“翻转课堂”在海洋科学专业《细胞生物学》教学中的应用

焦钰+黄荣莲+师尚丽+刘泓宇+杜晓东

摘要：科技在发展，学生在变化，如何在不同条件下调整教学方法以保证教学的效率，是对教师不变的要求。传统教学模式下，学生接收知识的有效性和自主学习能力都偏低，在现有信息化条件下，我们尝试通过“翻转课堂”来提高《细胞生物学》的教学效率。通过任务分配在学习组间形成良性竞争，提高学习积极性。同时通过有效的奖惩规则和组间人员调整，保证公平，并避免学生在学习中掉队。

关键词：翻转课堂；细胞生物学；教学模式

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）52-0165-02

海洋科学专业学生通过学习海洋科学相关的基本理论和基本知识，从而具备从事海洋科学研究的基本能力[1，2]。细胞生物学课程是海洋科学专业学生的必修课程之一，该课程信息量大，理论性强，知识点过于抽象，学生仅靠中学时代的生物学基础很难有效接收，更难将书中的理论知识与科学专业研究有效联系在一起。同时，传统教学一般采用“老师台上讲，学生台下听，课后练”的教学模式，容易使学生养成学习的依赖性，长期被动接收过于抽象的知识会导致学生学习的兴趣和积极性降低，不仅无法解决学生接收知识的有效性低的问题，还会降低学生的自主学习能力[3]，那么学生在今后的就业与科学研究中就会面临“书到用时方恨少”的尴尬。为更好地提高教学效果，我们尝试将“翻转课堂”引入细胞生物学的教学实践中。“翻转课堂（Flipped Classroom）”最早在美国课堂开始应用，采用课前学习—课堂讨论—课后拓展的教学模式，将课堂变成互动场所，使学生充分参与到教学过程中[4]。随着信息技术的发展，学生可以通过网络接触到更多的课程相关资料，不再单纯地通过课堂和书本来获得知识，老师也不再是单纯的知识讲授者，更多地引导学生如何利用现代技术找寻答案，增加学生学习的主动性和积极性。目前，翻转课堂已成为教育界和学术界关注的热点问题之一，2011年，加拿大《环球邮报》将其评为影响课堂教学的重大技术变革[5]。本文将对《细胞生物学》的翻转课堂教学模式设计相关问题进行思考，通过设计恰当的翻转课堂教学模式，提升课堂教学质量。

一、教学设计

“翻转课堂”关键是要在课堂教学与课外学习之间建立紧密的联系，使学生能顺利达到学习目的。目前，虽然很多老师愿意参与“翻转课堂”的教学实验，而要真正实施，还需克服一个重要障碍——制作教学视频，然而并非每一位老师都能制作出具有较高质量的教学视频。南京大学张晶老师在尚未完善细胞生物学微视频和数字化教学资源的情况下，将课程教学PPT作为学习提纲，画出重要知识点，教会学生使用校园图书馆的电子期刊查阅文献，要求学生利用互联网资源搜索教学视频进行下载以备课堂分享。并采纳了PBL（problem-based learning）教学模式，尝试着设定一些具有启发性和探索性的问题作为课前学习任务，调动学生的参与性与主动性，激发了学生们的好奇心和求知欲。

我们参考南京大学张晶老师的教学方法并结合海洋科学专业的特点，将“翻转课堂”教学模式应用于我校海洋科学专业的《细胞生物学》教学中。目前，海洋科学专业细胞生物学的教学采用翟中和第四版《细胞生物学》教材，该教材内容主要分为细胞器的结构与功能和细胞生命活动与调控两大部分。细胞器的结构与功能属于细胞生物学的基础知识，为了保证学生在有一定基础性学习的前提下合理地开展创造性学习，我们先通过传统课堂教学帮助学生进行基础知识储备，掌握了细胞内各种细胞器的结构与功能和细胞信号转导等基础理论后再进行翻转课堂教学。针对探索性研究部分——细胞生命活动与调控的章节中，我们选择第十四章的细胞增殖调控与癌细胞和第十六章的细胞死亡与细胞衰老，两个章节共7个学时进行翻转课堂实践。因为这两个章节是目前生物科学领域的研究热点，也最为贴近生活，更容易引起学生学习的兴趣。我们在课前，针对性地为同学设定相关的问题，比如细胞周期调控的本质是什么？如何探究细胞调控的机制？为什么癌症难以治愈？很多海洋药物具有抑制癌症的功能，其机理是什么？有研究表明在一种双壳贝类的海洋贝类中存在可传播的癌症，而且这种癌症可在不同物种间转移，你相信吗？细胞为什么会衰老和死亡？……让同学们围绕与专业相关的问题，有目的地学习和查阅相关的文献，有效地提高学生学习的积极性和兴趣，有助于培养同学们自主学习与开拓创新能力。

二、课堂教学

课前我们将学生分成六组，每组6—7人，并将原本需要讲授的知识转变为数字化学习材料，如教学视频、在线测验，并通过邮箱传递给学生。学生在课前通过网络课程的学习来获取新的知识，掌握课程基本的知识和概念，达到知识的识记和理解。组内成员根据设定的相关问题，参阅文献和讨论，制定讲解PPT，限时10分钟，针对某一知识点进行重点讲解，并推荐一位同学代表组员在课堂上讲解。在课堂教学活动中，学生代表在讲台上讲解，我们鼓励讲台下的学生针对讲解内容进行提问，推动学生去主动思考理解知识点。同时，教师及时对学生讲解的知识进行点评和补充，加深学生对知识点的理解。这样课堂上，教师减少以往课堂讲授的时间，更多的时间用于学生的研讨、练习、合作学习。同时结合当下的生物学热点问题和热门人物，提出问题，引导学生去了解这些热点问题的来龙去脉、这些热门人物在生物學哪些方面取得了突破性进展。这样不但能加深学生对生物知识的理解，还可以了解生物学的前沿知识，提前在学生思维中种下科研的种子。

三、评价与改进

在传统课堂教学过程中，老师是知识传递者，学生处于被动接受知识的状态。翻转课堂实现了老师由传统的知识传递者转为学习指导者，实现了学生由被动接受者转为主动研究者。在课前，学生会带着疑问去学习，学习效果得到有效提高。同时，在课堂上还增加了讨论环节，增加了老师与学生的接触、互动和了解的时间，使得老师对学生有了进一步的了解，也提高了课堂的教学效率。

但是，调查表明仍有部分学生表示一般或者不喜欢翻转课堂的教学方式，部分学生对预习的主动性不高。不喜欢这种教学方式的学生表示上课任务重，没有过多的时间去准备，有的同学即使在课前进行了准备，但也只是简单地看了课本，在课堂讲解时仅仅将课本知识重现，不能像老师一样将相关知识进行有效的扩展，只是看到了知识的表面现象，这样导致课前准备不够充分的同学不能有效地消化教学内容，难以达到教学大纲的要求。最终可能导致认真的学生学得更好，而不认真的学生学得更差。

我们通过引入效果评价和合适奖惩规则，保证“翻转课堂”的有效性。组员轮流准备课堂资料，并上台讲解。每次评出最佳和最差，得了最差的组员接受最佳组员的惩罚，惩罚可以是与生物相关的任何知识，由最差组员在下次课堂中完整地回答惩罚知识的讲解，这样可以有效促进组员的积极性，避免应付。有效的奖惩规则使受罚人在惩罚中学习知识，可有效避免差者更差。同时，为了避免组间差异，通过定期随机组间调整（抓阄、抽签等形式），在保证教学效果的同时采用多样方式避免出现掉队情况。

四、总结

随着科技的发展、技术的进步，我们接受知识的方式也在随之变化，电脑的出现取代了去图书馆接受知识的方式，智能移动穿戴设备又有取代电脑的趋势。接受知识的方式的转变促进传授知识的方式的改变，翻转课堂是适应信息化教室教育方式的一种创新，随着智能移动穿戴设备的发展，我们仍然需要创新以适应新信息技术的发展。让学生能在新技术条件下更加方便、有效地接受新的知识，是每位教育工作者要持续思考的问题，调整自己以适应新条件下教学需要，是每位教育工作者不断进步的动力。

参考文献：

[1]李洪武，刘志媛，刘均玲.海洋科学特色专业建设思路[J].内江科技，2011，32（2）：1-2.

[2]廖永岩.进行海洋科学专业（本科）课程改革，提高毕业生就业率[J].新课程：教育学术，2012，（1）：30-1.

[3]孙祝美，叶杰，李华，闫晓风，王晓玲.主题汇报方式在《医学细胞生物学》教学中的应用[J].上海中医药大学学报，2013，（4）：8-10.

[4]刘健智，王丹.国内外关于翻转课堂的研究与实践评述[J].当代教育理论与实践，2014，（2）：68-71.

[5]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志，2012，211（4）：46-51.