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教育变革是一项系统工程，仅仅在某一局部做些变动，其意义将是非常有限的。翻转课堂作为一种新的教育模式，它必然要求包括教学管理在内的教学流程作出相应的变革；它也对教师包括专业素质在内的专业能力提出了新的要求。新的模式呼唤新的生态。
为此，本章将对翻转课堂与现代教育生态的变革作深入讨论。
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第一节 翻转课堂与学校教学制度的变革
有很多教师常常会问，在大规模学习的情况下，学生之间的差异性真正能得到保障吗？学生课后既要完成回家作业，又要学习微视频，这能真正减轻学生的课业负担吗？诸如此类的问题，是学校在推行翻转课堂时，不得不考虑也不得不认真研究的问题。
实践表明，如果翻转课堂仅仅是加上微视频学习这一环节，而没有在学校教学与管理的整体上加以改革的话，上述问题是有可能存在的。然而，如果学校在顶层上对教学与管理流程重新加以设计，那就有可能取得良好的教育效果。
一、基于数据分析的即时走班
（一）走班制概述
所谓“走班制”是指学科教师和教室固定，学生根据自己的学力和兴趣愿望，在教师指导下选择适合自身发展的层次班级而上课的一种教学制度。不同层次的班级，其教学内容和程度要求不同，作业和考试的难度也不同。
“走班制”是“选课制”的产物。班级授课制的诞生，大大地提高了教育效率，但是过于统一的教学要求又在很大程度上限制了学生的个性发展，无法顾及学生的个体差异。
1810年，在德国创办的柏林-洪堡大学针对当时的教育时弊提出了“学术自由”的办学原则。“学术自由”事实上又包含着“教学自由”，即教师有“教”的自由与学生有“学”的自由。“选课制”就是在这一基础上诞生的。“选课制”满足了学生的兴趣爱好，给了学生以充分的学习自主选择权，体现了学生的主体地位，赢得了学生的普遍欢迎。
“学分制”与“走班制”最初是为配合“选课制”而创设的教学管理制度。以后，它又慢慢地分化出“必修学分”与“选修学分”、“必修课走班”与“选修课走班”等多样化的形式。
“学分”是用来计算学生学习分量的一种单位。一个学分约等于一个学生在课堂或实验室从事1学时学术工作并且连续一个学期的量。用学分来衡量学生学习的量便是学分制。“走班制”则是在固定班级无法满足学生选课的需要而采取的班级管理制度。它通常采用在固定的时间、固定的教室由教师讲授课程，而学生从四面八方赶来听课学习的班级管理制度。
选课制加上学分制与走班制，形成了一套相对完整的教学管理制度，有效地提升了教学质量，受到了世界各国教育界的欢迎。在这套制度逐步完善的过程中，它也渐渐地从高等学校向高中阶段学校延伸。
走班制自20世纪90年代在我国高中出现以来，参与走班教学实验的队伍也在不断扩大。北京十一学校打破传统分班制，实行分班走课。在该校，教室门口标牌上不再是“几年级几班”，而是学科名与教师名字。学校尊重学生课程的选择权，变一班一张课程表为学生每人一张课程表。另据浙江省教育厅报道，2013年前，该省有杭州绿城育华学校、浙师大附中、青田中学、义乌义亭中学4所学校实行必修课走班制上课。2014年，试行队伍继续扩大，增加了杭州二中、杭州师大附中、鄞州中学、温州中学、嘉兴一中、春晖中学、天台中学等7所学校。走班教学的实验在我国高中方兴未艾。
（二）走班制的优势与问题
在谈到走班制意义的时候，浙江省教育厅基础教育处副处长方红峰说：“现在的中学分班是平行分班，几十位学生编入一个班级，学习程度以及对学科感兴趣程度都不一样。大家每天学同样的课程，做同样的作业，考同样的试卷。这样上课，导致程度好的人‘吃’不饱，程度一般的人‘吃’不好，程度差的人‘吃’不了。走班制，把学习程度相近的人聚在一起，老师在授课时更有针对性。……走班制，就是每一节课让每一个学生都听得懂，这对孩子的发展很重要。”
事实上，从中外高中实行走班制教学的实践来看，这套制度有以下几方面的优势：
1.学生获得与自己最相适宜的发展环境。这套教学管理制度克服了传统的班级授课制度几十名甚至几百名学生读同一本书、上同样的课、做同样的练习，忽略学生自身成长中发展的差异性和不平衡性等问题。一人一表的走班制能让不同兴趣爱好、不同学习基础、不同学习能力的学生获得与自己最相适宜的发展环境。
2.学生主体地位彰显。任课教师按照学生的学习基础和接受能力、兴趣特长，确定教学活动。学生也可有的放矢地选择、安排自己的课程结构，学会了如何正确评价自己，正确估计自己的能力，并逐渐找到将来发展的方向。
3.学生的自信心得以提升。“走班制”学习组织方式条件下，学生按自己的学习水平，自我发展需要，自身的兴趣和特长来选班，能增强其自信心和成就感，尝试到成功的快乐，减轻了思想压力，始终保持乐观的情绪和平衡的心态，从而都能获得不同程度的发展。
4.扩大了学生的交往范围。这种模式加强了同学间的相互影响，有利于增强同一层次学生之间的竞争意识和合作意识。
任何事物都是利弊共存的。立足于学生选择基础上的走班制也同样存在着一定的问题。其中主要的一个问题是：一旦当学生在低年级选择了一门程度较低的课程，他几乎就丧失了以后另选程度较高课程的机会。比如，在美国洛杉矶高中，该校开设的社会科学课程几乎都分三个等级：世界地理与世界历史分为“世界地理与世界历史（初步）”、“世界地理与世界历史”及“世界地理与世界历史（优秀生课程）”。美国地理与美国历史也分成同样的三个等级。选修“初步”程度课程的学生没有什么资格要求，而选修“优秀生课程”的则需要平均积分点在3.3，此外还需要教师推荐。至于理科课程则有高严格要求，比如，该校选修“高等预备微积分”的要求是先修的“高等代数（Ⅱ）”获C级以上成绩或先修“三角精要”获B级以上成绩；“微积分和离散数学初步”则要求在“高等预备微积分”获C级以上成绩。这就是说，如果学生没有选修“高等预备微积分”或者选修该门课程未获得C级以上成绩的，就没有资格选修“微积分和离散数学初步”。
美国高中对这些选修课程的资格规定是不难理解的，毕竟学习是一个循序渐进的过程，没有前面的知识基础，后续的课程是很难掌握的。然而，事实上中学生心智还未完全成熟，兴趣爱好还在不断漂移，严格的选修课程资格的规定，很可能束缚了那些“慢熟型”与“慢热型”学生后续脱颖而出的机会。
（三）基于数据分析的即时走班
社会的进步通常都是与新技术的出现相联系的。如前所述，没有印刷术的发明，就很难有班级授课制的诞生。同样，如果没有现代数字化技术与大数据挖掘技术的支持，以慕课为代表，高效率与个性化高度统一的开放教育也是很难实现的。个性化教学建立在对学生个性充分把握的基础之上，同样，差异化教学也需要对学生的差异有足够的理解。这既包括对学生之间有什么差异的把握，又包括对学生差异程度有多大的精细的分析。北京大学教育学院尚俊杰教授指出：“大数据提出以后，自然也受到了教育研究者的关注，比如目前以关注学习过程为核心的学习分析（Learnng Analytics）已经成为一个研究热点，尤其在教育大数据的背景下，如何综合应用教育数据挖掘、人工智能、自然语言处理技术，对学习过程中产生的多个层次的数据进行分析，并提出针对性的学习建议策略，成为了国际学术界非常关注的问题。”
由此，他特别强调：“这方面MOOCs就是一个最好的试验田。因为MOOCs网站会产生海量的学习过程的数据，就可以利用数据挖掘等技术对这些海量数据进行分析，从而发现学习者学习规律和学习行为。”为学生提供个性化指导，是教育的理想追求，而大数据技术则为这一理想的实现提供了坚实的基础。
从学习规律而言，无论是西方的研究，还是中国传统的经验，都说明了一个道理，即学生已知的内容决定了其可能学会的内容。奥苏贝尔曾言：“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成一条原理的话，我会说：影响学习的最重要因素是学生已知的内容。弄清了这点后，再进行相应的教学。”这一条原理被称为是奥苏贝尔整个理论体系的核心，他所论述的一切，都是围绕这一原理展开的。我国古代教育家孔子也曾有“温故而知新”，“以其所知，喻其不知，使其知之”之语，讲的也是同样的道理。
因而对学生现有学习情况的了解和把握，成了教师教学中的一个重要问题。传统的教学环境中，有经验的教师凭借其多年的教学经验，可以对班内相当一部分学生的学习情况作出较为准确的判断。即使在这样的情况下，教师也很难对班上每一位学生的学习情况作出逐一判断，何况作出的判断只能说较为准确，也不一定十分准确。对于新教师，这个问题更加突出了。新教师虽然有较为丰富和前沿的学科知识，但是对其所教对象的学习情况，包括学习基础、学习特点以及学习需要等，很难作出准确的判断，因而也很难进行有针对性的高效教学。
当前的信息技术可以帮助教师准确捕捉、分析与呈现学生网上学习的详细情况，如学生学习了什么内容，学到了什么程度，学习某一内容时花费了多长时间，以及完整的学习进程是什么样的等等。这些宝贵的数据信息对于分析和诊断每位学生学习的情况，是有力的帮助。也给教师进一步为其提供有针对性的指导，提供很好的参照。因而，郑州二中的王瑞校长曾提出：传统教育环境下，教师更像中医，教学中需凭借宝贵的经验积累，才能对学生学习情况作出大体准确的判断；而在信息技术环境下，教师可以做到像西医一样，凭借各种分析诊断报告，就能准确地对学生的学习情况作出分析，并提供有针对性的帮助和指导。因而在信息技术的帮助下，对学生学习的诊断和分析，是用数据说话，而不仅仅是凭借教师的教学经验。当然，这里比喻的不当之处，是无论学生在何种情况下都不是病人，而是健康的人，老师要做的是为其身心进一步健康地发展提供帮助和指导。
现代“学习分析”技术可以清楚地告诉教师某一群体学生学习的状况。比如，一段微视频学习以后，在后续的进阶作业中，有多少学生答对了，有多少学生没做出，有关信息会及时地反馈到教师那里，并可以用直方图等多种形式清楚地提醒教师。
通过图6.1教师可以清楚地看到，在化学反应类型这一知识点上，80%以上的学生对分解反应、置换反应与化合反应都有了正确的理解，但对复分解反应还有将近30%的学生未能正确地掌握。为此，在以后的课程中，教师有必要针对复分解反应做适当的补救性教学。
与此同时，教师通过图6.2还可以发现各题都有一位同学未作回答，因而，教师要对未回答的同学做进一步追踪的分析。
当然，现代“学习分析”技术还可以对学生个体学习情况给予及时的反馈，以便学生有针对性地改进自己学习中的问题。
/分解反应/置换反应/化合反应/复分解反应
学生1/未回答/未回答/未回答/未回答
学生2/正确/错误/错误/错误
学生3/正确/正确/错误/错误
…………………………
学生N/正确/正确/正确/正确
云计算环境下，由教学专业人员和信息技术专业人员共同设计开发的教学分析和评价系统，可以捕捉和记录学生线上学习的每点信息，并对学生的学习情况，如学习的深刻度、学习的熟练度以及由学习速度折射出的学习性向（兴趣和天赋）等作出判断。在此基础上，由系统自动地对学生第二天上课的地点做出决定，让有相同或相似学习基础、学习性向和学习需要的学生，走到同一个教室内，由相应的专门教师对其教学，解决其共同存在的问题，组织小组讨论，提供相似的教学指导等。
需要指出的是，这样的分班或走班，一是基于数据分析的。它是以学生线上学习过程中所呈现出的各种数据为基础的，学生每天都可能在不同的班里上课。
二是及时的。即上课的地点由“学习分析”系统根据学生存在的问题进行最优化处理后实时通知学生。
三是各班教学是具有强烈针对性的。比如，同样的化学课，A班主要针对的是学生在置换反应中存在的问题；B班主要针对复分解反应的；C班是针对学生已经充分掌握了这些知识，目标定位在拓展深化或自主探究的。
这种基于数据的实时走班对提升教学质量，促进每个学生的发展，无疑有着重要的帮助。
当然，这需要数字技术的支持。对于某个知识点的学习，利用信息技术来准确地捕捉、分析和呈现每位学生的学习情况。这会给现有的教学管理带来不小的冲击和麻烦，但这是因材施教、个性化指导发展的方向和趋势，是教育规律使然。信息技术的出现，更有助于该项工作的实施。学校可以根据自身的基础和情况，从某一个年级的一至两个学科开始试点，分步实施，总结反思，逐渐推进。
二、课下先学基础上的课时调整