醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的效果分析※

李 華 王曉玲 胡旭東 閆曉風(fēng) 葉 杰 孫祝美

（上海中醫(yī)藥大學(xué)生物教研室，上海 201204）

課堂觀察，是指觀察者帶著明確的目的，憑借自身感官及有關(guān)輔助工具（觀察表、錄音錄像設(shè)備），直接（或間接）從課堂上收集資料，并依據(jù)資料做相應(yīng)的分析、研究。課堂觀察，作為教師研究課堂的一種方式或方法，以其清晰的操作流程、精細(xì)化的研究風(fēng)格深受教師推崇。可以由不同的人從不同的角度去分析評(píng)價(jià)同一個(gè)課堂，它對(duì)改善學(xué)生課堂學(xué)習(xí)、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展等都有重要作用。翻轉(zhuǎn)課堂 (flipped classroom或inverted classroom)是指由教師創(chuàng)建視頻，學(xué)生在課外觀看視頻中教師的講解，查閱資料，回到課堂上師生面對(duì)面交流和完成作業(yè)的一種教學(xué)形態(tài)[1]。與傳統(tǒng)課堂教學(xué)不同的是把對(duì)知識(shí)傳授和知識(shí)內(nèi)化的順序顛倒安排，形成讓學(xué)生在課堂外完成知識(shí)學(xué)習(xí)、在課堂上完成知識(shí)吸收與掌握的新型課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。這種教學(xué)模式改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的師生角色，并對(duì)課堂時(shí)間的使用進(jìn)行了重新規(guī)劃，利用信息技術(shù)自由安排學(xué)習(xí)時(shí)間，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建出個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，形成新型的學(xué)習(xí)文化。

醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程是生命科學(xué)的基礎(chǔ)。生命科學(xué)飛速發(fā)展，知識(shí)更新快，教材更新速度落后于知識(shí)更新速度。因此學(xué)習(xí)生命科學(xué)必須要學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。如果自主學(xué)習(xí)的意識(shí)不強(qiáng)，自主學(xué)習(xí)動(dòng)力不足，就會(huì)忽略對(duì)知識(shí)的更新。本校醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)課程是針對(duì)大學(xué)一年級(jí)學(xué)生開設(shè)的，在入學(xué)第一學(xué)期開課，是醫(yī)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)接觸到的第一門專業(yè)性課程。這一學(xué)期學(xué)生的學(xué)習(xí)正是由中學(xué)階段的基礎(chǔ)教育向?qū)I(yè)課教育的轉(zhuǎn)變階段，也是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的一個(gè)過渡時(shí)期。基于以上因素，本課程在教學(xué)過程中，選取“細(xì)胞膜”這一章節(jié)，進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，我們相信并通過實(shí)踐也證明了翻轉(zhuǎn)課堂是非常有效的一種教學(xué)方法，能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和溝通能力，也深受學(xué)生的喜愛[2]。為進(jìn)一步對(duì)該教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)以后的教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo)，我們?cè)诜D(zhuǎn)課堂教學(xué)中進(jìn)行了課堂觀察并分析，本文是對(duì)課堂觀察的內(nèi)容及分析結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究對(duì)象為大學(xué)一年級(jí)學(xué)生，1個(gè)自然班，23人。營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生專業(yè)，生源來自全國(guó)各地理科生。前期中學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)均較好。

1.2 研究?jī)?nèi)容

1.2.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法 具體實(shí)施方法詳見教學(xué)論文《翻轉(zhuǎn)課堂在醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐》[2]。

1.2.2 課堂觀察 課堂觀察由本團(tuán)隊(duì)老師共同進(jìn)行，關(guān)于課堂觀察方法與設(shè)計(jì)本團(tuán)隊(duì)已有成熟經(jīng)驗(yàn)[3]。根據(jù)研究目的，設(shè)計(jì)了本次課堂觀察主要是從學(xué)生維度進(jìn)行，通過課堂現(xiàn)場(chǎng)觀察和課后視頻分析兩個(gè)部分進(jìn)行。內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：

（1）S-T分析教學(xué)視頻獲得師生行為及互動(dòng)率的數(shù)據(jù)分析，確定教學(xué)模式屬性。

（2）課堂現(xiàn)場(chǎng)觀察學(xué)生在討論過程中參與的熱情度。本觀察項(xiàng)目可直接反映學(xué)生的喜愛程度，也間接反映了同學(xué)們前期學(xué)習(xí)效果。

（3）學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解和掌握。主要參考沈毅老師在《課堂觀察》中的學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解和運(yùn)用的量表[3]，通過對(duì)視頻和測(cè)試卷分析，研究學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解和運(yùn)用的情況。

（4）請(qǐng)學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式寫一段話，可以是感想、評(píng)價(jià)、建議等暢所欲言。相當(dāng)于學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的觀察。

1.3 結(jié)果分析方法 （1）采用S-T教學(xué)分析法對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行定量和定性分析與評(píng)價(jià)，可以獲取教學(xué)過程中的客觀信息。方法參考王陸等著的《信息化教育科學(xué)方法——發(fā)揮技術(shù)工具的威力》[4]。

（2）分析討論熱情度觀察項(xiàng)目表格記錄，比較分析學(xué)生討論參與熱情度及其變化規(guī)律。

（3）分析學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解和運(yùn)用情況觀察表，分析教學(xué)效果。

（4）分析學(xué)生的心得體會(huì)，觀察學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式的評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果

2.1 S-T分析教學(xué)模式符合前期教學(xué)設(shè)計(jì) S-T分析是對(duì)教學(xué)過程中教師T行為和學(xué)生的S行為，進(jìn)行分析。具體做法是通過觀看課堂教學(xué)過程錄像，以10 s為時(shí)間間隔，對(duì)觀察內(nèi)容進(jìn)行采樣，根據(jù)采樣點(diǎn)的行為類別，以相應(yīng)的符號(hào)計(jì)入到規(guī)定的表格，由此構(gòu)成了S-T數(shù)據(jù)序列。

本項(xiàng)目的S-T分析分兩階段進(jìn)行，第一階段為學(xué)生自主討論階段，第二階段為師生互動(dòng)階段。學(xué)生自由討論階段課堂錄像的時(shí)間為40 min，每10 s對(duì)觀察內(nèi)容采樣，共獲得240個(gè)數(shù)據(jù)。其中教師T行為13次，T行為占有率（Rt）為5.4%；學(xué)生S行為共227次，S行為占有率為94.5%；該分析中用行為轉(zhuǎn)化率（Ch）表示教學(xué)活動(dòng)中師生活動(dòng)的交換程度。Ch的計(jì)算方法為：T行為與S行為間的轉(zhuǎn)換次數(shù)與總的行為采樣數(shù)之比。我們把相同行為的連續(xù)稱為一個(gè)連，在該分析中，Ch=（連數(shù)－1）/總的行為采樣數(shù)，所以在本階段Ch=（12－1）/240=0.046，根據(jù)Rt-Ch圖及教學(xué)模式的標(biāo)準(zhǔn)條件可查得，本教學(xué)階段的教學(xué)風(fēng)格為練習(xí)型（Rt≤0.3），本次練習(xí)設(shè)計(jì)是自由討論，符合前期的設(shè)計(jì)。師生互動(dòng)階段課堂錄像的時(shí)間為35 min，共獲得210個(gè)數(shù)據(jù)。其中教師T行為118次，T行為占有率（Rt）為56.2%；學(xué)生S行為共92次，S行為占有率為43.8%；行為轉(zhuǎn)化率（Ch） =（79－1）/210=0.371，本教學(xué)階段的教學(xué)風(fēng)格為混合型，（0.3＜ Rt＜0.7，Ch＜0.4）。本部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)是教師對(duì)學(xué)生問題的解答，以及教師對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的梳理，教師行為占有率稍高，該教學(xué)風(fēng)格也是符合前期教學(xué)設(shè)計(jì)的。

2.2 課堂現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生討論參與熱情度的觀察結(jié)果 課堂觀察第一部分內(nèi)容主要是在課堂現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，有本團(tuán)隊(duì)兩位老師主持，主要觀察各組學(xué)生在討論過程中的參與度，直接反映學(xué)生的喜愛程度，間接反映學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的效果。由于討論是分3個(gè)階段進(jìn)行，所以觀察表也是分三階段設(shè)置，每一階段都按時(shí)間又分為3個(gè)過程。觀察發(fā)現(xiàn)在第一階段討論時(shí)，學(xué)生比較慢熱，前2 min，發(fā)言的同學(xué)少，較多同學(xué)在低頭看書，也許是內(nèi)容不太熟練或者害羞尚需破冰；中間6～8 min同學(xué)們?nèi)繀⑴c到討論中，或積極發(fā)言，或認(rèn)真傾聽，或作出回應(yīng)，或查閱教材相應(yīng)內(nèi)容；在最后的2 min里，同學(xué)們?nèi)杂懻摕崃遥ㄆ骄拷M發(fā)言20人次以上），偶有同學(xué)出現(xiàn)精神渙散或走神現(xiàn)象。討論第二階段，重新組成小組討論，同學(xué)們的討論熱情明顯較第一次提高，前面2 min，幾乎每個(gè)同學(xué)都已經(jīng)參與了發(fā)言、回應(yīng)、傾聽，中間6～8 min同學(xué)們更是全部參與到討論中，發(fā)言及回應(yīng)次數(shù)明顯比第一次討論要增加（平均每組發(fā)言50人次以上）；直到最后結(jié)束，沒有發(fā)現(xiàn)有走神的同學(xué)。第三次討論階段，重新回到原來的組里，同學(xué)們的討論熱情不減，沒有了破冰階段，整個(gè)討論過程中，沒有人走神，全部參與討論，要么發(fā)言，要么積極回應(yīng)（平均每組發(fā)言50人次以上）。

2.3 觀察學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的掌握程度結(jié)果 本內(nèi)容的觀察主要是通過對(duì)學(xué)生測(cè)試卷答案分析和對(duì)教學(xué)錄像分析匯總完成的。觀察指標(biāo)及結(jié)果見表1。85%以上的同學(xué)掌握了核心知識(shí)，達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)。

表1 學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的理解和運(yùn)用情況觀察

2.4 學(xué)生心得體會(huì)的分析 本次教學(xué)活動(dòng)結(jié)束時(shí)，為了解學(xué)生對(duì)該教學(xué)形式的主觀感受，請(qǐng)同學(xué)把他的感受用一段話寫下來，不記名，學(xué)生可以不必有所顧忌隱瞞。全班同學(xué)有23人，其中有20人跟我們分享了體會(huì)。在20人中，其中17人（85%） 表示喜歡或者正面評(píng)價(jià)了翻轉(zhuǎn)課堂。1人（5%）給出了同學(xué)分組上的一些建議。在同學(xué)們的體會(huì)中，11人提到了同學(xué)們交流和分享的優(yōu)勢(shì)。同學(xué)們認(rèn)為，在交流中，他們加深了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，也整合了知識(shí)點(diǎn)，在交流的過程中更能啟發(fā)思考，學(xué)習(xí)效果更加明顯。通過討論對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解越來越深刻，進(jìn)而把知識(shí)內(nèi)化吸收。另外同學(xué)們也認(rèn)為該形式比較新穎，有趣，有參與感，也能鍛煉表達(dá)能力，增進(jìn)同學(xué)關(guān)系，做到了快樂地接受知識(shí)。

3 討論

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式。首先，它是教學(xué)理念的翻轉(zhuǎn)，以學(xué)生為中心，因材施教，學(xué)生是主動(dòng)的自我學(xué)習(xí)，教師是有針對(duì)的個(gè)別指導(dǎo)；其次，它翻轉(zhuǎn)了教學(xué)流程，將新知識(shí)學(xué)習(xí)放在課前，課上以小組協(xié)作學(xué)習(xí)以及教師答疑解惑為主，幫助學(xué)生們掌握課前自學(xué)的知識(shí)；同時(shí)，它翻轉(zhuǎn)了教學(xué)角色，學(xué)生是主動(dòng)內(nèi)化知識(shí)的自主學(xué)習(xí)者，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、資源的提供者、課堂活動(dòng)的組織者，負(fù)責(zé)個(gè)別化指導(dǎo)和答疑解惑。翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用，也要跟教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)情相適應(yīng)。而課堂觀察是可以由不同的人從不同的角度去分析評(píng)價(jià)同一個(gè)課堂，它對(duì)改善學(xué)生課堂學(xué)習(xí)、促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展等都有重要作用。

通過對(duì)本次翻轉(zhuǎn)課堂的課堂觀察結(jié)果分析，我們可以獲得下面幾個(gè)信息，首先是對(duì)翻轉(zhuǎn)后課堂教學(xué)視頻分析發(fā)現(xiàn)，本次課堂教學(xué)兩階段教學(xué)風(fēng)格為練習(xí)型（本教學(xué)設(shè)計(jì)為自由討論）和混合型（本階段的教學(xué)設(shè)計(jì)是教師對(duì)學(xué)生問題的解答，以及教師對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的梳理，教師行為占有率稍高），教學(xué)過程的實(shí)施是符合前期教學(xué)設(shè)計(jì)的。其次課堂翻轉(zhuǎn)能有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)熱情。同學(xué)們?cè)谡n堂外都合理地安排了時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這一點(diǎn)可以在翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計(jì)的測(cè)試卷成績(jī)分析的提高中體現(xiàn)；在課堂討論中同學(xué)們的參與熱情也說明同學(xué)們?cè)谡n前進(jìn)行了有效的自主學(xué)習(xí)，只有進(jìn)行了有效的自主學(xué)習(xí)，同學(xué)們才能積極參與討論。第三，翻轉(zhuǎn)課堂同樣能夠完成教學(xué)目標(biāo)。由于既有同學(xué)的自主學(xué)習(xí)，又有課堂上的討論，師生的互動(dòng)，使同一個(gè)問題從多個(gè)角度去解釋理解，更有利于同學(xué)們對(duì)知識(shí)的內(nèi)化。對(duì)核心知識(shí)的掌握程度的觀察分析發(fā)現(xiàn)85%以上同學(xué)掌握了本次內(nèi)容的核心知識(shí)。第四，同學(xué)們喜愛這種新穎的教學(xué)模式。當(dāng)然，通過課堂觀察，我們也發(fā)現(xiàn)了一些在翻轉(zhuǎn)課堂中的一些小問題，比如分組的問題（本次為按學(xué)號(hào)分組），有些小組里，個(gè)別同學(xué)活躍，而有些同學(xué)活躍度低，或者男女生比例不均等，以后的教學(xué)設(shè)計(jì)中可以更優(yōu)化一些。

本教學(xué)團(tuán)隊(duì)通過對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程進(jìn)行了課堂觀察和分析，我們認(rèn)為，翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)教學(xué)中是既能有效完成教學(xué)目標(biāo)又能鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力并深受喜愛的教學(xué)模式。在以后的教學(xué)過程中，可以選取更多合適的內(nèi)容進(jìn)行該形式的教學(xué)，并要不斷優(yōu)化教學(xué)細(xì)節(jié)。