摘要""為提高學生學習興趣和主觀能動性,基于超星學習通平臺,從明確教學目標、組建教學團隊、挖掘線上資源、創新教學方法、優化教學過程、融入思政元素以及強化過程性評價7個方面對生態學課程混合式教學思路進行設計與實踐。具體來說,課程教學目標為學生掌握物種多樣性的基本概念、針對不同的保護物種提出相應的保護措施及預案等。組建具有生態學、環境科學和植物學等不同學科背景的教師團隊,以支撐課程教學。挖掘優秀紀錄片、慕課資源等,將植物科學前沿、農業科學微平臺等推送至學生。創新提問法、啟發法和討論法等教學方法,加深學生對物種多樣性理論知識的掌握。優化教學過程,開展“課前導學、課中助學和課后促學”的混合式教學實踐。組織學生游覽植物園、野生動物園等地,融入水體富營養化等思政教學元素。強化過程性評價,將考核環節細化為課堂表現(20%)、網絡測驗(10%)、讀書報告(10%)、科普視頻制作(10%)和期末考試(50%)5個部分。實踐結果表明,該教學模式可以提升學生的學習積極性,學生在參與科研的過程中取得了一定成果,在學科競賽和項目申報方面均獲得一定成效,為生態學課程教學質量提升提供參考。
關鍵詞""生態學;混合式教學;物種多樣性;植物
中圖分類號""G642;S181 """"""文獻標識碼""A """"""文章編號""1007-7731(2025)04-0123-05
DOI號""10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.04.025
Blended teaching design for Ecology courses based on Chaoxing Learning platform
ZHU Lixia """CHANG Yunxia """HU Chunhong
(College of Life Science and Agronomy, Zhoukou Normal University, Zhoukou 466001, China)
Abstract "To enhance students’ interest and subjective initiative in learning, based on the Chaoxing Learning platform, a blended teaching approach for Ecology course was designed and implemented from 7 aspects: clarifying teaching objectives, forming teaching teams, exploring online resources, innovating teaching methods, optimizing teaching processes, integrating ideological and political elements, and strengthening process evaluation. Specifically, the clear teaching objectives of the course were to enable students to master the basic concepts of species diversity, propose corresponding protection measures and contingency plans for different protected species, etc. Established a team of teachers from different disciplinary backgrounds, such as Ecology,"Environmental Science,"Botany, etc., to support curriculum teaching. Explored excellent documentary and MOOC resources, and promoted cutting-edge plant science and agricultural science micro platforms to students. Innovatived teaching methods such as questioning, inspiration, and discussion could deepen students’ understanding of species diversity theory. Optimized the teaching process and carried out a blended learning practice of “pre-class guidance, in-class assistance, and post-class learning promotion”. Organized students to visit botanical gardens, wildlife parks, and other places, incorporating ideological and political education elements such as eutrophication of water bodies. Strengthened process evaluation and refine the assessment process into 5 parts: classroom performance (20%), online quizzes (10%), book reports (10%), science popularization video production (10%), and final exams (50%). The practical results showed that this teaching model could enhance students’ learning enthusiasm, and students had achieved certain results in participating in scientific research, as well as in subject competitions and project applications. It can provide references for improving the quality of Ecology"teaching.
Keywords "Ecology; blended learning; species diversity; plant
生態學是一門綜合性的交叉學科,其涉及的名詞和專業術語多,內容繁雜,涉及理論生態學和應用生態學內容。在常規教學模式下,部分教師常采用填鴨式和滿堂灌式的教學方法,學生被動接受知識,缺乏學習主動性和學習興趣,師生間的互動流于形式,較難鍛煉學生思考和解決問題的能力。在信息化背景下,生態學課程教學面臨一定的挑戰。如何提高學生的學習興趣,寓教于樂,拓展學習空間并提高其綜合創新能力,成為生態學授課教師亟待解決的問題。做好學習成果分享,增強學生榮譽感,提高學習主動性,成為課程教學效果提升不可或缺的部分[1]。超星學習通平臺可以整合教學資源,教師可以借助該平臺進行課程建設,突破課堂教學的時空限制,調動學生的積極性。將線上資源運用到教學中,形成線上自主學習課堂,可以將教學、分享和管理有機融合為一個整體,使課堂主體由教師向學生轉變[2],實現五育并舉的培養目標。
線下教學和線上資源相結合的混合式教學模式逐漸被各高校采用。胡冰浩[3]、賀琳等[4]基于超星學習通平臺,探索了線上線下混合式教學模式,發現該模式既發揮了教師的引導作用,又調動了學生的學習積極主動性。楊仕杰等[1]以學生為中心,構建了該課程線上線下混合式教學模式,重視學生的學習體驗,增強了其學習責任感,極大提升了教學效果。大量實踐證明,線上線下混合式教學模式能夠體現學生的主體地位,充分發揮其主觀能動性,學生通過了解生態學研究最新成果,掌握基本知識點;教師根據學生的學習圖譜查缺補漏,因材施教,完成線上教學的全面推進[4]。
本文對生態學課程教學進行優化整合,探索基于超星學習通平臺的混合式教學模式,并以物種多樣性變化一節為例進行混合式教學設計,以切實培養學生的生態意識,提高其職業素養。
1 生態學課程混合式教學思路設計與實踐
通過線上線下混合式教學改革,以綜合知識為基礎、應用能力為牽引、素質養成為主導,構建混合式教學模式、創新課程思政教學路徑[5]。以高等教育出版社出版的楊持主編《生態學》(第4版)第五章“群落生態學”中第六節“物種多樣性變化”為例[6],以“超星學習通—多媒體教學—課堂教學”結合的方式,借助案例式、討論式和講解式的方法進行課程教學改革。
1.1 明確教學目標
借助超星學習通平臺對生態學課程進行線上線下混合式教學改革,積極組織師生討論,采用啟發式、案例式教學,推動生態學課程的信息化建設,體現以學生為中心的理念,借助線上學習平臺資源,提高學生學習效率和主觀能動性。總體而言,課程目標為通過生態學課程的學習,學生具備保護生態環境、改善生態環境的意識;通過分析生態環境問題,學生能夠樹立生態理念;將生態學知識運用到實際生產生活中,達到學以致用的目的;掌握物種多樣性的基本概念,熟悉物種多樣性減少的原因,簡單說明物種多樣性減少導致的生態效應;能夠分析當前的生態位理論、中性理論等物種多樣性維持理論,進而針對不同的保護物種,提出相應的保護措施及預案。教學重點包括物種多樣性減少的原因和后果、物種多樣性維持理論以及物種多樣性保護措施,難點包括物種多樣性的維持理論。
1.2 組建教學團隊
生態學涉及生物學、數學、環境科學和地理學等多個學科的內容,要求教師有較廣的知識面,然而單個學科的教師知識有限,這就有必要吸納具有不同學科背景的教師組建生態學課程教學團隊。團隊負責人根據各自的學科背景分配教學任務,并積極組織團隊教師定期開展討論交流活動,完善教學設計,提升團隊教師的教學水平。目前,生態學課程教學團隊共5人,其中4人為博士研究生,1人為碩士研究生,分別為生態學、環境科學、植物學、作物栽培與耕作學和分子生物學專業,其學科背景可以較好地支撐生態學課程教學。
1.3 挖掘線上資源
將生態學教學內容分為個體生態學、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學和應用生態學5個模塊,循序漸進,讓學生不僅能厘清生態學的知識脈絡,也有助于其具有為社會生產實踐服務的意識以及掌握如何服務的能力。強調理論聯系實際的重要性,形成以進化論和生態哲學思想為指導,對生態環境問題進行反思的高階思維能力。由于教材內容和案例更新較慢,可將優秀紀錄片、慕課平臺資源等鏈接到生態學超星學習通平臺,同時將植物科學前沿、農業科學微平臺等優秀線上資源推送給學生,為課堂內容增色。
1.4 創新教學方法
在教學中采用課前網上預習,課堂講解、問題討論、學習檢測,以及課后任務布置等教學方法,并結合提問法、啟發法、討論法、案例法、探究法和任務法等手段,促使師生互動和生生互動[7-8]。加深學生對物種多樣性理論的掌握,從而利用知識分析、解決問題。通過調動學生的學習積極性來解決重點、突破難點,突出學生的主體地位,發揮教師的引導作用。
1.5 優化教學過程
適應網絡化學習趨勢,課前通過超星學習通平臺發布預習任務和與課程內容相關的研究成果,提出問題讓學生思考;課中根據內容設計相關問題,通過選人提問、搶答和隨堂測試等環節與學生進行互動交流;課后發布章節作業和測試題,檢測學生對知識的掌握情況,要求其根據內容完成作業,開展問卷調查,并根據學生意見進行總結,實現持續改進。構建“課前導學、課中助學和課后促學”的混合式教學模式,提高學生分析、解決問題能力和學以致用的能力。
1.5.1 課前導學 通過超星學習通平臺發布預習任務。(1)上傳生物多樣性紀錄片《多樣之境》相關視頻資源;(2)根據視頻任務發布“高原地區的生物何以適應相應的環境,與物種多樣性有什么關系”“作為生物科學專業的大學生,大家可以從哪些方面保護物種多樣性”等討論問題。學生接受任務并根據視頻資源提前預習教材內容。在構建基于MOOC的混合式教學模式自主預習環節,由教師布置線上預習作業,并通過視頻觀看率實時督促學生完成線上預習,以更好地在后續課堂教學中跟進學生學習情況[9]。
1.5.2 課中助學 (1)內容回顧?;仡欀袑W生物學中的物種多樣性知識,讓學生思考生物群落的動態變化包括哪些方面、為什么要保護物種多樣性等問題;通過超星學習通平臺選擇學生回答問題,并要求其他學生在回答過程中積極參與思考,梳理上節所學內容。(2)新課導入。展示不同物種多樣性的圖片,提出地球上到底有多少物種、實習地點雞公山的物種多樣性是否豐富等問題,并介紹當地人利用雞公山的植物資源應對醫藥短缺的困境。通過圖片展示,提升學生對物種多樣性的形象認識,讓其意識到人類對地球上物種多樣性的認識有待深入。(3)問題提出。以藍鯨瀕臨滅絕為案例,分析物種多樣性減少的原因。通過超星學習通平臺投屏提問“物種多樣性是如何減少的”“物種消失對生態系統有什么影響”“物種消失對人類文明有什么影響”,培養學生的主動思考能力和自主學習能力,為其后續的知識學習奠定基礎。隨后進行知識點講解,介紹物種多樣性減少的具體原因及其帶來的后果。引入亞馬遜熱帶雨林物種多樣性的實例,讓學生按照自身對生物進化的理解,自主分析生態學理論的應用和局限,拋出具有挑戰性和趣味性的問題,采用任務驅動法促使學生主動、快速尋找答案、解決問題。通過生生討論、師生交流實現師生互動,使學生掌握物種維持理論的基本內容,理解該理論在物種保護中的作用。以著名生態學家鐘揚教授團隊為例,介紹該團隊在青藏高原物種多樣性保護工作中做出的貢獻,讓學生了解當前物種多樣性保護的前沿理論;講述不同物種的生存分布及相應的保護措施,讓學生了解不同保護方式的意義和價值,明確就地保護和遷地保護的差異。同時,引入一篇報道“留住江豚的威脅——長江江豚遷地保護行動”,通過分析江豚的具體保護措施,讓學生知道物種多樣性保護中遷地保護的重要性和緊迫性。(4)課堂小結。教師總結物種多樣性減少的原因及后果,通過物種多樣性的維持理論,讓學生從自身做起有效保護物種多樣性,形成知識閉環。
1.5.3 課后促學 布置小組作業,每個小組由7名學生組成,組建1支物種多樣性調查團隊,對校園物種多樣性進行調查,分析其種類、變化原因及應采取的保護措施;結合文獻資料,完成相應的調研報告和科普視頻制作,并將其上傳至超星學習通平臺。教師發布課后作業,根據學生的回答反饋情況全面掌控其學習情況,根據反饋情況及時調整下節課的授課方式。根據學習通平臺上學生對章節內容的反饋情況、課堂討論情況和作業完成情況,從宏觀上把握學生對本節課內容的掌握情況,進而總結和思考,有針對性地設置下節課的教學過程并調整教學方法,從而促進學生的個性化和全面發展。龔淑芬等[7]在教學總結階段,根據學生對當次授課的評分和建議及學生參與課程活動的情況,有針對性地調整教學目標,以促進學生個性化學習。
1.6 融入思政元素
生態學課程教學內容蘊含大量的思政元素,如水體富營養化、化肥農藥過度施用等。因此,要堅持課內課外協同、線上線下融合,將思政元素融入課程教學。組織學生游覽校園、植物園、野生動物園和校外實踐教育基地,分析人工生態系統特征和影響因素并進行生態環境狀況的對比,有助于學生深刻理解生態學知識在實際生活中的應用價值。引入課程思政元素,介紹近年來在物種多樣性保護方面開展的重大行動,提高對生物多樣性保護政策的認可度,提高科學思辨、客觀理性的能力與素質,激發學生的專業學習熱情和良好的從業感、緊迫感和責任感,實現對其專業、素質、能力的綜合培養。此外,持續完善教學資料,凝練課程建設過程中的案例、活動、做法和成果,形成一套完整的教學素材庫和資源庫,如生物科學專業人才培養方案、生態學課程教學大綱、教學進度計劃表、個人課程表、課程和課外視頻、習題庫以及課外拓展資料等。
1.7 強化過程性評價
強化過程性評價,將考核環節細化為課堂表現(考勤10%+討論5%+網課參與度5%)、網絡測驗(10%)、讀書報告(10%)、科普視頻制作(10%)和期末成績(50%)5個部分。其中,課堂表現、網絡測驗、讀書報告和科普視頻制作成績作為平時成績(50%),期末成績為閉卷考試成績(50%)。這種評價方式打破了以期末考試成績作為單一評定依據的壁壘,考核更為科學合理、更加系統化。
2 基于超星學習通平臺的線上線下混合式教學模式實踐效果分析
借助超星學習通平臺,生態學課程授課教師在該線上教學平臺(https://mooc1.chaoxing.com/course-ans/ps/213550502)上傳授課PPT和作業題,面向2018級生物科學專業學生,但并未真正開始混合式教學。2021年開始嘗試生態學課程混合式教學,面向2019級生物科學專業學生。目前超星學習通平臺生態學課程已包含視頻資源47個,課程資源300項左右(包括教學大綱、教學課件、電子書和習題等);習題558題(其中生態學試卷5套、習題庫433題),已累計發放作業38次,平臺累積訪問次數723 589次,累計互動次數2 987次。
(1)學生養成良好的學習習慣并具備較強的自主學習能力。以2021級生物科學專業學生為研究對象,評估其平時作業完成情況、課堂表現和線上資源學習次數,發現學生課后作業完成率達100%,且能在規定時間內提交作業,表明其具備較好的自主學習習慣;積極參與文獻資料查閱并制作PPT完成課堂匯報,體現了較好的團隊協作精神和積極主動的學習態度;積極參與課堂討論、隨堂練習,通過超星學習通平臺積極發表觀點;主動發問,體現了積極好學、主動學習的意識和積極參與的習慣;利用線上資源開展學習,2021級生物科學1班學生章節學習次數達到3 861次,2021級生物科學2班學生章節學習次數達3 246次,表明部分學生已形成了良好的學習習慣,可以自主利用線上資源進行學習。朱濤等[10]將課前、課中和課后三大教學環節有機結合,發現該模式下學生的學習熱情飽滿,課堂氣氛活躍,效果較好。
(2)學生分析問題和解決復雜問題的能力提高。在學習種群增長方程時,教師通過超星學習通平臺發布小組任務“設在0.5 mL培養液中放5只草履蟲,每天計數培養液中的草履蟲數量,其后第2、3、4、5、6和7 d的結果分別是20、137、319、369、370和371,請用邏輯斯諦曲線擬合,求出種群增長方程。提示:計算K值時采用3點法計算,同時采用邏輯斯諦增長方程的積分形式N=K/(1+ea-rt)進行擬合?!痹搯栴}是對教材內容的延伸,分析該問題時需先計算出草履蟲的K值,同時注意區分邏輯斯諦增長方程的不同表達形式。該問題綜合了生態學和高等數學的知識,其解題過程體現了學生分析、解決問題的能力。
學生在課余時間根據生態學相關內容開展探究實驗,撰寫科研論文,參與學科競賽和項目申報。近兩年學生以第一作者發表中文核心論文3篇,作為負責人獲批河南省大學生創新訓練項目1項、校級大學生創新基金項目2項,獲河南省“挑戰杯”大學生課外學術作品二等獎1項、三等獎4項,獲全國大學生生命科學競賽(科學探究類)國家一等獎、河南省特等獎、全國大學生生命科學競賽(創新創業類)國家三等獎。由此可知,學生具有較強的分析和解決問題的能力。朱玉磊等[8]通過將科研融入課程教學,極大提升了學生的科研能力和創新思維,提高了其利用作物生理生態學知識解決實際問題的能力。
目前生態學課程獲批校級線上線下混合式一流課程、課程思政樣板課。教學團隊成員獲得省級教學比賽二等獎、校級教學比賽三等獎等。
綜上,本文基于超星學習通平臺開展線上線下混合式教學,將線下課堂講授和線上資源相結合,使生態學教學擺脫時空限制,在此過程中構建了“課前導學、課中助學和課后促學”的混合式教學模式。實踐證明,該模式的運用可以激發學生的學習興趣,提高了其分析和解決問題的能力,有效提高了教學質量。
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(責任編輯:楊 歡)