翻转课堂在师范专业“植物生理学”中的应用策略

王英　蔡玉梅

关键词：翻转课堂；师范生；植物生理学；应用

一、翻转课堂介绍

翻转课堂起源于2007年，美国高中化学教师为解决学生无法到校上课而录制PPT视频并通过网络让学生完成教学任务。随后逐渐形成课前依据教师提供的视频进行学习，课上教师指导完成作业的教学模式。借助“可汗学院”提供的免费平台，翻转课堂迅速发展，并得到全世界的关注。

翻转课堂实施的前提是丰富的视频资源、稳定的网络环境以及学生学习情况反馈平台。2012年，翻转课堂传入我国，随着国内教育信息化的发展，大学慕课等优质数字教育资源大量涌现、网络硬件的完善以及学习通、雨课堂等平台的建立为翻转课堂的实施奠定了基础。教育信息化十年发展规划（2011—2020年）促进信息技术发展的同时，不仅对教师提出高要求，也为教师能力的提高提供了前所未有的契机。教师不仅要制作适合教学实际的微课，还要对翻转课堂进行教学设计，并应用反馈平台提供的数据高效提取信息、准确分析学生学习存在的问题并采取有效措施，进而对教学设计进行改进，形成良性循环。同时，教师要逐步培养学生自学和持续性学习的能力，将信息技术成果普惠学生。翻转课堂不仅创新了教育教学模式，更促进了信息技术与教育教学实践的深度融合，推动了课堂革命。

二、翻转课堂的优势

与传统课堂相比，翻转课堂中的“翻转”二字指的是将传统教学中教师教授知识的时间放到了课前，由学生依据自身时间、学习方式、学习节奏等实际情况自主学习，同时将传统教学后学生对知识的内化放到了课堂教学中。所以，翻转课堂的重点就是课前学生的自主学习和课上内化活动两个部分。前者是后者的基础和前提，教师依据从平台上获得的学生课前学习相关信息及时调整课上教学活动，将大量的时间和精力放在学生学习的薄弱环节或者重难点上；后者是实现教学目标的点睛、深入和升华，学生利用课堂上的及时反馈和互动，不断调整个人的学习方法，提高学习效率，同时，课堂中探究学习素质的培养，提高了知识的内化效率。所以，二者缺一不可。除此之外，完善的评价系统是翻转课堂的有效保障，包括课前学习的效率和效果、自主学习的积极性、课上学生协作及对知识内化的程度、学生学习成果展示等多样性评价。“翻转”是一种形式，其中心及内涵在于通过互动与个性化相结合的形式，学生逐渐培养发现课程重点的能力，获得适合自身解决问题的方法，进而形成终身学习的习惯。

三、翻转课堂的应用状况及原因

翻转课堂能够以学生为中心，体现学生的学习主体性，具有多方面的优势，大学阶段的翻转课堂能够给予学生更多的学习自主性，让学习变得更加多元化、个性化。但其应用并不普遍，究其原因主要有以下几个方面构成：

第一，教师思想的转变。以学生为中心理念的提出，益于教师从以讲台为中心的教学中释放出来，加速翻转课堂的应用进程。但“教师讲、学生听”的课堂数量占比仍旧很高，所以，教师需要进一步解放思想，接收并利用先进的教学方法培养学生的思维和创新能力，更好地激发学生学习兴趣。

第二，翻转课堂对教师的要求相对较高。翻转课堂的应用是以学生为中心，而教师对整个教学的设计决定了学生收获多少，其中包括课前学习材料、拓展资源、视频录制、PPT设计、习题设计、讨论环节、学情监控、网络平台建设等，每个环节都不是简单堆砌，而是有机衔接，进而让学生从中体会，并逐步提高其自我学习、总结归纳等各种能力。与“教师讲、学生听”传统课堂相比，翻转课堂中的教师行为看似弱化，而实际上，学生的每个行为都是教师教学设计的体现，应用翻转课堂教学的教师付出得更多。所以教师需要不断更新教育理念和教学思想，依据学生的表现，不断调整教学方法和模式，进而更好地实现教学目标，更多地增进学生各方面的能力。

第三，学生思想和行为的转变。从小学到高中，学生一直接受的是以教师为中心的教学方式，课堂上习惯于教师讲、学生听的状态。而翻转课堂的应用需要学生在课前花费时间进行自主学习，课堂的效果才能更好地得到发挥。此时，学生的自律性尤为重要。然而，目前绝大多数学生还很欠缺自律性，需要培养这种自主学习的能力。学生要从思想上克服翻转课堂学习任务量大的想法，真正着眼于对自身能力的提高以及为今后在各个方面为终身学习打下基础的作用。

第四，创设学习环境。这里的学习环境首先是网络环境，随着信息化的发展和网络的普及，学生可以通过手机或电脑完成相关学习内容，但是否能够实现Wi-Fi校园全覆盖，视频数量和处理以及存储空间等方面的优化程度；其次是本门课程的学习环境，如在线课堂、交流平台、自主学习的检测保障以及学生学习效果评价和督促等，将信息技术与教学进行深度融合；再次是学生之间形成的学习环境，该种学习环境是动态的，受到学生身心发展、学习课程的性质等多方面的影响，通过逐步引导和规章制度、学習氛围、价值引导等可不断增强学生的认知和理解。

四、翻转课堂在师范生学习“植物生理学”中的应用

目前，翻转课堂在大学“植物生理学”教学上的应用不多，而对于师范生培养的教学实践尚无研究。师范专业学生毕业后将成为一名人民教师，对其终身学习的能力、信息化运用能力等要求更高，所以有必要在大学的学习中逐步深入并融入学习、生活中。同时，在教学设计中也要充分考虑对师范生进行“一践行，三学会”能力的锻炼。

翻转课堂的操作中，如何设计和安排学生进行自主学习至关重要，特别是学生第一次尝试时，很容易产生抵触情绪，如何设计和安排学生自主学习的内容和时间显得尤为关键。所以针对“植物生理学”教学内容，选取历届学生认为相对简单且易理解的内容进行翻转课堂的教学尝试。其优点在于学生理解相对简单，自学的过程中难度不大，学习时间相对较少，学生通过努力就能够实现教学目的，利于增强学生自学的自信心，调动学生学习兴趣。之后逐步增加理解的难度，但原则是由浅入深。故此，依据师范生培养方案和教学大纲选择“植物生理学”中的“植物的次生代谢物”一章进行翻转课堂的教学改革探索。

（1）授课前明确告知学生相关信息。第一，依据学情设置翻转课堂的目的：建立或促进师范生自身综合发展的能力，如自学能力的提升，认同“学习是终身的事情”，进而逐步建立和养成学习的习惯，拥有自己的学习方法等；第二，本章的学习目标和能力目标；第三，带着以上两个任务，完成本章的学习，学习结束后，将其体会形成文字，其目的是在学习中体会，并主动观察自己，并为下次的学习做出改变奠定基础。第四，告知学生本章在“植物生理学”成绩的组成，即评价标准和成绩的组成。

（2）将自学内容分割成若干个知识点，把复杂的学习内容简单化。内容的设置不是简单拼凑，要注意每个知识点之间形成的内在逻辑，可以是包含关系、并列关系、递进关系等，当然，整个知识脉络内并不是只有一种逻辑关系，可以有多种逻辑关系，要为学生明确各知识点及其相互关系。本章中，教师要为学生划清分类：植物体内的有机物一部分是初生代谢产物，如蛋白质、脂肪、糖类核酸等，还有一部分则是次生代谢产物，识记初生和次生代谢产物的概念和组成后，还要明确二者的关系和区别。在此前提下，进而介绍次生代谢产物的三大种类，即萜类、酚类和次生含氮化合物。所以，初生代谢产物与次生代谢产物是并列的关系，次生代谢产物和各具体化合物之间是包含的关系，各个化合物之间又是并列的关系。之后具体介绍每种次生代谢产物的相关知识，并进行比较。

（3）依据知识点，录制精短的视频：每个视频就只讲一个问题，且视频的时间为几分钟，比较长的也要控制在十几分钟，避免学生产生厌倦感。同时，短视频的好处在于学生可以有针对性地学习某个知识，便于对不懂的内容进行反复回放等，提升学生自主学习的积极性。

（4）提供相应的题目，巩固学习成果。围绕知识点，设计相关题目，这些题目可以在视频结束后，也可以将题目插入视频讲授内容之后。题目数量依据内容而定，但不要过于多，一般在3～5个左右，帮助学生对知识进行巩固的同时，也便于学生通过视频和题目总结重点内容，进而提升学生总结归纳能力。此时，学生对知识掌握情况有所了解，一旦学习效果不理想，也可以重新观看视频，进行查缺补漏，同时可以重复进行题目的检测，直到全部理解学习内容。

（5）一定时间内，设置“闯关模式”。每一个环节要求视频全部看完且客观题目全部正确后，才能解锁下一知识点的视频和习题，其中可进行多次答题。所有任務完成后可获得相应的积分，且该积分作为“植物生理学”平时成绩的一部分，以此激励学生的学习热情。同时规定学习时间，因为本章设计在呼吸作用章节之后，植物生长物质章节之前，起到承上启下的作用，也就是说，次生代谢产物是初生代谢产物的衍生，所以放在呼吸作用章节之后才更利于学生理解，同时次生代谢产物的相关知识点利于新知识的理解，例如，赤霉素和脱落酸都属于次生代谢产物中的萜类。

（6）收集多类型素材，调动学生自主学习的兴趣。不仅有针对课程知识点的微课、题目，还要涉及知识的拓展，其形式可以是图片、动图、视频短片、故事元素等。例如，青蒿素属于次生代谢产物中的倍半萜，讲到萜类时，可介绍屠呦呦经过上百种中药筛选、数百次失败及亲身人体试验后，发现青蒿素显著降低疟疾患者的死亡率，挽救了全球特别是发展中国家数百万人的生命。传递知识的同时，培养学生对科学研究严谨性、科学性等的认识，同时也让学生体会科学家舍小家为大家的爱国主义，实现思政教育与德育的培养。值得注意的是，教师服务的对象是学生，所以提供的素材要以学生为中心，以学生的视角，注重学生的需求、感受和体验。

（7）以小组为单位，布置学习任务。依据本章内容，设置若干问题，每个小组选择感兴趣的话题，通过文献查找的形式完成任务点。本章中的问题如下：次生代谢产物的研究范围、发展、应用、前沿进展以及相关研究中的小故事或是与实事相关的新闻事件等。小组成员汇集资料并进行讨论，汇集成一份作业或PPT，完成本项任务点。该任务点的评价由学生互评完成。课前小组讨论环节促使学生阅读若干篇文献，交流的过程加深了对本章内容的理解，特别是次生代谢产物的应用现状，搭建知识与生产生活的桥梁，使知识更加贴近生活，更加具体、形象化；科学研究的小故事利于培养学生对科学研究科学性的认识。小组交流后，将自己查找的文献和小组讨论后的收获、心得体会上传到学习平台，成为一份作业，也可以PPT的形式进行课堂汇报。学生互评的过程使每位学生对各小组的学习内容都有所了解，将每一个小组的贡献进行扩大。

（8）借助平台掌握学生课前和课中的学习情况。首先，闯关模式的设置帮助教师清楚地了解每位学生的观看时长、第一次练习题的成绩、学习中哪个部分花费的时间较多，掌握学生学习的次数、时间点和进度，便于总结问题，进行改进和提高。其次，设定面对面的交流或弹幕的形式，鼓励学生间交流，并写出本章节的学习感受、收获、是否认识到自己的不足、是否达到课程学习目的，以及是否有助于学生自身综合发展的提升或改变。再次，收集学生反馈信息。可以通过调查问卷等形式收集信息，如本章节的学习，你认为需要哪些改进，你有什么建议等，这些问题为教学设计的调整和课程改进奠定基础。教师在云端进行答疑，设置“有问有答”环节，学生可将疑问发送到“有问有答”栏目中，教师给予相应的解答和互动交流，补足学生知识空缺的同时，可以掌握学生的学习效果，便于教学设计等环节的更新。

（9）发挥教师引导作用。无论是课程学习、小组交流、生生互评，还是面对面的交流或弹幕等形式，教师要对存在问题的知识提供有效的讲解，对知识进行相应的总结、归纳，对重难点知识加深记忆的同时，构建知识框架并进行横向和纵向的延伸，并促进学生的学习动机和成就感，特别是完成小组活动后，教师和学生可以一起总结，提升学生的逻辑思维的同时，也能积极找到自身的优势和不足，利于持续进步。通过教师准备的一系列教学活动完成对学生的信息传递，课堂上的生生、师生间的互动实现学生对知识的内化和自我能力和认识的提升。

（10）构建多维度评价体系。翻转课堂评价包括各环节中的生生互评、课前视频自主学习、试题正确率、在线测试、小组活动以课堂互动、积极发言（表达个人见解、善于反思等）。

结语

虽然翻转课堂的优势比较突出，但在实际应用过程中仍存在一些问题，例如，翻转课堂教学模式会相应地增加学生课下时间和精力，最初接触时学生难免会产生为难情绪，除了语言的说服外，如何调动大学生学习和探究的积极性和主动性至关重要。翻转课堂的应用也要满足师范生培养的毕业要求，例如，生物科学专业的师范生思考的问题不仅仅是将知识运用到实际生活和生产中，还要与毕业后从事的初高中生物教学相联系。翻转课堂也对教师提出了更高的要求，目前，绝大多数教师对教学设计、评价设计、微课制作、课堂管理，小组讨论等环节的把控还很欠缺，导致其应用较少、缺乏深度。

作者简介：王英（1982— ），女，汉族，河北唐山人，农学博士，讲师，研究方向：生物教学与植物抗逆生理；蔡玉梅（1971— ），女，河北唐山人，硕士，副教授，研究方向：生物教学和动物营养与饲料资源开发。