基于翻转课堂的“植物学”课程在线教学探索

黄 娇

(乐山师范学院，生命科学学院，四川 乐山 614000)

0 引言

随着“互联网+”和现代多媒体技术的快速发展，信息技术已经广泛应用于高校教学中，教师在信息化背景下如何开展教学，如何顺应教学手段的变化，实现课程教学形式和内容现代化，是新形势背景下提出的新的要求和目标。围绕在线教学的实施和应用，涌现出了大量在线教学模式改革和探索的课程案例，提出了诸如启发式教学、体验式教学、项目教学、角色扮演式、探究式教学、翻转课堂、混合式教学等理念，并开展了诸多有益的试验[1]。但是，课程类型、内容和性质的不同，教学模式的应用也大不相同。

“植物学”课程是高等学校生物科学、生物技术、农林等专业重要基础课之一，是一门重要的专业核心课程，该课程的学习效果对于学生学习后续植物类相关专业课程有着十分密切的联系和极大的影响。“植物学”课程的学时安排一般为一年的时间，“植物学”(上)重点介绍种子植物形态解剖学；“植物学”(下)重点介绍植物界各类群的主要特征及分类知识。内容的覆盖面大，专业性强，知识点多。不同的高校针对“植物学”在线教学开展了一些有益的尝试，如强胜[1]提出了基于网络的以实验为主体的植物学自主学习教学模式，并进行了持续的试验和推广，取得了较好的效果。袁聪颖等[2]和巩红冬等[3]基于网络在线课程、网络平台和翻转课堂等对“植物学”课程进行了混合式教学模式探索。翻转课堂充分发挥了现代信息技术的优势，对于在线教学的开展提供了良好的理念和模版。在疫情期间，针对本校学生的实际情况，利用超星泛雅平台(包括“学习通”手机App、平台网页端)对“植物学”(下)的内容进行了在线教学设计和实施，并对实施效果进行了分析，探讨了基于翻转课堂的在线教学模式对“植物学”教学的启示，为翻转课堂模式下的“植物学”教学提供新的案例和思考分析，以期进一步提高“植物学”的教学水平和教学质量。

1 在线翻转课堂教学设计和实施

1.1 网络教学资源建设

要正确实施翻转课堂教学模式，取得理想的教学效果，首先需要建立一套针对本校“植物学”课程教学大纲实际情况的、完善的网络教学资源。该资源可以作为教师发布学习任务和学生线上学习的主要平台。这些网络教学资源主要包括教学微视频、教学知识点架构、教学扩展材料、教学课件及章节检测。其中，教学微视频的录制是重要的一环。根据学生的实际情况，教学微视频以教师本人出镜最佳。按照20岁左右学习对象的专注度研究结果，教学微视频长度一般不宜超过15分钟，以便保证学生在该时间段内有足够的专注力[4]。这就要求教师必须通过合理的分割课程知识点，编写视频脚本以获得满意的教学视频。课程知识点的划分既要展现出各章节知识点的相对独立性，又要体现出不同章节内容的系统性和关联性。在各章节的重难点知识部分，需要进一步细化教学课件PPT，以便学生能更容易理解到知识点。根据学生的实际情况，“植物学”(下)课程目前被分割并录制了约50个微视频，除了“绿藻门”和“双子叶植物——豆科”的内容较多无法分割，讲解知识点的时长超过了15分钟以外，其余视频的时长基本都在15分钟以内，有些视频时长处于5～10分钟的最佳时长范围内，完全符合学生身心发展的特征。教学知识点架构和教学课件一般放置在教学微视频下面，以辅助学生明确课程的学习任务和时间安排，以及快速的了解课程教学信息。除此之外，各独立的知识点后一般加入了教学扩展材料，包括网络文献资源、延伸阅读等，以满足不同学生网络视频学习的不同需求。学生能根据自身的实际情况利用网络教学资源安排自学，突出了学生学习的主体性和必要性。

章节检测是提高翻转课堂学习效果的一个关键因素，是达成课程任务目标的有力保障，也是后续互动讨论中“因材施教”的一个客观前提，属于网络教学资源建设中的另一个重要组成部分。章节检测由课堂小测试构成，一方面要便于学生在较短的时间内就能完成，同时又能便于教师及时的把握学生对课程的学习情况，因此每次课堂发布的章节小测试题量不能过大，但又能基本囊括本次课的重点和难点内容，这对于教师的备课难度会有所加大，但效果较好。以“植物学”课程为例，每次课上发布的章节小测试主要是一些客观题，包括单项选择题、多项选择题、判断题，题量控制在10～15题之间。学生作答提交后可以直接看答案及显示分数，如果没及格的话，就需要重做。从章节课堂小测试，教师能了解到学生在本次课中的学习情况，有哪些薄弱环节，学生学习的速度和质量，对不同学生的学习能力也能有一个大致的了解。因此，课堂小测试是教师及时、方便快捷的掌握学生学习效果的重要手段。

1.2 课堂教学活动设计

“植物学”课程的网课时间被分成了两段，前面一大半的时间学生的主要任务为看视频，做测试，中间有任何问题学生可以利用学习通App聊天窗口随时向教师提问；后面的30分钟为集中的互动和答疑。学生通过前面的学习，对本次课的教学内容已经有了解，对各知识点的轮廓和框架也有了较清楚的认识。后面30分钟的互动教学是前面学习的集中展示，教师需要根据教学目标，通过有效互动，尽可能将有限时间内的教学效果最大化。根据翻转课堂的教学理念，及充分发挥学生的主观能动性，将教师和学生的角色互换，鼓励学生将学习成果和体会在课堂上与其他同学和教师分享，并鼓励学生提出问题从而进行互动讨论。这样实施之后在不同的班级出现了不同的现象：一是有的班级学生性格较为内敛和表达能力较为欠缺，课堂会出现偶尔冷场的现象；二是因为学生之间有差异，自学能力有限制，课堂上的提问有时和课堂教学内容的关联性不大。所以这种方式不适用于“植物学”这种理论性和专业性较强的课程。

针对以上情况，在互动答疑环节，改进了提问方式，仍以授课教师为主导，由授课教师抛出问题，并引导学生思考、讨论后再解答，提问方式更注重知识点的融会贯通和灵活应用，更倾向于挖掘知识点的来龙去脉，而不是简单的循序渐进式，学生也即由被动的接收知识而转为主动的思考和获取知识。这对教师的教学能力和对专业知识的整体把控上提出了更高的要求。举例来说，在 “蕨类植物水韭亚门”这一节后，提出了讨论问题“针对中国水韭属的5种濒危植物，中华水韭、高寒水韭等，你觉得可以采取哪些措施进行保护”，学生要回答这个问题，势必要掌握水韭亚门蕨类植物的主要特征及它们的生存环境，同时还需要去了解珍稀濒危植物保护的一些相关知识，为后续课程学习又奠定了较好的基础。同样，在“裸子植物的一般特征和生活史”这一节后，提出的问题之一为“花粉管的产生和种子形成的意义是什么”；在“被子植物的一般特征和生活史”后，又提出“被子植物的花部结构组成千变万化，也更为高级，这是由什么原因造成的”，学生在思考这些问题的同时，能将课程的知识较好地吸收内化。针对有些学生的非共性问题，可以鼓励学生给教师留言，或者设一个主题讨论集中收集学生们的问题，教师单独予以解答，从而使课堂时间尽量有效利用并实现网络互动。除了课堂讨论以外，课堂上还设有一定难度升级的练习，以进一步锻炼和提升学生的学习能力。

1.3 课后实践作业及知识拓展

传统教学模式中课后作业是对课堂教学知识的巩固和消化，而翻转课堂模式下的课后作业不同于传统课堂模式下的课后练习巩固[5]。首先，针对“植物学”课程具有理论和实践密切结合的特点，布置了相应的课后实践作业。比如，要求学生拍照采集5种蕨类植物，重点拍摄植物的生境、孢子体(包括孢子囊等)、配子体，描述主要特征，并初步判断属于哪个亚门。学生为完成课后作业，会去亲身实践和观察，并形成文字，在这个过程中也会产生一些新的问题，并在课堂上反馈出来。实践作业可以激发学生的学习兴趣，让学生在学习知识的过程中变得更积极和主动。其次，翻转课堂教学模式下的课后作业主要是学生根据教师提供的学习资源或自己从互联网上查找的相关学习资源，进行知识的升华拓展[5]。教师发布的课后作业内容会更灵活和发散，需要学生对知识点能有自己的归纳和应用，这也能体现出不同学生的学习能力。比如在即将进入“被子植物”的学习中，布置课后作业要求学生去看拍摄优秀的纪录片“影响世界的中国植物”(P01)，并描述视频中所提到的蕨类和裸子植物的分类地位和特征，这可以扩大学生对知识点的认知，进而培养其独立思考的能力。

2 学生学习行为与实施效果分析

生命科学学院2019级生物科学类1班和2班共84名学生参与了超星学习通“植物学”课程的在线学习。通过对超星学习通后台数据分析显示，截至目前课程共发布81个任务点，学生的章节学习次数统计为生科类1班10 220次，生科类2班12 762次，平均每个任务点的访问次数分别达到126次和158次，说明翻转课堂模式下学生学习的积极性和主动性提高，有些学生对任务点进行了多次访问。根据不同月份的学生访问统计，学生使用移动客户端学习的占比高于使用电脑网页版的占比，移动客户端为学生快速获取知识提供了便利。视频观看时长的统计显示生科类1班视频平均每人观看时长为437.3分钟，生科类2班为462.6分钟；最长观看时长生科类1班为1235.3分钟，生科类2班为928.1分钟，说明教学微视频在“植物学”线上翻转课堂模式教学中发挥了非常重要的作用。两个班均有80%以上的同学参与了课堂互动，课堂活跃度优于传统教学模式，章节小测验和课后作业完成率均为100%，两次课后作业的平均成绩两个班均为约80分，整体达到了良好等级。

从以上学生学习行为可以看出，基于翻转课堂模式的在线教学实施有效提高了学生的学习兴趣和学习主动性，学生能积极地按照教学要求和进度进行自主学习和深度学习。从课后的学生访谈中也可得知，大部分学生对线上翻转课堂模式下的教学满意，也有学生觉得新的教学方式效率很高，更能理解上课内容，知识的掌握程度比之前更好，从学生的两次课后作业成绩统计上也可证明。

3 对将来“植物学”教学的启示

综上所述，基于翻转课堂理念的“植物学”课程在线教学需要将线上课程建设，线上课堂教学设计和教学实施，以及课后作业练习有机的结合起来，三者相辅相成，缺一不可。正常上课期间，可以进一步强化线上课堂的目的导向，同时进一步丰富线下课堂的教学设计和实施，线上课堂以学生自学为主，线下课堂以教师引导为主，真正实现“翻转课堂”教学模式创新性、学生主动性的特点。

线上课程首先需要进一步建立和完善现有的网络教学资源，比如进一步制作更精美的教学微视频以及充实“植物学”试题库；教师在课前应根据下次上课的教学内容向学生发布明确的任务，布置需要提前预习的网络教学资源，学生通过线上教学资源，提前弄懂课程内容，将问题和思考带到课堂上。线下课程仍以教师的讲授和提问为主导，但需要打破传统的课堂教学中按部就班、循序渐进的教学模式，而将重点放在知识点的融会贯通上，以启发式和讨论式的开放性课堂为主，在学生已经掌握知识的情况下，启发课堂讨论，应用所学内容，引导学生进行深度思考，同时强调、巩固和加深学生对知识点的理解，或延伸相关知识。线上课程有助于帮助学生搭建学习框架，明确学习目的，初步检验学习效果，扩展学习边界；线下课程教师更多的是作为一个导师的身份，引导学生去思考，去理解，去验证，去创新。

在“翻转课堂”模式下，重要知识点会多次出现，即在课前预习、章节小测验、课堂讨论、课堂提问、课堂练习及课后作业中，学生会反复接触，自主思考，共同讨论，以及多次练习，做到融会贯通，真正理解和掌握所学内容。在这个过程中，对教师的专业知识储备和教学能力的考验会显著的提高，学生也由被动学习转换为主动学习，对于学习能力较强的学生来说，“翻转课堂”的教学模式是没有学习上限的，积极主动学习的学生会有更广阔的空间和自由度可以走得更深更远，“教学相长”也因此而体现。

最后，无论采用什么样的教学手段和教学模式，“教”和“学”之间的调整和适应是一个动态过程，只有不断改善教学效果，提升学生专业素质，才能满足教学培养人才的目的和需要，为学生毕业走出校园踏入社会实际工作奠定良好的基础，也为社会培养更多高素质的科学人才贡献力量。