遺傳學基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式教學法的關鍵

劉進平　莊南生　符文英　安邦　王英

[摘 要]翻轉(zhuǎn)課堂是一種不同于傳統(tǒng)課堂教學的創(chuàng)新模式。對遺傳學基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式教學的實踐表明，成功的教學需要注意以下三個因素：發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的教學優(yōu)勢需要師生雙方進行角色轉(zhuǎn)換和做出努力，課堂討論和交流需要課前做好充分準備，教學效果評價要及時和有效，要加強適合翻轉(zhuǎn)課堂教學的軟硬件建設。

[關鍵詞]遺傳學；SPOC；翻轉(zhuǎn)課堂；教學法；課堂教學

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）09-0131-02

在“幕課”（massive open online courses，MOOC）時代，開發(fā)“小型私有在線課程”或“私慕課”（small private online courses，SPOC）也是一個重要方向，而且這對我國高校具有現(xiàn)實可行性。[1]

翻轉(zhuǎn)課堂（flipped classroom或inverted classroom）是對傳統(tǒng)課堂教學的一種逆序創(chuàng)新。其指顛倒知識傳授和知識內(nèi)化兩個階段，即讓學生在課前私下觀看新課程的視頻和資料，然后教師在課堂上進行答疑解惑、內(nèi)容拓展、引導討論、作業(yè)輔導等，以達到加深對課程內(nèi)容學習的一種教學模式。[2]

遺傳學課程是我校開設最早的也是農(nóng)業(yè)與生命科學最基礎的主干課程。遺傳學課程為全校農(nóng)學專業(yè)、園藝專業(yè)、植保專業(yè)和草業(yè)科學等專業(yè)開設。為了迎接幕課時代，提高網(wǎng)絡環(huán)境下學生學習的積極性和主動性，提高本課課程的教學質(zhì)量，我們對遺傳學基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式教學法進行了實踐和探索，現(xiàn)將相關經(jīng)驗總結(jié)如下。

本課程以清華大學教育技術研究所研發(fā)的網(wǎng)絡教學綜合平臺（以下簡稱“教學平臺”）為基礎，在開展SPOC模式教學之前，需要對教學平臺的基本信息如課程大綱、教學大綱、教學日歷等進行編輯和充實。我們對遺傳學理論課教學進行了全程錄像，并且編輯成以章節(jié)為單位的短視頻上傳到教學平臺。此外，還制作微課程，搜索相關網(wǎng)絡教學和知識視頻，放到教學平臺的相關項目下。

一、發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的教學優(yōu)勢需要師生雙方進行角色轉(zhuǎn)換和做出努力

翻轉(zhuǎn)課堂的教學優(yōu)勢在于將常規(guī)課堂講授放到平臺上，學生任何時間、任何地點都可以通過網(wǎng)絡觀看教學視頻。這樣一來，首先傳統(tǒng)的教師講授內(nèi)容不需要年年重復，也不需要占用極其有限和寶貴的課堂時間來講授常規(guī)教學內(nèi)容；其次，學生可以充分利用碎片化時間，根據(jù)自己個人化和差異化的知識基礎和接受能力，合理安排學習時間和觀看次數(shù)；再次，實體課堂可以騰出時間來進行更有效的探究、思辨、互動與實踐，相對缺少互動的傳統(tǒng) 課堂教學，可以轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃詫W習模式或以研討和解決問題為主的“翻轉(zhuǎn)式教學”或“混合式教學”。

但是，發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂的教學優(yōu)勢需要師生雙方進行角色轉(zhuǎn)換和做出努力。學生必須發(fā)揮其學習的主體性、自主性和主動性，否則，成功的翻轉(zhuǎn)課堂教學便無從談起。學生需要自主規(guī)劃學習進程，積極主動地在課前觀看講課視頻、微視頻、播客，搜索和閱讀相關材料，并在課堂與平臺上與別的同學或教師進行討論。

傳統(tǒng)課堂教學以教師為中心，課堂由于課時有限而缺乏互動交流。這必須在基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式中加以改變。教師事先需要利用大量時間制作視頻和準備教學素材，在課堂上充分與學生交流討論，解答學生疑難，拓展和深化教學內(nèi)容，有效提升學生“吸收內(nèi)化”的學習效益。[3]

二、課堂討論和交流需要課前做好充分準備

在翻轉(zhuǎn)課堂教學中，課堂討論和交流是提高教學效果的重要手段。但是，課堂討論和交流需要課前做好充分準備，教師要精心策劃議題，學生要課前查閱資料，這樣才能使討論和交流達到一定的深度和廣度，否則，學生只會在教科書上找答案。我們在細胞質(zhì)遺傳章節(jié)中布置了這樣的議題：為什么人類細胞質(zhì)遺傳是母體遺傳？為了討論好這個議題，學生需要預先了解發(fā)育生物學的相關內(nèi)容，如精子的形成和卵子的形成。在人類精子形成過程中，最后階段會使細胞核染色質(zhì)凝集，絕大部分細胞質(zhì)被棄，精子頭部就主要為細胞核；而人類卵母細胞則保留了所有細胞質(zhì)成分，并且其體積會在卵泡生長階段增大，最后卵子的體積大約是精子頭部體積的5000倍。因此在精卵結(jié)合的受精過程中，核基因的結(jié)合是對等的，因為雌、雄原核分別攜帶母源和父源的基因組；但是，精卵細胞質(zhì)的結(jié)合卻不對等，受精卵中的細胞質(zhì)及其所有的線粒體，絕大部分都是由卵子提供的。因此，人類細胞質(zhì)遺傳（線粒體DNA）由母親傳遞給其子女。在植物雄性不育遺傳教學中，我們討論了“為什么不育系植株在雜交育種中如此重要？”筆者以玉米（雌雄同株異花，雄株在植株頂部而雌株在中部，且花體較大）和小麥（雌雄同花，且花?。槔?，說明玉米人工去雄較為容易，而小麥人工去雄套袋雜交則極費力氣，需要熟練技巧，且效率極為低下。小花植物水稻人工去雄雜交也是如此。因此，發(fā)現(xiàn)不育株，利用三系配套進行規(guī)?；s交育種十分重要。

三、教學效果評價要及時、有效

基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式教學必須進行及時和有效的教學效果評價，否則教學質(zhì)量無法得到保證。教師可利用教學平臺進行作業(yè)布置和批閱，也可進行在線測試。此外，平臺還可供教師查閱每個學生的在線時間和登錄次數(shù)。學生的作業(yè)可以靈活多樣，比如在講課視頻后跟著提幾個問題，讓學生檢測自己的聽講效果；課后除完成不同類型題型的傳統(tǒng)作業(yè)外，還可布置一些富有探究性或?qū)嵺`性的題目，提高學生的探索能力和理論應用實際的能力。比如可以讓學生闡述“三代以內(nèi)禁止通婚”的遺傳學原理（考查自交和近交的遺傳效應）；用“為什么混血兒一般比較漂亮和聰明？”來考查學生對雜種優(yōu)勢內(nèi)容的掌握。再比如：“生活中會接觸到那些誘變劑？其誘變的分子原理如何？”“滴血認親”和“DNA標記”在刑偵方面應用的原理和準確性如何？細菌抗藥性是如何傳遞的？這些問題的回答可加強學生對遺傳學的學習效果，提高他們的學習興趣。

四、加強適合翻轉(zhuǎn)課堂教學的軟硬件建設

理想的翻轉(zhuǎn)課堂教學需要相應的軟硬件建設配套。從硬件來講，學校應保證教學平臺容量足夠大，滿足上傳和貯存包括講課視頻、微課程視頻及其他來源的教學視頻、圖片和文本材料；校園內(nèi)網(wǎng)速要足夠快，并保證參加翻轉(zhuǎn)課堂教學的學生上網(wǎng)便利、快捷。傳統(tǒng)的大教室不太適合師生之間及學生之間的交流，只有黑板、PPT和視頻放映設施，也不足以支撐翻轉(zhuǎn)課堂教學。理想的翻轉(zhuǎn)課堂教學使用的教室，應該是體量較小，桌椅安排適合交流互動，配備上網(wǎng)、視聽和拍錄像的“智慧式”教室。從軟件上來講，傳統(tǒng)的文本式教材在新的教學環(huán)境下也有相當?shù)木窒扌?，未來的教材應該是集文本、圖片、動畫、視頻等多媒體、數(shù)字化、互動式教材；教師應加強基本的軟件操作和視頻制作學習，精心制作時長不超過10分鐘的微（課程）視頻，以適應翻轉(zhuǎn)課堂教學的需要。

總之，翻轉(zhuǎn)課堂教學是一種顛覆式教學創(chuàng)新，從傳統(tǒng)的“教-學”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W-教”模式。在這個過程中，師生都需要一種角色和任務的改變。學生不能再像傳統(tǒng)課堂教學那樣想聽就聽，不想聽就玩手機、看閑書了；教師也不是在課堂上就可以輕輕松松，而是需要制作大量微視頻和其他教學素材，對議題精心設計，對教學效果及時跟蹤檢測。我們的教學實踐表明，上述三點是遺傳學基于翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式教學法的關鍵所在，只有處理好這三點，SPOC模式教學才能真正發(fā)揮其優(yōu)越性，達到提高教學效果的目的。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 劉進平，莊南生.試析幕課（MOOC）的實用前景與對策[J].教育教學論壇，2014（49）：83-84.

[2] 陳維維.MOOC、SPOC、微課、翻轉(zhuǎn)課堂：概念辨析與應用反思[J].南京曉莊學院學報，2015（6）：117-121.

[3] 郭洋.基于混合式學習和翻轉(zhuǎn)課堂的SPOC模式設計研究[J].亞太教育，2016（1）：105-106.

[責任編輯：陳 明]