基于翻轉課堂模式的“植物學”教學研究

羅勇 陳燕 巫依婷 劉晶

摘要 為進一步提高“植物學”課堂教學效果，提高地方院校生物師范生培養質量。本研究以地方院校生物師范生為例，探討了翻轉課堂教學模式在“植物學”理論教學中的應用方式及其實施效果。結果表明，采用翻轉課堂模式的“植物學”教學效果顯著，該模式不僅受到學生的一致好評，還進一步提高了學生的創新能力和團隊合作能力等綜合素質。

關鍵詞 植物學；翻轉課堂；生物師范生；教學設計

中圖分類號：G424文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.10.042

翻轉課堂是一種先進的課堂教學模式[1]，該教學模式要求教師靈活組織課堂教學，并實現師生角色轉變，教師由主導者轉換為課堂教學的組織者和引導者，充分發揮學生的能動性及團隊協作精神，提高學生的自主學習能力。2007年，翻轉課堂首次在美國嘗試，其課堂教學效果引起了很大的反響[2]。從2010年開始，我國在初、高中的課程教學過程中也使用了翻轉課堂教學模式，目前高校的課程也開始重視運用翻轉課堂教學模式，但關于高校翻轉課堂研究及運用還較少。

“植物學”是普通高等院校生物、農學相關專業學生的一門必修專業基礎課。對于相關專業的學生來說，“植物學”是學習植物生理學、生態學和遺傳學等后續課程的基礎，對于相關專業的師范生來講，該課程又是中學生物學教學中的重要內容。“植物學”課程主要以綠色植物為研究對象，包括植物的形態學與解剖學特征、植物的分類以及植物與人類社會的關系，探究植物學領域內生命現象的發生規律。總的來講，“植物學”課程以描述性內容為主，與植物相關的概念比較多，有大量需要記憶的內容，比如植物學中根、莖的初生和次生結構，結構較微觀，相關植物學術語相近，容易混淆。

目前，國內“植物學”采用“翻轉課堂”的教學模式已有少量報道。例如，山西大同大學生命科學學院為進行植物根、莖初生結構的教學[3]，采用課前布置學習任務，先讓學生自學相關內容并制作根、莖結構的模型，再討論并比較根、莖初生結構的異同點，最后讓學生在課堂上分組展示和講解，顯著提高了教學效果。在以往的教學中，“植物學”仍然采取傳統的老師講授教學模式為主。在課堂教學過程中，雖然老師準備了豐富的教學素材和創造了良好的教學氛圍，可以幫助學生理解教材的知識點，但是植物的結構尤其是細胞的結構比較微觀和抽象，仍然不利于學生記憶。總之，在“植物學”翻轉課堂研究報道目前還不多，已有的應用成果也大多集中在實驗教學和中學生物教學方面[4-5]。

在生命科學蓬勃發展的今天，作為一名準中學生物教師，生物師范生必須具備扎實、牢固的專業知識和熟練的動手能力及創新精神，才能適應新時代的發展[6]。如何使“植物學”教學緊跟學科發展的步伐，培養新時代高素質、高水平的中學生物教師人才隊伍，則是生物師范本科生“植物學”課程教學改革必須著重思考和研究的重大課題。基于此，本文以地方院校生物師范生為例，探討翻轉課堂模式下的“植物學”教學。

1研究設計

1.1研究目的

生物師范生的培養質量關系到未來作為一名準中學生物教師應具備的素質和能力，本研究旨在探究翻轉課堂教學模式對調動學生學習積極性及對師范生培養質量的影響，以期進一步提高學生課堂學習的參與度，提升教學效果和學生培養質量。

1.2研究對象

此次研究的對象是湖南某地方院校生物技術專業的部分師范生。

1.3研究方法

1.3.1問卷調查法

通過對湖南某地方院校生物技術專業部分師范生進行問卷調查，以“植物學”課程作為教學內容，研究翻轉課堂教學模式下“植物學”教學效果的變化。全面了解目前師范生對翻轉課堂教學模式的認知情況，并分析存在的問題。

1.3.2教學設計

將傳統授課模式作為對照組，對照組的師范生無須做任何課前準備工作。在課堂上，教師針對完全葉的概念、葉片的形態、葉脈和脈序、單葉和復葉、葉序和葉鑲嵌、葉的變態等知識點展開教學，學生課后按要求完成教師布置的作業。

實驗組采取翻轉課堂教學模式，教師將學生分成四個小組，根據教材內容，課前分別學習相關內容，并在校園范圍內搜集葉的形態及其變態相關素材，制作一個有關葉的形態及其變態的預習PPT；教師對學生課前預習相關資料做出初步評價。學生根據教師布置的課前任務及教學具體內容，分工合作，課堂上展示課前學習內容，并將學習中的疑惑在課堂討論，課后按要求完成教師布置的作業。

2學生對翻轉課堂教學模式的認知度分析

為了調查地方院校學生對翻轉課堂教學模式的認知度，本研究隨機選取湘南學院（以下簡稱“我校”）43名生物師范生進行問卷調查。調查結果顯示，學生在翻轉課堂教學模式下學習“植物學”的興趣和熱情極大，非常贊同用翻轉課堂教學模式來學習“植物學”的學生有19人，占總人數的44.19%，比較贊同的有22人，占51.16%，不贊同用翻轉課堂教學模式來學習“植物學”的學生僅僅只有2人，占4.65%。說明學生基本接受采取翻轉課堂模式的教學，有利于教學改革的順利實施。

在課前準備過程中，有3人認為課前學習資源偏多，占總人數的6.98%，其中21人認為合適，占48.83%，有19人認為偏少，占44.19%，說明學生對知識的掌握情況存在差異，從而導致對學習資料的需求不一樣。進一步調查學習資料來源時，認為課前最能幫助學習的材料有10人選了中國大學慕課等網絡資源，占總人數的23.25%，有6人選擇了前置學習材料，占13.95%，有26人選擇了課本，占60.47%。選擇傳統學習材料課本的占大多數，但又認為網絡學習資源在翻轉課堂的學習過程中作用很重要的有35人，占總人數的81.40%，一般重要的有7人，占16.28%，不重要的只有1人，占2.33%。說明同學們有意識到網絡學習資源的重要性，但是卻沒有在學習過程中主動選擇課本加網絡資源的形式來預習知識。能夠通過課前的學習掌握本課基本內容有13人，占總人數30.23%，不能夠的有10人，占23.26%，難說有20人，占46.51%，說明學生的自信心比較低。愿意主動完成老師布置的翻轉課堂學習任務有22人，占總人數的51.16%，一般有18人，占41.86%，可能不愿意有3人，占6.98%，說明學生的自主學習能力比較弱。總而言之，學生知道與理解翻轉課堂教學模式，但是在日常學習中不愿意花時間去學習更多學習材料。

在課中，經過課前的學習，更有信心、更有意愿參與課堂活動的有32人，占總人數的74.42%，不確定的有8人，占18.6%，沒信心的有3人，占6.98%。說明只要花時間認真學習了，對課上知識點的內化過程會更有信心。但在課堂中喜歡和組員開展各種課堂活動的有19人，占總人數的44.19%，一般的有21人，占48.83%，不喜歡的有3人，占6.98%，其中覺得一般和不喜歡的原因主要是分工不夠明確，導致活動很難進行。

在課后，調查結果顯示在翻轉課堂教學模式開展后，如表1所示，大多數同學認為翻轉課堂教學模式提高了自身的自學能力和綜合素質。認為學習興趣是提高了的有35人，占總人數的81.4%，認為降低了的2人，占4.65%，其他原因有6人，占13.95%。雖然有部分學生認為翻轉課堂模式在一定程度上加重了學習負擔，但是提高了學習興趣，說明這個教學模式具有可行性。

學生喜歡翻轉課堂教學模式的原因包括能夠提高學生對“植物學”的興趣和上課的積極性，能夠培養學生的自學能力和獨立學習能力。這種讓每一個學生都參與課堂，以他們為主導者，老師為引導者的教學方法，可以促使學生熟悉知識點，以及鍛煉自我思考能力和培養師范技能。此外，也有部分學生存在一些疑慮，認為翻轉課堂教學模式具有一定挑戰，需要花費時間。因此，學生需要熟悉提前了解知識，提高自我學習能力，獨立自主學習；課中積極參與，鍛煉自身膽識；課后及時查漏補缺，利用網絡資源及時鞏固所學知識，綜合提高師范能力。

綜上所述，地方院校生物師范生利用翻轉課堂教學模式的學習熱情很高，但部分學生缺乏主動性，需要教師的正確指導與引導。

3基于翻轉課堂模式的“植物學”教學設計

以我校目前開設的《植物學（馬煒良主編）》課程為研究材料，對該課程的教學模式進行改革和實踐，以教材第十二章被子植物第三節中的“葉的形態及其變態”為教學內容，在翻轉課堂教學理念的指導下，根據教學目標設置和教學重難點，經過前期分析，利用翻轉課堂模式重塑傳統課堂，通過對教學內容設計和學情的綜合分析，最終設計出翻轉課堂模式下的“植物學”教學過程，構建了課前“學生自主探究”、課中“突破重點難點”、課后“知識鞏固和優化”3個環節。

3.1教學基本信息

本課程是我校生物師范生的專業基礎課，采用馬煒良主編的《植物學（第2版）》教材，該教材彩色印刷，以經典的植物學知識體系為主線，從植物細胞、組織和器官的形態解剖、植物各大類群系統形態特征、種子植物的形態學術語及分類等方面，系統并全面地介紹了植物學的教學內容。教材以植物各大類群，尤其是種子植物的主要特征、植物的進化規律和系統發育為核心內容，有助于學生全面掌握植物的相關知識和技能，為其他課程的學習打好基礎。

“葉的形態及其變態”主要內容：掌握完全葉的概念；了解葉片的形態；了解葉脈和脈序；掌握單葉和復葉、葉序和葉鑲嵌的概念；了解葉的變態。

“葉的形態及其變態”采用翻轉課堂教學模式，并對翻轉課堂“六步法”的教學進行優化，提出課前“學生提出問題、自主探索問題”，課中“小組討論問題及匯報、師生共同解決問題”，課后“學生歸納總結、鞏固優化知識”的教學思路。

3.2課前預備階段

教師行為：翻轉課堂模式教學策略設計，把我校生物師范專業學生分成四個小組，由自薦或推薦選出小組長，根據教材內容，分別學習葉的形態及其變態（葉片、葉脈、單葉和復葉、葉序和葉的變態）的內容，并在校園范圍內搜集葉的形態及其變態相關素材，制作一個有關葉的形態及其變態的預習PPT；此外，學生根據教學重難點，查找網絡教學資源的微課視頻，如單葉和復葉的區別；收集學生的課前預習相關資料并做出初步評價。

學生行為：根據教師布置的課前任務及教學具體內容，分工合作，通過教材和網絡教學資源，認真預習即將學習的葉片、葉脈、單葉和復葉、葉序和葉的變態等內容，并記錄好預習過程中的難題；以小組為單位，在校園范圍內搜集葉的形態及其變態相關素材，制作一個精美PPT；對PPT內容進行演練，構建好葉的形態及其變態的知識網絡；將搜集好的課前預習資料打包發給老師。

3.3課中實施階段

教師行為：根據學生提交的預習數據點評各小組的課前預習成果，再引導學生從葉的概念、葉片、葉脈、單葉和復葉、葉序和葉的變態等方面來總結葉的形態特征及其變態。根據教學的重難點和學生的提問，與學生在課堂上交流活動，一對一進行反饋和答疑，學生完成隨堂練習題檢測，記錄學生的學習情況，綜合評價學生的學習效果。

學生行為：學生就課前學習情況，由每組的代表用PPT展示課前預習成果和資料搜集成果，其余學生在課堂上認真聽取其他同學的試講并做好學習筆記，等展示結束之后各組可發表自己的學習困難和疑惑，隨堂交流；全班同學就各組的PPT匯報情況，投票選出本節課的最佳試講，并且及時完成老師在課堂上的問題。

3.4課后鞏固階段

教師行為：布置課后線上知識鞏固任務，推薦中國大學慕課上的“植物學”課程，如西北大學、中國農業大學、北京師范大學等高校開設的“植物學”國家精品課程，在“超星爾雅”中發送限時章節測試（課后1天內完成），進行章節測試（記錄成績），教師及時批改簡答題，整理分析學生大數據，章節成績按時反饋，進行總結。

學生行為：進行反思，完成限時的線上知識鞏固和章節測試；學生對本次教學內容進行自我總結，分小組提交總結報告和學習心得體會。

3.5教學綜合評價

首先，根據學生課前預習所提交的相關材料，對學生的課前自主探究能力進行評價；其次，根據學生課堂匯報的具體表現，以及對重難點知識的掌握情況，對學生學習“葉的形態及其變態”效果進行評價；課后，根據“超星爾雅”的習題模塊，統計出學生的學習情況，進一步分析學習狀況；此外，在整個翻轉課堂教學過程中，教師根據學生對知識掌握的不同情況以及學生的個性發展進行針對性輔導，并對整個教學環節進一步總結，分析翻轉課堂教學模式的優缺點，以便于教師在未來更好地選擇適合學生的教學模式，充分發揮以學生為中心，教師由主導者轉換為課堂教學的組織者和引導者，提高學生的自主學習能力和課堂參與度。

4討論與小結

師范生是未來的人民教師，為了提高師范生的培養質量，必須在日常教學中探索和選擇適合師范生知識能力、業務技能和學科素養的教學模式和手段[7]。在以往的教學中，教師主要采用的是講授法進行課堂教學，這種方法最大的特點是老師講課、學生聽課，很難發揮學生學習的主動性和積極性[8-9]。如果只采取講授法進行授課，容易導致一系列問題的出現，如教師難以了解學生對理論知識的掌握情況，過多的理論講授會導致學生訓練的時間和機會變少，學生與教師在課堂上交流的時間也變少，難以發揮學生學習的主動性。因此，在辦學的硬件設施不斷改善的今天，課程教學改革迫在眉睫。亟需擴展與時俱進、為學生提供更加個性化和自主化的教學模式，提高當代大學生的學習興趣和效率，進一步提升師范生培養質量。

當前，隨著信息時代的快速發展，中國大學慕課、騰訊課堂和微課等一大批線上平臺給當代大學生提供了豐富的自主學習渠道[10-12]，而翻轉課堂教學模式的運用，可以使學生更好地利用這些線上資源。本文緊扣地方普通本科院校師范生課堂教學存在的現實問題和客觀要求，在廣泛開展調研之后，結合師范生的培養特點，把翻轉課堂教學模式引入“植物學”教學中，優化了課程教學質量，充分調動了師范生學習的主動性和積極性，對全面提升新時代師范專業人才培養質量打下良好基礎。

基金項目：湘南學院校級教學改革研究項目“生物師范本科生的《植物學》翻轉課堂（翻轉課堂）設計與實踐研究”（〔2020〕25）；郴州市教育科學“十三五”規劃2020年度校校合作專項“生物技術（免費師范）專業人體解剖學課程教學改革”（CJK20XXHZ23）。

參考文獻

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