細胞生物學線上直播教學八步導學法的應用研究*

邵志華，翟 云，沙繼宏，許 潔，崔映宇，李思光△

(1.同濟大學醫學院細胞生物學教研室，上海 200092；2.同濟大學口腔醫學院2018級， 上海 200092；3.同濟大學醫學與生命科學實驗教學中心，上海 200092)

2020年春，由于新型冠狀病毒肺炎疫情的突然爆發，廣大師生在“停課不停教，停課不停學”的號召下全面開展了居家線上教學學習。根據《同濟大學 2019-2020學年第二學期教學工作方案》及疫情防控的要求，自3月2日起，教師線上教學、學生居家學習正式啟動[1]。細胞生物學團隊積極應對，采用Zoom和Canvas平臺進行直播授課。由于事發突然，學生被迫改變學習方式，難免出現“怎么學”和“學不好”等茫然、焦慮的情緒。特別是《細胞生物學》在低年級開展，學生還沒有建立自己的學習模式。因此，本研究探索了線上教學的方法，引導學生有效學習，輔助其順利完成學習任務，保證線上教學與線下教學實質等效。

自2015年同濟大學醫學院推進基礎醫學課程整合以來[2]，學院先后開展了基于問題的學習(problem-based learning，PBL)、基于案例的學習(case-based learning，CBL)、基于團隊的學習(team-based learning，TBL)和翻轉課堂等多種新形式的教學嘗試，這些教學方法重視學生的主觀能動性，強調自主學習。本研究在細胞生物學的線上教學中吸納了這些教學方法的優點，結合細胞生物學的教學要求，設計了八步導學教學法。導學法提供了學習路徑，強調問題先導，進行線上翻轉，以引導學生自主學習、提高教學質量為目標，包括課前導學、課前測試、課前反饋、課上講授和互動、課后導學、課上成果展示、課后測試及課后拓展8個步驟。本文對八步導學法的效果進行研究，以期為疫情后細胞生物學線上教學的開展提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

以2017級和2018級口腔專業二年級本科生為研究對象。導學組為2019-2020(2)學生42人，其中男19人，女23人，平均績點3.89±0.78。非導學組為2018-2019(2)學生47人，其中男17人，女30人，平均績點3.87±0.60。兩組學生性別和績點比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 教學內容和方法

1.2.1教學內容

本研究的授課內容為“細胞分化”“干細胞”“細胞衰老和死亡”“癌基因和抑癌基因”4個章節，每個章節2個學時，共8個學時。教材使用人民衛生出版社出版，左伋主編的第3版《細胞生物學》。

1.2.2教學方法

非導學組采用傳統的PowerPoint(PPT)多媒體授課，課后進行綜合測試。導學組采用八步導學法，使用Zoom在線授課，Canvas平臺進行在線自學和教學管理，微信平臺進行教學互動。(1)課前導學：課前在Canvas平臺上推送導學問題和PPT課件，學生根據問題自學教材和PPT課件；(2)課前測試：授課前在Canvas平臺上進行測試，檢驗自學效果；(3)反饋：課前在微信群建立共享文檔，學生根據自學情況反饋知識點難易度；(4)講授：課上針對重點和難點進行講解(Zoom直播，錄屏)，互動討論不明確的問題；(5)課后導學：每章布置1個導學問題，分小組討論；(6)成果展示：課上針對課后導學問題按小組進行PPT匯報和討論(Zoom直播，錄屏)；(7)課后測試：授課結束后在Canvas平臺上對4章內容進行綜合測試；(8)課后拓展：將錄屏和文獻等擴展資料發布在Canvas平臺，保證教學的延續性。實施的順序為第一次課前導學、測試、反饋，課中講授、討論并錄屏，課后導學、小組自學、上傳第一次課的PPT和錄屏；第二次課前導學、測試和反饋，課中成果展示、講授、討論并錄屏，課后導學、小組自學、上傳第一次課的擴展資料、第二次課的PPT和錄屏，八步導學循環進行，課程結束后進行課后綜合測試。課前的導學問題為理解和記憶性知識，如什么是干細胞。課后的導學問題為應用和分析性知識，如分析牙髓干細胞在口腔再生修復的應用前景。課前和課后測試均為選擇題，包括5道單選題和5道多選題。

1.3 教學效果評價

通過成績和問卷進行評價。成績采用課前測試成績、課后測試成績和期末考試成績。問卷調查采用五級分類，滿意度=(非常滿意+比較滿意)/問卷總人數×100%。對自主管理能力、自主學習能力、學習的積極性、師生互動和生生互動進行分級評分。非常滿意5分，比較滿意4分，一般3分，不太滿意2分，不滿意1分。問卷通過問卷星發放，導學組共收回有效問卷41份，回收率96.62%(41/42)；非導學組共收回有效問卷47份，回收率100.00%(47/47)。

1.4 統計學處理

2 結 果

2.1 導學組學生學習效果及滿意度

比較導學組課前和課后測試成績顯示，課后平均成績[(94.05±10.22)分]明顯高于課前平均成績[(73.32±13.08)分]，差異有統計學意義(P<0.05)；課后單選題[(47.83±3.28)分]和多選題[(46.21±7.96)分]平均成績高于課前單選題[(42.00±4.46)分]和多選題[(31.31±10.30)分]平均成績，差異有統計學意義(P<0.05)，特別是多選題平均成績提高明顯，見圖1。對導學組的問卷顯示，學生對導學法的教學效果和各個環節的滿意度較高，均大于85.00%，見表1。

表1 學生對導學法的滿意度評價(n=41)

a:P<0.05,與課前比較。圖1 導學組課前和課后成績比較

2.2 導學組線上教學與非導學組線下教學質量比較

對線上線下學生的課后測試和期末考試成績進行統計分析顯示，兩組課后測試平均成績均大于90分，導學組線上課后測試平均成績[(94.05±10.22)分]略高于非導學組線下平均成績[(92.18±11.04)分]，差異無統計學意義(P>0.05)；導學組線上[(78.00±7.98)分]和非導學組線下[(77.95±18.25)分]期末平均成績接近80分，差異無統計學意義(P>0.05)，見圖2。

圖2 導學組線上和非導學組線下成績比較

2.3 導學法對學生學習能力的影響

為了進一步探究導學法對學生學習能力的影響，對兩組學生進行了問卷分析，分級評分結果顯示，導學組在學生的自我管理和自主學習能力方面優于非導學組，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。學生認為，線上教學比較考驗學習自主性和適應能力，導學法提供了學習路徑，引導學生一步步完成學習任務，緩解了學生的焦慮情緒，特別是對自控力差和缺乏自主學習能力的同學幫助很大。但是，在師生互動和生生互動方面，非導學組優于導學組，差異均有統計學意義(P<0.05)。學生反饋，線上教學學生的參與度不是很高，課堂的學習氛圍不如線下，線下上課更有激情。

表2 導學法對學生能力的影響分)

3 討 論

線上教學效果受教學路徑、學生的自控力、互動策略、學習動機等多種因素影響[3-4]。SUBRAMANIAN等[5]研究發現，豐富的反饋、引導及任務驅動可以提高在線教學質量。PBL始于1969年，由加拿大麥克馬斯特大學首創，其強調自主學習、發現問題和解決問題，促進學生培養終身學習能力[6]；翻轉課堂起源于美國林地公園高中，其通過變革課堂，擴展了學習空間，促進深度學習和個性化學習[7]；TBL由MICHAELSEN等于2002年正式提出，其側重于師生和生生之間的互動，強調團隊合作[8]。與傳統的灌輸式講授(lecture based learning，LBL)法不同，這些教學模式能調動學生的主觀能動性，提高自主學習、發現問題和解決問題的能力。八步導學法融合PBL、TBL和翻轉課堂的理念，以問題為先導，進行線上翻轉，通過反饋、測試、小組討論和成果展示的策略，促進學生自主學習，提高學習效果，保證線上教學的質量。研究顯示，導學組課后測試平均成績[(94.05±10.22)分]明顯高于課前[(73.32±13.08)分]，且略高于非導學組[(92.18±11.04)分]；期末考試成績[(78.00±7.98)分]與非導學組[(77.95±18.25)分]無明顯差異。問卷顯示，導學組在自主學習和自我管理能力方面明顯優于線下非導學組。學生認為線上教學比較考驗學習自主性和適應能力，導學法提供了學習路徑，引導學生一步步完成學習任務，緩解了學生的焦慮情緒，特別是對自控力差和缺乏自主學習能力的同學幫助很大。

互動式教學強調學生之間、師生之間的互動和交流，通過互動加深對知識的理解和內化。互動式教學可以通過課堂案例教學(case-based learning，CBL)、TBL、提問式教學、對談式教學等方式實現[9]。八步導學法設計了問題導學、測試、反饋和TBL等活動，但是由于網絡教學的局限性，線上教學在互動方面仍不如線下教學。問卷顯示，學生對導學組師生互動和生生互動方面的評價較低。學生指出線上教學學生的參與度不是很高，課堂的學習氛圍不如線下，還是線下上課更有激情。與本研究結果相似，有學者認為線上教學在某些方面不如線下教學，特別是在交互式知識的構建方面[4，10]。

針對教學過程中教師和同伴對學習過程的影響，LAURILLARD[11]提出了“學習的對話框架”，認為在教學過程中學生是在教師溝通、示范和實踐循環，同伴溝通和示范循環的不斷迭代中進行學習和實踐。基于這個理論模型，作者認為在今后線上教學過程中，可以借鑒“學習的對話框架”設計教學活動，為學生提供表達的機會，并進一步運用合適的技術工具保證每位學生的參與度，提高學生的學習體驗，以解決線上教學互動不足的問題。如利用雨課堂的實時答題和彈幕互動功能設計提問、復述和解釋等任務；在重難點講解過程中增加習題和案例分析，以促進教師溝通、示范和實踐循環；選擇合適的討論話題，引入反思和總結等活動；設計小組活動并提供展示的機會等舉措，以促進同伴溝通和示范循環。

綜上所述，八步導學法在疫情期間保證了線上教學的質量，提高了學生自主學習能力和自我管理能力。鑒于線上教學的局限性，疫情后可開展線上線下混合式教學，線上學生自學，線下進行提問式教學和CBL等互動式教學。