生物化学翻转课堂教学模式初探

摘   要  阐述了生物化学课程基于翻转课堂模式下的教学改革思路，对课前资料准备、课堂教学、课后答疑解惑环节进行了有益探索，以河南科技大学农学专业学生为研究对象，开展生物化学翻转课堂模式教学改革，比较分析其教学效果。结果显示，翻转课堂可以激发学生学习兴趣，提高学习效率，增强自主获取知识的能力等，提出翻转课堂教学中亟待解决的关键问题及对策建议。

关键词   翻转课堂;生物化学;教学改革;教学效果评估

中图分类号：G64;Q5-4    文献标志码：C    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.13.016

生物化学是高等院校生物学类各专业开设的一门重要的专业基础课，其理论内容多、抽象难懂、知识更新快，涉及生物和化学等多个领域的知识，使得学生在学习过程中不能很好地与专业联系，常感到课程枯燥乏味、难以理解和记忆[1]。此外，教师在授课过程中普遍采用“口述灌输”“多媒体灌输”，师生之间缺乏足够的互动等原因，导致这门课程的教学效果不甚理想[2]。因此，生物化学的教学是生物学类各专业师生面对的难题之一。

1 生物化学教学现状

生物化学课程理论内容多、比较抽象，各知识点关系错综复杂，学生学习起来常感到千头万绪，难以理清知识体系，从而导致学生的学习积极性大打折扣，学习效果欠佳。其次是教学时数减少与教学内容多的矛盾，为适应“宽口径、厚基础”人才培养规格的要求，大多数课程的教学时间都被压缩，使得授课教师常感到学时不足，难以将知识从容讲完，进一步加大了课程的教学难度。再者，教学环境发生了改变，现在的学生自主意识增强，获得知识的途径和手段不断丰富，传统课堂教学模式已难以适应学生对获取知識途径多样化的需求。因此，对现行生物化学教学模式进行改革势在必行。

2 课程改革思路

在线课程是2008年兴起的一种网络教学模式。近年来，随着网络宽带、移动互联的发展和人们观念的转变，在线课程教学成为一种备受关注的教育现象。在线课程不仅具有规模大、免费开放等特征，更重要的是提倡“以学生为重点”观念，为学生提供了在线学习课程的全部内容。翻转课堂是基于在线课程的一种新兴教学模式，译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”，也可译为“颠倒课堂”，是指重新调整课堂内外的时间，将学习的主动权从教师转移给学生。在这种教学模式下，学生课前自主完成学习，他们可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与其他同学讨论，能在任何时候查阅需要的资料。教师不再占用课堂时间来讲授知识，而是更多地组织学生开展课堂讨论，共同研究解决学生课前学习中遇到的各类共性及个性问题，让学生能够更专注于主动学习，从而获得更深层次的理解。在课后，通过在线单元测验、教师在线答疑解惑等方式巩固学生所学知识。

基于在线课程的生物化学课程建设，为生物化学课程改革提供了一个有效的平台，是对基于印刷术的传统课堂教学结构与教学流程的彻底颠覆，由此将引发教师角色、课程模式、管理模式等一系列变革。

3 课程改革实例研究

3.1 研究对象

以河南科技大学2017级农学专业3个本科班学生为研究对象，随机分为两组，实验组52人，对照组49人，两组入选对象基本资料不存在显著差异（P>0.05）。两组学生均为本校全日制本科生，使用教材一致（郭蔼光主编的《基础生物化学》，第3版，高等教育出版社出版），教师团队一致。

3.2 研究方法

翻转课堂从空间维度将教学分为线上学习、线下讨论，从时间角度将课程分为课前、课中、课后三个阶段。课前提前告知实验组同学教学内容与要求，将相关学习资料如微课视频、教学课件、教学大纲、复习资料等共享给实验组学生，便于学生准备[3]，同时对学生在预习过程中遇到的问题给予回答。教师课堂上多采用启发式、小组研讨形式进行教学，学生将课前学习中遇到的问题集中反馈到教师端，教师对典型普遍的问题进行重点讲解，这一阶段教师的引导和点评是关键。课后学习效果检测和知识巩固是翻转课堂成功的重要因素之一，可通过课后作业和小测验等予以检测评估。

对照组按传统讲授法教学，主要是课前预习，教师课堂通过PPT及教案讲解教学内容，课后完成相关作业，教师批改作业发现问题并在课堂集中点评。

3.3 教学效果评估

对实验组和对照组学生用统一试卷进行单元测试，结果如表1所示，分析发现，实验组平均成绩为77.3分，对照组平均成绩为68.2分，实验组学生的考试成绩明显高于对照组。从成绩分布来看，70分以上成绩区间，实验组人数明显多于对照组，而70分以下成绩区间对照组人数明显多于实验组。

为进一步摸清学生对翻转课堂教学方式的态度，在实验组开展了问卷调查，共发放52份调查问卷，回收52份，有效问卷52份。问卷调查结果显示，认可翻转课堂教学模式的同学占全部人数的72%;认为翻转课堂线上学习资料不够充分、系统，对学生自学引导能力不足的占比82%;认为翻转课堂能提高学生学习积极性的比例为83%;89%的学生认为翻转课堂能够帮助学生培养自主学习能力;95%的学生表示翻转课堂教学方式能够增加学生的课堂参与度。

从问卷调查结果来看，学生总体上认可翻转课堂的教学模式，但也提出了一些问题，主要有课前资料准备不足，没有认清学生自学阶段的学习特性，缺乏对自学规律的认识，教师提供的学习资料难以满足自学要求。授课教师在课前准备环节需要解决这些问题，以提高教学效率。

4 讨论

4.1 翻转课堂对教师知识素养及能力提出了更高要求

翻转课堂虽然在一定程度上加强了学生自主学习，但这并不意味着教师在翻转课堂教学中地位有所降低、作用有所下降，反而对教师的工作质量和数量提出了更高要求。以往传统教学模式下，教师课前备课过程中，只要能理解掌握教授内容、把握好重点难点、准备好教学组织方案就算备好课了，但在翻转课堂模式下的教学准备阶段，教师需要投入大量时间精力到课程资源建设工作中，如制作微视频、教学PPT、电子教案、教学大纲、在线测试题库等，且这些资料之间相互对照、逻辑贯通、内容完整，形成资料体系，这要求教师除具备专业知识外，还要具备一定的教育心理学知识，要掌握学生的自学规律。课后辅导答疑要通过课程网络后台管理监控学生的学习过程，了解学生的学习状态，通过QQ、微信或论坛平台等在线方式与学生即时互动沟通，及时答疑解惑，指导学生调整学习策略，实现对学习过程的监控和主导。因此，实施翻转课堂教学急需建设一支既掌握扎实专业知识，又具备较强的教育心理学知识，并熟悉信息化教学理论、擅长信息化教学实践的教师队伍。这不但对教师的知识素养提出了更高要求，而且大大增加了教师备课阶段的工作量。

4.2 翻转课堂对学生学习能力和自律能力提出了更高要求

翻转课堂教学要求学生在进入课堂之前，通过教师提供的各种资源和在线辅导，确定学习目标，发现问题。学生由被动接受转变为主动學习知识，要有能力在教师课前提供的大量资料中明确学习目标、制订学习计划、吸取知识“精华”、总结疑难问题、请教老师或与同学讨论，不再是被动接受知识，这对学生的自我学习能力提出更高要求[4]。

翻转课堂将学习的主动权交给学生，这就要求学生提高自我约束能力，增强自律和自我管理，在课前学习中制订周密的学习计划，并持之以恒地严格贯彻执行。对于个别自我约束能力不足、学习能力不强的学生，教师需要加强关怀和督促，做到言传身教，用教师严谨的治学风范、高尚的人格魅力感染学生，循序渐进引导学生尽快适应翻转课堂教学模式。这样既可以发挥混合式教学的优势，又能让教师对学习者能力及教学进程进行有效把控。

4.3 混合式教学的成功离不开学校的大力支持

混合式教学是将各种教学资源统筹规划、综合集成、科学配置、运行协调的综合型教学过程。如在课前教学资料准备过程中，有可能需要现场录像、后期制作、创制flash动画、3D动画等，有些教学资源甚至需要聘请专业公司来制作，这些工作绝非教师一人能够完成，需要有团队配合，需要有资金投入，这些都离不开上级部门的有效协调和经费上的大力支持。

基于在线课程的混合式教学改革，我们充分认识到生物化学翻转课堂教学在激发学生的学习积极性和主动性、提高学生分析问题和解决问题的能力、加强学生表达沟通能力、改善自我管理能力等方面成效显著。同时，通过教学改革实证研究，我们认为在引入翻转课堂时应注意其可行性，尤其要认识到翻转课堂教学是一个系统工程，有其自身特有的属性和规律，很多因素都能影响教学改革的成败，如教学资源投入大幅增加、教师工作量大幅增多、教师对学生的个性化指导、教师团队的组建等。因此，只有提高对翻转课堂教学规律的认识，深入研究翻转课堂教学中教师、学生、资源、配置、方法之间的内在逻辑关系，才能积极有效地推进生物化学的课程教学改革。

参考文献：

[1] 杨立明，纪剑辉，张云峰.提高生物学类专业生物化学与分子生物学教学质量途径机器实践[J].教育现代化，2016（15）：92-94.

[2] 肖莉，李志红，肖方祥，等.基于翻转课堂的医学生物化学混合式教学模式的研究[J].基础医学教育，2018，2（3）：181-183.

[3] 于豪冰，张建鹏，胡波，等.翻转课堂在生物化学与分子生物学教学中的实证研究[J].基础医学教育，2019，21（2）：104-106.

[4] 牛蓓，刘冰花，何柳兴，等.翻转课堂模式在生物化学与分子生物学教学中的应用[J].教育教学论坛，2019（44）：126-127.

（责任编辑：易  婧）

收稿日期：2020-01-07

作者简介：张红晓（1974—），女，河南宜阳人，博士，副教授，主要从事植物逆境生理教学及研究。E-mail： yuandong22@126.com。