創新實驗教學模式 構建植物學翻轉課堂

楊延紅 宋桂全 馬成亮 趙月玲 隋美霞

摘? 要：該文對“校園植物調查研究”這一傳統植物學實驗進行創新嘗試，將實驗教學內容融入課堂中，通過學生制作和課堂講解“校園植物PPT”，構建了以學生為主體的植物學“翻轉課堂”教學模式，激發了學生自主學習興趣、培養了學生的創新思維，提高了學生的綜合素質，彌補了傳統實驗課教學的弊端，顯著提高了植物學課堂的教學效果。

關鍵詞：翻轉課堂;植物學;實驗;教學改革

中圖分類號 G642.0文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）（02-03）-0128-03

植物學是高等院校生命科學及農學類專業的重要專業基礎課，是高校新生首先接觸的專業核心課程之一，在課程體系中的位置尤為重要。該課程教學效果的好壞，直接影響到學生對所學專業的興趣及后續其他專業課程的學習成效。而植物學傳統教學模式中，一直是以教師為課堂的中心，強調植物學學科系統知識的傳授[1，2]，而忽視了學生的主體地位，這種教學模式難以完全適應新時期對創新型人才培養的需求。如何在傳授基礎知識的同時，提高學生的主動學習興趣，培養學生的創新能力，是目前植物學教學過程中面臨的問題。通過“翻轉課堂”、“問題式教學策略”及“將一元教學方式變為多元互動教學方式”等方式，有效改善了傳統教學模式的弊端，達到提高學生自主學習能力和培養思維創新能力的教學目的[3]。

1 傳統植物學及其實驗課教學現狀

植物學是一門理論和實踐密切結合的學科，對培養學生的觀察能力、綜合運用知識能力及創新能力具有重要作用。目前，植物學教學模式普遍是先講授理論課，后實驗操作，授課主要以PPT形式進行，雖利用當前豐富的圖片素材增進了教學效果，但還是以“灌輸式”為主，由于內容繁雜、概念抽象，導致學生學習興趣低、知識難以內化、課堂氣氛沉悶、與實踐脫節嚴重[3]。而下冊分類部分是植物學課程內容和現實生活聯系最為緊密的一個環節，分類理論知識點繁瑣且難記憶，僅憑教師課上將大量分類學知識進行面對面的垂直信息灌輸，課下仍以灌輸形式帶領學生認識校園植物，整個過程學生都處于被動接受狀態，難以激發學生的學習興趣和主動參與的意識，導致信息傳遞效率低、學習效果差。

植物學實驗承載著課堂理論知識的驗證任務，可以加深學生對課堂知識的理解與內化，培養學生觀察能力、動手能力及嚴謹的科學態度。但多年來，傳統植物學實驗教學中存在著教學內容與方法陳舊、教學形式刻板化、信息化手段融入不夠等問題[4-7]。教學模式以教師為中心，學生按照教師設計進行實驗、完成實驗報告;機械性操作和模仿使學生處于被動地位，無法激發學生實驗興趣和培養創新能力，導致實驗效果較差[8-10]。這些成為了制約植物學實驗教學效果的瓶頸，無法適應當前社會對創新型人才的需求。

當前，隨著許多高校植物學課程學時數的不斷縮減，如何在有限的學時內更高效的完成理論與實驗教學內容，是每位植物學教學工作者需要面臨和解決的問題。在這種形勢下，如何調整植物學理論課和實驗課教學，進行同步相應的教學改革嘗試，以保證在有限的教學時間內使學生汲取課程精華，激發學生的求知欲，培養學生的自主學習能力和創新能力，具有重要意義。

綜上，針對植物學下冊分類部分課堂教學存在的被動灌輸、效率低下等問題，而部分傳統實驗課程也同時存在方法陳舊、教學手段落后及無法培養學生實驗興趣等問題，我們將植物學實驗中使用傳統工具（放大鏡、鑷子、鉛筆、檢索表等）的分類實驗——校園植物的調查研究，通過信息化教學手段（手機拍照、電子檢索工具、電腦制作PPT等）進行改革嘗試，將實驗教學內容有機融合在理論課堂教學中，構建植物學課程的翻轉課堂，實現讓學生自主學習分類知識，將常見校園植物形態學與分類學知識課堂講解給全班同學，以學生為主體，從而激發了學生的學習興趣，培養了創新思維，完成了知識內化。

2 利用實驗課改革構建植物學課程翻轉課堂

筆者所在教學團隊多年來一直致力于植物學課程建設和改革工作，在移動互聯網時代，一直探索如何使用信息化的教學手段輔助教學、提高教學質量，提升學生學習興趣，使學生不僅掌握了所學知識，還具備了獲取新知識、分析問題、解決問題的能力[11]。因此，筆者所在教學團隊將“校園植物的調查研究”這一實驗帶入到理論教學課堂，嘗試構建“翻轉課堂”教學模式，發揮學生主體作用，完成知識傳授和內化2個階段，促使傳統教學中師生角色發生改變，使學生成為課堂教學互動的主體。

我們將植物學實驗課本中“實驗28 校園植物的調查研究”，從利用放大鏡、鑷子、筆記本、檢索表等工具讓學生認識校園常見植物的傳統實驗方法，改為讓學生利用手機、相機、筆記本電腦、電子檢索工具及網絡資源等制作“校園植物PPT”，適應當前信息化社會方法。以小組（一般5～7人）為單位，組長負責統籌規劃，按興趣分配任務，發揮每一位學生的特長，充分調動了大家的學習興趣和參與的積極性。這種建立“任務驅動”的團隊自主合作學習教學模式，提高了學生學習效率和興趣，培養了學生團結合作、勇于開拓進取的自主學習能力;讓學生帶著真實的任務以團隊形式在探索中學習，集體創作所獲得的成就感，激發團隊每一個成員的求知欲和表現欲，逐步形成了學生個體感知心智活動的良性循環，提高了學生的綜合素質[12]。

在PPT制作過程中，學生可從校園植物感興趣的某一方面為切入點自擬題目，主動查找相關資料，了解每一種植物從形態學到分類學特點，在感性認知中加深了對植物葉形、單葉和復葉、花和果實結構等形態術語理解，在實踐中掌握了所講解植物的科屬特征，使得課堂上難以理解的抽象概念與繁瑣的分類知識因為實際需要而內化，且記憶深刻。例如，題目“濰院花語”，小組成員使用“花的形態術語”詳細講解花冠形態和花序類型，如豌豆的蝶形花冠、油菜的十字形花冠、益母草的輪狀聚傘花序等。這種學生為主體的翻轉課堂方式，激發了學生對植物學學習的興趣，提高了其學習的主動性，培養了自主獲取探究知識的能力。

同時，結合現代大學生主動性高和自我表現意識強的特點，鼓勵學生發揮各種創意，培養學生的問題意識，而創造性思維始于能夠發現問題。PPT講完后，班長組織課堂討論，鼓勵大家相互探討，發現問題，注重培養學生問題意識，獎勵課堂積極提出問題的學生，真正做到了將課堂還給學生，達到了讓學生主動思考、發現問題和解決問題教學目標。整個討論中，課堂氛圍十分活躍，激發了學生主動思考問題的意識，調動了學生參與課堂學習的積極性與主動性，最后教師對整個PPT內容、形式、演講者水平等進行點評。期末全體學生投票決議出最優秀的組，在實驗課考試中，給予全組成員成績優秀作為獎勵。

3 “實驗入課堂”的植物學翻轉課堂教學效果評價

翻轉課堂教學模式可有效調動學生學習積極性與主動性、提高學習興趣與效率、培養學生創新思維，與傳統教學模式相比具有明顯優勢，可有效彌補傳統植物學及實驗課程教學模式中的短板。結合具體植物學實驗教學內容和課堂教學實際情況，筆者所在教學團隊將“校園植物調查研究”實驗與理論課堂有機結合，構建“翻轉課堂”教學模式，轉變了思維模式，使單向教學過程變成交互式，實現了“以學生為中心”教育理念，有效促進了學生自主學習能力，培養了學生創新實踐能力，提高了植物學實驗課與理論課教學效果，改善了傳統植物學理論課和實驗課教學所帶來的學生缺乏主動性和創新性、動腦動手能力差、課堂氛圍差、學習效率低等問題[13，14]。

經過多年探索與實踐，“實驗入課堂”的改革嘗試已初顯成效，學生知識應用能力、解決問題能力、創新能力都有了明顯提高。通過近幾年題目設計可發現學生用心程度及創造力，如“一封給你的綠色情書”、“一花一世界，一葉一菩提”、“行走在花開的聲音里”、“光年之外”等。學生完成作品的創新模式也一直在突破，有的在PPT中設置游戲環節，極大活躍了課堂氛圍;有的組在講解藥用植物時，將杜仲葉片帶到課堂上，觀察葉片折斷拉絲的現象，讓學生在感性認知中掌握一些植物的特點;有的則配著唯美的古典音樂講述詩經中出現的植物，學習分類知識的同時提升了學生的文化素養;其中，最突出的一個案例是2018年一組學生將校園植物拍攝成了30min的視頻“植物微傳”，采用紀錄片形式將校園典型植物進行了全景與近距拍攝，輔以配音和文字，介紹植物科屬、特性、葉形、花序類型等專業知識，課堂播出效果十分震撼。

總之，在整個過程中，較好地激發了學生自主學習的興趣、培養了學生的團隊協作精神和創新思維，促進了課堂知識的內化。通過“實驗入課堂”的植物學翻轉課堂模式的構建，隨著信息化社會的發展，學生主體自主探求知識的興趣以及渴望實現個人價值的需求增加，往往一組優秀作品的出現，會極大激發其他學生探索知識的興趣，突破原有的思維模式，產生各種創意想法，提高了實驗教學的效果及理論課教學的效率。因此，我們在堅守傳統課堂教學內涵與方式的同時，探索“部分實驗入課堂”構建的翻轉課堂模式，幾年來明顯改善了傳統植物學理論課和實驗課教學所帶來的學生缺乏主動性和創新性、課堂氛圍沉悶、理論和實踐脫節等問題，使得課本知識生動、深刻地走進了學生的日常生活。

4 結語

植物學實驗教學與理論教學是密不可分、相輔相成的關系，如何將當前部分落后、陳舊的實驗教學內容和課堂教學有機結合起來，把植物學實驗從過去驗證、理解已有理論過渡到將實驗作為學習新知識、培養學生創新能力的有效手段，是目前高校植物學教育工作者亟待考慮與解決的實際問題。筆者通過多年教學改革實踐，將“校園植物調查研究”實驗融入課堂，發現“翻轉課堂”教學模式以學生為中心，顯著提高了學生自主、合作、探究的學習能力，培養了學生的問題意識，激發了學生的創造力，提高了知識內化率、增加了課堂教學活力，提高了教學效果和質量。“任務驅動”的團隊自主合作學習教學模式，使學生認識到正確處理人際關系和具備團隊合作精神的重要性，培養了學生開放、包容的心態[15，16]。在當今社會，個人只有以敞開的心態及良好的溝通、合作能力去迎接挑戰，謀求發展，才能取得更大的成功。因此，改變革植物學實驗教學中以“教師為中心”的單向“灌輸”的傳統教學模式[17]，把和時代嚴重脫節的實驗通過信息化手段和理論課堂相結合，構建“翻轉課堂”教學模式，從而培養了學生創新意識、自主學習能力及團隊協作精神，讓學生從一門課程的學習中得到不僅是知識的傳遞，更是綜合素質的提升。

參考文獻

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（責編：張宏民）