基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的“植物學(xué)”教學(xué)研究

羅勇 陳燕 巫依婷 劉晶

摘要 為進一步提高“植物學(xué)”課堂教學(xué)效果，提高地方院校生物師范生培養(yǎng)質(zhì)量。本研究以地方院校生物師范生為例，探討了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“植物學(xué)”理論教學(xué)中的應(yīng)用方式及其實施效果。結(jié)果表明，采用翻轉(zhuǎn)課堂模式的“植物學(xué)”教學(xué)效果顯著，該模式不僅受到學(xué)生的一致好評，還進一步提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和團隊合作能力等綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞 植物學(xué)；翻轉(zhuǎn)課堂；生物師范生；教學(xué)設(shè)計

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

翻轉(zhuǎn)課堂是一種先進的課堂教學(xué)模式[1]，該教學(xué)模式要求教師靈活組織課堂教學(xué)，并實現(xiàn)師生角色轉(zhuǎn)變，教師由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)換為課堂教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性及團隊協(xié)作精神，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。2007年，翻轉(zhuǎn)課堂首次在美國嘗試，其課堂教學(xué)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(xué)過程中也使用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，目前高校的課程也開始重視運用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，但關(guān)于高校翻轉(zhuǎn)課堂研究及運用還較少。

“植物學(xué)”是普通高等院校生物、農(nóng)學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課。對于相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，“植物學(xué)”是學(xué)習(xí)植物生理學(xué)、生態(tài)學(xué)和遺傳學(xué)等后續(xù)課程的基礎(chǔ)，對于相關(guān)專業(yè)的師范生來講，該課程又是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容?！爸参飳W(xué)”課程主要以綠色植物為研究對象，包括植物的形態(tài)學(xué)與解剖學(xué)特征、植物的分類以及植物與人類社會的關(guān)系，探究植物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)生命現(xiàn)象的發(fā)生規(guī)律?？偟膩碇v，“植物學(xué)”課程以描述性內(nèi)容為主，與植物相關(guān)的概念比較多，有大量需要記憶的內(nèi)容，比如植物學(xué)中根、莖的初生和次生結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較微觀，相關(guān)植物學(xué)術(shù)語相近，容易混淆。

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

在生命科學(xué)蓬勃發(fā)展的今天，作為一名準中學(xué)生物教師，生物師范生必須具備扎實、牢固的專業(yè)知識和熟練的動手能力及創(chuàng)新精神，才能適應(yīng)新時代的發(fā)展[6]。如何使“植物學(xué)”教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，培養(yǎng)新時代高素質(zhì)、高水平的中學(xué)生物教師人才隊伍，則是生物師范本科生“植物學(xué)”課程教學(xué)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(zhuǎn)課堂模式下的“植物學(xué)”教學(xué)。

1研究設(shè)計

1.1研究目的

生物師范生的培養(yǎng)質(zhì)量關(guān)系到未來作為一名準中學(xué)生物教師應(yīng)具備的素質(zhì)和能力，本研究旨在探究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性及對師范生培養(yǎng)質(zhì)量的影響，以期進一步提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的參與度，提升教學(xué)效果和學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)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(shù)專業(yè)的部分師范生。

1.3研究方法

1.3.1問卷調(diào)查法

通過對湖南某地方院校生物技術(shù)專業(yè)部分師范生進行問卷調(diào)查，以“植物學(xué)”課程作為教學(xué)內(nèi)容，研究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下“植物學(xué)”教學(xué)效果的變化。全面了解目前師范生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的認知情況，并分析存在的問題。

1.3.2教學(xué)設(shè)計

將傳統(tǒng)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(tài)、葉脈和脈序、單葉和復(fù)葉、葉序和葉鑲嵌、葉的變態(tài)等知識點展開教學(xué)，學(xué)生課后按要求完成教師布置的作業(yè)。

實驗組采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，教師將學(xué)生分成四個小組，根據(jù)教材內(nèi)容，課前分別學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，并在校園范圍內(nèi)搜集葉的形態(tài)及其變態(tài)相關(guān)素材，制作一個有關(guān)葉的形態(tài)及其變態(tài)的預(yù)習(xí)PPT；教師對學(xué)生課前預(yù)習(xí)相關(guān)資料做出初步評價。學(xué)生根據(jù)教師布置的課前任務(wù)及教學(xué)具體內(nèi)容，分工合作，課堂上展示課前學(xué)習(xí)內(nèi)容，并將學(xué)習(xí)中的疑惑在課堂討論，課后按要求完成教師布置的作業(yè)。

2學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的認知度分析

為了調(diào)查地方院校學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的認知度，本研究隨機選取湘南學(xué)院（以下簡稱“我?！保?3名生物師范生進行問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下學(xué)習(xí)“植物學(xué)”的興趣和熱情極大，非常贊同用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式來學(xué)習(xí)“植物學(xué)”的學(xué)生有19人，占總?cè)藬?shù)的44.19%，比較贊同的有22人，占51.16%，不贊同用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式來學(xué)習(xí)“植物學(xué)”的學(xué)生僅僅只有2人，占4.65%。說明學(xué)生基本接受采取翻轉(zhuǎn)課堂模式的教學(xué)，有利于教學(xué)改革的順利實施。

在課前準備過程中，有3人認為課前學(xué)習(xí)資源偏多，占總?cè)藬?shù)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(xué)生對知識的掌握情況存在差異，從而導(dǎo)致對學(xué)習(xí)資料的需求不一樣。進一步調(diào)查學(xué)習(xí)資料來源時，認為課前最能幫助學(xué)習(xí)的材料有10人選了中國大學(xué)慕課等網(wǎng)絡(luò)資源，占總?cè)藬?shù)的23.25%，有6人選擇了前置學(xué)習(xí)材料，占13.95%，有26人選擇了課本，占60.47%。選擇傳統(tǒng)學(xué)習(xí)材料課本的占大多數(shù)，但又認為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源在翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)過程中作用很重要的有35人，占總?cè)藬?shù)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(xué)們有意識到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的重要性，但是卻沒有在學(xué)習(xí)過程中主動選擇課本加網(wǎng)絡(luò)資源的形式來預(yù)習(xí)知識。能夠通過課前的學(xué)習(xí)掌握本課基本內(nèi)容有13人，占總?cè)藬?shù)30.23%，不能夠的有10人，占23.26%，難說有20人，占46.51%，說明學(xué)生的自信心比較低。愿意主動完成老師布置的翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)任務(wù)有22人，占總?cè)藬?shù)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(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力比較弱。總而言之，學(xué)生知道與理解翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，但是在日常學(xué)習(xí)中不愿意花時間去學(xué)習(xí)更多學(xué)習(xí)材料。

在課中，經(jīng)過課前的學(xué)習(xí)，更有信心、更有意愿參與課堂活動的有32人，占總?cè)藬?shù)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(xué)習(xí)了，對課上知識點的內(nèi)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?cè)藬?shù)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(dǎo)致活動很難進行。

在課后，調(diào)查結(jié)果顯示在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開展后，如表1所示，大多數(shù)同學(xué)認為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式提高了自身的自學(xué)能力和綜合素質(zhì)。認為學(xué)習(xí)興趣是提高了的有35人，占總?cè)藬?shù)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(xué)生認為翻轉(zhuǎn)課堂模式在一定程度上加重了學(xué)習(xí)負擔，但是提高了學(xué)習(xí)興趣，說明這個教學(xué)模式具有可行性。

學(xué)生喜歡翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的原因包括能夠提高學(xué)生對“植物學(xué)”的興趣和上課的積極性，能夠培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨立學(xué)習(xí)能力。這種讓每一個學(xué)生都參與課堂，以他們?yōu)橹鲗?dǎo)者，老師為引導(dǎo)者的教學(xué)方法，可以促使學(xué)生熟悉知識點，以及鍛煉自我思考能力和培養(yǎng)師范技能。此外，也有部分學(xué)生存在一些疑慮，認為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式具有一定挑戰(zhàn)，需要花費時間。因此，學(xué)生需要熟悉提前了解知識，提高自我學(xué)習(xí)能力，獨立自主學(xué)習(xí)；課中積極參與，鍛煉自身膽識；課后及時查漏補缺，利用網(wǎng)絡(luò)資源及時鞏固所學(xué)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(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的學(xué)習(xí)熱情很高，但部分學(xué)生缺乏主動性，需要教師的正確指導(dǎo)與引導(dǎo)。

3基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的“植物學(xué)”教學(xué)設(shè)計

以我校目前開設(shè)的《植物學(xué)（馬煒良主編）》課程為研究材料，對該課程的教學(xué)模式進行改革和實踐，以教材第十二章被子植物第三節(jié)中的“葉的形態(tài)及其變態(tài)”為教學(xué)內(nèi)容，在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目標設(shè)置和教學(xué)重難點，經(jīng)過前期分析，利用翻轉(zhuǎn)課堂模式重塑傳統(tǒng)課堂，通過對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和學(xué)情的綜合分析，最終設(shè)計出翻轉(zhuǎn)課堂模式下的“植物學(xué)”教學(xué)過程，構(gòu)建了課前“學(xué)生自主探究”、課中“突破重點難點”、課后“知識鞏固和優(yōu)化”3個環(huán)節(jié)。

3.1教學(xué)基本信息

本課程是我校生物師范生的專業(yè)基礎(chǔ)課，采用馬煒良主編的《植物學(xué)（第2版）》教材，該教材彩色印刷，以經(jīng)典的植物學(xué)知識體系為主線，從植物細胞、組織和器官的形態(tài)解剖、植物各大類群系統(tǒng)形態(tài)特征、種子植物的形態(tài)學(xué)術(shù)語及分類等方面，系統(tǒng)并全面地介紹了植物學(xué)的教學(xué)內(nèi)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(guī)律和系統(tǒng)發(fā)育為核心內(nèi)容，有助于學(xué)生全面掌握植物的相關(guān)知識和技能，為其他課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

“葉的形態(tài)及其變態(tài)”主要內(nèi)容：掌握完全葉的概念；了解葉片的形態(tài)；了解葉脈和脈序；掌握單葉和復(fù)葉、葉序和葉鑲嵌的概念；了解葉的變態(tài)。

“葉的形態(tài)及其變態(tài)”采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，并對翻轉(zhuǎn)課堂“六步法”的教學(xué)進行優(yōu)化，提出課前“學(xué)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(xué)生歸納總結(jié)、鞏固優(yōu)化知識”的教學(xué)思路。

3.2課前預(yù)備階段

教師行為：翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)策略設(shè)計，把我校生物師范專業(yè)學(xué)生分成四個小組，由自薦或推薦選出小組長，根據(jù)教材內(nèi)容，分別學(xué)習(xí)葉的形態(tài)及其變態(tài)（葉片、葉脈、單葉和復(fù)葉、葉序和葉的變態(tài)）的內(nèi)容，并在校園范圍內(nèi)搜集葉的形態(tài)及其變態(tài)相關(guān)素材，制作一個有關(guān)葉的形態(tài)及其變態(tài)的預(yù)習(xí)PPT；此外，學(xué)生根據(jù)教學(xué)重難點，查找網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的微課視頻，如單葉和復(fù)葉的區(qū)別；收集學(xué)生的課前預(yù)習(xí)相關(guān)資料并做出初步評價。

學(xué)生行為：根據(jù)教師布置的課前任務(wù)及教學(xué)具體內(nèi)容，分工合作，通過教材和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，認真預(yù)習(xí)即將學(xué)習(xí)的葉片、葉脈、單葉和復(fù)葉、葉序和葉的變態(tài)等內(nèi)容，并記錄好預(yù)習(xí)過程中的難題；以小組為單位，在校園范圍內(nèi)搜集葉的形態(tài)及其變態(tài)相關(guān)素材，制作一個精美PPT；對PPT內(nèi)容進行演練，構(gòu)建好葉的形態(tài)及其變態(tài)的知識網(wǎng)絡(luò)；將搜集好的課前預(yù)習(xí)資料打包發(fā)給老師。

3.3課中實施階段

教師行為：根據(jù)學(xué)生提交的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)點評各小組的課前預(yù)習(xí)成果，再引導(dǎo)學(xué)生從葉的概念、葉片、葉脈、單葉和復(fù)葉、葉序和葉的變態(tài)等方面來總結(jié)葉的形態(tài)特征及其變態(tài)。根據(jù)教學(xué)的重難點和學(xué)生的提問，與學(xué)生在課堂上交流活動，一對一進行反饋和答疑，學(xué)生完成隨堂練習(xí)題檢測，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，綜合評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

學(xué)生行為：學(xué)生就課前學(xué)習(xí)情況，由每組的代表用PPT展示課前預(yù)習(xí)成果和資料搜集成果，其余學(xué)生在課堂上認真聽取其他同學(xué)的試講并做好學(xué)習(xí)筆記，等展示結(jié)束之后各組可發(fā)表自己的學(xué)習(xí)困難和疑惑，隨堂交流；全班同學(xué)就各組的PPT匯報情況，投票選出本節(jié)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(wù)，推薦中國大學(xué)慕課上的“植物學(xué)”課程，如西北大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京師范大學(xué)等高校開設(shè)的“植物學(xué)”國家精品課程，在“超星爾雅”中發(fā)送限時章節(jié)測試（課后1天內(nèi)完成），進行章節(jié)測試（記錄成績），教師及時批改簡答題，整理分析學(xué)生大數(shù)據(jù)，章節(jié)成績按時反饋，進行總結(jié)。

學(xué)生行為：進行反思，完成限時的線上知識鞏固和章節(jié)測試；學(xué)生對本次教學(xué)內(nèi)容進行自我總結(jié)，分小組提交總結(jié)報告和學(xué)習(xí)心得體會。

3.5教學(xué)綜合評價

首先，根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)所提交的相關(guān)材料，對學(xué)生的課前自主探究能力進行評價；其次，根據(jù)學(xué)生課堂匯報的具體表現(xiàn)，以及對重難點知識的掌握情況，對學(xué)生學(xué)習(xí)“葉的形態(tài)及其變態(tài)”效果進行評價；課后，根據(jù)“超星爾雅”的習(xí)題模塊，統(tǒng)計出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進一步分析學(xué)習(xí)狀況；此外，在整個翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，教師根據(jù)學(xué)生對知識掌握的不同情況以及學(xué)生的個性發(fā)展進行針對性輔導(dǎo)，并對整個教學(xué)環(huán)節(jié)進一步總結(jié)，分析翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的優(yōu)缺點，以便于教師在未來更好地選擇適合學(xué)生的教學(xué)模式，充分發(fā)揮以學(xué)生為中心，教師由主導(dǎo)者轉(zhuǎn)換為課堂教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和課堂參與度。

4討論與小結(jié)

師范生是未來的人民教師，為了提高師范生的培養(yǎng)質(zhì)量，必須在日常教學(xué)中探索和選擇適合師范生知識能力、業(yè)務(wù)技能和學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)模式和手段[7]。在以往的教學(xué)中，教師主要采用的是講授法進行課堂教學(xué)，這種方法最大的特點是老師講課、學(xué)生聽課，很難發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)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(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn)，如教師難以了解學(xué)生對理論知識的掌握情況，過多的理論講授會導(dǎo)致學(xué)生訓(xùn)練的時間和機會變少，學(xué)生與教師在課堂上交流的時間也變少，難以發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。因此，在辦學(xué)的硬件設(shè)施不斷改善的今天，課程教學(xué)改革迫在眉睫。亟需擴展與時俱進、為學(xué)生提供更加個性化和自主化的教學(xué)模式，提高當代大學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，進一步提升師范生培養(yǎng)質(zhì)量。

當前，隨著信息時代的快速發(fā)展，中國大學(xué)慕課、騰訊課堂和微課等一大批線上平臺給當代大學(xué)生提供了豐富的自主學(xué)習(xí)渠道[10-12]，而翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的運用，可以使學(xué)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(xué)存在的現(xiàn)實問題和客觀要求，在廣泛開展調(diào)研之后，結(jié)合師范生的培養(yǎng)特點，把翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入“植物學(xué)”教學(xué)中，優(yōu)化了課程教學(xué)質(zhì)量，充分調(diào)動了師范生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，對全面提升新時代師范專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。

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

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