基于翻转课堂模式的“植物学”教学研究

2023-08-21罗勇陈燕巫依婷刘晶

科教导刊 2023年10期

罗勇陈燕巫依婷刘晶

摘要为进一步提高“植物学”课堂教学效果，提高地方院校生物师范生培养质量。本研究以地方院校生物师范生为例，探讨了翻转课堂教学模式在“植物学”理论教学中的应用方式及其实施效果。结果表明，采用翻转课堂模式的“植物学”教学效果显著，该模式不仅受到学生的一致好评，还进一步提高了学生的创新能力和团队合作能力等综合素质。

关键词植物学；翻转课堂；生物师范生；教学设计

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.10.042

翻转课堂是一种先进的课堂教学模式[1]，该教学模式要求教师灵活组织课堂教学，并实现师生角色转变，教师由主导者转换为课堂教学的组织者和引导者，充分发挥学生的能动性及团队协作精神，提高学生的自主学习能力。2007年，翻转课堂首次在美国尝试，其课堂教学效果引起了很大的反响[2]。从2010年开始，我国在初、高中的课程教学过程中也使用了翻转课堂教学模式，目前高校的课程也开始重视运用翻转课堂教学模式，但关于高校翻转课堂研究及运用还较少。

“植物学”是普通高等院校生物、农学相关专业学生的一门必修专业基础课。对于相关专业的学生来说，“植物学”是学习植物生理学、生态学和遗传学等后续課程的基础，对于相关专业的师范生来讲，该课程又是中学生物学教学中的重要内容。“植物学”课程主要以绿色植物为研究对象，包括植物的形态学与解剖学特征、植物的分类以及植物与人类社会的关系，探究植物学领域内生命现象的发生规律。总的来讲，“植物学”课程以描述性内容为主，与植物相关的概念比较多，有大量需要记忆的内容，比如植物学中根、茎的初生和次生结构，结构较微观，相关植物学术语相近，容易混淆。

目前，国内“植物学”采用“翻转课堂”的教学模式已有少量报道。例如，山西大同大学生命科学学院为进行植物根、茎初生结构的教学[3]，采用课前布置学习任务，先让学生自学相关内容并制作根、茎结构的模型，再讨论并比较根、茎初生结构的异同点，最后让学生在课堂上分组展示和讲解，显著提高了教学效果。在以往的教学中，“植物学”仍然采取传统的老师讲授教学模式为主。在课堂教学过程中，虽然老师准备了丰富的教学素材和创造了良好的教学氛围，可以帮助学生理解教材的知识点，但是植物的结构尤其是细胞的结构比较微观和抽象，仍然不利于学生记忆。总之，在“植物学”翻转课堂研究报道目前还不多，已有的应用成果也大多集中在实验教学和中学生物教学方面[4-5]。

在生命科学蓬勃发展的今天，作为一名准中学生物教师，生物师范生必须具备扎实、牢固的专业知识和熟练的动手能力及创新精神，才能适应新时代的发展[6]。如何使“植物学”教学紧跟学科发展的步伐，培养新时代高素质、高水平的中学生物教师人才队伍，则是生物师范本科生“植物学”课程教学改革必须着重思考和研究的重大课题。基于此，本文以地方院校生物师范生为例，探讨翻转课堂模式下的“植物学”教学。

1研究设计

1.1研究目的

生物师范生的培养质量关系到未来作为一名准中学生物教师应具备的素质和能力，本研究旨在探究翻转课堂教学模式对调动学生学习积极性及对师范生培养质量的影响，以期进一步提高学生课堂学习的参与度，提升教学效果和学生培养质量。

1.2研究对象

此次研究的对象是湖南某地方院校生物技术专业的部分师范生。

1.3研究方法

1.3.1问卷调查法

通过对湖南某地方院校生物技术专业部分师范生进行问卷调查，以“植物学”课程作为教学内容，研究翻转课堂教学模式下“植物学”教学效果的变化。全面了解目前师范生对翻转课堂教学模式的认知情况，并分析存在的问题。

1.3.2教学设计

将传统授课模式作为对照组，对照组的师范生无须做任何课前准备工作。在课堂上，教师针对完全叶的概念、叶片的形态、叶脉和脉序、单叶和复叶、叶序和叶镶嵌、叶的变态等知识点展开教学，学生课后按要求完成教师布置的作业。

实验组采取翻转课堂教学模式，教师将学生分成四个小组，根据教材内容，课前分别学习相关内容，并在校园范围内搜集叶的形态及其变态相关素材，制作一个有关叶的形态及其变态的预习PPT；教师对学生课前预习相关资料做出初步评价。学生根据教师布置的课前任务及教学具体内容，分工合作，课堂上展示课前学习内容，并将学习中的疑惑在课堂讨论，课后按要求完成教师布置的作业。

2学生对翻转课堂教学模式的认知度分析

为了调查地方院校学生对翻转课堂教学模式的认知度，本研究随机选取湘南学院（以下简称“我校”）43名生物师范生进行问卷调查。调查结果显示，学生在翻转课堂教学模式下学习“植物学”的兴趣和热情极大，非常赞同用翻转课堂教学模式来学习“植物学”的学生有19人，占总人数的44.19%，比较赞同的有22人，占51.16%，不赞同用翻转课堂教学模式来学习“植物学”的学生仅仅只有2人，占4.65%。说明学生基本接受采取翻转课堂模式的教学，有利于教学改革的顺利实施。

在课前准备过程中，有3人认为课前学习资源偏多，占总人数的6.98%，其中21人认为合适，占48.83%，有19人认为偏少，占44.19%，说明学生对知识的掌握情况存在差异，从而导致对学习资料的需求不一样。进一步调查学习资料来源时，认为课前最能帮助学习的材料有10人选了中国大学慕课等网络资源，占总人数的23.25%，有6人选择了前置学习材料，占13.95%，有26人选择了课本，占60.47%。选择传统学习材料课本的占大多数，但又认为网络学习资源在翻转课堂的学习过程中作用很重要的有35人，占总人数的81.40%，一般重要的有7人，占16.28%，不重要的只有1人，占2.33%。说明同学们有意识到网络学习资源的重要性，但是却没有在学习过程中主动选择课本加网络资源的形式来预习知识。能够通过课前的学习掌握本课基本内容有13人，占总人数30.23%，不能够的有10人，占23.26%，难说有20人，占46.51%，说明学生的自信心比较低。愿意主动完成老师布置的翻转课堂学习任务有22人，占总人数的51.16%，一般有18人，占41.86%，可能不愿意有3人，占6.98%，说明学生的自主学习能力比较弱。总而言之，学生知道与理解翻转课堂教学模式，但是在日常学习中不愿意花时间去学习更多学习材料。

在课中，经过课前的学习，更有信心、更有意愿参与课堂活动的有32人，占总人数的74.42%，不确定的有8人，占18.6%，没信心的有3人，占6.98%。说明只要花时间认真学习了，对课上知识点的内化过程会更有信心。但在课堂中喜欢和组员开展各种课堂活动的有19人，占总人数的44.19%，一般的有21人，占48.83%，不喜欢的有3人，占6.98%，其中觉得一般和不喜欢的原因主要是分工不够明确，导致活动很难进行。

在课后，调查结果显示在翻转课堂教学模式开展后，如表1所示，大多数同学认为翻转课堂教学模式提高了自身的自学能力和综合素质。认为学习兴趣是提高了的有35人，占总人数的81.4%，认为降低了的2人，占4.65%，其他原因有6人，占13.95%。虽然有部分学生认为翻转课堂模式在一定程度上加重了学习负担，但是提高了学习兴趣，说明这个教学模式具有可行性。

学生喜欢翻转课堂教学模式的原因包括能够提高学生对“植物学”的兴趣和上课的积极性，能够培养学生的自学能力和独立学习能力。这种让每一个学生都参与课堂，以他们为主导者，老师为引导者的教学方法，可以促使学生熟悉知识点，以及锻炼自我思考能力和培养师范技能。此外，也有部分学生存在一些疑虑，認为翻转课堂教学模式具有一定挑战，需要花费时间。因此，学生需要熟悉提前了解知识，提高自我学习能力，独立自主学习；课中积极参与，锻炼自身胆识；课后及时查漏补缺，利用网络资源及时巩固所学知识，综合提高师范能力。

综上所述，地方院校生物师范生利用翻转课堂教学模式的学习热情很高，但部分学生缺乏主动性，需要教师的正确指导与引导。

3基于翻转课堂模式的“植物学”教学设计

以我校目前开设的《植物学（马炜良主编）》课程为研究材料，对该课程的教学模式进行改革和实践，以教材第十二章被子植物第三节中的“叶的形态及其变态”为教学内容，在翻转课堂教学理念的指导下，根据教学目标设置和教学重难点，经过前期分析，利用翻转课堂模式重塑传统课堂，通过对教学内容设计和学情的综合分析，最终设计出翻转课堂模式下的“植物学”教学过程，构建了课前“学生自主探究”、课中“突破重点难点”、课后“知识巩固和优化”3个环节。

3.1教学基本信息

本课程是我校生物师范生的专业基础课，采用马炜良主编的《植物学（第2版）》教材，该教材彩色印刷，以经典的植物学知识体系为主线，从植物细胞、组织和器官的形态解剖、植物各大类群系统形态特征、种子植物的形态学术语及分类等方面，系统并全面地介绍了植物学的教学内容。教材以植物各大类群，尤其是种子植物的主要特征、植物的进化规律和系统发育为核心内容，有助于学生全面掌握植物的相关知识和技能，为其他课程的学习打好基础。

“叶的形态及其变态”主要内容：掌握完全叶的概念；了解叶片的形态；了解叶脉和脉序；掌握单叶和复叶、叶序和叶镶嵌的概念；了解叶的变态。

“叶的形态及其变态”采用翻转课堂教学模式，并对翻转课堂“六步法”的教学进行优化，提出课前“学生提出问题、自主探索问题”，课中“小组讨论问题及汇报、师生共同解决问题”，课后“学生归纳总结、巩固优化知识”的教学思路。

3.2课前预备阶段

教师行为：翻转课堂模式教学策略设计，把我校生物师范专业学生分成四个小组，由自荐或推荐选出小组长，根据教材内容，分别学习叶的形态及其变态（叶片、叶脉、单叶和复叶、叶序和叶的变态）的内容，并在校园范围内搜集叶的形态及其变态相关素材，制作一个有关叶的形态及其变态的预习PPT；此外，学生根据教学重难点，查找网络教学资源的微课视频，如单叶和复叶的区别；收集学生的课前预习相关资料并做出初步评价。

学生行为：根据教师布置的课前任务及教学具体内容，分工合作，通过教材和网络教学资源，认真预习即将学习的叶片、叶脉、单叶和复叶、叶序和叶的变态等内容，并记录好预习过程中的难题；以小组为单位，在校园范围内搜集叶的形态及其变态相关素材，制作一个精美PPT；对PPT内容进行演练，构建好叶的形态及其变态的知识网络；将搜集好的课前预习资料打包发给老师。

3.3课中实施阶段

教师行为：根据学生提交的预习数据点评各小组的课前预习成果，再引导学生从叶的概念、叶片、叶脉、单叶和复叶、叶序和叶的变态等方面来总结叶的形态特征及其变态。根据教学的重难点和学生的提问，与学生在课堂上交流活动，一对一进行反馈和答疑，学生完成随堂练习题检测，记录学生的学习情况，综合评价学生的学习效果。

学生行为：学生就课前学习情况，由每组的代表用PPT展示课前预习成果和资料搜集成果，其余学生在课堂上认真听取其他同学的试讲并做好学习笔记，等展示结束之后各组可发表自己的学习困难和疑惑，随堂交流；全班同学就各组的PPT汇报情况，投票选出本节课的最佳试讲，并且及时完成老师在课堂上的问题。

3.4课后巩固阶段

教师行为：布置课后线上知识巩固任务，推荐中国大学慕课上的“植物学”课程，如西北大学、中国农业大学、北京师范大学等高校开设的“植物学”国家精品课程，在“超星尔雅”中发送限时章节测试（课后1天内完成），进行章节测试（记录成绩），教师及时批改简答题，整理分析学生大数据，章节成绩按时反馈，进行总结。

学生行为：进行反思，完成限时的线上知识巩固和章节测试；学生对本次教学内容进行自我总结，分小组提交总结报告和学习心得体会。

3.5教学综合评价

首先，根据学生课前预习所提交的相关材料，对学生的课前自主探究能力进行评价；其次，根据学生课堂汇报的具体表现，以及对重难点知识的掌握情况，对学生学习“叶的形态及其变态”效果进行评价；课后，根据“超星尔雅”的习题模块，统计出学生的学习情况，进一步分析学习状况；此外，在整个翻转课堂教学过程中，教师根据学生对知识掌握的不同情况以及学生的个性发展进行针对性辅导，并对整个教学环节进一步总结，分析翻转课堂教学模式的优缺点，以便于教师在未来更好地选择适合学生的教学模式，充分发挥以学生为中心，教师由主导者转换为课堂教学的组织者和引导者，提高学生的自主学习能力和课堂参与度。

4讨论与小结

师范生是未来的人民教师，为了提高师范生的培养质量，必须在日常教学中探索和选择适合师范生知识能力、业务技能和学科素养的教学模式和手段[7]。在以往的教学中，教师主要采用的是讲授法进行课堂教学，这种方法最大的特点是老师讲课、学生听课，很难发挥学生学习的主动性和积极性[8-9]。如果只采取讲授法进行授课，容易导致一系列问题的出现，如教师难以了解学生对理论知识的掌握情况，过多的理论讲授会导致学生训练的时间和机会变少，学生与教师在课堂上交流的时间也变少，难以发挥学生学习的主动性。因此，在办学的硬件设施不断改善的今天，课程教学改革迫在眉睫。亟需扩展与时俱进、为学生提供更加个性化和自主化的教学模式，提高当代大学生的学习兴趣和效率，进一步提升师范生培养质量。

当前，随着信息时代的快速发展，中国大学慕课、腾讯课堂和微课等一大批线上平台给当代大学生提供了丰富的自主学习渠道[10-12]，而翻转课堂教学模式的运用，可以使学生更好地利用这些线上资源。本文紧扣地方普通本科院校师范生课堂教学存在的现实问题和客观要求，在广泛开展调研之后，结合师范生的培养特点，把翻转课堂教学模式引入“植物学”教学中，优化了课程教学质量，充分调动了师范生学习的主动性和积极性，对全面提升新时代师范专业人才培养质量打下良好基础。

基金项目：湘南学院校级教学改革研究项目“生物师范本科生的《植物学》翻转课堂（翻转课堂）设计与实践研究”（〔2020〕25）；郴州市教育科学“十三五”规划2020年度校校合作专项“生物技术（免费师范）专业人体解剖学课程教学改革”（CJK20XXHZ23）。

参考文献

[1]吴庆玲，王翠.翻转课堂国内外研究现状[J].课程教育研究，2017（44）：238.

[2]何朝阳，欧玉芳，曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究，2014（2）：148-151.

[3]高志慧.物学课程翻转课堂教学模式的实践[J].山东化工，2019，48（18）：217-218.

[4]黃倩，周庆萍，熊荣川，等.翻转课堂在初中生物教学中的运用[J].中学课程资源，2019（4）：7-10.

[5]姚映江，杜永军.翻转课堂在高中生物教学中的应用探究[J].基础教育参考，2018（19）：63-65.

[6]王艺霞，马勇.新课程背景下生物师范本科生的实验教学能力的问题及对策——以包头师范学院为例[J].教育教学论坛，2019（21）： 279-280.

[7]叶文，郑如玉，贺寿南.教师教育转型期地方师范院校师范性问题分析[J].教育教学论坛，2018（18）：5-7.

[8]王巧晗，王芳，高勤峰，等.翻转课堂和TBL结合的植物学实验课混合教学法的实践和探索[J].山东教育（高教），2019（Z2）：101-103.

[9]骆乐，徐鑫，纪永，等.翻转课堂模式下植物学形态结构部分知识的教学实践[J].生物学杂志，2018（4）：106-108，118.

[10]白玫，李雁群，孔德鑫，等.基于“雨课堂+腾讯课堂”的植物学课程线上教学探索与实践[J].现代职业教育，2020（32）：64-65.