混合式教學(xué)提升高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)估

摘 要 隨著信息化教學(xué)的不斷推進(jìn)與發(fā)展，高中生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)亦面臨新的改革需求。文章評(píng)估了線上線下混合式教學(xué)模式對(duì)提升高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的作用。經(jīng)過(guò)一學(xué)期的混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，與傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)照班相比，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)操作的熟練度和規(guī)范性分別提高了21.16%、21.78%和8.89%，此外，實(shí)驗(yàn)班課堂氣氛更加活躍，師生互動(dòng)次數(shù)比對(duì)照班提高了1.7倍。調(diào)查問(wèn)卷分析結(jié)果表明，超過(guò)一半的學(xué)生認(rèn)為，混合式教學(xué)能提高學(xué)生課中和課后的學(xué)習(xí)興趣、提升生物實(shí)驗(yàn)技能和自主學(xué)習(xí)的能力，62.97%的學(xué)生希望繼續(xù)采用混合式教學(xué)模式。研究結(jié)果表明，線上線下混合式教學(xué)模式能夠提升高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的效果，值得在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步完善和推廣。

關(guān)鍵詞 混合式教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G424 " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.04.025

Effectiveness Evaluation of Hybrid Teaching on Laboratory Teaching

in High School Biology

ZU Yao， SHI Xinjian， XIANG Xiaoyan

（College of Life Science， Anqing Normal University， Anqing， Anhui 246133）

Abstract With the continuous promotion and development of information technology teaching， high school biology experimental course teaching is also facing new reform needs. The paper evaluates the effectiveness of blended online and offline teaching models in improving the teaching of high school biology experiments. After a semester of blended biology experiment teaching， compared with the traditional teaching control class， the experimental design ability， proficiency and standardization of experimental operation of the experimental class students have improved by 21.16%， 21.78% and 8.89% respectively. In addition， the classroom atmosphere of the experimental class is more active， and the number of teacher-student interactions has increased by 1.7 times compared to the control class. The analysis of the survey questionnaire shows that more than half of the students believe that blended learning can improve their interest in learning during and after class， enhance their biological experimental skills， and improve their ability for self-directed learning. 62.97% of the students hope to continue using blended learning mode. The research results indicate that the blended learning mode of online and offline can improve the effectiveness of high school biology laboratory teaching， and it is worth further improving and promoting in teaching practice.

Keywords hybrid teaching; laboratory teaching; teaching effectiveness

高中生物實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)技能。具體來(lái)說(shuō)，生物實(shí)驗(yàn)課程旨在通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握基本的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，如顯微鏡的使用、生物組織的染色與觀察、微生物的培養(yǎng)與計(jì)數(shù)等。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程也致力于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，如觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、合作探究能力等。此外，生物實(shí)驗(yàn)課程還肩負(fù)著激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí)的重任。因此，生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展至關(guān)重要[1]。

當(dāng)前高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受教師的講解和演示，缺乏足夠的動(dòng)手操作和自主探究的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。其次，實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，教師難以在課堂上為每個(gè)學(xué)生提供充分的個(gè)性化指導(dǎo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，也不能及時(shí)得到教師的幫助和反饋，影響了實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。再者，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)方式較為單一，主要依據(jù)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分，難以全面評(píng)估學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)的提升情況[2]。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，教師需要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法和手段，以提升教學(xué)的針對(duì)性和有效性。線上線下混合式教學(xué)模式為解決上述問(wèn)題提供了新的思路。該模式借助現(xiàn)代信息技術(shù)，將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)相結(jié)合，充分利用線上線下兩種教學(xué)環(huán)境和資源，創(chuàng)設(shè)多元化的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作探究的能力[3]。在線上，學(xué)生可以通過(guò)SPOC平臺(tái)自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理論知識(shí)，觀看教師錄制的實(shí)驗(yàn)演示視頻，參與在線測(cè)試和討論互動(dòng)，為線下的實(shí)驗(yàn)操作做好充分準(zhǔn)備。在線下，學(xué)生則在教師的指導(dǎo)下動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，并就實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題與教師和同學(xué)互動(dòng)交流，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作技能的理解[4]。同時(shí)，教師可以綜合考慮學(xué)生線上學(xué)習(xí)和線下實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)，采用多元化的考核評(píng)價(jià)方式，客觀公正地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[5]。

為探究混合式教學(xué)模式對(duì)提升高中生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果的作用，本研究選取某高中的四個(gè)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組采用混合式教學(xué)模式，對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，進(jìn)行為期一學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐。通過(guò)比較平時(shí)成績(jī)、理論考試和實(shí)驗(yàn)操作考核成績(jī)，以及問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合的方式分析混合式教學(xué)的效果。

1" 教學(xué)效果提升實(shí)證分析

1.1" 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施步驟

本研究選取某高中高一年級(jí)4個(gè)教學(xué)班共計(jì)160名學(xué)生作為研究對(duì)象，隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組2個(gè)班共80人。實(shí)驗(yàn)組采用線上線下混合式教學(xué)模式，對(duì)照組采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。兩組學(xué)生在年齡、性別比例、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等方面無(wú)顯著差異。為保證實(shí)驗(yàn)效果，兩組學(xué)生使用相同的實(shí)驗(yàn)教材、儀器和實(shí)驗(yàn)室，且授課教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和能力相當(dāng)。課程教學(xué)中共開(kāi)設(shè)3個(gè)實(shí)驗(yàn)，涵蓋細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)和遺傳學(xué)等方面，如探究植物細(xì)胞的吸水和失水、影響酶活力的條件和觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難度適中，與高中生物課程教學(xué)進(jìn)度相匹配。

實(shí)驗(yàn)組采用基于SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式，具體過(guò)程如圖1所示，整個(gè)過(guò)程貫穿線上線下師生互動(dòng)和全程考核評(píng)價(jià)。對(duì)照組則采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即課前學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，課中教師講解演示后學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，課后學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，考核評(píng)價(jià)主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和期末實(shí)驗(yàn)操作。

教學(xué)效果評(píng)價(jià)采用平時(shí)成績(jī)、理論考試、實(shí)驗(yàn)操作考核和問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合的方式。平時(shí)成績(jī)包括課前準(zhǔn)備（包括實(shí)驗(yàn)原理的預(yù)習(xí)和閱讀相關(guān)材料等），采取隨機(jī)點(diǎn)名回答問(wèn)題的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)和打分（百分制）、課堂學(xué)生積極性（師生互動(dòng)次數(shù)等）和課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)。理論考試包括三種題型，選擇題和填空題共計(jì)40分，主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握情況，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題共計(jì)60分，主要考查學(xué)生的思維能力和綜合能力。實(shí)驗(yàn)操作以“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”為題，學(xué)生采用4人團(tuán)隊(duì)合作的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并用手機(jī)錄制整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，用于后續(xù)教師評(píng)分。實(shí)驗(yàn)操作重點(diǎn)考查學(xué)生動(dòng)手操作的熟練度（根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間判斷），規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。調(diào)查問(wèn)卷從學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)的態(tài)度、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的幫助和提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的作用等維度設(shè)計(jì)題目。對(duì)收集到的數(shù)據(jù)利用GraphPad" Prism" 8.0.2軟件進(jìn)行繪圖和差異分析，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組得分比較采用檢驗(yàn)，以lt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2" 混合式教學(xué)應(yīng)用效果比較

本研究比較了線上線下混合式教學(xué)模式對(duì)提升高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的作用。首先，對(duì)平時(shí)成績(jī)進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的課前預(yù)習(xí)成績(jī)無(wú)顯著差異（=0.054）（圖2 A，p79）；對(duì)教學(xué)過(guò)程的互動(dòng)情況進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)組課堂互動(dòng)頻次為8.0次/課時(shí)，是對(duì)照組的1.7倍（圖2" B）；實(shí)驗(yàn)組課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告平均成績(jī)?yōu)?5.9，顯著高于對(duì)照組78.2（=11.02，lt;0.001）（圖2 C）。結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式能夠提高學(xué)生的課堂參與度和學(xué)習(xí)效果。其次，對(duì)實(shí)驗(yàn)課理論考試成績(jī)進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生選擇題與填空題的總得分無(wú)明顯差異（=0.496）（圖2 D），然而實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)題實(shí)驗(yàn)組得分為43.4，顯著高于對(duì)照組34.4（=6.90，lt;0.001）（圖2E）。結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式能夠提高學(xué)生的思維能力和綜合能力。最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作考核進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)完成時(shí)間平均縮短了6.6min（圖2F）；實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性得分顯著高于對(duì)照組（=3.55，=0.001）（圖2G），然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性得分無(wú)顯著差異（=0.67，=0.504）（圖2 H）。結(jié)果表明，混合式教學(xué)模式能夠提升學(xué)生動(dòng)手操作的熟練度和實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。

1.3" 混合式教學(xué)應(yīng)用效果調(diào)查問(wèn)卷分析

與此同時(shí)，本研究還通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷評(píng)價(jià)了混合式教學(xué)對(duì)于提升高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的作用，問(wèn)卷從四個(gè)維度設(shè)計(jì)題目。1―4題調(diào)查的是學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)的態(tài)度，結(jié)果如圖3" A所示（p80）。約62.97%的學(xué)生希望在生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中繼續(xù)采用混合式教學(xué)模式；對(duì)于“混合式教學(xué)模式能增加我對(duì)學(xué)習(xí)生物的成就感”，48.36%的學(xué)生選擇了一般，可能原因是混合式教學(xué)的實(shí)施時(shí)間比較短，而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的成就感需要一段時(shí)間；約67.90%的學(xué)生喜歡通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提前學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)操作；有34.33%的學(xué)生喜歡在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上提問(wèn)并參與討論，還有34.82%的學(xué)生持一般態(tài)度，可能原因是線上平臺(tái)的討論缺少互動(dòng)性和及時(shí)性。5―8題調(diào)查的是混合式教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用，結(jié)果如圖3 B（p80）所示，53.72%的學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)增強(qiáng)了其對(duì)學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的興趣，進(jìn)一步調(diào)查學(xué)生在課前、課中和課后的表現(xiàn)確定學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的興趣。僅13.83%的學(xué)生在課前能自主學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，因此在混合式教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)采取措施培養(yǎng)學(xué)生課前學(xué)習(xí)的興趣；約一半以上的學(xué)生能在課中積極思考并回答教師提出的問(wèn)題和課后繼續(xù)思考課堂上沒(méi)有解決的問(wèn)題，說(shuō)明混合式教學(xué)能提高學(xué)生課中和課后的學(xué)習(xí)興趣。9―12題調(diào)查的是混合式教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的幫助，結(jié)果如圖3 C所示，70.50%的學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)對(duì)生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)很有幫助，進(jìn)一步調(diào)查對(duì)于學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)?zāi)男┉h(huán)節(jié)有幫助。約一半學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)增加了知識(shí)獲取的渠道和途徑，提高了自身分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；41.04%的學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)能更好地提升自身的生物實(shí)驗(yàn)技能。13―16題調(diào)查的是混合式教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的作用，結(jié)果如圖3 D所示，55.72%的學(xué)生認(rèn)為混合式教學(xué)提高了自身的自主學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)一步調(diào)查具體表現(xiàn)方面，約60%的學(xué)生能自主在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上尋找學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)的資料，在學(xué)習(xí)生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí)，能自主尋找解決辦法；然而僅23.08%的學(xué)生能夠合理安排學(xué)習(xí)計(jì)劃，可能原因是高一學(xué)生學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，計(jì)劃內(nèi)容過(guò)多過(guò)雜。

2" 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)實(shí)證分析，系統(tǒng)評(píng)價(jià)了線上線下混合式教學(xué)模式在高中生物實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用效果。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，混合式教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作能力、思維能力等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升教學(xué)質(zhì)量。

本研究為提高高中生物實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量提供了新思路和實(shí)踐依據(jù)，但在具體實(shí)施中還需要根據(jù)不同學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化。比如在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，要注重與學(xué)生的生活實(shí)際和地方特色相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)效性[6]；在教學(xué)過(guò)程的組織上，要合理安排線上線下的比例和時(shí)間，避免學(xué)生過(guò)度依賴網(wǎng)絡(luò)而忽視動(dòng)手實(shí)踐；在教學(xué)評(píng)價(jià)上，要建立多元化的評(píng)價(jià)體系，兼顧過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)，全面考查學(xué)生的知識(shí)、能力和素養(yǎng)。

總之，基于SPOC的線上線下混合式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，它能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，值得在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步推廣和完善。未來(lái)，隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，混合式教學(xué)模式還將不斷優(yōu)化升級(jí)，為高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入新的活力。

基金項(xiàng)目：安徽省教育廳科學(xué)研究項(xiàng)目（2024AH051113）；2022年度安徽省植物學(xué)課程思政示范課程（2022KCSZ173）。

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