“微课”与“翻转课堂”在生物化学教学中的应用初探

邵颖 陈宏伟 曹泽虹 董玉玮 郑义

摘要：生物化学作为生命科学领域的基础学科在营养学、医学、食品科学、生物工程、农学等多个专业具有重要作用。但是因为课程具有内容多、抽象概念和机理多、理论知识理解和记忆难、理论与实践融合难的特点使学生在学习中缺乏兴趣和热情从而极大影响了教学效果，也给生物化学教学工作带来了压力。目前，基于“微课”的“翻转课堂”教学模式已成为全球教育界关注的焦点。本文结合生物化学课程的特点，对“微课”与“翻转课堂”进行了概述并提出了将基于“微课”的“翻转课堂”教学模式应用于生物化学教学的具体方案。

关键词：微课；翻转课堂；生物化学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）39-0200-03

生物化学是生物学科中发展最为迅速的一门前沿性学科，作为生命科学领域最广泛的基础学科，其理论知识及其应用技术涉及医学、营养学、食品科学、生物工程等多个专业，是进行科学研究的重要基础性工具[1]。作为专业的核心课程，生物化学成为许多高校研究生入学考试的必考课程。但是，生物化学课程内容自身的教学知识点多、抽象概念及相关机理多、理论知识理解和记忆难、理论与实践难以融和的特点使得学生在学习过程中难以有效理解并掌握课程的知识点[2]，从而使学生在生物化学课程学习中缺乏兴趣与热情。如何有效提高学生的学习积极性，发掘学生学习本课程的兴趣，提高课堂教学的质量，寻求适合学生的学习新模式成为生物化学传统教学方法改革的重中之重。将现代信息技术与生物化学教学过程深入融合，利用基于“微课”的翻转教学模式可顺应当前传统教学方法改革的需求。

一、“微课”与“翻转课堂”概述

“微课”又名微课程，主要用于讲授单一知识点或突破某个教学问题，相对于常规课程较为短小的一种微小课程[3]。“微课”最早起源于1993年，美国北爱荷华大学的有机化学教授LeRoy A. McGrew为了使非科学专业人士在非正式场合能了解化学知识提出了“60秒有机化学课程”；随后，英国纳皮尔大学的Terence Kee教授又提出了特定主题的一分钟演讲，直到2008年美国新墨西哥州胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理David Penrose才正式提出了微课的概念并将其应用于在线课程教学[4-6]。在国内，胡铁生最先提出“微课”并将其定义为按照新课程标准及教学实践要求，以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合[7]。以教学视频为核心的微课，因为短小、精练、教学目标明确、学习不受时间和地点限制等优点得到广大学生的喜爱，有利于学生对知识点特别是难点知识的理解，有效提高学习效率。“微课”这种教学形式正逐渐在中小学和大学课程的教学中被广泛应用。

“翻转课堂”又称“颠倒课堂”，是传统课堂教学模式的颠倒[8]。翻转课堂起源于2007年美国科罗拉多州的“林地公园”高中，为了给请假的学生补课，化学教师使用屏录软件录制了授课过程并上传至网上，这种授课方式引起了学生的强烈反响。以此为契机提出了学生通过提前观看教学视频完成新知识传递，教师仅在课堂内解决问题以帮助学生消化和吸收所学知识的教学形式，即“学习在课外、内化在课堂”的新型教学模式[9]。目前，翻转课堂作为传统教学的重大变革已成为全球教育界关注的热点并被众多教师模仿。

“微课”与“翻转课堂”之间，微课是一种视频形式的教学资源，而翻转课堂是一种教学模式。将微课与翻转课堂结合不仅可以丰富教学资源，而且优化了教学方法，二者相辅相成、相互促进。

二、基于“微课”的“翻转课堂”在生物化学教学中的应用方案

微课之微在于短小、精悍，可以通过激发学习者的学习兴趣以达到解惑的目的。翻转课堂使传统教学中教与学的角色进行了调整、互换，可以通过下发任务的形式调动学生的主观能动性。基于微课的翻转课堂教学模式应用于生物化学教学将有效调动学生的学习热情，提高学生的学习效率。其具体的实施方案如下。

（一）明确教学目的，精选“微课”素材

生物化学作为徐州工程学院食品专业的基础课程，为后续食品微生物学、食品化学、食品工艺学等课程的学习及学生综合素质的提高打下了基础。生物化学的学习需要良好的有机化学基础，但是现在学生的化学知识水平良莠不齐，再有生物化学课程抽象的理论知识、枯燥雜多的内容、分散的知识点、容易混淆的概念和反复交叉的物质代谢路径等使大多学生跟不上课堂教学节奏，大大消磨了学生的学习热情。基于此，在选择微课素材时课题组主要针对性地选取教学重点中学生难以理解、教师在课堂上难以讲明的晦涩知识点。比如在蛋白质化学一章中，蛋白质的空间构象较为抽象，刚开始学习时学生难以想象其具体的空间构象并区分各高级结构特别是三级和四级结构，所以课题组专门制作微课“蛋白质高级结构间的关系”以帮助学生理解并区分蛋白质的各种高级结构并明确各高级结构间的关系；酶化学是联系静态生物化学和动态生物化学的过渡章节，在酶促反应动力学一节中有许多难点内容，而且讲授时教师难以讲述清楚学生也难以理解。微课“米氏方程”、“酶的抑制作用之可逆抑制”、“温度、pH如何影响酶促反应速率”、“土豆中过氧化物酶活力测定”等的制作不仅帮助学生细化了知识点而且还搭建了知识点框架，使得原本感觉上散乱的知识点在本节知识内容体系中找到了具体的定位。除此以外，课题组还制作了“呼吸链与ATP”、“氧化磷酸化的解偶联与抑制”、“丙酮酸能去哪儿”、“甘油的转化”等微课内容，这些微课视频的制作及应用有效地帮助学生梳理了知识点，在很大程度上提高了学习效率。为了深入融合生物化学理论与实践，增强学生的学习兴趣，许多具有生产生活实践应用价值的知识点及应用实际也成为优秀的微课制作资源。如在蛋白质胶体与沉淀反应部分制作了“啤酒花的作用”、“豆腐的生产”、“重金属中毒了怎么办”等。

（二）构建网络教学平台，把握翻转原则

微课是翻转课堂的重要组成部分，将翻转课堂应用于生物化学教学过程的前提是要搭建完善的网络微课教学平台。网络教学平台中除了核心地位的“微视频”之外，还要辅以“微案例”、“章节测试”、“章节作业”等内容，同时还要建立“在线答疑”、“在线测试”、“问题反馈”环节在内的反馈体系。另外，教师还应根据日常教学具体情况及时补充、完善微课资源以满足学生的学习需要，做好网络平台的日常维护工作。

在网络教学平台的基础之上，教师在实际应用中还应把握翻转原则。首先，教师在翻转课堂教学方法的应用过程中应注意自身角色的转变。教师在教学过程中仅是教学的指导者，教学舞台的主角要由学生担当，教师在促进学生自主学习的同时应增加师生间的协作互动；其次，翻转课堂教学过程中将传统教学中分量最重的课堂讲授、知识传递放在课前完成，课堂上教师仅通过引导、案例分析、讨论等方式在师生、生生间的相互协作中完成知识点的内化，所以翻转课堂应强调学生在课堂中的主体地位并强化学生对知识点的掌握；再次，课堂教学过程之前学生已经通过微视频的观看对教学内容有了一定程度的掌握，所以教师在课堂上应灵活运用多种教学方法实现知识点的拓展。

（三）以“微课”为基础，实现课前、课内、课后整合式的翻转教学

为了优化教学效果，将“翻转课堂”应用于实际教学过程应强化课前、课内、课后三个教学阶段间的联系。

1.课前——知识传递阶段。首先教师应完善网络平台上的教学资源，学生通过知识点微视频的观看自主学习新知识，使得知识传授部分提前完成。其次，学生可以通过完成在线测试、知识点作业等任务单检验自己的学习的效果并及时发现问题、反馈问题。教师可以通过查看学生任务单完成情况和学生反馈的问题发现学生在学习过程中遇到的困难并提前设计合理的教学方案帮助学生在课堂中理解并掌握。学生在课前发现的问题可使学生在课堂中针对性地学习，提高了学习效果。

2.课内——知识内化阶段。针对学生提出的问题教师可以通过选择小组讨论、问题探究等多种灵活多变的方式引导学生解决。学生自主解决问题的过程也是学习过程，学生亲自参与重难点问题的解决可有效提高学生自主思考和解决问题的能力。问题解决后，教师还可发布知识点的拓展性任务并观察学生解决情况，对于部分难度较大的问题进行及时集中讲解或个别指导。最后教师对教学内容进行总结，强化知识点的内化。

3.课后——知识巩固阶段。教师根据教学情况进行点评、总结，将一些拓展型教学资源或与教学内容相关的前瞻性学习资源进行网络发布供学生进行拓展学习，帮助学生巩固教学内容，完成知识点的有效掌握。

三、结语

翻转课堂教学方法的应用强化了学生在学习中的主体地位，极大提高了学生的学习主动性，激发了学生的学习活力，使学生能更有效地进行知识构建和内化。教师在翻转课堂教学模式下转变成学生学习的指导者，看似削弱了教师的功能，实则对教师的教学综合素质提出了更高的要求。教师在教学过程中不仅要进行微课资源的设计、录制还要保障网络教学平台的运行和设计安排合理的教学方法，任何一个教学环节都将影响教学效果。翻转课堂过程中，学生可以根据自身的基础自由选择学习资源和学习时间而不用考虑其他同学的学习进度问题，使得教学过程更加“公平”，有利于实现真正的“分层教学”；另外，网络教学平台上教学资源的发布使学生的学习和复习不再受时间和空间的限制，更有利于学生对知识点的掌握和巩固；翻转教学过程中，学生解决难点问题的过程大大增加了师生、生生间的互动与交流，培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。将基于“微课”的“翻转课堂”教学模式引入生物化学教学过程将是传统生物化学教学改革的新方向和必然趋势。

参考文献：

[1]郑君芳，贺俊崎.“微课”与“翻转课堂”应用于生物化学教学的初步探析[J].继续医学教育，2014，28（11）：71-73.

[2]朱长俊，周盛梅，朱红薇，等.专题微课生物化学教学新模式的探索与实践[J].嘉兴学院学报，2015，27（4）：141-144.

[3]张一川，钱扬义.国内外“微课”资源建设与应用进展[J].远程教育杂志，2013，6（11）：26-32.

[4]梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究——基础国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013，19（1）：65-73.

[5]Kee T P. The One Minute Lecture[J].Education in Chemistry，1995，（32）：100-101.

[6]关中客.微课程[J].中國信息技术教育，2011，（17）：14.

[7]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究，2011，（10）：63-67.

[8]聂维，段群.基于微课的翻转课堂模式初探[J].软件工程师，2015，18（10）：52-53.

[9]刘锐，王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践[J].现代教育技术，2014，24（5）：26-32.