，學習者在進入課室前等同做了一 定程度的預習，這對課堂中的學習成效有很大助益（Roehl et al., 2013; Zhong, Song,

& Jiao, 2013; 陳錦鴻，2014）。

翻轉課堂的教學模式下，就角色的觀點來說，教師的角色轉變成導引者及顧 問，教師負責導引學習者進行個別自主學習後，輔以課堂上團體合作學習（Berrett, 2012; 蔡文正，2014；鮑瑤鋒，2014；羅志仲，2014）。

教學現場上，當老師滔滔不絕的講課時，學生的努力聽課下卻未見學習成效 有效提振。翻轉課堂即是希望改變善這個狀況，把學生學習的步調及主導權還給 他/她們自己，進而希望能達到學習適性自主的目標，提升學習者自主學習的能力。

翻轉課堂的課堂中，教師的主要功能不再過度著重於「傳道」及「授業」，

進一步地，教師「解惑」的功能被投以更加重視與提升（刘华为，2015）。此外，

學習者在教室內的學習由單調的聽課，轉化為知識的省思與精煉，教師與學習者 間的持續不斷地深度互動，可以幫助學習者經歷知識理解、重組與轉換的過程。

翻轉課堂的課室間學習活動強調教學者和學習者之間；或是學習者和學習者之間 的深度互動，這樣的思潮與教學模式對於學生有意義的學習效果是有幫助的

（Marcey, Brint, 2012; Pearson, 2012）。

Lage, Platt, and Treglia（2000）對於翻轉課堂的簡單定義如表 2-3：翻轉課堂 是指那些傳統上發生的教室裡面，現在事件發生在課堂上，反之亦然外。

表2-3

翻轉課堂的簡單定義

型式 課堂內 課堂外

傳統的翻轉 練習習題及問題解決 錄影檔

練習習題及問題解決 觀看錄影課程

目前，許多翻轉課堂上採用了群組互動學習活動，引用以學生為中心的相關 學習理論（Bishop & Verleger, 2013）。翻轉課堂上的經常分配給使用由非同步影 音授課內容和封閉式問題或測驗活動課程如表2-4。

表2-4

翻轉課堂的寬廣定義

型式 課堂內 課堂外

寬廣的翻轉 提問及解答

群組/開放性問題解答

封閉性問題及練習習題 觀看錄影課程

綜上，翻轉的教室實際上代表了課程的擴展，過程中，學習者與教學者互為 中心的學習歷程乃教室式學習情境動態安排與調整，絕非僅僅將學習活動的先後 順序重新安排。本研究中的科學探究翻轉課堂教學方案的架構如圖2-1。

圖2-1 科學探究翻轉課堂教學方案

本研究中基於科學探究教學模式的翻轉課程方案乃依據的知識結構的架構 來進行翻轉課堂教學。本研究的翻轉課堂改變以往只將教學影片放上網路，讓學 生觀賞的方式，而是將所有教學影片依照單元的知識結構做階層式的放置。基於

「電」與「磁」概念的知識結構，本研究擬研發相搭配之科學探究翻轉課堂數位 課程影音檔共有8 個，每個大約 5-10 分鐘。這些課程影音檔案時間上不太長的原 因主要是避免超出學生的認知負荷（Abeysekera & Dawson, 2015; 周保男、吳重 言，2015）。影音檔內的內容主要是依據教學單元知識結構的各個知識節點內的 基礎知識來研發。這些影音檔主要的功能是提供學生在進入教室之前能自主在家 學習，這些影音檔同時提供學生視覺（照片、畫面）、聽覺（聲音）、語言（文字、

語音）…等刺激來讓學生進行多面向的認知聯結，學生在學習過程中能有多面向 的認知連結會讓學生較易將學習訊息保留至記憶中（Poikselkä、Mayer, 2013），

這些影音檔在本研究的角色就是提供學生教學單元內基礎知識的多面向連結。這 也是針對學生的有效學習，翻轉課堂教學方案成功的重要因素（Cheng, Huang,

+

學習者為中心 的學習理論

互動性的教 室學習活動 需要人際互動

=

教學者為中心 的教學理論

動態調整的 教學方式 需要電腦科技

翻轉 課堂

科學探究教學模式(參與、探索、解釋、精緻化及評量)

Shadiev, Hsu, & Chu, 2014; Schultz et al., 2014; Smith & Suzuki, 2015）。

翻轉課堂強調上課要以學生為中心。然而，許多人誤解，所謂翻轉課堂的重 點就讓學生上課前看教學影音檔，然後來課室中討論，加上少了課堂上的互動與 探究，學生就不易有好的學習效果。其實，老師所錄製的教學影音檔，是否有搭 配課程方案的設計及符合學生的學習理論、教學設計的原理，對於翻轉課堂的教 學方案是非常重要的（Herreid & Schiller, 2013; Hwang, Lai, & Wang, 2015; Pierce

& Fox, 2012）。