基于费曼学习法的翻转课堂教学模式构建与实施

胡丹 冯旭东 朱秋锋 展侠 叶宏 李双阳

摘  要：为增强学生的学习兴趣，引领学生更好理解掌握知识并得以灵活运用知识，提出基于费曼学习法的翻转课堂教学模式。首先，根据教学大纲的内容，针对每个章节的知识点开发不同级别的练习题。然后，学生根据自身的学习情况，选取不同级别的练习题进行学习，提升学生的自我效能感。最后，教师在课堂上选取学生进行讲授习题的解题思路实现费曼学习法，其他同学对讲解的同学进行同行评议，作为平时成绩的一部分。这种以翻转课堂的方式教学，激发学生的学习兴趣和参与度，提高学生的课堂专注度。通过费曼学习法加强学生的语言表达能力，提升学习理解力和深度学习能力。

关键词：理解程度；翻转课堂；费曼；教学方法；自我效能感

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）S2-0112-04

Abstract： In order to strengthen learning interest， better understanding and flexible usage of the knowledge， a flipped classroom teaching model based on Feynman learning method is proposed. First， according to the content of the syllabus， different levels of exercises for the knowledge points of each chapter need to be developed. Then， students select different levels of exercises according to their own learning situation， to improve the self-efficacy of students. Finally， teacher selects students to teach the solving ideas in the class which achieves Feynman learning process. The other students conduct peer review on the teaching students， as part of their usual performance. This flipped classroom teaching method can stimulate learning interest and participation， and improve classroom concentration of the students. Through Feynman learning method， oral expression ability， comprehension， and deep learning ability of students will be improved.

Keywords： understanding; flipped classroom; Feynman; teaching methods; self-efficacy

目前，我國高校的教育主要还是基于教师课堂教授和讨论为主的模式，课堂教学大多以教师教授为主导，学生被动接受，留给学生消化吸收的时间较少。这种教学模式，对于一些注意力较差的学生很容易导致其在课堂上玩手机或者出现昏昏欲睡的情况。尽管现在信息科技不断发展，高等教育开始了线上线下多维度教育模式的进步，但不可否认的是，高校教育仍存在教学目标不准确、教学方法单一、教学情境单调及学生参与度低等诸多问题。如何避免一味地灌溉，设法提升学生的学习兴趣，将学生的注意力吸引到课堂知识中，并采取可行的方法提升学生对知识的理解程度进而培养学生的创造力是教育工作者需要不断努力的方向。

美国心理学家、计算机科学家赫尔伯特·西蒙（Herbert A. Simon）等学者[1]对大脑获取信息并进入长时记忆的过程提出了“思维的信息加工模型”。这个模型解释了信息经过大脑之后需要经过一定的加工才能被大脑长期贮存。这也就是说，当学生在课堂里听老师讲课，知识经过教师语言进入学生大脑，这是一个“输入”过程，此过程只能在大脑里形成一个初步的印象。理解能力好的学生，能够联系以往的知识体系打通知识的结构以及关键过程和主要细节。理解能力较差或者对前期的知识掌握较差的学生，就会遇到明显的卡点、断点、错点，导致对老师所讲的课堂内容完全不理解或听不懂。不管是哪类学生，对于教师课堂讲授知识的初步印象都需要后期的巩固和运用，也可以称为知识的加工过程，才可以转化为自己掌握的知识，从而在大脑里形成图式长期贮存。所以，对于教师来说课堂上讲好、讲明白知识点（教育的“输入”过程）是非常重要的，但更重要的是知识的加工过程。

从以往的教育工作经验来看也能发现类似的情形。不论教师在讲台上多么努力地把一个知识点讲清楚，但是学生依旧停留在似乎听懂的阶段。经过学生课后的复习和及时与老师探讨之后，才会把知识消化吸收，做到真正的理解。也就是说，学生需要一个知识巩固的过程。但是，现代大学课堂主要是教师讲授为主，尤其近些年教学改革的进行，许多课程的学时被大量地压缩，教师担心课讲不完，更是一味地满堂灌，学生一时没跟上老师的节奏，后面再想跟上就很困难。此外，课后复习的学生只是一部分，如果学生没有做到及时复习，那对于一些知识衔接很紧密的课程，学生理解起来更加困难。那么，如何巩固、强化教学的初步印象，形成稳固的、可供学习者任意调用的图式，或者学习者如何在自己的思维中自行强化、稳固图式是值得教育工作者深思的一个问题。

一  费曼学习法

费曼学习法是著名教育家、诺贝尔物理学奖得主费曼（Feynman）提出的一种高效的学习方法，其核心理念是以教促学。费曼学习法可以分为四个步骤：①自主学习并理解消化知识；②将自己理解的知识假想去讲授给一个从未学习过该内容的新手；③重新梳理、学习并将知识点概括简化；④采用最简单的语言表达出知识内容。多数学生的学习过程只经历第一步，学习掌握的程度难以评价，通过给他人讲解，可以梳理知识脉络，建立知识结构和关键问题，帮助学生提高知识的吸收效率，真正理解并学会运用知识。这个学习方法其实就是验证学生是否真正掌握一个知识，看学生能否用直白浅显的语言把复杂深奥的知识讲清楚。也就是说把自己知道的概念，讲给别人，为了给别人说清楚，迫使自己更深层次去思考，如果有“卡壳”地方，就会回到原来的思维重新学习，直到印在脑海里，更精准简化地说出来，并传播带动给更多的人。这一学习方法虽然提出的很早但十分有效。王珏[1]阐述了“费曼学习法”的由来、内涵和作用，从学习金字塔、思维的信息加工模型、隐性思维显性化和变换知识表征形式等维度揭示了“费曼学习法”隐含的教学原理，并以案例的方式阐述了“费曼学习法”在高等数学课“求函数极限”和有机化学课“糖酵解途径”中的应用。南京铁道职业技术学院的姜晓兰[2]对照费曼学习法的四个步骤，将教学过程分成了四个环节：①布置“教学”任务；②小组中同学相互教学；③学生自行归纳总结；④课堂复述。通过对留学生进行费曼学习法，有效地提高了留學生的学习能力和学习效果。山东体育学院魏薇等[3]在体育理论课教学中引入对分课堂和费曼学习法，能有效改善学生学习的主动性，引导他们由“输入型”学习模式为主发展为“输入型与输出混合型”学习模式，帮助学生提升思维主动性，从而更加高效且牢固地掌握所学知识。西安邮电大学王小辉等[4]将“费曼学习法”移植于教学之中，教师在教学中通过“情景设计”设计课题，促进学生采用“费曼学习法”进行课前自学，课中通过讨论、答疑等各类形式发挥学生的主观能动性。

虽然费曼学习法对提升学习理解力和学习效果具有明显裨益，但是用于教学过程实施起来还是有一定的难度。目前大多的教学方法中主要采用分组讨论，分组互相讲授或学生自发给他人讲解这几种方式来实现。分组讨论容易造成只有一个人发挥作用，其余人员则基本不参与或者参与度极低的情况发生。分组互相讲解教师很难实现有效监督，学生课后完成情况不能掌握。自发讲解对于学习成绩优异的学生来说比较容易，但是对于成绩较差前期基础不好的学生很难实现。这些学生往往具有较低的自我效能感（指个体对自己是否有能力完成某一行为所进行的推测与判断[5]），他们对完成作业的结果并不自信，更难以自发讲给其他学生。往往越是这样的学生，越需要教师采用手段加强他们的自我效能感，参与到费曼学习中。

二  翻转课堂

随着现代信息科技的不断发展与教育理念的不断进步，翻转课堂的教学模式正逐步被广大学校认可。翻转课堂的宗旨是以学生为中心，将课堂的主体由教师转变为学生，重新构建课堂学习内容。具体的实施方式是将传统的讲授内容以视频、课件等资料的方式发给学生在课外自学，学生在学习中遇到的问题和不明白的地方在课堂上与教师讨论解决。也就是学习的主体是学生本身，教师只负责解决学习道路上的疑点和难点。国内外的教育工作者普遍认可翻转课堂的学习效果，这种学习模式不仅能够增强师生间的互动，还能加强学生的深度学习能力，还可以为学生提供更多的个性化学习时间[6]。因此，研究者们对翻转课堂投入了极大的热情。天水师范学院外国语学院张茂增[7]在实施翻转课堂的过程中发现了一系列问题，针对问题提出技术与情感、生命协同共进，提高教师职业素养，引导学生改变传统学习方式，完善学校教学管理体系和加大教育投资力度等相应对策。田燕等[8]将翻转课堂教学模式应用到有机化学课程教学中，对于提升学生能力和教学有效性具有重要的促进作用。沈阳化工大学的侯新等[9]探究翻转课堂模式下审计学教学改革。通过翻转课堂与其他教学模式结合、提升师资队伍的专业能力、创新改革新型的专业课考核模式等改革方向，促进审计教学在翻转课堂模式下的教学发展。

然而，纵观已有的针对翻转课堂的研究和实践，“翻转什么？”和“如何翻转？”已然成为当今教育技术领域的前沿热点和亟待解决的问题。如果一味地将学习内容全部转为学生课后学习，将消耗学生大量的课余时间。同时，翻转课堂难以针对不同学生的问题进行逐一讲解，这样很多问题较多的学生难以学会，课堂上又得不到解答，会降低学生学习的积极性。因此，合理适当地通过翻转课堂调节学生的学习热情，加大学生参与课堂的程度，需要教育工作者进一步探究。

三  费曼学习法结合翻转课堂教学研究

翻转课堂可以促进学生参与到课堂活动中，并将学生学习过程中出现的问题在课堂展现。费曼学习法对学生的理解能力和语言表达能力提升大有帮助。将两者结合起来，正好解决了翻转课堂“翻转什么”的难题，也合理地安排了费曼学习法的实施方式。第一，费曼学习法需要学生去讲授已学知识给其他人，讲授的过程可以作为翻转课堂的内容，在课堂上空出小部分时间专门留给学生讲授；第二，学生讲授新知识点会耗费大量课后时间去学习，因此可以将课后作业的讲解作为翻转课堂和费曼学习的主体内容，既完成了课堂知识的巩固学习，又因为费曼学习法加深了理解；第三，为保证翻转课堂教学方式涉及大多数同学，避免学习成绩较差的学生在翻转课堂中讲不出内容，应对翻转内容进行适当的分级，也就是将作业分级。有较高学习需求的学生可以去完成难度较高的作业，基础较差的学生可以选择完成一些基础类的作业，这样既保证大多数学生能够完成基础知识的学习，又保证有需求的学生完成更具创新性的任务。具体的教学实施过程可分为以下几个部分。

1）建立分级作业库，设定不同难度级别的作业题库供学生自主选择完成。

2）将平时作业进行分级布置给学生，学生根据自身情况选择适合自己的作业级别完成，同时学生将作业的解题思路整理，并用语言表述。

3）在下一次的课堂上，将利用5～10 min的时间进行翻转课堂，选取学生上讲台讲解他们的解题思路，实现费曼学习法，巩固学习内容，将输入的知识转变为输出。

4）其他听讲的学生则作为同行评议人员，对讲解的学生进行打分，打分结果将用于平时成绩加分情况的判断标准。

具体的方案实施内容如下。

（一）  教学方案的修订

传统的教学过程以教师讲授为主，而基于费曼学习法的翻转课堂的教学方案需要教师每次课堂留出5～10 min的翻转课堂时间。这要求教师对每次课的讲授内容要有所取舍。因为翻转课堂的内容主要是学生讲授习题，所以在平时的教学过程中，适当减少习题的讲解，将这部分内容做成视频供学生在课后自学。针对基础知识，基本概念等内容，需要加强讲授，因为高效输出某个知识的前提，是学习者的脑海里已具备初步的知识。老师需要在前期教学中，让学生产生关于新知识的初步图式，然后才能通过“输出”来强化这个图式。只有让学生在课堂中形成高效输入，才有高效输出。所以，在教学方案中，将每个课时时间尽量用于高效输入，而习题内容置于课外延伸学习和翻转课堂的学习。

（二）  作业练习题分级

针对课程特点，将每章节知识点练习题和作业习题设置分级，分为A、B、C三级。A级对应为基础题型，保证全班几乎100%的学生学过都能掌握的题目难度。B级为提高题型，在A级题的基础上增加一定难度，属于需要思考和灵活应用的一类题型，保证全班60%的学生可以通过课堂讲授加上课后复习完成的题目。C级题目对应为高难度题型，属于应用性较强，不仅考验学生的基础知识，更需要学生对知识的灵活应用和转化，比较贴近于竞赛类的题目。实现翻转课堂的前提是保证班级全部同学参与其中，而要使全部学生参与，必须制定合理的分级作业保证基础较差的学生也能参与到翻转课堂中。分级作业需要保证题型相似但难度不同。基础题以课堂讲授内容为主，着重让学生掌握基本概念和定理，提升题则需要让学生学会使用公式或定理。难度题则主要面向竞赛类的学生，让学生了解竞赛难度，提供一个学习方向，为竞赛早做准备。将习题合理分级带来的好处是，学生可以根据自身的情况选择合适的作业习题。一方面保证想要学习更好获得更多专业知识的同学加强课堂知识的学习和拓展，也能更好地应对学科竞赛；另一方面，针对普通学生或基础较差的学生，他们可以选择难度较低的作业习题，实现复习巩固知识的目的。这样他们就不会因为统一习题难度过高无法自主解决，只能抄作业完成的情况发生。分级作业带来的另一个好处是鼓励学生自主完成，由于作业难度的降低，学生的自我效能感会大大提升，增加个人的自信心，对于学习也有帮助。

（三）  翻转课堂的实施

每节课空出5～10 min的时间作为翻转课堂时间。根据学生完成的作业情况，从A、B、C三级作业完成的学生中抽选或自主报名的方式选取学生在课堂内作为老师讲授。分级作业的目的其实是将学生学习需求进行分级，针对C级的学生，尽量以自主报名的方式在课堂上以费曼学习法的方式复述C级作业的求解思路，对解题过程不清楚的地方可以及时提问或寻求他人帮助。针对B级的学生，自主报名和抽选两者可以相结合，鼓励学生自主报名，主动将所学的知识输出转化为自己的东西。对于A级的学生，教师需要结合他们的作业完成情况，合理筛选适合的学生进行课堂讲授。由于每个级别的学生都需要进行费曼学习法的输出环节，所以不论哪个学习需求的学生都需要为此进行准备，从而加强了学生复习的环节。尤其是针对A级的学生，教师可以不提前告知哪位学生需要翻转课堂，这样有助于学习积极性不高的学生碍于在讲台上的面子，也需要被动复习，从而增强学习效果。翻转课堂还需要教师有较强的课堂把控能力，如果学生准备不充分或者拖延较久，需要教师及时提示或帮助完成。教师还需要为翻转课堂做一些铺垫，让学生放松心情能够尽情展示自己准备的内容，营造一个轻松的“输出”的情境。

（四）  同行评议机制

每次课堂里需要有一个考核机制来考察学生通过费曼学习法的复述内容，这样激励学生重视自己在课堂的講授过程。考核方式宜采用同行评议机制，而不是全凭教师一个人打分，这样鼓励在座的学生认真听讲课的学生讲述，如果讲述的学生在讲述过程有问题也会被及时发现并影响其个人成绩。每次课前，教师可以针对课堂讲述学生制作一个打分调查问卷，对学生的讲述内容、讲述形式、语言逻辑和仪态等方面进行打分，这样每名参加翻转课堂教学的学生可以根据同行评议的分数进行不同程度的平时成绩加分。

四  结束语

通过将作业分级，把费曼学习法与翻转课堂结合，使得翻转有具体内容，费曼学习有合理方式，有助于调动学生学习的积极性和主动性，帮助学生提升对知识的理解和应用。通过翻转课堂的讲授，加深学习印象和理解程度，使学生在课堂中的参与度提高，提升学生的课堂专注度。通过对学习内容的分级，全方位覆盖学生的学习需求，提升成绩差的同学的学习自信心，增强学生的自我效能感。通过费曼学习法，学生自己复述作业习题的求解思路，提高学生的语言表达能力和演讲能力，提升学习兴趣。该教学方式具有普适性，可以适用多数课程教学，为提高学生学习积极性的教学方法理论具有指导意义。

参考文献：

[1] 王珏.“费曼学习法”教学原理分析及应用[J].信息化教学，2020，13（4）：98-102.

[2] 姜晓兰.浅析费曼学习法在高职留学生网络教学中的应用[J].产业与科技论坛，2021，20（20）：145-146.

[3] 魏薇，赖寒.基于对分课堂与费曼学习法的混合式教学模式的探索研究——以运动生理学教学为例[C]//中国体育科学学会.第十二届全国体育科学大会论文摘要汇编——墙报交流（学校体育分会），2022：85-87.

[4] 王小辉，乔琪涵.基于雨课堂与费曼学习法的混合教学模式研究——以“异地排污权买卖”为例[J].科技视界，2020（21）：17-18.

[5] 张瑾.理解沉默：课堂教学中学生“隐形”现象研究[D].乌鲁木齐：新疆师范大学，2021.

[6] 杨娟.着重理解的翻转课堂学习活动设计研究[D].无锡：江南大学，2016.

[7] 张茂增.智能时代背景下翻转课堂实施的问题与对策[J].兰州职业技术学院学报.2022，38（5）：20-23.

[8] 田燕，盖利刚，黑晓明，等.翻转课堂在有机化学课堂教学中的实践探索与思考[J].高教学刊，2022（29）：116-119.

[9] 侯新，张津铖，何倩倩.基于翻转课堂模式下高效审计学教学改革探讨[J].对外经贸，2022（10）：158-160.