翻轉課堂在師范專業“植物生理學”中的應用策略

王英　蔡玉梅

關鍵詞：翻轉課堂；師范生；植物生理學；應用

一、翻轉課堂介紹

翻轉課堂起源于2007年，美國高中化學教師為解決學生無法到校上課而錄制PPT視頻并通過網絡讓學生完成教學任務。隨后逐漸形成課前依據教師提供的視頻進行學習，課上教師指導完成作業的教學模式。借助“可汗學院”提供的免費平臺，翻轉課堂迅速發展，并得到全世界的關注。

翻轉課堂實施的前提是豐富的視頻資源、穩定的網絡環境以及學生學習情況反饋平臺。2012年，翻轉課堂傳入我國，隨著國內教育信息化的發展，大學慕課等優質數字教育資源大量涌現、網絡硬件的完善以及學習通、雨課堂等平臺的建立為翻轉課堂的實施奠定了基礎。教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）促進信息技術發展的同時，不僅對教師提出高要求，也為教師能力的提高提供了前所未有的契機。教師不僅要制作適合教學實際的微課，還要對翻轉課堂進行教學設計，并應用反饋平臺提供的數據高效提取信息、準確分析學生學習存在的問題并采取有效措施，進而對教學設計進行改進，形成良性循環。同時，教師要逐步培養學生自學和持續性學習的能力，將信息技術成果普惠學生。翻轉課堂不僅創新了教育教學模式，更促進了信息技術與教育教學實踐的深度融合，推動了課堂革命。

二、翻轉課堂的優勢

與傳統課堂相比，翻轉課堂中的“翻轉”二字指的是將傳統教學中教師教授知識的時間放到了課前，由學生依據自身時間、學習方式、學習節奏等實際情況自主學習，同時將傳統教學后學生對知識的內化放到了課堂教學中。所以，翻轉課堂的重點就是課前學生的自主學習和課上內化活動兩個部分。前者是后者的基礎和前提，教師依據從平臺上獲得的學生課前學習相關信息及時調整課上教學活動，將大量的時間和精力放在學生學習的薄弱環節或者重難點上；后者是實現教學目標的點睛、深入和升華，學生利用課堂上的及時反饋和互動，不斷調整個人的學習方法，提高學習效率，同時，課堂中探究學習素質的培養，提高了知識的內化效率。所以，二者缺一不可。除此之外，完善的評價系統是翻轉課堂的有效保障，包括課前學習的效率和效果、自主學習的積極性、課上學生協作及對知識內化的程度、學生學習成果展示等多樣性評價。“翻轉”是一種形式，其中心及內涵在于通過互動與個性化相結合的形式，學生逐漸培養發現課程重點的能力，獲得適合自身解決問題的方法，進而形成終身學習的習慣。

三、翻轉課堂的應用狀況及原因

翻轉課堂能夠以學生為中心，體現學生的學習主體性，具有多方面的優勢，大學階段的翻轉課堂能夠給予學生更多的學習自主性，讓學習變得更加多元化、個性化。但其應用并不普遍，究其原因主要有以下幾個方面構成：

第一，教師思想的轉變。以學生為中心理念的提出，益于教師從以講臺為中心的教學中釋放出來，加速翻轉課堂的應用進程。但“教師講、學生聽”的課堂數量占比仍舊很高，所以，教師需要進一步解放思想，接收并利用先進的教學方法培養學生的思維和創新能力，更好地激發學生學習興趣。

第二，翻轉課堂對教師的要求相對較高。翻轉課堂的應用是以學生為中心，而教師對整個教學的設計決定了學生收獲多少，其中包括課前學習材料、拓展資源、視頻錄制、PPT設計、習題設計、討論環節、學情監控、網絡平臺建設等，每個環節都不是簡單堆砌，而是有機銜接，進而讓學生從中體會，并逐步提高其自我學習、總結歸納等各種能力。與“教師講、學生聽”傳統課堂相比，翻轉課堂中的教師行為看似弱化，而實際上，學生的每個行為都是教師教學設計的體現，應用翻轉課堂教學的教師付出得更多。所以教師需要不斷更新教育理念和教學思想，依據學生的表現，不斷調整教學方法和模式，進而更好地實現教學目標，更多地增進學生各方面的能力。

第三，學生思想和行為的轉變。從小學到高中，學生一直接受的是以教師為中心的教學方式，課堂上習慣于教師講、學生聽的狀態。而翻轉課堂的應用需要學生在課前花費時間進行自主學習，課堂的效果才能更好地得到發揮。此時，學生的自律性尤為重要。然而，目前絕大多數學生還很欠缺自律性，需要培養這種自主學習的能力。學生要從思想上克服翻轉課堂學習任務量大的想法，真正著眼于對自身能力的提高以及為今后在各個方面為終身學習打下基礎的作用。

第四，創設學習環境。這里的學習環境首先是網絡環境，隨著信息化的發展和網絡的普及，學生可以通過手機或電腦完成相關學習內容，但是否能夠實現Wi-Fi校園全覆蓋，視頻數量和處理以及存儲空間等方面的優化程度；其次是本門課程的學習環境，如在線課堂、交流平臺、自主學習的檢測保障以及學生學習效果評價和督促等，將信息技術與教學進行深度融合；再次是學生之間形成的學習環境，該種學習環境是動態的，受到學生身心發展、學習課程的性質等多方面的影響，通過逐步引導和規章制度、學習氛圍、價值引導等可不斷增強學生的認知和理解。

四、翻轉課堂在師范生學習“植物生理學”中的應用

目前，翻轉課堂在大學“植物生理學”教學上的應用不多，而對于師范生培養的教學實踐尚無研究。師范專業學生畢業后將成為一名人民教師，對其終身學習的能力、信息化運用能力等要求更高，所以有必要在大學的學習中逐步深入并融入學習、生活中。同時，在教學設計中也要充分考慮對師范生進行“一踐行，三學會”能力的鍛煉。

翻轉課堂的操作中，如何設計和安排學生進行自主學習至關重要，特別是學生第一次嘗試時，很容易產生抵觸情緒，如何設計和安排學生自主學習的內容和時間顯得尤為關鍵。所以針對“植物生理學”教學內容，選取歷屆學生認為相對簡單且易理解的內容進行翻轉課堂的教學嘗試。其優點在于學生理解相對簡單，自學的過程中難度不大，學習時間相對較少，學生通過努力就能夠實現教學目的，利于增強學生自學的自信心，調動學生學習興趣。之后逐步增加理解的難度，但原則是由淺入深。故此，依據師范生培養方案和教學大綱選擇“植物生理學”中的“植物的次生代謝物”一章進行翻轉課堂的教學改革探索。

（1）授課前明確告知學生相關信息。第一，依據學情設置翻轉課堂的目的：建立或促進師范生自身綜合發展的能力，如自學能力的提升，認同“學習是終身的事情”，進而逐步建立和養成學習的習慣，擁有自己的學習方法等；第二，本章的學習目標和能力目標；第三，帶著以上兩個任務，完成本章的學習，學習結束后，將其體會形成文字，其目的是在學習中體會，并主動觀察自己，并為下次的學習做出改變奠定基礎。第四，告知學生本章在“植物生理學”成績的組成，即評價標準和成績的組成。

（2）將自學內容分割成若干個知識點，把復雜的學習內容簡單化。內容的設置不是簡單拼湊，要注意每個知識點之間形成的內在邏輯，可以是包含關系、并列關系、遞進關系等，當然，整個知識脈絡內并不是只有一種邏輯關系，可以有多種邏輯關系，要為學生明確各知識點及其相互關系。本章中，教師要為學生劃清分類：植物體內的有機物一部分是初生代謝產物，如蛋白質、脂肪、糖類核酸等，還有一部分則是次生代謝產物，識記初生和次生代謝產物的概念和組成后，還要明確二者的關系和區別。在此前提下，進而介紹次生代謝產物的三大種類，即萜類、酚類和次生含氮化合物。所以，初生代謝產物與次生代謝產物是并列的關系，次生代謝產物和各具體化合物之間是包含的關系，各個化合物之間又是并列的關系。之后具體介紹每種次生代謝產物的相關知識，并進行比較。

（3）依據知識點，錄制精短的視頻：每個視頻就只講一個問題，且視頻的時間為幾分鐘，比較長的也要控制在十幾分鐘，避免學生產生厭倦感。同時，短視頻的好處在于學生可以有針對性地學習某個知識，便于對不懂的內容進行反復回放等，提升學生自主學習的積極性。

（4）提供相應的題目，鞏固學習成果。圍繞知識點，設計相關題目，這些題目可以在視頻結束后，也可以將題目插入視頻講授內容之后。題目數量依據內容而定，但不要過于多，一般在3～5個左右，幫助學生對知識進行鞏固的同時，也便于學生通過視頻和題目總結重點內容，進而提升學生總結歸納能力。此時，學生對知識掌握情況有所了解，一旦學習效果不理想，也可以重新觀看視頻，進行查缺補漏，同時可以重復進行題目的檢測，直到全部理解學習內容。

（5）一定時間內，設置“闖關模式”。每一個環節要求視頻全部看完且客觀題目全部正確后，才能解鎖下一知識點的視頻和習題，其中可進行多次答題。所有任務完成后可獲得相應的積分，且該積分作為“植物生理學”平時成績的一部分，以此激勵學生的學習熱情。同時規定學習時間，因為本章設計在呼吸作用章節之后，植物生長物質章節之前，起到承上啟下的作用，也就是說，次生代謝產物是初生代謝產物的衍生，所以放在呼吸作用章節之后才更利于學生理解，同時次生代謝產物的相關知識點利于新知識的理解，例如，赤霉素和脫落酸都屬于次生代謝產物中的萜類。

（6）收集多類型素材，調動學生自主學習的興趣。不僅有針對課程知識點的微課、題目，還要涉及知識的拓展，其形式可以是圖片、動圖、視頻短片、故事元素等。例如，青蒿素屬于次生代謝產物中的倍半萜，講到萜類時，可介紹屠呦呦經過上百種中藥篩選、數百次失敗及親身人體試驗后，發現青蒿素顯著降低瘧疾患者的死亡率，挽救了全球特別是發展中國家數百萬人的生命。傳遞知識的同時，培養學生對科學研究嚴謹性、科學性等的認識，同時也讓學生體會科學家舍小家為大家的愛國主義，實現思政教育與德育的培養。值得注意的是，教師服務的對象是學生，所以提供的素材要以學生為中心，以學生的視角，注重學生的需求、感受和體驗。

（7）以小組為單位，布置學習任務。依據本章內容，設置若干問題，每個小組選擇感興趣的話題，通過文獻查找的形式完成任務點。本章中的問題如下：次生代謝產物的研究范圍、發展、應用、前沿進展以及相關研究中的小故事或是與實事相關的新聞事件等。小組成員匯集資料并進行討論，匯集成一份作業或PPT，完成本項任務點。該任務點的評價由學生互評完成。課前小組討論環節促使學生閱讀若干篇文獻，交流的過程加深了對本章內容的理解，特別是次生代謝產物的應用現狀，搭建知識與生產生活的橋梁，使知識更加貼近生活，更加具體、形象化；科學研究的小故事利于培養學生對科學研究科學性的認識。小組交流后，將自己查找的文獻和小組討論后的收獲、心得體會上傳到學習平臺，成為一份作業，也可以PPT的形式進行課堂匯報。學生互評的過程使每位學生對各小組的學習內容都有所了解，將每一個小組的貢獻進行擴大。

（8）借助平臺掌握學生課前和課中的學習情況。首先，闖關模式的設置幫助教師清楚地了解每位學生的觀看時長、第一次練習題的成績、學習中哪個部分花費的時間較多，掌握學生學習的次數、時間點和進度，便于總結問題，進行改進和提高。其次，設定面對面的交流或彈幕的形式，鼓勵學生間交流，并寫出本章節的學習感受、收獲、是否認識到自己的不足、是否達到課程學習目的，以及是否有助于學生自身綜合發展的提升或改變。再次，收集學生反饋信息。可以通過調查問卷等形式收集信息，如本章節的學習，你認為需要哪些改進，你有什么建議等，這些問題為教學設計的調整和課程改進奠定基礎。教師在云端進行答疑，設置“有問有答”環節，學生可將疑問發送到“有問有答”欄目中，教師給予相應的解答和互動交流，補足學生知識空缺的同時，可以掌握學生的學習效果，便于教學設計等環節的更新。

（9）發揮教師引導作用。無論是課程學習、小組交流、生生互評，還是面對面的交流或彈幕等形式，教師要對存在問題的知識提供有效的講解，對知識進行相應的總結、歸納，對重難點知識加深記憶的同時，構建知識框架并進行橫向和縱向的延伸，并促進學生的學習動機和成就感，特別是完成小組活動后，教師和學生可以一起總結，提升學生的邏輯思維的同時，也能積極找到自身的優勢和不足，利于持續進步。通過教師準備的一系列教學活動完成對學生的信息傳遞，課堂上的生生、師生間的互動實現學生對知識的內化和自我能力和認識的提升。

（10）構建多維度評價體系。翻轉課堂評價包括各環節中的生生互評、課前視頻自主學習、試題正確率、在線測試、小組活動以課堂互動、積極發言（表達個人見解、善于反思等）。

結語

雖然翻轉課堂的優勢比較突出，但在實際應用過程中仍存在一些問題，例如，翻轉課堂教學模式會相應地增加學生課下時間和精力，最初接觸時學生難免會產生為難情緒，除了語言的說服外，如何調動大學生學習和探究的積極性和主動性至關重要。翻轉課堂的應用也要滿足師范生培養的畢業要求，例如，生物科學專業的師范生思考的問題不僅僅是將知識運用到實際生活和生產中，還要與畢業后從事的初高中生物教學相聯系。翻轉課堂也對教師提出了更高的要求，目前，絕大多數教師對教學設計、評價設計、微課制作、課堂管理，小組討論等環節的把控還很欠缺，導致其應用較少、缺乏深度。

作者簡介：王英（1982— ），女，漢族，河北唐山人，農學博士，講師，研究方向：生物教學與植物抗逆生理；蔡玉梅（1971— ），女，河北唐山人，碩士，副教授，研究方向：生物教學和動物營養與飼料資源開發。