遺傳學基于翻轉課堂的SPOC模式教學法的關鍵

劉進平　莊南生　符文英　安邦　王英

[摘 要]翻轉課堂是一種不同于傳統課堂教學的創新模式。對遺傳學基于翻轉課堂的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：發揮翻轉課堂的教學優勢需要師生雙方進行角色轉換和做出努力，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，要加強適合翻轉課堂教學的軟硬件建設。

[關鍵詞]遺傳學；SPOC；翻轉課堂；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“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實可行性。[1]

翻轉課堂（flipped classroom或inverted classroom）是對傳統課堂教學的一種逆序創新。其指顛倒知識傳授和知識內化兩個階段，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、內容拓展、引導討論、作業輔導等，以達到加深對課程內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業與生命科學最基礎的主干課程。遺傳學課程為全校農學專業、園藝專業、植保專業和草業科學等專業開設。為了迎接幕課時代，提高網絡環境下學生學習的積極性和主動性，提高本課課程的教學質量，我們對遺傳學基于翻轉課堂的SPOC模式教學法進行了實踐和探索，現將相關經驗總結如下。

本課程以清華大學教育技術研究所研發的網絡教學綜合平臺（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，搜索相關網絡教學和知識視頻，放到教學平臺的相關項目下。

一、發揮翻轉課堂的教學優勢需要師生雙方進行角色轉換和做出努力

翻轉課堂的教學優勢在于將常規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絡觀看教學視頻。這樣一來，首先傳統的教師講授內容不需要年年重復，也不需要占用極其有限和寶貴的課堂時間來講授常規教學內容；其次，學生可以充分利用碎片化時間，根據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；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 課堂教學，可以轉變為研究性學習模式或以研討和解決問題為主的“翻轉式教學”或“混合式教學”。

但是，發揮翻轉課堂的教學優勢需要師生雙方進行角色轉換和做出努力。學生必須發揮其學習的主體性、自主性和主動性，否則，成功的翻轉課堂教學便無從談起。學生需要自主規劃學習進程，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，拓展和深化教學內容，有效提升學生“吸收內化”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。我們在細胞質遺傳章節中布置了這樣的議題：為什么人類細胞質遺傳是母體遺傳？為了討論好這個議題，學生需要預先了解發育生物學的相關內容，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凝集，絕大部分細胞質被棄，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。因此在精卵結合的受精過程中，核基因的結合是對等的，因為雌、雄原核分別攜帶母源和父源的基因組；但是，精卵細胞質的結合卻不對等，受精卵中的細胞質及其所有的線粒體，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，且花小）為例，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，發現不育株，利用三系配套進行規模化雜交育種十分重要。

三、教學效果評價要及時、有效

基于翻轉課堂的SPOC模式教學必須進行及時和有效的教學效果評價，否則教學質量無法得到保證。教師可利用教學平臺進行作業布置和批閱，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。學生的作業可以靈活多樣，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作業外，還可布置一些富有探究性或實踐性的題目，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勢內容的掌握。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、加強適合翻轉課堂教學的軟硬件建設

理想的翻轉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；校園內網速要足夠快，并保證參加翻轉課堂教學的學生上網便利、快捷。傳統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，也不足以支撐翻轉課堂教學。理想的翻轉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、視聽和拍錄像的“智慧式”教室。從軟件上來講，傳統的文本式教材在新的教學環境下也有相當的局限性，未來的教材應該是集文本、圖片、動畫、視頻等多媒體、數字化、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，以適應翻轉課堂教學的需要。

總之，翻轉課堂教學是一種顛覆式教學創新，從傳統的“教-學”模式轉變為“學-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揮其優越性，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]