翻转课堂在实验教学中的应用

刘宵达，姜 玥，吴素琴

（辽宁医药职业学院，辽宁 沈阳 110101）

1 翻转课堂

简单来说，翻转课堂就是一种新的教学形态，与以往经典的教学形态不同，教师将图片、视频等各种电子资源用于教学中，学生在教师的指导下利用课堂以外的时间通过上述各种电子资源进行知识学习，而在课堂上，教师与学生之间进行交流，并为学生解答问题，同学之间互相协作完成作业和讨论，进而实现知识内化，这种新的教学形态就称作翻转课堂[1]。翻转课堂由两名美国人于2007年首次提出并使用，他们分别是中学化学教师纳森·伯尔曼（Jonathan Bergm ann）和亚伦·萨姆斯（Aron Sam s）[2]。近年来翻转课堂在全球范围内引起了广泛关注，加拿大《环球邮报》将其评为2011年“影响课堂教学的重大技术变革”[3]。2012年，翻转课堂这一概念传入我国[4]，一些学校进行了勇敢的尝试，与此同时，近年来有较多文献比较了翻转课堂教学模式和传统教学模式的优缺点[5-7]。我们应综合分析各方面因素，将翻转课堂引入适合的教学领域，使其发挥最大作用。

2 实验教学

在整个教学体系中，实验教学是一个重要环节，它能够培养学生的创新思维和动手能力，由此可以看出实验教学的重要性。实验教学应具有以下3个特点：首先是自主性，实验教学不能单纯地向学生灌输知识，而是要培养学生获取知识能力。其次是实践性，要懂得将获取的知识和技能应用于实践，解决问题。最后是开放性，要摆脱传统教学课堂时间、实验室使用权限的束缚，让学生课后也能进入实验室进行实验探索。而传统实验教学不具备以上特点，教师大多采用“灌注式”进行知识传授，课前已经确定实验课题、实验步骤、操作方法等，实验课上学生只需按流程机械操作即可。在实验过程中，学生没有进行独立思考，不利于自身能力的培养。其结果是学生慢慢失去对实验课的兴趣，达不到实验教学目的。而翻转课堂的引入可以改变这一现状。

3 翻转课堂融入实验教学

依据翻转课堂特点，我们对实验教学流程进行改进，在翻转课堂中，教师与学生的任务见表1。

表1 翻转课堂中教师与学生的任务

以医学微生物学实验教学为例，将翻转课堂引入医学微生物学实验教学中，并重新进行教学设计，整个教学过程如下：

（1）实验课前：学生在教师的帮助下完成自主学习。教师提前制作教学视频，将实验原理、实验材料、实验步骤、实验操作演示等内容制作成视频资料传给学生。同时，给学生提出一些关于实验重、难点的问题，让学生带着问题看视频，看完视频后通过独立思考回答这些问题。比如在“革兰染色”这一实验中，可以给学生提出如下问题：①为何要进行固定，如果不固定会导致哪些问题？②革兰染色后会出现两种颜色的原理是什么？这种现象的产生与细菌种类结构有哪些关系？③革兰染色阳性菌和阴性菌的颜色从哪一步开始不同，进而被区分出来？等等。学生通过观看视频学习，独立思考，能够回答这些问题，就达到了课前预习效果。如果学生在课前视频学习过程中遇到问题，应提前告诉教师，教师在课堂上启发引导，并带领学生解决问题。（2）实验课中：让学生学会应用知识、培养能力。以90分钟实验课为例：①回顾预习中学到的知识（大约需要5分钟左右）：以4人为一组，让学生互相讨论，加深印象，包括实验材料、仪器设备、实验步骤、实验原理等。②教师指导（10分钟左右）：根据学生预习的反馈，进行引导、启发、讲解、指导及答疑。③学生实验操作（50分钟左右）：在学生实验操作过程中，教师巡视，指出并纠正学生的错误。④学生协作探讨：实验操作完成后，小组成员针对实验结果进行讨论、探究、分析等。例如，在“革兰染色”这个实验中，有些学生的实验结果与预期不符，甚至出现颜色相反、观察不到细菌等现象，教师要针对这些问题引导学生思考其中的原因，并启发学生总结哪些因素会影响革兰染色的结果，让学生相互讨论、协作探究。⑤展示结果（10分钟左右）：各小组讨论后，教师选择其中几个小组为全班示范。每个示范小组选出1名代表，向全班学生展示实验结果，全班学生对其结果进行讨论和补充。⑥教师总结（5分钟左右）：教师根据学生的实验方法、实验操作、实验结果、协作讨论等内容进行总结。⑦写实验报告（10分钟左右）：学生将教师的总结与自己独立思考相结合，书写实验报告。（3）实验课后：教师对学生进行课后辅导，批阅实验报告。学生回顾知识，可以重新观看视频，巩固复习所学知识；教师可以通过网络与学生交流，指导学生复习，为学生答疑解惑。而传统教学中教师与学生的任务见表2。

表2 传统教学中教师与学生的任务

通过表1和表2对比可以看出，与传统实验教学相比，在翻转课堂中，课前增加了学习视频内容、课后师生间网络交流等环节；相反在课堂中减少了教师对实验原理、步骤的讲解和演示，相对增加了学生的课堂操作时间。在翻转课堂教学模式中，以学生为主体，通过观看视频培养其独立学习能力，通过课堂讨论培养团队协作意识，通过网络交流教师能更好地对学生进行辅导。在传统课堂教学中，学生通过观看教师演示来模仿实验操作，这种模式受各种因素限制。例如，演示实验受到课堂时间限制，通常只能演示一遍，而学生不一定能记住；如果学生人数多，围在一起，后面的学生观看效果会受到影响；演示实验占用了课堂上的宝贵时间，无法留给学生足够的操作时间。采用翻转课堂后，教师录制实验视频，将操作步骤、仪器使用方法、注意事项等重要内容提前传授给学生，学生在课前可以反复观看，相比于传统的教师演示，起到更好的示范作用。学生课前观看教学视频不占用课堂教学时间，留给学生自主完成实验的时间更加充裕，不仅能提高效率，更重要的是学生有充分的时间进行独立思考，能够更好地提升分析能力、培养创新思维，达到了实验教学目标。

4 翻转课堂教学的意义

以医学微生物学这门学科为例，实验是其教学内容的重要组成部分，在传统课堂中，教师讲解实验原理和步骤占用大量时间，留给学生实验操作的时间不够充裕，而翻转课堂可以弥补这一不足。例如，学习油镜使用方法，若课前通过观看视频学习，课上教师可以简化对油镜原理、使用方法、各零件组成等内容的讲解，节省下宝贵的课堂时间，相对地增加了学生自己动手操作练习的时间，培养了学生的动手能力。同时翻转课堂可以借助科技力量提高课堂教学效率，比如高压蒸汽灭菌实验，实验中等待升温的时间较长，而翻转课堂的教学视频通过剪辑，可将等待升温的时间剪去，让学生能够在短时间内直观地看到整个灭菌过程，提高了教学效率。相比传统课堂教学，翻转课堂有其自身优越性，可明显增强实验教学效果，学生由客体变为主体，培养了学生独立思考和创新能力，提升了科研素养和综合素质。虽然翻转课堂应用于实验教学仍处于探索阶段，不免会遇到一些新问题，但我们相信通过全体教育工作者的努力，这一教学模式有着广阔的发展前景与美好的未来。