混合式教學在生物化學課程中的應用研究

杜冠魁

［摘 要］大學階段需要重塑學生的學習習慣，使其從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習?；旌鲜浇虒W是一劑緩解傳統(tǒng)課堂教學痛點的良方。教學需要采取多種手段提升學生的學習興趣，實行過程性評價可以督促學生認真學習。生物化學課程龐雜的知識體系，使這門課的教學及學生學習的有效推進較為困難。該研究在混合式教學改革推進過程中，以興趣為導向，提升學生主動學習能力，加強課前、課中、課后等環(huán)節(jié)的引導：在開課前一個月向學生提供任務清單，要求他們利用假期時間完成多個學習任務。課堂作為學生開展課程學習的重要場所，可以采用小組學習、案例討論、游戲式教學等多種方式增加趣味性。教師在精講環(huán)節(jié)準備了80余個案例及故事進一步提升學生學習興趣，課后布置思維導圖、習題等作業(yè)督促學生進行復習?；旌鲜浇虒W的開展有效激發(fā)了學生學習生物化學課程的熱情，提高了其學習效能。

［關鍵詞］混合式教學；生物化學；游戲；小組學習；案例

［中圖分類號］ G642 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2022）10-0158-04

引言

大學存在的最重要的理由是培養(yǎng)人才 [1]。大學需要對學生進行學習方式和學習習慣的重塑 [2]。中學階段的學習具有非常明確的目標，一切圍繞著高考進行知識的學習、消化和吸收 [3]。中學階段的教學多采用課堂授課加題海戰(zhàn)術。大學階段需對學生的學習習慣進行重塑，使其實現(xiàn)從被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，以適應社會發(fā)展的需要[4]。學生大學畢業(yè)后進入職場，在工作中會碰見從未接觸過的問題，如何解決問題決定了其個人的發(fā)展程度。因此，大學的學習歸根結底是培養(yǎng)學生主動學習的能力，即面對新知識和新問題，如何快速地運用所學知識解決問題，優(yōu)化自己的知識體系 [5]。

傳統(tǒng)的大學課堂教學面臨多個痛點 [6]：一是填鴨式教學。填鴨式教學是高中教學模式的延續(xù)，學生被動接收新的知識，容易產(chǎn)生抵觸情緒。從學習成績上看，記憶力好的學生通過考前突擊復習也可以獲得較高分數(shù)。然而，正如德國心理學家艾賓浩斯指出的，學習之后遺忘速度很快，然后逐漸放慢。二是傳統(tǒng)教學要求學生精力高度集中，才能適應高強度的知識講授節(jié)奏。然而學生的注意力在一堂45分鐘的課上難以自始至終都高度集中。有研究指出，學生的注意力程度從第25分鐘開始逐漸下降。這要求教師在安排教學內(nèi)容的時候把重點難點安排在這25分鐘內(nèi)。與此同時，大學課程教學重難點多、重復出現(xiàn)的頻次少。這就使學生容易錯過教師講授的重點難點，從而造成學生課上聽不懂、課后看不懂。因此學生課后需要花費大量的時間進行復習且效果不佳。這種學習經(jīng)歷了一兩次后，學生會產(chǎn)生厭學情緒，因此需要盡早調動學生的學習動力。三是在教學過程中難以做到因材施教。不同的學生對知識的接受方式不一樣，有些學生偏好通過聲音、圖像等方式接收信息，而部分學生喜歡通過看書和做習題的方式掌握知識。傳統(tǒng)的教學重視教師的課堂講授，難以滿足學生學習的多元化需求。

混合式教學是一種“互聯(lián)網(wǎng)+”式的教學，它將課堂教學和互聯(lián)網(wǎng)技術加以有機結合 [7]?；ヂ?lián)網(wǎng)上有非常多的課程資源，如國家級精品課程等，這些資源可以為學生的學習提供多元化渠道。然而學生在面對浩如煙海的知識時無從下手，需要教師將資源進行粗篩及梳理，并通過發(fā)放任務清單的方式對其學習進行引導。任務清單包括學生需要用到的應用軟件、需要加入的班級、需要完成的視頻學習任務等?，F(xiàn)已有多個平臺可以支撐學生的學習活動，如學習通、雨課堂、云班課、學堂在線等，這些平臺可以展示課程內(nèi)容，也可以與學生進行交互。學生大都利用QQ和微信作為交流工具。教師在開課前，需要在這些平臺建立課程體系以支撐學生學習，并建立QQ群和微信群以方便與學生交流。

混合式教學的難點之一是實現(xiàn)課堂教學的有效組織。知識可以通過平臺進行展示，而課堂教學的組織更需要教師的智慧。學生的成績與其信息接收能力正相關，課堂上教師需要兼顧處于不同學習程度學生的學習。課堂是提升學生學習興趣的重要場所。有些教師一味強調課堂知識的傳授，甚至照本宣科，這會降低學生的學習興趣。有學者認為課堂教學組織可以采用小組式學習、沉浸式學習、案例式學習、游戲式學習、任務貫穿式學習等方式。這些方式可以有效提升學生學習興趣，培養(yǎng)學生的主動學習能力。

在多樣化的教學方式實施過程中，需要通過過程性評價來督促學生學習，以達到更好的教學效果 [8]。過程性評價以鼓勵的方式調動學生的學習積極性。傳統(tǒng)的教學方式以終結性考核評價學生，是對其應試能力進行評價而不是對其學習能力的評價。有的學生的答案能夠與課本相關內(nèi)容一字不差，而有的學生會通過消化吸收后用自己的語言進行闡述。從知識的吸收角度上看，后者能將所學知識轉變成自己的知識，融入自己的知識體系中。在過程性評價中，可以以分數(shù)為手段，提高學生的學習積極性，增強其主動學習的動力。具體到過程性評價在混合式教學中的應用，可以通過打分督促學生完成線上課程學習，通過線下的活動推動學生課前完成線上學習任務，這樣可以有效提升學生的學習效果。值得注意的是，線下教學如果不切合學生的學習需求，可能會使其產(chǎn)生逆反心理。此外，實行混合式教學需要學生花費更多時間，如果其從混合式教學中所得的學習收獲與從傳統(tǒng)課堂教學所得差不多，會給教師和學生帶來挫敗感。

生物化學是醫(yī)學類、農(nóng)林類及生命科學類專業(yè)學生的基礎課程 [9]，生物化學也是學習多門課程如生理學、分子生物學、藥理學等的基礎。生物化學在其創(chuàng)立后經(jīng)歷了敘述生物化學時期、動態(tài)生物化學時期及分子生物化學時期。生物化學在前期闡述了蛋白質和核酸的結構與功能，然后介紹不同物質如糖類、脂類、蛋白質、核酸的合成與降解。近代科學家深入到細胞內(nèi)部，闡述了細胞信號轉導特征、DNA的生物合成、RNA的生物合成、蛋白質的生物合成以及基因表達的調控?？偟膩碚f，生物化學發(fā)展有一條清晰的脈絡。然而，生物化學龐雜的知識體系，使這門課在高校學生中流行一句順口溜“生理生化，必有一掛”。生物化學難學的原因有很多，如該門課程在每個分支下面都有很多細小知識點；大分子物質的三維結構等概念較為抽象，沒有實物可以查看可以觸摸，學生難以理解與記憶；各個分支看似脈絡清晰，實則復雜難記。大部分院校的生物化學課程的課時從60節(jié)到80節(jié)不等，具體到每個章節(jié)的課時，維生素一般為一兩個課時，糖類代謝、脂類代謝一般為四五個課時。課時數(shù)看似較多，但實際上是教師教學進度較快，多數(shù)知識點僅出現(xiàn)一兩次。因此，學生每堂課都需要集中精力，才有可能跟上教師的上課節(jié)奏。此外，學生也難以完全吸收教師所講授的知識。根據(jù)學習金字塔理論，聽講后24小時的記憶率為5%，這表明只講授課程內(nèi)容對學生吸收知識的幫助較小。如何讓學生學好生物化學課，是生物化學課程教師的一大難題。

筆者作為普通醫(yī)學院校的生物化學教師，在兩年前開始混合式教學課程改革。筆者所教學生的學情如下：新生入學分數(shù)位于一本線上下；其學習動力顯著低于985、211高校學生，高于高職院校學生；學生英語基礎較為薄弱。因此，筆者采用“以興趣為導向，增強學生主動學習動力”的方式，并進行生物化學課程教學方式的重構：注重引導、檢查學生的課前學習，優(yōu)化課堂教學效果，督促學生做好課后復習。

一、組織學生做好課前學習

（一）開課前一個月組織學生開始預習課程內(nèi)容

學生在暑假和寒假期間有較多空余時間，但在校時不但要完成繁重的學習任務，還要參與各種學生社團活動，時間較為緊張。因此，筆者在開課前一個學期的期末考試結束后即聯(lián)系授課班級學生組建QQ群。使用QQ群有諸多便利。首先，00后的學生更喜歡使用QQ作為交流工具。其次，QQ群可長期存放文件，適合師生交流。再次，QQ群在線文檔功能有利于師生進行信息分享。組建QQ群后，通過群公告公布課程學習的任務和評價標準，使學生了解任務要求并做好課前準備。

（二）將學習通作為授課的工具

部分教師認為必須使用國家級慕課或者精品課程，才可以開展線上線下混合式教學。這些課程由重點院校開發(fā)，針對985或211高校學生，課程學習的深度、流程與其他高校學生的學情匹配度不高。因此，非985或211高校需要開發(fā)自己的在線課程，以滿足本校學生的學習需求。國家級慕課和精品課程可以讓學習動力強勁的學生有更多的知識獲取渠道。筆者在教學實踐中，在學銀在線（學習通）建立符合學情的慕課和小規(guī)模限制性在線課程。筆者為每個章節(jié)設立以下欄目：知識要點、授課視頻、章節(jié)測試以及學生自制視頻等。知識要點緊扣臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試的考點。授課視頻則由筆者自行錄制，切合學情。章節(jié)測試則根據(jù)臨床專業(yè)執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試對生物化學內(nèi)容要求來設置，大都使用真題及模擬題。此外，學生自制視頻是課前學習的重點，作為翻轉課堂的有機組成部分。學生在制作視頻的過程中，不但掌握了知識，又鍛煉了小視頻制作的能力，符合網(wǎng)絡時代的要求。

（三）鼓勵學生在假期期間完成生物化學的第一輪學習

充分發(fā)揮過程性評價的作用，促使學生完成學習通中的各個任務點，包括視頻觀看、章節(jié)測試。筆者在教學實踐中發(fā)現(xiàn)不少學生進行了刷分、刷視頻的操作，并沒有真正觀看視頻。為了解決這個難題，筆者在視頻中插入小測試，學生需要回答正確才能繼續(xù)觀看視頻，回答錯誤則需要從頭開始觀看視頻，這在一定程度上有助于促使學生認真學習。在近兩年的教學中，有近一半的學生在新學期開始前完成了任務點的學習。

二、重視在課堂教學中提升學生學習興趣

無論是課前的學習還是課后的復習，學生容易在知識吸收過程中感覺枯燥無味。學生難以自行理解課程的意義，這就影響到他們的學習興趣，從而使其堅持自覺完成生物化學課程學習較為困難。假如教師在課堂上只關心知識的傳授而不注重學生學習興趣的提升，學生就無法保持對該課程的興趣。因此，筆者在課堂授課中采用了多種手段來提升學生學習興趣。

（一）重新劃分知識點

按照各個專業(yè)的實際授課課時，劃分每節(jié)課需要學完的知識點數(shù)量，以每節(jié)課安排2～4個知識點為宜，并在課堂上要求學生在2分鐘內(nèi)迅速翻閱這些知識點的基本概念。

（二）組織開展小組學習

每個小組4～6人，要求組員在課堂上集中坐在一起，并在每節(jié)課前面的5分鐘安排小組成員輪流講授知識點。通過教師巡查及督促，大部分學生都能認真給其他組員授課。

（三）開展多樣化的活動

圍繞每節(jié)課需要掌握的知識點安排課堂活動，包括微討論、課堂游戲、找茬、課堂隨機測試等。筆者通過網(wǎng)絡平臺提前1天告知學生下節(jié)課的活動內(nèi)容，以及參加這些活動的基礎是掌握該知識點。為每個活動設置課堂分：小班授課的情況下，課堂活動分可計入個人成績中；大班上課，課堂活動分可計入小組成績中。

微討論時長為5～10分鐘，討論題目緊扣知識點。筆者要求學生上臺演講過程中不允許帶手機，但可以攜帶小抄本。通過學習通可以搶上臺演講機會。演講質量與課堂活動分授予密切相關。比如在核酸的結構與功能章節(jié)，授課內(nèi)容為RNA的結構與功能，設計的微討論為金黃色葡萄球菌耐藥性與核糖體，要求學生討論金黃色葡萄球菌的耐藥機制。在酶章節(jié)中的不可逆抑制知識點的授課環(huán)節(jié)，讓學生探討武俠片提到的鶴頂紅中毒的生化機制。

在課堂游戲環(huán)節(jié)，選取重要的或者需要記憶的知識點進行設計。課前要求學生完成知識點學習或記憶。學生參與游戲即可授予課堂活動分，游戲勝利者可授予更高的課堂分。筆者開發(fā)了多個適合在課堂上開展的游戲，比如在蛋白質的結構與功能章節(jié)，學生需要記憶20種參與生物體蛋白質合成的氨基酸。筆者設計了“眼色游戲”，其具體流程如下：學生打開學習通搶游戲席位。游戲開始后參與者觀察其他參與者的反應，蹲下的同時報出一個氨基酸名字。其淘汰原因為最后一名蹲下、報的氨基酸名字重復、同時蹲下等的任何一個。參與的學生可加2分課堂分，最后獲勝的學生可加5分課堂分。在核苷酸的結構與功能章節(jié)，筆者設計了游戲“誰是‘臥底？”，其具體流程如下：參與游戲的7位學生站在講臺前方，分別抽取身份牌（DNA和RNA）；游戲開始后，每位學生根據(jù)所抽取的身份牌講述其特點，并判斷出與自己身份不一致的同學；如“臥底”獲勝可得4分，其余學生得1分；如“臥底”失敗得1分，其余學生得3分。這些游戲需要參與的學生掌握相關知識點。

“大家來找茬”則是通過制作一份設有少許錯誤的PPT，讓學生進行搶答并糾正，率先找到錯誤的學生可通過學習通搶答。這個游戲可使學生集中精力完成知識點學習，同時提高了課程學習的競爭性和趣味性。

課堂隨機測試環(huán)節(jié)則通過學習通隨機抽選學生進行測試，以該知識點為測試內(nèi)容，回答正確者可加課堂分，回答錯誤者則不得加分或者被扣分，增強了課程學習的緊張感和刺激感，學生需要專注于知識點學習才能完成測試。

（四）將教師精講環(huán)節(jié)作為一次課的核心

教師精講環(huán)節(jié)不要求完成所有知識內(nèi)容的講授。很多知識點學生可以通過自主學習實現(xiàn)理解與掌握。課程精講的主要目的是解析知識點的重點和難點，通過多種教學手段或教學資源（多媒體、動畫、視頻、案例等）使學生理解并掌握。教師通過精講環(huán)節(jié)向學生闡述知識跟現(xiàn)實生活的聯(lián)系及其學習意義，使學生明白知識并非抽象、無意義、難以理解。比如給病人補充支鏈氨基酸可幫助治療肝功能衰竭等疾病，健身的人補充支鏈氨基酸可幫助其肌肉生成。其生物化學機制有以下3個：（1）支鏈氨基酸可作為周圍組織的能源物質，減少蛋白質分解成氨基酸后用于糖異生途徑。（2）支鏈氨基酸濃度升高可減少其他氨基酸的消耗，增加蛋白質合成，從而降低游離的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸和組氨酸的濃度。（3）支鏈氨基酸競爭血腦屏障的氨基酸轉運，降低大腦中芳香族氨基酸濃度。在教師精講環(huán)節(jié)筆者準備了80余個生物化學故事及案例，討論其內(nèi)在機理，使學生從記憶、熟悉和掌握進階到應用的階段，提升了學生的課程學習興趣。

三、課后復習的督促必不可少

遺忘曲線規(guī)律表明，課后復習可以使知識得到更好記憶。因此，需要通過多種方式促進學生的學習，并培養(yǎng)和優(yōu)化學生學習習慣。初階的手段可以是給學生布置課后習題，要求學生在課后2天內(nèi)完成。中階的手段可以要求學生完成各個章節(jié)或者知識點的思維導圖。教師也可以舉辦生物化學知識競賽。這些活動不但可以繼續(xù)增強學生的學習興趣，而且可以有效促進學生對知識點的記憶掌握。高階的手段可以要求學生去發(fā)現(xiàn)生活中與生物化學相關的事物或現(xiàn)象，解析其中的機理，應用生物化學的知識解決問題；也可以采用布置課程任務的方式推動學生的課外學習。

為了進一步了解學生對混合式教學模式的接受程度，筆者采用問卷星進行了不記名問卷調查，回收問卷129份。問卷調查結果顯示學生喜歡每堂課由小組學習、課堂互動、教師精講3個部分構成的這個教學模式。在所有環(huán)節(jié)中，有4位學生表示不喜歡小組討論，5位學生表示不喜歡課堂互動，另有5位學生表示不喜歡教師精講，其余學生表示喜歡這個教學模式的所有環(huán)節(jié)。在學生最喜愛的課程環(huán)節(jié)調查結果統(tǒng)計中，課堂互動環(huán)節(jié)占比最高，達92%。在時間分配上，有40%的學生表示教師精講環(huán)節(jié)安排時間（20～25分鐘）過長，而35%的學生表示小組學習的時間（5分鐘）過長。而課堂互動模式中，93%的學生表示喜歡游戲，34%的學生喜歡“大家來找茬”，28%的學生喜歡微討論。在教師設計的生物化學故事和案例中，學生們表示對喝奶茶會導致糖尿病這個案例印象最為深刻。最后讓學生給本課程提出建議和意見，學生表示課程開設得很好，建議老師繼續(xù)對下一屆學弟學妹采用這樣的教學方式；希望老師可以通過這種教學方式讓學生對生物化學課程越來越感興趣；多開發(fā)點游戲。這些留言使筆者倍感欣慰：付出了努力，也收獲了學生的認可。而該班學生在本校舉行的近千人參與的生物化學知識競賽中，有十幾位學生進入了32強。這些結果表明混合式教學模式具有較好的推廣價值。

四、結語

生物化學課程教學實踐表明，實施混合式教學模式能收到良好的教學效果，但也需要看到其不足。比如課前的學習中很多學生存在刷視頻的現(xiàn)象，開著視頻而不學；在章節(jié)測試環(huán)節(jié)，部分學生通過搜索獲取試題答案；討論模塊參與人數(shù)不多，積極性不高；師生交流環(huán)節(jié)，學生更關心考試如何進行，這可能與學生長期的學習方式有關。生物化學課程一般在大一下學期或大二上學期開設，意味著該門課程承擔著培養(yǎng)學生新的學習習慣的任務。因此，需要多門課程協(xié)同繼續(xù)推進，促使學生學習方式的轉變，增強其自主學習能力，以更好地完成高校人才培養(yǎng)的任務和使命。

［ 參 考 文 獻 ］

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［責任編輯：龐丹丹］