翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計與思考
——以《醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗》課程為例

李鵬輝 鄭立紅 任曉旭 張明龍 呂瑩

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的設(shè)計與思考
——以《醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗》課程為例

李鵬輝 鄭立紅 任曉旭 張明龍 呂瑩

隨著教育信息技術(shù)的快速發(fā)展，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型教學(xué)模式，受到國內(nèi)外越來越多的一線教師和教育研究者的關(guān)注。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式通過課前知識傳授和課堂知識內(nèi)化時間的顛倒安排，實現(xiàn)了在線學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)課堂的有機融合，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。本文以醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗課程為例，提出了較為完善的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計方案，以期提高醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗的教育教學(xué)質(zhì)量，并為其他課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計提供借鑒。

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（Flipped Classroom Model）的早期實踐來源于美國的林地公園學(xué)校的兩位化學(xué)教師喬納森·伯爾曼和亞倫·薩姆斯[1-2]，具體指擺脫傳統(tǒng)教學(xué)形式那種“課堂知識傳授+課下知識內(nèi)化”的束縛，將二者實施的順序顛倒過來的教學(xué)模式，即學(xué)生根據(jù)個人具體學(xué)習(xí)情況，利用學(xué)習(xí)資源，自定步調(diào)，課前完成知識的傳授，課堂上不再過多進行知識講授，而是在教師的引導(dǎo)下，通過課堂活動，學(xué)生進行知識運用和實踐操作，完成知識的內(nèi)化[3]。這一教學(xué)模式的突破性改變，極大提高教學(xué)效率。醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗課程是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生必修的主干課程之一，能夠培養(yǎng)學(xué)生科研思維，提高學(xué)生實驗技能，是使學(xué)生將醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)理論知識由感性認識向理性認識升華的重要途徑。目前，該課程主要以傳統(tǒng)教學(xué)模式為主，且存在著諸多弊端，而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式無疑為醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗教學(xué)提供了一個新思路。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足

傳統(tǒng)的課堂模式是在工業(yè)革命背景下形成的，以傳授知識為主要過程，以班級授課制為主要形式的教學(xué)模式，其作為“常態(tài)的科學(xué)”有一定的穩(wěn)定性，三百多年來一直是全球的主要教學(xué)模式[4]。傳統(tǒng)教學(xué)模式的最大弊端在于教師向所有學(xué)生傳遞幾乎同樣的信息，學(xué)生則因能力差異而呈現(xiàn)出不同的反應(yīng)，從而無法滿足學(xué)生的個體差異和個性化發(fā)展的需求。此外，醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗教學(xué)普遍存在著授課學(xué)時較少，實驗內(nèi)容單一；教師常忙于指導(dǎo)學(xué)生操作，較少引導(dǎo)學(xué)生探究；學(xué)生注重實驗結(jié)果和實驗報告，忽視科學(xué)探究和實驗反思；以及評價方式缺乏科學(xué)性等問題。

2 翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢

2.1 確立學(xué)生在教學(xué)中的主體地位

翻轉(zhuǎn)課堂將學(xué)習(xí)的主動權(quán)歸還于學(xué)生本身，能夠充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，增強了師生、學(xué)生之間平等的互動交流，使教師由原來課堂統(tǒng)治者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和輔助者，使學(xué)生走上講臺，教師走到學(xué)生身邊，師生共同積極參與的開放性課堂。

2.2 注重學(xué)生個體差異和個性化發(fā)展的需求

基于問題和任務(wù)驅(qū)動的翻轉(zhuǎn)課堂課前自學(xué)，不再約束學(xué)生在規(guī)定的時間、地點被動的接受教師傳授的知識信息，而是利用教師提供的學(xué)習(xí)資源，自定步調(diào)，自主完成課前學(xué)習(xí)，獲得基礎(chǔ)知識，并驅(qū)動學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，在課堂上通過教師引導(dǎo)和討論交流解決問題，促進知識內(nèi)化。教學(xué)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由教師引導(dǎo)，卻沒有教師過多的干預(yù)，學(xué)習(xí)的壓力轉(zhuǎn)化為了學(xué)習(xí)動力，進而轉(zhuǎn)化為持續(xù)的學(xué)習(xí)意志力，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、獨立思考能力、創(chuàng)新思維等都大有益處[5]。

3 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計

翻轉(zhuǎn)課堂的基本思想是采用“課外傳授知識，課中內(nèi)化知識”的策略開展教學(xué)[6]。遵循以學(xué)生為中心、實現(xiàn)課堂有效互動、充分整合利用各種學(xué)習(xí)資源、注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力和探索精神等翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計的基本原則。醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗教學(xué)與一般的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計類似，由課前學(xué)習(xí)資源準(zhǔn)備與發(fā)布，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，課堂互動交流，實踐操作，課后評價反饋，總結(jié)反思等幾個階段構(gòu)成[7-8]，如圖1所示。同時，醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗是一門實踐性較強的課程，既包括基本概念、實驗原理等理論知識，又注重實驗技能和科研素質(zhì)的培養(yǎng)，所以課前學(xué)習(xí)資源和課堂活動的設(shè)計都以科研實驗為主線進行。

圖1 醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計

3.1 課前階段

課前，根據(jù)“掌握”、“熟悉”和“了解”各級教學(xué)目標(biāo)的要求，教師準(zhǔn)備學(xué)生自主學(xué)習(xí)的資源，編制學(xué)習(xí)任務(wù)單，錄制教學(xué)和實驗操作視頻，提供參考書目、電子課件和教案，介紹課程相關(guān)的學(xué)習(xí)網(wǎng)站和師生互動交流平臺等。其中，學(xué)習(xí)任務(wù)單是課前自學(xué)資源的主體，能夠明確學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，是完成自學(xué)的驅(qū)動；微視頻資源是自學(xué)資源的核心內(nèi)容，應(yīng)短小精悍，重點突出，且符合教學(xué)對象的特點和實際教學(xué)的需求，能夠吸引學(xué)生完成自學(xué)活動；參考書籍和課件等資源是輔助材料，供學(xué)生深入探究和拓展學(xué)習(xí)使用；學(xué)習(xí)網(wǎng)站和交流平臺是自主學(xué)習(xí)的保障，學(xué)生既可以獲取更多的知識來源，又同時獲得教師的輔導(dǎo)和學(xué)生之間的交流，教師則可以有針對性的指導(dǎo)自學(xué)活動，收集學(xué)生自學(xué)中遇到的問題，調(diào)整課堂教學(xué)方案，以及側(cè)面了解學(xué)生的自學(xué)情況等。

教師將所有自學(xué)資源于開課前一周向?qū)W生發(fā)布，學(xué)生以獨立和小組相結(jié)合的方式開展自學(xué)活動，完成實驗報告的目的、原理、方法等內(nèi)容的撰寫，針對自學(xué)的內(nèi)容提出1～2個問題供課堂討論交流，僅留下實驗結(jié)果、分析和討論在課堂實驗操作后完成，并要求學(xué)生以“流程圖”的形式撰寫實驗方法，以此鍛煉學(xué)生的歸納總結(jié)和邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)。

3.2 課中階段

課上，教師進行課程導(dǎo)入后，以小測驗或提問的方式，檢測學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果，其難度不宜過大，應(yīng)以基礎(chǔ)知識為主，以不使學(xué)生產(chǎn)生挫敗感為宜，主要目的是幫助學(xué)生熱身，使學(xué)生進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。各實驗小組協(xié)作探究，討論交流，互相提問，解決學(xué)習(xí)任務(wù)單布置的問題和課前自學(xué)提出的問題；教師把握學(xué)習(xí)方向，控制學(xué)習(xí)進程，并對學(xué)生的發(fā)言進行及時的評價，積極的引導(dǎo)和必要的拓展講解。經(jīng)過課前自學(xué)，學(xué)生已經(jīng)掌握了教學(xué)內(nèi)容的基本知識，所以課堂上討論的問題多是學(xué)生自學(xué)中百思不得其解的疑惑，是具有一定深度的探究性問題。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生或通過獨立思考，或通過小組協(xié)作，在互相學(xué)習(xí)和啟發(fā)的過程中開拓思維，深度探究，解決問題，實現(xiàn)知識的內(nèi)化。

“階段性學(xué)習(xí)整理”幫助學(xué)生梳理所有問題是否都被解決，對于理論內(nèi)容是否還有困惑，實驗操作步驟是否明確等，所有問題都解決后，進入實驗操作階段。實驗操作階段，由于學(xué)生已經(jīng)在視頻資源中了解了實驗操作的基本過程，所以教師不再重復(fù)進行基本操作步驟的實驗演示，直接對學(xué)生進行個性化的操作指導(dǎo)，學(xué)生則運用已經(jīng)習(xí)得的理論知識指導(dǎo)實驗操作，隨時提出實驗中出現(xiàn)的問題，師生共同討論交流，拓展學(xué)習(xí)，鞏固理論。比如，在醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗中常用的頸部斷髓法處死小鼠的實驗操作中，學(xué)生偶爾會遇到斷髓操作完成后，發(fā)現(xiàn)小鼠并未死亡，而是后肢和尾巴不能運動，但是前肢和頭部可以運動的情況。當(dāng)某個實驗小組向教師反映這種可遇而不可求的實驗現(xiàn)象時，教師應(yīng)不失時機的進行拓展教學(xué)，引申介紹關(guān)于“截癱”的相關(guān)知識，豐富學(xué)生的知識體系，而不是完全局限于本次實驗課程既定的教學(xué)目標(biāo)。

在實驗操作后，教師引導(dǎo)學(xué)生推選出正反兩面具有代表性的實驗成果進行展示交流，最后指導(dǎo)學(xué)生完成實驗報告。比如，在動物細胞培養(yǎng)實驗中，常會出現(xiàn)“細胞數(shù)目較多，生長狀態(tài)良好，無細菌或霉菌污染”和“細胞存活較少，培養(yǎng)液渾濁，污染嚴(yán)重”兩種相對應(yīng)的實驗結(jié)果。在有限的課堂教學(xué)時間中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生對這些具有代表性的實驗結(jié)果進行重點展示和交流，引導(dǎo)學(xué)生思考本組實驗操作的優(yōu)點和不足，歸納總結(jié)決定實驗結(jié)果的關(guān)鍵操作和控制因素，使學(xué)生將實驗技能轉(zhuǎn)化為科研能力，提升教學(xué)層次。

3.3 課后階段

課后，教師針對教學(xué)內(nèi)容進行課后測驗，檢驗教學(xué)效果，根據(jù)測驗成績、實驗報告和課堂表現(xiàn)等對學(xué)生進行綜合評價，并向?qū)W生及時反饋，進一步促進知識內(nèi)化。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不僅注重對實驗報告和課后測驗的學(xué)習(xí)結(jié)果評價，同時強調(diào)對討論發(fā)言和實驗操作等課堂表現(xiàn)的學(xué)習(xí)過程評價，注重教師對個人學(xué)習(xí)的評價和小組協(xié)作的評價，學(xué)習(xí)小組內(nèi)成員之間進行互評以及各小組間的評價等，并且要制定出相應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn)。對翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)結(jié)果的評價可用來了解學(xué)習(xí)者對概念類與技能類等知識的掌握情況，對翻轉(zhuǎn)課堂過程的評價可用來分析學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)情況[9]。翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)評價可以由課前自主學(xué)習(xí)評價、課堂活動表現(xiàn)評價和課后學(xué)習(xí)成果評價構(gòu)成。課前自主學(xué)習(xí)評價主要包括課前實驗報告完成情況，自學(xué)問題的提出情況等。課堂表現(xiàn)由課堂出勤、課堂活動參與程度和對實驗小組的貢獻等組成，其評分由教師和學(xué)生的評價共同構(gòu)成。在教師引導(dǎo)下，客觀的學(xué)習(xí)過程評價能夠激發(fā)學(xué)生積極參與課堂活動的熱情，有利于學(xué)習(xí)者更好地參與到小組學(xué)習(xí)活動中，對提高教學(xué)效果能起到事半功倍的作用。課后學(xué)習(xí)結(jié)果評價則主要由實驗結(jié)果、報告和課后測驗組成。

最后，教師對學(xué)生進行問卷調(diào)查和訪談，調(diào)查學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實施的認可程度，了解學(xué)生的切實需求和意見反饋，總結(jié)反思翻轉(zhuǎn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，進一步優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。

4 結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂是一種符合教學(xué)規(guī)律，適應(yīng)教學(xué)發(fā)展需要的新型教學(xué)模式，以醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗課程為例的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計，較為合理的設(shè)計了課前學(xué)習(xí)資源的準(zhǔn)備、學(xué)習(xí)活動的安排和課后學(xué)習(xí)效果的評價，較傳統(tǒng)的教學(xué)模式更注重學(xué)生個體差異和個性化發(fā)展的需求，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性，有利于確立學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，但該教學(xué)設(shè)計具體實施效果的實證研究，還有待于進一步驗證。

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[2]李從德． 加強學(xué)科融合促進機能實驗教學(xué)改革[J]． 教育教學(xué)論壇，2013，4（52）：45-46．

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[5]潘沛沛． 基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂在實驗教學(xué)中的模式構(gòu)建——以“現(xiàn)代教育技術(shù)”實驗課程為例[J]． 軟件導(dǎo)刊：教育技術(shù)，2015，7（9）：71-73．

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[7]徐妲，鐘紹春， 馬相春．基于翻轉(zhuǎn)課堂的化學(xué)實驗教學(xué)模式及支撐系統(tǒng)研究[J]． 遠程教育雜志，2013，31（5）：107-112．

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An Instructional Design and Thoughts Based on the Flipped Classroom Model: A Case Study on the Experiment Course of Medical Cell Biology

LI Penghui ZHENG Lihong REN Xiaoxu ZHANG Minglong LV Ying Department of Biology, Qiqihar Medical University, Qiqihar Heilongjiang 161006, China

With the advancement of education informatization, as a new model of instruction, Flipped Classroom is attracting more and more attention and research. By inverting the timeline of the imparting of knowledge before class and the internalization of knowledge in the class, flipped classroom model achieved a high degree of integration of online learning and traditional classroom learning, and make up for the lack of the traditional teaching model. According to the proposed model based on the flipping classroom, this paper put forward a complete instructional design, in order to improve the quality of experimental teaching in medical cell biology and provides reference to the reform of other courses.

flipped classroom; instructional design; experimental teaching in medical cell biology

G642

A

1674-9308（2017）02-0020-04

10．3969/j．issn．1674-9308．2017．02．011

齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院教育科學(xué)研究課題《翻轉(zhuǎn)課堂在醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究》（QYJY20160018）

齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物教研室，黑龍江 齊齊哈爾161006

鄭立紅，E-mail：zlhqy@sina．com

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂；教學(xué)設(shè)計；醫(yī)學(xué)細胞生物學(xué)實驗