基于翻轉(zhuǎn)課堂的高校普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

畢佳佳 程彬峰 井長(zhǎng)勤 閆清華

新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453003

近年來，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新的教學(xué)模式，在國(guó)內(nèi)大學(xué)課堂中逐漸被應(yīng)用[1-4]。與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，翻轉(zhuǎn)課堂真正踐行了“以學(xué)生為主體”的思想，由以往的“課堂教，課后學(xué)”變?yōu)椤罢n前學(xué)，課堂教”[5]。得益于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，教師可以將所教授的內(nèi)容制作成微視頻發(fā)布在網(wǎng)上學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)生利用課前碎片化時(shí)間觀看學(xué)習(xí)并討論，課堂則成了老師與學(xué)生互動(dòng)、答疑解惑或知識(shí)運(yùn)用的時(shí)間。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式極大提升了學(xué)生的自學(xué)、合作交流、分析解決問題等綜合能力[6-7]。

目前，翻轉(zhuǎn)課堂主要應(yīng)用于理論課教學(xué)中，而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用相對(duì)較少。然而，實(shí)驗(yàn)課不僅對(duì)鞏固理論知識(shí)具有重要作用，還是將理論用于實(shí)踐、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作及科研思維能力的重要手段。在傳統(tǒng)的教師講、學(xué)生照著一步一步操作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些弊端，如大多數(shù)學(xué)生不提前預(yù)習(xí)；對(duì)實(shí)驗(yàn)原理一知半解，實(shí)驗(yàn)操作按部就班進(jìn)行，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果的評(píng)價(jià)較為單一，一般只依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?？傊?，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生仍然是被動(dòng)學(xué)習(xí)。如何在實(shí)驗(yàn)課中開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力也是高校亟須解決的問題之一。

本文以本科高校生物學(xué)專業(yè)“普通生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課中的一節(jié)為例，探討翻轉(zhuǎn)課堂在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，以期為翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的廣泛應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究對(duì)象

我校2020級(jí)生物技術(shù)和生物工程專業(yè)各1個(gè)班，隨機(jī)分為傳統(tǒng)教學(xué)班(30人)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班(30人)。

1.2 研究方法

1.2.1 傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)施方法

傳統(tǒng)教學(xué)班按照課堂上教師講解、學(xué)生聽講后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的傳統(tǒng)模式授課。學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，教師對(duì)全班同學(xué)本次實(shí)驗(yàn)的技能掌握情況進(jìn)行隨堂測(cè)試，并給予學(xué)生充分的時(shí)間寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

1.2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施方法

1.2.2.1 課前

(1)教師錄制本次實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)視頻及實(shí)驗(yàn)操作視頻，并針對(duì)本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容出4～5道測(cè)試題，上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)。

(2)教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)并制作自主學(xué)習(xí)任務(wù)單(圖1)。將學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行分解，作為學(xué)生小組匯報(bào)內(nèi)容，如本次實(shí)驗(yàn)課主要包括2個(gè)知識(shí)點(diǎn)：細(xì)胞的制片與觀察和細(xì)胞大小的測(cè)量。除了將這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)作為學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容外，還設(shè)計(jì)了針對(duì)這2個(gè)知識(shí)點(diǎn)拓展出的3個(gè)問題。因此，本實(shí)驗(yàn)共5項(xiàng)課堂匯報(bào)內(nèi)容。

(3)提前一周給學(xué)生發(fā)放自主學(xué)習(xí)任務(wù)單。學(xué)習(xí)任務(wù)包括兩項(xiàng)：自主學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)。自主學(xué)習(xí)中要求每位同學(xué)在線觀看相應(yīng)視頻后完成測(cè)試題。教師監(jiān)測(cè)學(xué)生任務(wù)點(diǎn)完成情況，并根據(jù)學(xué)生答題情況歸納總結(jié)出難點(diǎn)。小組學(xué)習(xí)則是將學(xué)生分為5組，每組6人，各組選出小組長(zhǎng)1名。每組通過抽簽形式認(rèn)領(lǐng)一項(xiàng)匯報(bào)內(nèi)容，組內(nèi)自行分工查閱資料、制作PPT及板書設(shè)計(jì)等，并推選1位同學(xué)課上主講，其他同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示及課堂實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)。

1.2.2.2 課中

(1)按照知識(shí)點(diǎn)將課堂分為兩大板塊：細(xì)胞的制片與觀察和細(xì)胞大小的測(cè)量。每一板塊中第一組主講同學(xué)首先匯報(bào)實(shí)驗(yàn)原理及操作過程，實(shí)驗(yàn)演示同學(xué)需配合主講同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，時(shí)間控制在8min內(nèi)；然后全班所有同學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)操作，第一組同學(xué)進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)；最后全班實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后，抽到針對(duì)該實(shí)驗(yàn)拓展問題的組依次進(jìn)行匯報(bào)，并進(jìn)入回答問題環(huán)節(jié)。在這個(gè)過程中教師隨時(shí)進(jìn)行總結(jié)和提問，并根據(jù)主講小組成員的表現(xiàn)進(jìn)行記錄和評(píng)分。

(2)課堂實(shí)驗(yàn)技能測(cè)試：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師對(duì)全班同學(xué)本次實(shí)驗(yàn)的技能掌握情況進(jìn)行隨堂測(cè)試并評(píng)分。

1.2.2.3 課后

學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師批改作業(yè)，并根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況、課堂匯報(bào)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，教師反思教學(xué)過程中存在的問題及需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方。

1.3 評(píng)價(jià)方法

(1)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。本次實(shí)驗(yàn)課成績(jī)=實(shí)驗(yàn)報(bào)告50%+實(shí)驗(yàn)技能測(cè)試50%，共10分。其中，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)包括兩部分：翻轉(zhuǎn)教學(xué)活動(dòng)占25%，繪圖作業(yè)占25%。翻轉(zhuǎn)教學(xué)活動(dòng)主要由教師根據(jù)每組成員知識(shí)點(diǎn)掌握、PPT制作、語言表達(dá)能力等情況評(píng)分，各組小組長(zhǎng)可根據(jù)組內(nèi)成員參與情況和貢獻(xiàn)度給予每位成員加權(quán)系數(shù)1.0/0.9/0.8不等，每位同學(xué)翻轉(zhuǎn)教學(xué)活動(dòng)最終得分=老師評(píng)分*加權(quán)系數(shù)。

(2)問卷調(diào)查。分別從教學(xué)效果、自學(xué)能力、分析解決問題能力、溝通合作能力及動(dòng)手操作能力五個(gè)方面設(shè)置問題，自制調(diào)查問卷，然后通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)放給兩組同學(xué)。問卷共發(fā)放60份，回收60份，有效率100%。

(3)學(xué)生反饋。以寫紙條的形式，匿名收集翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)課所實(shí)施教學(xué)方法的意見和建議，教師進(jìn)行分析整理和總結(jié)歸納，為下一次的教學(xué)模式改革提供參考。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料用(n，%)表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)量資料用(x±s)表示，采用t檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)

對(duì)兩個(gè)班級(jí)本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)進(jìn)行匯總分析后，發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班的成績(jī)高于傳統(tǒng)教學(xué)班，兩個(gè)班之間的成績(jī)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 兩個(gè)班級(jí)成績(jī)分析(分，x±s)

2.2 問卷調(diào)查

結(jié)果顯示，與傳統(tǒng)教學(xué)班相比，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班的學(xué)生對(duì)教學(xué)效果更為滿意。同學(xué)們認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對(duì)于提高自學(xué)能力、分析解決問題能力、溝通合作能力和動(dòng)手操作能力更有幫助。

表2 兩個(gè)班級(jí)調(diào)查問卷分析[學(xué)生數(shù)(所占比例%)]

2.3 學(xué)生反饋

對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂班學(xué)生所提的意見和建議進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍認(rèn)同這種新的教學(xué)模式，認(rèn)為對(duì)于提高他們的綜合能力有幫助。但也有學(xué)生認(rèn)為課堂內(nèi)容過多，時(shí)間緊張，建議將兩個(gè)內(nèi)容分成兩次實(shí)驗(yàn)課。另外，個(gè)別小組長(zhǎng)反應(yīng)部分學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中表現(xiàn)不積極等。

3 討論

普通生物學(xué)是為我校生物技術(shù)、生物工程、生物制藥專業(yè)大一新生開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程涉及內(nèi)容豐富，目的是幫助學(xué)生充分了解生命科學(xué)的全貌，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。因此，本門課程的授課質(zhì)量在很大程度上決定了學(xué)生對(duì)生物學(xué)方向的興趣。普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理論課的輔助和補(bǔ)充，對(duì)于加強(qiáng)理論知識(shí)的理解及提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力都起到了重要作用[8]。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用的教學(xué)模式往往是教師講解、學(xué)生操作、教師輔導(dǎo)[9]。在這種模式中，學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動(dòng)的，在課堂中經(jīng)常能看到有學(xué)生不動(dòng)手操作?；谄胀ㄉ飳W(xué)課程在生物學(xué)中的重要性及傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，我們以普通生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的一節(jié)為例開展了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，內(nèi)容包括課前任務(wù)發(fā)放和準(zhǔn)備，課中小組匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)演示、實(shí)驗(yàn)操作、問題討論、評(píng)分和技能測(cè)試，課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告等環(huán)節(jié)。然后，通過成績(jī)分析、調(diào)查問卷、收集學(xué)生意見等形式比較了傳統(tǒng)教學(xué)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。結(jié)果顯示，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)高于傳統(tǒng)教學(xué)班(表1)。從調(diào)查問卷和學(xué)生反饋的結(jié)果來看，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生的自學(xué)、合作交流、分析解決問題及實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力均有積極的促進(jìn)作用(表2)。以上結(jié)果說明，在實(shí)驗(yàn)課中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)，并且得到學(xué)生的認(rèn)可和支持。

然而，在本次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題與不足：(1)部分學(xué)生不能較快地轉(zhuǎn)變角色，仍然依靠教師的課堂教學(xué)，自主學(xué)習(xí)能力差，不能按時(shí)完成課前學(xué)習(xí)，在小組分工合作中表現(xiàn)也不積極。如何使這部分學(xué)生適應(yīng)教學(xué)模式的改變，形成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。我認(rèn)為一方面教師要積極引導(dǎo)學(xué)生改變思想，鼓勵(lì)學(xué)生探索思考，另一方面則是教師對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的深入挖掘以及課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使學(xué)生所學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)際，不枯燥，真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。(2)課中安排內(nèi)容過多，每組一個(gè)主題匯報(bào)后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和答疑。盡管老師已經(jīng)對(duì)匯報(bào)時(shí)間進(jìn)行要求，但個(gè)別組對(duì)時(shí)間把握不準(zhǔn)確，導(dǎo)致整節(jié)課拖堂。因此，教師提前對(duì)學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行把控，合理緊湊地安排課堂時(shí)間非常有必要。

盡管在翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中存在一些問題，但較之傳統(tǒng)教學(xué)模式，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)有明顯優(yōu)勢(shì)，本研究將為翻轉(zhuǎn)課堂在其他實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用提供借鑒和參考。