翻轉課堂在實驗教學中的應用

劉宵達，姜 玥，吳素琴

（遼寧醫藥職業學院，遼寧 沈陽 110101）

1 翻轉課堂

簡單來說，翻轉課堂就是一種新的教學形態，與以往經典的教學形態不同，教師將圖片、視頻等各種電子資源用于教學中，學生在教師的指導下利用課堂以外的時間通過上述各種電子資源進行知識學習，而在課堂上，教師與學生之間進行交流，并為學生解答問題，同學之間互相協作完成作業和討論，進而實現知識內化，這種新的教學形態就稱作翻轉課堂[1]。翻轉課堂由兩名美國人于2007年首次提出并使用，他們分別是中學化學教師納森·伯爾曼（Jonathan Bergm ann）和亞倫·薩姆斯（Aron Sam s）[2]。近年來翻轉課堂在全球范圍內引起了廣泛關注，加拿大《環球郵報》將其評為2011年“影響課堂教學的重大技術變革”[3]。2012年，翻轉課堂這一概念傳入我國[4]，一些學校進行了勇敢的嘗試，與此同時，近年來有較多文獻比較了翻轉課堂教學模式和傳統教學模式的優缺點[5-7]。我們應綜合分析各方面因素，將翻轉課堂引入適合的教學領域，使其發揮最大作用。

2 實驗教學

在整個教學體系中，實驗教學是一個重要環節，它能夠培養學生的創新思維和動手能力，由此可以看出實驗教學的重要性。實驗教學應具有以下3個特點：首先是自主性，實驗教學不能單純地向學生灌輸知識，而是要培養學生獲取知識能力。其次是實踐性，要懂得將獲取的知識和技能應用于實踐，解決問題。最后是開放性，要擺脫傳統教學課堂時間、實驗室使用權限的束縛，讓學生課后也能進入實驗室進行實驗探索。而傳統實驗教學不具備以上特點，教師大多采用“灌注式”進行知識傳授，課前已經確定實驗課題、實驗步驟、操作方法等，實驗課上學生只需按流程機械操作即可。在實驗過程中，學生沒有進行獨立思考，不利于自身能力的培養。其結果是學生慢慢失去對實驗課的興趣，達不到實驗教學目的。而翻轉課堂的引入可以改變這一現狀。

3 翻轉課堂融入實驗教學

依據翻轉課堂特點，我們對實驗教學流程進行改進，在翻轉課堂中，教師與學生的任務見表1。

表1 翻轉課堂中教師與學生的任務

以醫學微生物學實驗教學為例，將翻轉課堂引入醫學微生物學實驗教學中，并重新進行教學設計，整個教學過程如下：

（1）實驗課前：學生在教師的幫助下完成自主學習。教師提前制作教學視頻，將實驗原理、實驗材料、實驗步驟、實驗操作演示等內容制作成視頻資料傳給學生。同時，給學生提出一些關于實驗重、難點的問題，讓學生帶著問題看視頻，看完視頻后通過獨立思考回答這些問題。比如在“革蘭染色”這一實驗中，可以給學生提出如下問題：①為何要進行固定，如果不固定會導致哪些問題？②革蘭染色后會出現兩種顏色的原理是什么？這種現象的產生與細菌種類結構有哪些關系？③革蘭染色陽性菌和陰性菌的顏色從哪一步開始不同，進而被區分出來？等等。學生通過觀看視頻學習，獨立思考，能夠回答這些問題，就達到了課前預習效果。如果學生在課前視頻學習過程中遇到問題，應提前告訴教師，教師在課堂上啟發引導，并帶領學生解決問題。（2）實驗課中：讓學生學會應用知識、培養能力。以90分鐘實驗課為例：①回顧預習中學到的知識（大約需要5分鐘左右）：以4人為一組，讓學生互相討論，加深印象，包括實驗材料、儀器設備、實驗步驟、實驗原理等。②教師指導（10分鐘左右）：根據學生預習的反饋，進行引導、啟發、講解、指導及答疑。③學生實驗操作（50分鐘左右）：在學生實驗操作過程中，教師巡視，指出并糾正學生的錯誤。④學生協作探討：實驗操作完成后，小組成員針對實驗結果進行討論、探究、分析等。例如，在“革蘭染色”這個實驗中，有些學生的實驗結果與預期不符，甚至出現顏色相反、觀察不到細菌等現象，教師要針對這些問題引導學生思考其中的原因，并啟發學生總結哪些因素會影響革蘭染色的結果，讓學生相互討論、協作探究。⑤展示結果（10分鐘左右）：各小組討論后，教師選擇其中幾個小組為全班示范。每個示范小組選出1名代表，向全班學生展示實驗結果，全班學生對其結果進行討論和補充。⑥教師總結（5分鐘左右）：教師根據學生的實驗方法、實驗操作、實驗結果、協作討論等內容進行總結。⑦寫實驗報告（10分鐘左右）：學生將教師的總結與自己獨立思考相結合，書寫實驗報告。（3）實驗課后：教師對學生進行課后輔導，批閱實驗報告。學生回顧知識，可以重新觀看視頻，鞏固復習所學知識；教師可以通過網絡與學生交流，指導學生復習，為學生答疑解惑。而傳統教學中教師與學生的任務見表2。

表2 傳統教學中教師與學生的任務

通過表1和表2對比可以看出，與傳統實驗教學相比，在翻轉課堂中，課前增加了學習視頻內容、課后師生間網絡交流等環節；相反在課堂中減少了教師對實驗原理、步驟的講解和演示，相對增加了學生的課堂操作時間。在翻轉課堂教學模式中，以學生為主體，通過觀看視頻培養其獨立學習能力，通過課堂討論培養團隊協作意識，通過網絡交流教師能更好地對學生進行輔導。在傳統課堂教學中，學生通過觀看教師演示來模仿實驗操作，這種模式受各種因素限制。例如，演示實驗受到課堂時間限制，通常只能演示一遍，而學生不一定能記住；如果學生人數多，圍在一起，后面的學生觀看效果會受到影響；演示實驗占用了課堂上的寶貴時間，無法留給學生足夠的操作時間。采用翻轉課堂后，教師錄制實驗視頻，將操作步驟、儀器使用方法、注意事項等重要內容提前傳授給學生，學生在課前可以反復觀看，相比于傳統的教師演示，起到更好的示范作用。學生課前觀看教學視頻不占用課堂教學時間，留給學生自主完成實驗的時間更加充裕，不僅能提高效率，更重要的是學生有充分的時間進行獨立思考，能夠更好地提升分析能力、培養創新思維，達到了實驗教學目標。

4 翻轉課堂教學的意義

以醫學微生物學這門學科為例，實驗是其教學內容的重要組成部分，在傳統課堂中，教師講解實驗原理和步驟占用大量時間，留給學生實驗操作的時間不夠充裕，而翻轉課堂可以彌補這一不足。例如，學習油鏡使用方法，若課前通過觀看視頻學習，課上教師可以簡化對油鏡原理、使用方法、各零件組成等內容的講解，節省下寶貴的課堂時間，相對地增加了學生自己動手操作練習的時間，培養了學生的動手能力。同時翻轉課堂可以借助科技力量提高課堂教學效率，比如高壓蒸汽滅菌實驗，實驗中等待升溫的時間較長，而翻轉課堂的教學視頻通過剪輯，可將等待升溫的時間剪去，讓學生能夠在短時間內直觀地看到整個滅菌過程，提高了教學效率。相比傳統課堂教學，翻轉課堂有其自身優越性，可明顯增強實驗教學效果，學生由客體變為主體，培養了學生獨立思考和創新能力，提升了科研素養和綜合素質。雖然翻轉課堂應用于實驗教學仍處于探索階段，不免會遇到一些新問題，但我們相信通過全體教育工作者的努力，這一教學模式有著廣闊的發展前景與美好的未來。