混合式教學提升高中生物學實驗教學效果評估

摘 要 隨著信息化教學的不斷推進與發展，高中生物實驗課程教學亦面臨新的改革需求。文章評估了線上線下混合式教學模式對提升高中生物學實驗教學效果的作用。經過一學期的混合式實驗教學，與傳統教學對照班相比，實驗班學生的實驗設計能力、實驗操作的熟練度和規范性分別提高了21.16%、21.78%和8.89%，此外，實驗班課堂氣氛更加活躍，師生互動次數比對照班提高了1.7倍。調查問卷分析結果表明，超過一半的學生認為，混合式教學能提高學生課中和課后的學習興趣、提升生物實驗技能和自主學習的能力，62.97%的學生希望繼續采用混合式教學模式。研究結果表明，線上線下混合式教學模式能夠提升高中生物學實驗課教學的效果，值得在教學實踐中進一步完善和推廣。

關鍵詞 混合式教學；實驗教學；教學效果

中圖分類號：G424 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2025.04.025

Effectiveness Evaluation of Hybrid Teaching on Laboratory Teaching

in High School Biology

ZU Yao， SHI Xinjian， XIANG Xiaoyan

（College of Life Science， Anqing Normal University， Anqing， Anhui 246133）

Abstract With the continuous promotion and development of information technology teaching， high school biology experimental course teaching is also facing new reform needs. The paper evaluates the effectiveness of blended online and offline teaching models in improving the teaching of high school biology experiments. After a semester of blended biology experiment teaching， compared with the traditional teaching control class， the experimental design ability， proficiency and standardization of experimental operation of the experimental class students have improved by 21.16%， 21.78% and 8.89% respectively. In addition， the classroom atmosphere of the experimental class is more active， and the number of teacher-student interactions has increased by 1.7 times compared to the control class. The analysis of the survey questionnaire shows that more than half of the students believe that blended learning can improve their interest in learning during and after class， enhance their biological experimental skills， and improve their ability for self-directed learning. 62.97% of the students hope to continue using blended learning mode. The research results indicate that the blended learning mode of online and offline can improve the effectiveness of high school biology laboratory teaching， and it is worth further improving and promoting in teaching practice.

Keywords hybrid teaching; laboratory teaching; teaching effectiveness

高中生物實驗課程的教學目標是培養學生的科學素養和實驗技能。具體來說，生物實驗課程旨在通過系統的實驗教學，使學生循序漸進地掌握基本的生物學實驗技術，如顯微鏡的使用、生物組織的染色與觀察、微生物的培養與計數等。同時，實驗課程也致力于培養學生的科學思維能力，如觀察能力、分析問題和解決問題的能力、合作探究能力等。此外，生物實驗課程還肩負著激發學生學習生物學的興趣，培養學生嚴謹求實的科學態度和創新意識的重任。因此，生物實驗課程教學對于學生的發展至關重要[1]。

當前高中生物實驗教學面臨諸多挑戰。首先，傳統的實驗教學模式難以有效調動學生的學習積極性和主動性。學生往往只是被動地接受教師的講解和演示，缺乏足夠的動手操作和自主探究的機會，導致學習效果不佳。其次，實驗課時有限，教師難以在課堂上為每個學生提供充分的個性化指導。學生在實驗過程中遇到問題時，也不能及時得到教師的幫助和反饋，影響了實驗的順利進行。再者，實驗教學的評價方式較為單一，主要依據學生提交的實驗報告進行評分，難以全面評估學生實驗技能和科學素養的提升情況[2]。

為了應對這些挑戰，教師需要創新實驗教學模式，綜合運用多種教學方法和手段，以提升教學的針對性和有效性。線上線下混合式教學模式為解決上述問題提供了新的思路。該模式借助現代信息技術，將傳統課堂教學與網絡在線學習相結合，充分利用線上線下兩種教學環境和資源，創設多元化的學習情境，激發學生的學習興趣和主動性，培養學生自主學習和協作探究的能力[3]。在線上，學生可以通過SPOC平臺自主學習實驗的相關理論知識，觀看教師錄制的實驗演示視頻，參與在線測試和討論互動，為線下的實驗操作做好充分準備。在線下，學生則在教師的指導下動手完成實驗，并就實驗中遇到的問題與教師和同學互動交流，加深對實驗原理和操作技能的理解[4]。同時，教師可以綜合考慮學生線上學習和線下實驗的表現，采用多元化的考核評價方式，客觀公正地評估學生的學習效果[5]。

為探究混合式教學模式對提升高中生物實驗課程教學效果的作用，本研究選取某高中的四個班級作為實驗組和對照組，實驗組采用混合式教學模式，對照組采用傳統教學模式，進行為期一學期的教學實踐。通過比較平時成績、理論考試和實驗操作考核成績，以及問卷調查相結合的方式分析混合式教學的效果。

1" 教學效果提升實證分析

1.1" 實驗設計與實施步驟

本研究選取某高中高一年級4個教學班共計160名學生作為研究對象，隨機分為實驗組和對照組，每組2個班共80人。實驗組采用線上線下混合式教學模式，對照組采用傳統實驗教學模式。兩組學生在年齡、性別比例、學習基礎等方面無顯著差異。為保證實驗效果，兩組學生使用相同的實驗教材、儀器和實驗室，且授課教師的教學經驗和能力相當。課程教學中共開設3個實驗，涵蓋細胞生物學、生物化學和遺傳學等方面，如探究植物細胞的吸水和失水、影響酶活力的條件和觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂等。實驗內容難度適中，與高中生物課程教學進度相匹配。

實驗組采用基于SPOC的線上線下混合式教學模式，具體過程如圖1所示，整個過程貫穿線上線下師生互動和全程考核評價。對照組則采用傳統的實驗教學模式，即課前學生預習實驗講義，課中教師講解演示后學生進行實驗，課后學生完成實驗報告，考核評價主要依據實驗報告成績和期末實驗操作。

教學效果評價采用平時成績、理論考試、實驗操作考核和問卷調查相結合的方式。平時成績包括課前準備（包括實驗原理的預習和閱讀相關材料等），采取隨機點名回答問題的方式進行評價和打分（百分制）、課堂學生積極性（師生互動次數等）和課后實驗報告成績。理論考試包括三種題型，選擇題和填空題共計40分，主要考查學生對實驗原理的掌握情況，實驗設計題共計60分，主要考查學生的思維能力和綜合能力。實驗操作以“探究環境因素對光合作用強度的影響”為題，學生采用4人團隊合作的方式進行實驗操作，并用手機錄制整個實驗過程，用于后續教師評分。實驗操作重點考查學生動手操作的熟練度（根據實驗完成時間判斷），規范性和實驗結果的準確性。調查問卷從學生對混合式教學的態度、提高學生學習興趣的作用、對學生學習生物實驗的幫助和提高學生自主學習能力的作用等維度設計題目。對收集到的數據利用GraphPad" Prism" 8.0.2軟件進行繪圖和差異分析，實驗組和對照組得分比較采用檢驗，以lt;0.05為差異有統計學意義。

1.2" 混合式教學應用效果比較

本研究比較了線上線下混合式教學模式對提升高中生物學實驗課教學效果的作用。首先，對平時成績進行了分析，實驗組與對照組的課前預習成績無顯著差異（=0.054）（圖2 A，p79）；對教學過程的互動情況進行了分析，實驗組課堂互動頻次為8.0次/課時，是對照組的1.7倍（圖2" B）；實驗組課后實驗報告平均成績為85.9，顯著高于對照組78.2（=11.02，lt;0.001）（圖2 C）。結果表明，混合式教學模式能夠提高學生的課堂參與度和學習效果。其次，對實驗課理論考試成績進行分析，實驗組與對照組學生選擇題與填空題的總得分無明顯差異（=0.496）（圖2 D），然而實驗組設計題實驗組得分為43.4，顯著高于對照組34.4（=6.90，lt;0.001）（圖2E）。結果表明，混合式教學模式能夠提高學生的思維能力和綜合能力。最后，對實驗操作考核進行了分析，實驗組與對照組相比，實驗完成時間平均縮短了6.6min（圖2F）；實驗操作規范性得分顯著高于對照組（=3.55，=0.001）（圖2G），然而實驗結果準確性得分無顯著差異（=0.67，=0.504）（圖2 H）。結果表明，混合式教學模式能夠提升學生動手操作的熟練度和實驗操作的規范性。

1.3" 混合式教學應用效果調查問卷分析

與此同時，本研究還通過調查問卷評價了混合式教學對于提升高中生物學實驗課教學效果的作用，問卷從四個維度設計題目。1―4題調查的是學生對混合式教學的態度，結果如圖3" A所示（p80）。約62.97%的學生希望在生物實驗學習過程中繼續采用混合式教學模式；對于“混合式教學模式能增加我對學習生物的成就感”，48.36%的學生選擇了一般，可能原因是混合式教學的實施時間比較短，而培養學生學習生物的成就感需要一段時間；約67.90%的學生喜歡通過網絡教學平臺提前學習生物實驗操作；有34.33%的學生喜歡在網絡教學平臺上提問并參與討論，還有34.82%的學生持一般態度，可能原因是線上平臺的討論缺少互動性和及時性。5―8題調查的是混合式教學對于提高學生學習興趣的作用，結果如圖3 B（p80）所示，53.72%的學生認為混合式教學增強了其對學習生物實驗的興趣，進一步調查學生在課前、課中和課后的表現確定學習生物實驗的興趣。僅13.83%的學生在課前能自主學習生物實驗的相關知識點，因此在混合式教學過程中，教師應采取措施培養學生課前學習的興趣；約一半以上的學生能在課中積極思考并回答教師提出的問題和課后繼續思考課堂上沒有解決的問題，說明混合式教學能提高學生課中和課后的學習興趣。9―12題調查的是混合式教學對學生學習生物實驗的幫助，結果如圖3 C所示，70.50%的學生認為混合式教學對生物實驗學習很有幫助，進一步調查對于學習生物實驗哪些環節有幫助。約一半學生認為混合式教學增加了知識獲取的渠道和途徑，提高了自身分析問題和解決問題的能力；41.04%的學生認為混合式教學能更好地提升自身的生物實驗技能。13―16題調查的是混合式教學對于提高學生自主學習能力的作用，結果如圖3 D所示，55.72%的學生認為混合式教學提高了自身的自主學習的能力，進一步調查具體表現方面，約60%的學生能自主在網絡教學平臺上尋找學習生物實驗的資料，在學習生物實驗過程中遇到問題時，能自主尋找解決辦法；然而僅23.08%的學生能夠合理安排學習計劃，可能原因是高一學生學習任務繁重，計劃內容過多過雜。

2" 結語

本研究通過實證分析，系統評價了線上線下混合式教學模式在高中生物實驗課程中的應用效果。研究結果表明，與傳統教學相比，混合式教學在促進學生實驗設計、實驗操作能力、思維能力等方面具有明顯優勢，能夠有效提升教學質量。

本研究為提高高中生物實驗課程的教學質量提供了新思路和實踐依據，但在具體實施中還需要根據不同學校的實際情況進行靈活調整和優化。比如在教學內容的設計上，要注重與學生的生活實際和地方特色相結合，增強教學的針對性和實效性[6]；在教學過程的組織上，要合理安排線上線下的比例和時間，避免學生過度依賴網絡而忽視動手實踐；在教學評價上，要建立多元化的評價體系，兼顧過程性評價和終結性評價，全面考查學生的知識、能力和素養。

總之，基于SPOC的線上線下混合式翻轉課堂教學模式是傳統實驗教學與信息技術深度融合的產物，它能夠充分發揮學生的主體作用，激發其學習動機，提高學生的自主學習能力和實踐創新能力，值得在教學實踐中進一步推廣和完善。未來，隨著智能技術的不斷發展，混合式教學模式還將不斷優化升級，為高中生物實驗教學注入新的活力。

基金項目：安徽省教育廳科學研究項目（2024AH051113）；2022年度安徽省植物學課程思政示范課程（2022KCSZ173）。

參考文獻

[1] 古均平.高中生物教學中實驗教學的重要性與策略探討[J].高考，2020（17）：101.

[2] 付明，鄒娟，向小亮，等.基于SPOC的混合式翻轉課堂實驗教學模式的探索——以“生物工程基本技術實驗課程為例[J].農產品加工，2020（11）：115-118.

[3] 毛麗惠，姚素梅，張秋平，等.基于線上線下混合式教學模式打造分析化學一流本科課程[J].高教學刊，2024（16）：29-32.

[4] 張溪，賈海健，張文，等.SPOC與PBL融入藥物化學混合式教學的實踐與思考[J].學周刊，2024（19）：114-117.

[5] 邵麗軍，于曉麗，李猛，等.基于線上線下混合式教學模式的多元化考核評價體系研究——以免疫學檢驗課程為例[J].衛生職業教育，2021，39（13）：37-39.

[6] 劉煉.微課混合式教學模式在高中生物學教學中的應用路徑分析[J].高考，2024（5）：71-74.