细胞生物学线上直播教学八步导学法的应用研究*

邵志华，翟 云，沙继宏，许 洁，崔映宇，李思光△

(1.同济大学医学院细胞生物学教研室，上海 200092；2.同济大学口腔医学院2018级， 上海 200092；3.同济大学医学与生命科学实验教学中心，上海 200092)

2020年春，由于新型冠状病毒肺炎疫情的突然爆发，广大师生在“停课不停教，停课不停学”的号召下全面开展了居家线上教学学习。根据《同济大学 2019-2020学年第二学期教学工作方案》及疫情防控的要求，自3月2日起，教师线上教学、学生居家学习正式启动[1]。细胞生物学团队积极应对，采用Zoom和Canvas平台进行直播授课。由于事发突然，学生被迫改变学习方式，难免出现“怎么学”和“学不好”等茫然、焦虑的情绪。特别是《细胞生物学》在低年级开展，学生还没有建立自己的学习模式。因此，本研究探索了线上教学的方法，引导学生有效学习，辅助其顺利完成学习任务，保证线上教学与线下教学实质等效。

自2015年同济大学医学院推进基础医学课程整合以来[2]，学院先后开展了基于问题的学习(problem-based learning，PBL)、基于案例的学习(case-based learning，CBL)、基于团队的学习(team-based learning，TBL)和翻转课堂等多种新形式的教学尝试，这些教学方法重视学生的主观能动性，强调自主学习。本研究在细胞生物学的线上教学中吸纳了这些教学方法的优点，结合细胞生物学的教学要求，设计了八步导学教学法。导学法提供了学习路径，强调问题先导，进行线上翻转，以引导学生自主学习、提高教学质量为目标，包括课前导学、课前测试、课前反馈、课上讲授和互动、课后导学、课上成果展示、课后测试及课后拓展8个步骤。本文对八步导学法的效果进行研究，以期为疫情后细胞生物学线上教学的开展提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

以2017级和2018级口腔专业二年级本科生为研究对象。导学组为2019-2020(2)学生42人，其中男19人，女23人，平均绩点3.89±0.78。非导学组为2018-2019(2)学生47人，其中男17人，女30人，平均绩点3.87±0.60。两组学生性别和绩点比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 教学内容和方法

1.2.1教学内容

本研究的授课内容为“细胞分化”“干细胞”“细胞衰老和死亡”“癌基因和抑癌基因”4个章节，每个章节2个学时，共8个学时。教材使用人民卫生出版社出版，左伋主编的第3版《细胞生物学》。

1.2.2教学方法

非导学组采用传统的PowerPoint(PPT)多媒体授课，课后进行综合测试。导学组采用八步导学法，使用Zoom在线授课，Canvas平台进行在线自学和教学管理，微信平台进行教学互动。(1)课前导学：课前在Canvas平台上推送导学问题和PPT课件，学生根据问题自学教材和PPT课件；(2)课前测试：授课前在Canvas平台上进行测试，检验自学效果；(3)反馈：课前在微信群建立共享文档，学生根据自学情况反馈知识点难易度；(4)讲授：课上针对重点和难点进行讲解(Zoom直播，录屏)，互动讨论不明确的问题；(5)课后导学：每章布置1个导学问题，分小组讨论；(6)成果展示：课上针对课后导学问题按小组进行PPT汇报和讨论(Zoom直播，录屏)；(7)课后测试：授课结束后在Canvas平台上对4章内容进行综合测试；(8)课后拓展：将录屏和文献等扩展资料发布在Canvas平台，保证教学的延续性。实施的顺序为第一次课前导学、测试、反馈，课中讲授、讨论并录屏，课后导学、小组自学、上传第一次课的PPT和录屏；第二次课前导学、测试和反馈，课中成果展示、讲授、讨论并录屏，课后导学、小组自学、上传第一次课的扩展资料、第二次课的PPT和录屏，八步导学循环进行，课程结束后进行课后综合测试。课前的导学问题为理解和记忆性知识，如什么是干细胞。课后的导学问题为应用和分析性知识，如分析牙髓干细胞在口腔再生修复的应用前景。课前和课后测试均为选择题，包括5道单选题和5道多选题。

1.3 教学效果评价

通过成绩和问卷进行评价。成绩采用课前测试成绩、课后测试成绩和期末考试成绩。问卷调查采用五级分类，满意度=(非常满意+比较满意)/问卷总人数×100%。对自主管理能力、自主学习能力、学习的积极性、师生互动和生生互动进行分级评分。非常满意5分，比较满意4分，一般3分，不太满意2分，不满意1分。问卷通过问卷星发放，导学组共收回有效问卷41份，回收率96.62%(41/42)；非导学组共收回有效问卷47份，回收率100.00%(47/47)。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 导学组学生学习效果及满意度

比较导学组课前和课后测试成绩显示，课后平均成绩[(94.05±10.22)分]明显高于课前平均成绩[(73.32±13.08)分]，差异有统计学意义(P<0.05)；课后单选题[(47.83±3.28)分]和多选题[(46.21±7.96)分]平均成绩高于课前单选题[(42.00±4.46)分]和多选题[(31.31±10.30)分]平均成绩，差异有统计学意义(P<0.05)，特别是多选题平均成绩提高明显，见图1。对导学组的问卷显示，学生对导学法的教学效果和各个环节的满意度较高，均大于85.00%，见表1。

表1 学生对导学法的满意度评价(n=41)

a:P<0.05,与课前比较。图1 导学组课前和课后成绩比较

2.2 导学组线上教学与非导学组线下教学质量比较

对线上线下学生的课后测试和期末考试成绩进行统计分析显示，两组课后测试平均成绩均大于90分，导学组线上课后测试平均成绩[(94.05±10.22)分]略高于非导学组线下平均成绩[(92.18±11.04)分]，差异无统计学意义(P>0.05)；导学组线上[(78.00±7.98)分]和非导学组线下[(77.95±18.25)分]期末平均成绩接近80分，差异无统计学意义(P>0.05)，见图2。

图2 导学组线上和非导学组线下成绩比较

2.3 导学法对学生学习能力的影响

为了进一步探究导学法对学生学习能力的影响，对两组学生进行了问卷分析，分级评分结果显示，导学组在学生的自我管理和自主学习能力方面优于非导学组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。学生认为，线上教学比较考验学习自主性和适应能力，导学法提供了学习路径，引导学生一步步完成学习任务，缓解了学生的焦虑情绪，特别是对自控力差和缺乏自主学习能力的同学帮助很大。但是，在师生互动和生生互动方面，非导学组优于导学组，差异均有统计学意义(P<0.05)。学生反馈，线上教学学生的参与度不是很高，课堂的学习氛围不如线下，线下上课更有激情。

表2 导学法对学生能力的影响分)

3 讨 论

线上教学效果受教学路径、学生的自控力、互动策略、学习动机等多种因素影响[3-4]。SUBRAMANIAN等[5]研究发现，丰富的反馈、引导及任务驱动可以提高在线教学质量。PBL始于1969年，由加拿大麦克马斯特大学首创，其强调自主学习、发现问题和解决问题，促进学生培养终身学习能力[6]；翻转课堂起源于美国林地公园高中，其通过变革课堂，扩展了学习空间，促进深度学习和个性化学习[7]；TBL由MICHAELSEN等于2002年正式提出，其侧重于师生和生生之间的互动，强调团队合作[8]。与传统的灌输式讲授(lecture based learning，LBL)法不同，这些教学模式能调动学生的主观能动性，提高自主学习、发现问题和解决问题的能力。八步导学法融合PBL、TBL和翻转课堂的理念，以问题为先导，进行线上翻转，通过反馈、测试、小组讨论和成果展示的策略，促进学生自主学习，提高学习效果，保证线上教学的质量。研究显示，导学组课后测试平均成绩[(94.05±10.22)分]明显高于课前[(73.32±13.08)分]，且略高于非导学组[(92.18±11.04)分]；期末考试成绩[(78.00±7.98)分]与非导学组[(77.95±18.25)分]无明显差异。问卷显示，导学组在自主学习和自我管理能力方面明显优于线下非导学组。学生认为线上教学比较考验学习自主性和适应能力，导学法提供了学习路径，引导学生一步步完成学习任务，缓解了学生的焦虑情绪，特别是对自控力差和缺乏自主学习能力的同学帮助很大。

互动式教学强调学生之间、师生之间的互动和交流，通过互动加深对知识的理解和内化。互动式教学可以通过课堂案例教学(case-based learning，CBL)、TBL、提问式教学、对谈式教学等方式实现[9]。八步导学法设计了问题导学、测试、反馈和TBL等活动，但是由于网络教学的局限性，线上教学在互动方面仍不如线下教学。问卷显示，学生对导学组师生互动和生生互动方面的评价较低。学生指出线上教学学生的参与度不是很高，课堂的学习氛围不如线下，还是线下上课更有激情。与本研究结果相似，有学者认为线上教学在某些方面不如线下教学，特别是在交互式知识的构建方面[4，10]。

针对教学过程中教师和同伴对学习过程的影响，LAURILLARD[11]提出了“学习的对话框架”，认为在教学过程中学生是在教师沟通、示范和实践循环，同伴沟通和示范循环的不断迭代中进行学习和实践。基于这个理论模型，作者认为在今后线上教学过程中，可以借鉴“学习的对话框架”设计教学活动，为学生提供表达的机会，并进一步运用合适的技术工具保证每位学生的参与度，提高学生的学习体验，以解决线上教学互动不足的问题。如利用雨课堂的实时答题和弹幕互动功能设计提问、复述和解释等任务；在重难点讲解过程中增加习题和案例分析，以促进教师沟通、示范和实践循环；选择合适的讨论话题，引入反思和总结等活动；设计小组活动并提供展示的机会等举措，以促进同伴沟通和示范循环。

综上所述，八步导学法在疫情期间保证了线上教学的质量，提高了学生自主学习能力和自我管理能力。鉴于线上教学的局限性，疫情后可开展线上线下混合式教学，线上学生自学，线下进行提问式教学和CBL等互动式教学。