“翻轉課堂”在生物化學理論教學中的初步應用

楊建明

生物化學是在分子水平上探索生命奧秘的一門基礎性學科，主要研究生物體內如蛋白質、糖類、脂類、核酸等生物大分子的結構與功能、物質代謝與調節以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調控規律。但由于生物化學理論抽象、代謝繁雜、內容枯燥，對學生的記憶力、空間想象力、理解能力及邏輯思維能力要求較高，一般學生都會感到概念模糊和內容碎片化、雜亂無系統性，故而如何轉變教學模式，增加學生主觀能動性，提高學生自主學習效率，就成為生物化學課程改革中亟待解決的重要問題。

新興的一種以微課為核心的教學模式——“翻轉課堂”，即顛倒的教室，是指教育者賦予學生更多的自由，把知識傳授的過程放在教室外，讓大家選擇最適合自己的方式接受新知識，而把知識內化的過程放在教室內，以便同學之間、同學和老師之間有更多的溝通和交流（王玉華，張敏惠，2014：730）。翻轉課堂突顯了“以學習者為中心”的教學理念，顛覆了傳統的教學模式與教學理念，課程學習目標不再是簡單的“知道和理解”，而是更傾向于“應用、分析、評價和創造”，對學生自主學習的倡導及學生自學能力的提升具有極大的推動作用和示范作用。

一、翻轉課堂的實質

1.翻轉課堂的概念。翻轉課堂（Flippedclassroom，也稱“顛倒課堂”，指利用現有信息技術手段，構建信息化教學環境，重新規劃課前、課內、課后，通過知識傳遞、知識內化、知識鞏固的顛倒安排，實現傳統教學中的師生角色的翻轉，達到對傳統課堂教學模式革新的教學設計方法（張金磊，王穎，2012：47），即將傳統的“課內知識傳遞，課后知識內化”的過程轉變成“課前知識傳遞、課內知識內化”。翻轉課堂實際上是指“以微課為核心的新型教學模式”，即課前學生自主觀看微課小視頻完成知識的傳遞，課堂上學生通過小組交流討論、成果展示、教師引導等各種形式，完成知識構建和內化的教學模式。教師從課堂的講授者變為引導者和協調者，學生從被動的聽講者轉變為主動的參與者。微課一般指“解決一個重點問題的獨立的教學短視頻”，其特點為“內容少、時長短”，要求一看就懂、一學就會，且其制作和選用要置于教學設計整體中考慮，與翻轉課堂相輔相成，以達到最優的教學實踐效果。

2.翻轉課堂的起源及發展。翻轉課堂的理念最早起源于19世紀初，西點軍校的General Syivanus Thayer提前 準備教學資料讓學生課前自學，課間不以教師教授為主，而是圍繞學生自學情況展開協作交流和互動討論，進而解決遇到的問題。但這種教學方式并未引起關注，這與當時網絡多媒體技術的缺乏離不開關系（昂娟，俞欣，2014：161）。此后隨著信息技術與網絡多媒體技術在教育教學領域的深入應用，翻轉課堂的教學模式迅速發展，逐漸被人所知，但一直沒有得到大范圍推廣。直到2011年的TED大會上，薩爾曼——可汗學院的創始人，他在演講時提出“用視頻重塑教育”，翻轉課堂開始成為全球教育界關注的研究熱點。

隨著信息技術的不斷發展，我國作出了教育信息化發展規劃，其指導思想的核心為創新學習方式和教學模式，“翻轉課堂”概念的提出符合其精髓，也促使國內的專家、學者對信息技術變革教學產生更多的思考和探索。隨著微課、慕課的興起，翻轉課堂應運而生，在我國教育教學領域刮起了一股熱潮。對于翻轉課堂這一創新型教學模式，絕不能奉行“拿來主義”，必須結合專家、學者和一線教師的經驗和智慧，運用翻轉課堂的創新性理念，將信息技術、多媒體技術、網絡平臺技術與課程充分融合，探索出適用于高校實際的課堂教學模式，方便學習者自主、高效且有深度地學習，真正實現學生的個性化發展。

二、翻轉課堂的教學設計及評價

1.把握翻轉課堂的特征。有效的翻轉課堂具有以下幾個重要特征：學生從被動的聽眾轉變為主動的參與學習者；需要借助信息技術、多媒體技術和網絡平臺技術實現課堂翻轉；課堂內安排各種活動幫助學生實現知識建構和內化；課堂內留有時間幫助學生掌握更具挑戰性的概念，培養解決實際問題的能力（劉銳，王海燕， 2014：28）；課程學習目標應更傾向于“應用、分析、評價和創造”，而不是簡單的“知道和理解”。

2.遵循翻轉課堂的設計原則。原則一：用于課前學習的微課視頻應短小精悍，其他學習資源條理清晰，需要達到甚至超越傳統課堂中教師灌輸式講授的教學效果，充分地完成知識傳授這一過程，為進入下一階段即知識內化階段打下良好的基礎。原則二：課堂活動和學習環境要有利于學生知識的建構和內化。翻轉課堂最大的挑戰并不在于微課視頻的制作，而是如何創造充滿活力、師生互動和生生協作的課堂學習。老師要讓位主角于學生，成為協調者與指導者，從而激發學生的主動性、探究性與創造性，更好地將知識內化這一過程留在課堂上解決。原則三：有利于實現分層教學。傳統教學所帶來的一個問題即每個學生的學習能力存在差異，以往老師在課堂上的廣泛灌輸性教學，對于能力較強的同學來講負荷過低，造成教學時間浪費，而對于能力較差的同學負荷過高，出現“講太快、跟不上”的困擾。翻轉課堂要求足夠的課前微視頻和學習資源，便于同學們根據自身情況靈活安排學習時間與內容，實現分層教育與個性化學習。

3.設計翻轉課堂的實施流程。課前準備：教師根據教學安排需要，收集教學資源，針對重點問題制作微課，其內容應與課堂活動相輔相成（范佳午，樊方園，2014：59）；制作教學內容綱要；創造在線討論交流、在線答疑解惑等信息化學習環境，便于教師根據具體的課前學習情況設置課堂活動方式和情境設計；設置課后自檢習題及答案；構建評價體系。

課前知識傳遞：以學習小組為單位，觀看微課視頻，掌握教學內容綱要，利用網絡平臺的資源及其他材料充分預習，并提出問題，根據具體內容自主設計情境。

課內知識內化：以學習小組為單位，根據預習內容，上臺展示（或表演），以本節重點、難點問題為主線，組織學生利用網絡資源進行討論或闡述，教師側面引導，對重點難點問題總結概括。

課后知識鞏固：回顧并復習所學內容，完成網絡平臺習題練習，檢驗學生對知識點的理解和記憶，要求學生掌握重點難點綱要內容。教師還可額外設置一些更加深入的拓展內容，便于學有余力的同學自主選擇學習。

評價反饋：每章內容結束后填寫教學評價表，以及時調整教學方案和設計。學生和教師在網絡平臺上互動答疑，以及時了解學生學習動態與體會。

三、翻轉課堂應用于生化教學的實例分析

1.具體教學案例。例如“糖代謝”中“糖酵解”這一小節的內容，在設計教學方案時就要把握重點與難點，理清主脈絡，便于學生進行系統性學習。

課前準備：（1）以“糖酵解”的反應途徑和催化酶為主框架，制作5-10分鐘的微課視頻。要求脈絡清晰，簡單明了。體現重點“三、二、一”，即10步反應中共有三次不可逆反應、二次底物水平磷酸化、一次脫氫反應，與對應的催化酶；難點為能量的轉換計算，講清底物水平磷酸化和氧化磷酸化的區別。（2）制作一個反應途徑框架，也可讓學生觀看視頻后自行制作加深印象，并在課上展示優秀作品。（3）設置課后自檢習題及答案。（4）構建評價體系。

課前：以班級為單位，分成幾個學習小組，由學生自主觀看視頻完成知識傳遞過程，并提出問題、設計情景。課內：以小組為單位進行成果展示和問題的討論交流，教師作為協調者和引導者，最后進行師生對重難點的共同總結。課后：學生自主進行知識的鞏固和檢測，通過在線答疑討論進一步深化學習。評價：由學生對教學方案及應用效果進行評價，提出建議，便于改進和完善。

2.實例分析。在進行了翻轉課堂的實際應用后，初步驗證了該模式的有效性與高效性，具有以下優點：（1）教師從知識傳授者轉變為教學的引導者與協調者，學生從被動的聽講者翻轉成為課堂學習的主動參與者。在“翻轉課堂”理念指導下進行授課，學生學習的自主能力、思考能力及分析能力得到了顯著提升。（2）“翻轉課堂”對于培養學生的溝通能力，思考、提出和解決問題的能力有著很大幫助。無論在課堂面對面地交流，還是在網絡平臺上在線討論，“翻轉課堂”都為學生提供了一個交流討論的機會，而且針對專業課程的交流可以幫助學生對專業相關領域更加深入地了解。（3）“微課”為學生“溫故而知新”提供了一個便捷的途徑，

課內容小而精，避免了知識點的重復和遺漏。對教師提供的“微課”小視頻中的重點和難點，學生可以反復觀看和學習，不斷地對知識進行鞏固和強化。（4）有利于分層教學。可以為能力不同的學生創造更為公平方便的學習機會，使教學過程更為人性化，學生學習更為個性化。學生學習時間不再局限于課堂上的幾十分鐘，可以通過“微資源”自主安排學習時間，脫離了時間和空間的限制，學生的自主學習能力及學習興趣均會得到明顯的提高。

四、結語

翻轉課堂這種新型教學模式，將傳統的“課內知識傳遞，課后知識內化”的過程轉變成“課前知識傳遞、課內知識內化”，將知識內化這一環節放在了便于師生、生生交流的課堂上，提供了行之有效的解決方案。通過對生物化學教學的實例分析，翻轉課堂這一以微課為核心的教育模式已經顯現出其諸多優勢。在信息化時代，必須認真思考信息技術對教育方式帶來的影響和改變，正確對待新技術新理念和傳統教學的優勢和劣勢，以學習者為中心，因勢利導，不斷優化教學模式，為培養應用型人才做出貢獻。 [資助項目：本論文為青島農業大學應用型 人才培養特色名校建設工程教學研究項目 （XJG2013153）的階段性成果。]

（作者單位：青島農業大學生命科學學院）