基于翻轉課堂背景下的生物學講座式授課模式探討

謝惠春，王英典，李建民，袁維芳，周 曼，張艷鳳張 艷

(1.青海師范大學 生命科學學院，青海 西寧 810000；2.北京師范大學 生命科學學院，北京 海淀 100875；3.青海師范大學 生命科學學院，青海 西寧 810000)

近些年，各個學科傳統授課模式受到越來越多的質疑與挑戰，翻轉課堂作為一種新的教學方法被廣泛引入和使用(Mehta et al.，2013；Pickles，2016)。翻轉課堂是混合學習方法的一部分，教師整合制作的教學資料(圖片、課件及參考書目等)會在教學活動開展前提供給學生[1](Tucker，2012；McLaughlin et al.2014；Morton and Colbert-Getz，2017；Boyle et al.，2017；Cheng et al.，2017；Koteeswaran et al.，2017)。盡管課前任務和課內互動的概念并不是特別新穎，但增加數字資源的可用性意味著學生現在更容易地通過虛擬學習環境或學習管理系統構建課前可訪問的學習內容。這種知識傳遞方式得到了廣泛的社會認可度，同時也使得作為高等教育教學方法之一的“講座式授課模式”，在特定的時間和特定的場所去接收特定教師的講授模式受到了前所未有的質疑。

傳統講座模式的缺點顯而易見，包括死記硬背、知識點過多過雜、沒有主動討論與互動學習等。此外，傳統講座模式盡管沿用了很多年，但始終沒有脫離單項獨白的信息傳遞方式，越來越多的人認為講座枯燥乏味，更缺少聽者和傳授者之間的互動性。甚至有極端者認為這種墨守成規的傳統講座模式不可能能被改變，應該被新模式所替換。但好的講座也應該是有多重模式的，講座中語境的調節、相關實例的互動分析及現場作答模式等也可以充分地調動傾聽者的熱情。但是不管怎樣，在課堂知識傳授過程中，學生往往還是會認為講座是枯燥無味、缺乏創新和效率低下的，因此，本文的目的就是探尋在傳統的生物學教學過程中探討基于翻轉課堂背景下的生物學講座式授課模式，旨在探討調動學生主動學習的新模式。

一、問題：翻轉課堂是否適合所有學科教學

學科課程的全面翻轉是非常耗時的一個系統工程，包括資料的準備、大綱的修改、目標的制定、教學方式選取、教學過程的評價，以及教學內容的審查等需要投入大量的時間與精力，因此在不具備完全理想狀態下的翻轉課堂，教學模式的益處體現就顯得不足，如何在其他教學模式中有效融入翻轉課堂效果是目前關注比較多的一個研究內容。盡管有大量的文獻在闡述翻轉課堂的使用方法，但翻轉課堂對學生主動學習的促進性和持久收益性仍然缺少讓人信服的數據支撐。例如，最近對整個高等教育領域的文獻進行了范圍界定，發現許多新出現的關于提高學習成績的證據與翻轉課堂間接相關，但卻缺乏確鑿的證據來支持翻轉課堂的實用性。尤其在包括生物、醫學及化學等實驗性課程教育方面，雖然翻轉課堂發揮了一些積極的作用，但對整體知識和技能的提升缺乏有效的驗證。然而，也有研究表明[2]，翻轉課堂在組織學和解剖學教學中擁有極高的應用潛力。研究針對大一年級的藥學專業學生，對比傳統授課模式，翻轉課堂為學生提供課前視頻，在分析問題方面后者表現出了較好的成績，但是對比前者不具有顯著性差異。

除了有關翻轉課堂在課堂教育中的有效性討論之外，許多的研究都表明主動學習本身能夠對學生學習產生積極的影響，能夠使學生在本專業知識的獲取之外，為了解決問題而進行跨學科知識發掘，對包括工程、機械、計算機及數學等方面能力的提升具有積極的作用。這項深入的綜合研究評估發現：課堂教學中融入一定程度的主動學習(如小組合作、基于問題的討論、完成工作表、制定學習計劃、學習方法及海拔展示等)能夠提高學生的成績。Jensen[3]等人2015年的研究采用標準試驗設計，比較了翻轉和非翻轉兩種授課模式對學生主動學習技能的影響，發現兩種方法之間不具有顯著性差異。

盡管翻轉課堂在模式和創新性上對師生都具有很強的吸引力，但如何讓這種模式發揮相應的積極效應，實際上和師生傳授和接受知識的能力與行為是密不可分的。首先，每個學生需要對課前材料的解讀具有主動性和能動性，從而為有效的課堂討論和小組協作奠定基礎。因此，學生在探索課前材料的能力和主動性上具有明顯的個體差異性。[4]Bouwmeesteret的研究表明生物類學生對新知識的渴求度較高，一般都會采取瀏覽網絡講座和閱讀相關文獻的方式來獲取課前知識。這一發現與Gilliland[5]的研究結果形成鮮明對比，Gilliland的研究表明，只有少數學生參與課前組織學材料的研究。針對同一學科的兩門不同課程具有如此顯著的差異性特征，因此有研究表明，學生在課堂主動學習之前參與的學習內容對課堂學習效果的影響不具有顯著性[6]。

其次，學生個性格特征更是具有個體差異性，有些學生喜歡參與課堂討論，但有些學生即使已經做好了充分的課前準備，學生會比較排斥，并表現出排斥與回避。White et al.[7]的研究發現，部分學生在開展主動學習活動時選擇曠課和離開。同時，存在一部分學生的學習習慣問題，他們更愿意獨立自主的開展學習，這對他們來說是一種有效的學習體驗過程，總體使得參與中東學習教學課程的總人數有所下降，而愿意參加的學生也因為網絡及社交原因而漸漸失去主動學習的體驗獲得感。老師和學生們也承認這些現象在主動學習中具有普遍性，甚至很多學生表現出的僅僅是不曠課和不參與。

第三，盡管許多學生具備獲取數字化課前材料所需的技能(包括：設備的擁有和軟件的操作等)，但仍有一部分學生不具備這種設備和能力，使得他們在獲取課前材料時具有很大的障礙，從而對這種主動學習模式產生排斥。因此，學生具有參與主動學習的迫切性和課前材料的充分準備大多是一種理想狀態，總是會存在各種的原因來打破這種理想化。所以在使用主動學習模式時應該充分意識到并非所有的學生都能從新構建的學習方法中收益。

最后，從教師角度而言，創建翻轉課堂是需要極大的時間和精力投入的，大量課程資源的搜集和開發將極大的增加工作量，這不僅需要老師們的團隊組建與協同創新，大量助教和教輔的支撐也是必不可少的。此外，對現有教學空間的改造也是必須的，以往固定的、面向講臺的座位不利于交互討論，開放靈活的軟硬件配置在開展主動教學中也是必不可少的。盡管這些問題不是無法客服的，但是基于經費支出的軟硬件改造可能超出了大多數課程授課老師的能力范疇，尤其在助教和教輔人員的經費問題上更不是一級教師就能夠解決的，這種設施及人員改革往往需要更高一級的機構來組織完成。此外，針對公共課還是專業課的需求不同，教室的大小規模要求也不同，如何在大的教室中實現軟硬件設施及人員的配套也是一個急需解決的棘手問題。一個30～50名學生規模的翻轉課堂，一個或者兩個教師可以滿足教學空間的掌控，而對于200～300人的公共課教室中如何實現翻轉課堂的高效利用是一個真正的挑戰性問題。如何在這種課堂中開展有效討論？如何評價每個學生的學習效果和參與程度？如何確保學生和老師間保持有意義的聯系？這些都是在公共課堂中會面對的問題。

綜上所述，當翻轉課堂的輔助執行力不足時，往往會表現出不利于學生學習的特征，同時也說明翻轉課堂應用的優勢表征是有前提的，包括學習者的特征、教學空間配置、教學軟硬件匹配度及班級規模等。因此，針對冒著花費大量時間和精力的可能不太理想的教學改革模式來取代現有不理想的教學模式，我們探尋在傳統的生物學教學過程中探討基于翻轉課堂背景下的生物學講座式授課模式，旨在探討調動學生主動學習的新模式。

二、講座式授課模式

我們嘗試把現有翻轉課堂教學模式和講座授課模式的最佳元素提取出來并嘗試重新融合，從而有效提高講座模式內容的認知參與度，我們采用五個步驟來“激活”講座授課模式。包括：

1.重新整合編輯演講幻燈片，以確保講座內容和教學內容具有高度的切合性，如在生態產業發展現狀的保護講座內容中，切合生態保護、生態價值等相關教學內容的傳授。幻燈片的制作要采納學習者的觀點，主動收集學習者感興趣的講座內容和授課方式；

2.生物學科發展變化相對較快，講座的內容要有足夠的前沿性，并做到經常更新，緊密結合目前發展現狀，在傳授知識的同時能夠有效培養學生的科研興趣導向，并以大量認知方式來適應學生，盡量多的使用當前基于數據的方；

3.收集和發掘大量和授課內容相關的不同深度的支持材料，包括視頻、文獻、新聞報道、圖片等。供不同梯度學生在面對面授課之前和之后靈活使用，以補充他們自己的學習策略，給學生以更多的主動思考空間；

4.每個新講座開始前開設預評估模塊，在對學生知識點回顧的同時鑲入補習部分，以最大化的確保課堂上每個學生都具備新講座內容的必要背景知識，有效提升學生的講座參與度；

5.利用現有和設計新的講座互動技術，如互動、游戲及提問等方式來促進學生的持續參與性。

這種將翻轉課堂教學模式和講座授課模式的最佳元素重新融合的講座式授課模式具有明確的教學內容和主題，同時充分利用了翻轉課堂中的教和學的互動技巧，在大班授課中的優勢表現尤為突出。這種教學模式能夠有效緩解沒有進行課前學習內容預習學生的壓力，也能平衡學生的個性特征，最終目的是確保每個學生都能參與到互動的教學環節中。

當然，講座中語言性環境的創造是十分復雜的，不單是靠改變演講幻燈片內容和提供補充材料就能實現的，在講座過程插入學生的觀點往往是具有激活效應的，哪怕這種觀點是100 %錯誤的，但是在講座過程中能夠留有學生提問和表達觀點的空間和時間對于語言性環境的營造是十分重要的。為了促進學生更為積極的參與到講座授課內容中，我們購買并使用了一種軟件設施，通過手機WiFi連接能夠實現學生電腦和手機設備能夠投射到教室大屏幕上。演講者能夠通過軟件及電子設備實現與學生之間的互動，在個人回答和團體互動過程中，允許學生對放映的幻燈片進行注釋，同時也能在大屏幕上分享學生的各種材料和觀點。無線麥克風的使用也確保了所有學生都能聽到并回應授課教師之間的所有對話，這就意味著個別學生問的問題包括老師和學生現在大家都能夠清楚地聽到，同時老師的回答與反饋也能夠實現整個教室的共享。通過不斷地提出問題并與全班同學分享答案，可以有效實現語言性環境的營造，也能激發演講者的表達熱情，同時能讓學生正確的評估自身聽課效果，避免自己高估知識的理解水平。這種實時反饋(real-time feedback)意味著授課教師可以根據學生群體所展示的當前知識水平來不斷調整他們所教的內容。而這種實時反饋正是翻轉課堂所缺少的，翻轉課堂在考量學生授課效果的時候首先要考慮學生現有知識背景的掌握能力，同時要在課下評價學生在小組協作學習中表現出的效果。所以說讓整個參與講座的師生通過個人交流就能得到即時反饋有效解決了翻轉課堂教學法固有的效率評價低下的問題[8]。盡管在翻轉課堂教學模式下通過討論獲得的任何不正確的知識都是可以更正和更新的，但是讓不具備學科知識背景的“新手”長時間的接收缺乏有效指導的學習可能會表現出學習效率低下。翻轉課堂在教師和學生比例較大的小型班課中教師能夠有效的得到每一個討論組的反饋信息，但在進行大班授課且教師學生比例較小時，要想讓每個學生都能接觸到討論的各個方面并且讓教師得到學習反饋信息就顯得格外困難了。這一點在生物學教學環境中表現尤為突出，對于生物機理和實驗技能的正確理解是生物學學習的基礎，概念的理解不清與混淆將直接影響學生后期對于整個學科發展的認識。

盡管這種基于翻轉課堂背景下的生物學講座式授課模式也需要大量時間和金錢的投入，包括硬件的配置、虛擬仿真生物實驗的購買，幻燈片的制作、瀏覽互動的培訓、高質量的音頻設備、學生互動響應系統的調試等，但是這種投入往往是學校單方面的，并且是能夠持續使用的，設備和資源投入能夠為互動講座式授課模式提供豐富的支撐體系，即使面對再大的班級和再多的學生，學生的主動學習都是可以實現的。

結 論

生物學教學中混合學習(blended learning)模式越來越得到普及，翻轉課堂在其中的作用表現也越來越大。這種教學方法的改變往往都是以傳統說教式授課模式為反面教材的，使得傳統的說教式教學模式成為了批評和抨擊的對象，整體的教學改革過程中傳統授課模式表現出了被替代的景象。傳統教學模式中就包括講座式授課，但正如我們的研究表明，汲取一些其他授課模式的部分元素對現有授課模式進行一些簡單有效的策略調整，同樣能夠有效促進學生的課堂參與度，從而實現教學方法的更新。授課方式的改變是一種多方面嘗試的過程，翻轉課堂固然有其明顯的優勢，但目前同樣缺少證據證明就可以完全替代傳統教學模式，對現有教學模式的更新也同樣能為教學模式的改革提供新的可能性