任務(wù)驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用與實(shí)踐

梁華敏 朱敏潔 鄭云潔 宋元龍 何西淼

[摘 要]在我校醫(yī)學(xué)生驗(yàn)證性生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中嘗試使用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并通過縝密的形成性評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)結(jié)合綜合性評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)其與傳統(tǒng)教學(xué)模式之間的差別。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顯著提高了實(shí)驗(yàn)成績和生理學(xué)理論考試成績，對(duì)新教學(xué)模式的綜合評(píng)價(jià)也優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式。可見，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更好地契合了生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課對(duì)醫(yī)學(xué)生的基本培養(yǎng)目的，值得廣泛推廣用于其他機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)課。

[關(guān)鍵詞]翻轉(zhuǎn)課堂;生理學(xué)實(shí)驗(yàn);任務(wù)驅(qū)動(dòng)

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2021）03-0129-03

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（Flipped Classroom Model）將傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)[1]，其實(shí)施全程是教師不斷設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)過程，引導(dǎo)學(xué)生利用各種學(xué)習(xí)資源進(jìn)行主動(dòng)探索式學(xué)習(xí)[2]。生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本目的是培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能、分析解決問題的能力、科研思維和創(chuàng)新能力[3]。充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課的主觀能動(dòng)性，將全方位的實(shí)現(xiàn)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本目的，提高醫(yī)學(xué)本科生的基本素質(zhì)[4]。本研究在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，并嚴(yán)密追蹤評(píng)價(jià)整個(gè)教學(xué)過程，結(jié)合制定的成熟的評(píng)價(jià)體系，包括形成性評(píng)價(jià)體系、實(shí)驗(yàn)課綜合性評(píng)價(jià)和生理學(xué)理論課綜合性評(píng)價(jià)等[5]，全面分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是否可以更好地實(shí)現(xiàn)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目的。

一、對(duì)象與方法

生理學(xué)實(shí)驗(yàn)在我校的開展以實(shí)驗(yàn)室為單位進(jìn)行。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室可容納20人，由一位教師授課。20位學(xué)生可分成4小組，每小組組員一起完成生理學(xué)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生按照學(xué)號(hào)結(jié)合性別分配實(shí)驗(yàn)室。本次研究在經(jīng)典的生理學(xué)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中執(zhí)行，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：蛙神經(jīng)干動(dòng)作電位、蛙心灌流、家兔心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)、家兔呼吸運(yùn)動(dòng)的調(diào)節(jié)和家兔尿生成的調(diào)節(jié)。研究進(jìn)行過程中密切評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施過及效果，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后實(shí)驗(yàn)課考核成績和生理學(xué)理論課綜合成績考核結(jié)果，全面剖析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法在生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用。

（一）研究對(duì)象

研究對(duì)象為2015級(jí)預(yù)防專業(yè)和2016級(jí)臨床專業(yè)學(xué)生。隨機(jī)選擇一組20位學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)組，隨機(jī)選擇另一組同年級(jí)同專業(yè)、同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的20位學(xué)生作為對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法，對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法。

（二）研究方法

1.對(duì)照組授課采用傳統(tǒng)教學(xué)法授課。該教學(xué)法流程包括：（1）實(shí)驗(yàn)課前學(xué)生自主預(yù)習(xí);（2）實(shí)驗(yàn)課實(shí)施：①教師15～30分鐘講授實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、基本手術(shù)操作過程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;②15～30分鐘教師示教手術(shù)操作過程;③60～90分鐘學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果;④教師用30分鐘總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析機(jī)制。實(shí)驗(yàn)過程的追蹤評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)課綜合評(píng)價(jià)、調(diào)查問卷和生理學(xué)理論課綜合性考試評(píng)估同實(shí)驗(yàn)組。

2.實(shí)驗(yàn)組授課采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。課程開始前教師發(fā)放學(xué)習(xí)者特征問卷調(diào)查表，根據(jù)學(xué)習(xí)者特征有目的地引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)基本流程包括：（1） 課前學(xué)習(xí)。①教師工作：拍攝高清手術(shù)操作視頻，依據(jù)每次實(shí)驗(yàn)課的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制作微課;根據(jù)生理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和基本學(xué)生培養(yǎng)目的制定課前學(xué)習(xí)任務(wù);通過QQ交流平臺(tái)提前一周發(fā)布微課和學(xué)習(xí)任務(wù)給學(xué)生;發(fā)布針對(duì)課前學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行的小測(cè)試（10分鐘）;根據(jù)學(xué)生自評(píng)和小測(cè)試分析可能的難點(diǎn)，針對(duì)學(xué)生提出的問題和疑惑進(jìn)行必要指導(dǎo)。②學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)：學(xué)生根據(jù)教師發(fā)布的微課和學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行課前學(xué)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼?shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和結(jié)果預(yù)測(cè);發(fā)現(xiàn)問題并和同學(xué)進(jìn)行討論學(xué)習(xí)或向教師反饋;完成教師發(fā)布的小測(cè)試;填寫《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課前學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)表》進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。（2）實(shí)驗(yàn)課實(shí)施，實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中教師記錄實(shí)驗(yàn)實(shí)施基本情況，完成《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過程教師記錄表》;學(xué)生對(duì)實(shí)施過程的現(xiàn)進(jìn)行互評(píng)，完成《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過程評(píng)價(jià)（互評(píng)）表》。①30分鐘小組討論學(xué)習(xí)：圍繞試驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)實(shí)施步驟和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果預(yù)測(cè)進(jìn)行交流;教師針對(duì)每組討論有爭議性的環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)。②60～90分鐘內(nèi)以小組為單位分別完成實(shí)驗(yàn)操作，獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師記錄實(shí)驗(yàn)實(shí)施基本情況。③30分鐘小組討論：分析預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和機(jī)制;針對(duì)真實(shí)結(jié)果和預(yù)期結(jié)果差異進(jìn)行分析，尋找可能原因;教師針對(duì)討論有目的地進(jìn)行指導(dǎo)。④ 30分鐘組間分享討論：討論圍繞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果和分析進(jìn)行。（3）所有實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后對(duì)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行總體評(píng)價(jià)。以實(shí)驗(yàn)操作技能考試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫的評(píng)價(jià)作為實(shí)驗(yàn)課的綜合性評(píng)價(jià)得分;學(xué)生填寫《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)效果學(xué)生調(diào)查問卷表》;結(jié)合生理學(xué)理論課綜合性考試成績綜合評(píng)估翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的效果。

（三）評(píng)價(jià)指標(biāo)

如上研究方法所述，實(shí)驗(yàn)課前、課程中和課程后都需對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行評(píng)估，評(píng)價(jià)包括形成性評(píng)價(jià)和綜合性評(píng)價(jià)兩部分。形成性評(píng)價(jià)包括實(shí)驗(yàn)課前學(xué)生自我評(píng)價(jià)《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課前學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)表》和小測(cè)驗(yàn)評(píng)分、實(shí)驗(yàn)過程中教師填寫的《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過程教師記錄表》和學(xué)生填寫的《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施過程評(píng)價(jià)（互評(píng)）表》。綜合性評(píng)價(jià)包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分、實(shí)驗(yàn)操作考試評(píng)分和生理學(xué)理論課綜合性考試得分。此外，學(xué)生填寫《生理學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)效果學(xué)生調(diào)查問卷表》，進(jìn)一步綜合評(píng)估學(xué)生對(duì)課程的綜合認(rèn)識(shí)和滿意度。

（四）統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用Sigmplot 10.0 軟件對(duì)本研究形成性評(píng)價(jià)評(píng)分和綜合性評(píng)價(jià)評(píng)分分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)考試成績和理論考試成績以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較用t 檢驗(yàn)，P <0. 05 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高學(xué)生手術(shù)操作技能

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生手術(shù)操作考試明顯高于對(duì)照組（見表1），手術(shù)操作時(shí)間縮短（見表2，以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)“家兔心血管活動(dòng)的調(diào)節(jié)”和“蛙神經(jīng)干動(dòng)作電位”為例）。實(shí)驗(yàn)組學(xué)生間成績差異顯著低于對(duì)照組。

2.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績和生理學(xué)理論考試成績

實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分有顯著性差異但分值差異不大，實(shí)驗(yàn)報(bào)告優(yōu)秀率（實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分90～100分）實(shí)驗(yàn)組顯著高于對(duì)照組（見表1）。 實(shí)驗(yàn)組生理學(xué)理論考試綜合性筆試考試中成績顯著高于對(duì)照組（見表3）：記憶型題目得分無差別，理解型題目和應(yīng)用型題目得分顯著提高。得分在對(duì)照組學(xué)生間差異明顯大于實(shí)驗(yàn)組。

3.形成性評(píng)價(jià)結(jié)果

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式明顯增加學(xué)生的參與度并積極推動(dòng)學(xué)生的思考。師生互動(dòng)的生理學(xué)及相關(guān)科學(xué)問題顯著提高（見表4）。傳統(tǒng)教學(xué)模式缺乏術(shù)操作前討論，所以不能提供完整的評(píng)分結(jié)果。

4.調(diào)查問卷結(jié)果

實(shí)驗(yàn)組學(xué)生更加認(rèn)可新教學(xué)模式，主觀上更喜歡翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（見表5）。

二、討論

（一）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式使學(xué)生成為生理實(shí)驗(yàn)課真正的執(zhí)行者

驗(yàn)證性生理實(shí)驗(yàn)課要求學(xué)生完成基本手術(shù)操作、實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并利用基礎(chǔ)生理學(xué)理論知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)課全程學(xué)生參與度極高，看似學(xué)生是實(shí)驗(yàn)課的主體，但由于實(shí)驗(yàn)操作能力不足、基礎(chǔ)理論知識(shí)掌握不牢固以及實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)相對(duì)有限等原因，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生不得不花費(fèi)很多的時(shí)間完成手術(shù)操作和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，沒有充分時(shí)間思考實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫同質(zhì)性很嚴(yán)重。而機(jī)械簡單地重復(fù)教師示教的手術(shù)操作，也導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能無法提高。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在課前任務(wù)學(xué)習(xí)單驅(qū)動(dòng)下，針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)測(cè)與分析引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的預(yù)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)課實(shí)施過程中完成小組討論、組間討論以及學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施等教學(xué)活動(dòng)，使得學(xué)生成為生理實(shí)驗(yàn)課的真正執(zhí)行者而不是簡單的重復(fù)教師的行為。小組討論和組間討論使得學(xué)生也成為學(xué)習(xí)過程深入進(jìn)行的推動(dòng)者。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式完美契合生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)醫(yī)學(xué)生的基本培養(yǎng)目標(biāo)

大學(xué)生自身已具備最基本的自主學(xué)習(xí)能力，在學(xué)習(xí)任務(wù)單等明確學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目的的引導(dǎo)下，可進(jìn)行更有效的實(shí)驗(yàn)課前學(xué)習(xí)，熟悉基本手術(shù)操作理論知識(shí)，從而顯著減少實(shí)驗(yàn)實(shí)施時(shí)學(xué)生手術(shù)操作時(shí)間，讓學(xué)生有時(shí)間進(jìn)行深入思考實(shí)驗(yàn)課程產(chǎn)生的科學(xué)問題，并有機(jī)會(huì)和同學(xué)及教師進(jìn)行交流溝通，這可以讓學(xué)生更加透徹地掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，并利用基礎(chǔ)知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這很好地培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力和科學(xué)思維能力。可見，轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式顯著提高了實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫質(zhì)量，學(xué)生的手術(shù)操作、考試成績也明顯提高。

更值得注意的是，實(shí)驗(yàn)課實(shí)施過程中學(xué)生和教師互動(dòng)的問題核心是科學(xué)問題，而不是手術(shù)操作如何進(jìn)行。這在生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課中非常重要，極佳地體現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以更好地契合生理學(xué)實(shí)驗(yàn)課對(duì)醫(yī)學(xué)生的基本培養(yǎng)目標(biāo)：提高手術(shù)操作技能、提高分析問題及解決問題的能力、提高科學(xué)思維能力。學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)一步說明了這一點(diǎn)。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能更好地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于生理學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師教授的內(nèi)容提前出現(xiàn)在課程之前和教室之外，使學(xué)生有充足的時(shí)間來掌握自己學(xué)習(xí)的內(nèi)容、學(xué)習(xí)的速度以及評(píng)估自己的學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)過程中學(xué)生之間互動(dòng)和師生互動(dòng)變得更加生動(dòng)、更有意義，學(xué)生成為主動(dòng)的學(xué)習(xí)者。

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，接受能力強(qiáng)、主動(dòng)和膽大心細(xì)的學(xué)生往往在手術(shù)操作過程中起到主導(dǎo)作用;而為了保證在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生僅起到輔助作用甚至只能圍觀。這使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課完成后手術(shù)操作技能的差異進(jìn)一步擴(kuò)大。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下，教師的任務(wù)是引導(dǎo)所有學(xué)生提前熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程，這提高了操作技能相對(duì)較弱的學(xué)生動(dòng)手的決心。這樣在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中所有組員都可以參與到手術(shù)操作過程當(dāng)中。加上實(shí)驗(yàn)實(shí)施前后的小組討論和組間討論分享，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更好地促進(jìn)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

總之，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式有效激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力、科學(xué)思維能力，解決了傳統(tǒng)教學(xué)的相對(duì)不足。調(diào)查問卷結(jié)果也顯示，學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法、師生關(guān)系的滿意度以及學(xué)生的操作技能和思維能力的提高都優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式，這說明翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)法對(duì)于提高學(xué)生的能力素質(zhì)有著重要的意義，能使學(xué)生更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]