駱 樂， 徐 鑫， 紀(jì) 永， 金銀根

(揚(yáng)州大學(xué) 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 揚(yáng)州 225009)

植物學(xué)是高等院校生命科學(xué)類專業(yè)的核心課程，也是這類專業(yè)學(xué)生最初接觸到的一門基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程。因此開展好這門課程，將會對學(xué)生后續(xù)植物生理學(xué)等課程的學(xué)習(xí)，以及各方面能力的培養(yǎng)有關(guān)鍵的影響。植物學(xué)課程教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力、分析與解決問題能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力為重點(diǎn)，注重學(xué)習(xí)過程，強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識的建構(gòu)、能力的形成和人格的完善[1-2]。

翻轉(zhuǎn)課堂(Flipped Classroom 或Inverted Classroom)最早由教育學(xué)者薩爾曼·汗創(chuàng)造性地提出。目前，該教學(xué)方法和理念日益得到教育工作者的認(rèn)可[3]。它是指借助現(xiàn)代教育技術(shù)手段預(yù)先錄制授課視頻來取代傳統(tǒng)的課堂知識講授，并網(wǎng)絡(luò)共享資源課程，要求學(xué)生課前自主觀看學(xué)習(xí)，在課堂上集中解決學(xué)生的疑問，實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化的一種教學(xué)形態(tài)[4]。翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)自主性、針對性教學(xué)理念，教師從“知識傳遞者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)指導(dǎo)者”，學(xué)生由被動的“觀眾”轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥摹把輪T”，教學(xué)活動成了學(xué)生提出問題、解決問題、合作學(xué)習(xí)的過程，教師和學(xué)生之間的互動明顯加強(qiáng)，學(xué)生的積極主動性得到激發(fā)[5-6]。應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行植物學(xué)教學(xué)，能夠引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用探索未知的方法去構(gòu)建知識，更好地訓(xùn)練學(xué)生的自主探究、創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力[7]。

本文以不同生境下水花生的形態(tài)結(jié)構(gòu)功能與環(huán)境的統(tǒng)一性為例，通過預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備、分組與選題、討論與分工、實(shí)驗(yàn)與探究、匯報(bào)與交流、展示與互動、評價(jià)與反思等環(huán)節(jié)，探討如何在翻轉(zhuǎn)課堂模式下開展被子植物形態(tài)結(jié)構(gòu)知識的教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究、合作學(xué)習(xí)和自主構(gòu)建植物學(xué)知識體系的能力。

1 預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備

教師將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(含PPT)發(fā)給學(xué)生，或上傳到網(wǎng)上讓學(xué)生自行下載學(xué)習(xí)；將與實(shí)驗(yàn)技術(shù)相關(guān)的內(nèi)容制作成相應(yīng)的視頻，如“顯微鏡的構(gòu)造與使用”“徒手切片的制作”“臨時(shí)裝片的制作”等視頻上傳到相應(yīng)教學(xué)網(wǎng)站上，或提供網(wǎng)上現(xiàn)有的開放教育資源，布置學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，同時(shí)完成網(wǎng)上相關(guān)的隨堂測驗(yàn)、提問和專題討論。提醒學(xué)生將學(xué)習(xí)過程遇到的疑問記錄下來，以便后期通過實(shí)驗(yàn)、交流等途徑解決。通過課前的學(xué)習(xí)，學(xué)生對相應(yīng)的理論知識和實(shí)驗(yàn)技術(shù)初步熟悉掌握，為后期學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2 分組與選題

根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)、興趣愛好和合作學(xué)習(xí)的便利性，對學(xué)生進(jìn)行分組。每組5人或6人為宜，分別推(自)薦正副組長各一名，配備植物形態(tài)解剖學(xué)知識較為扎實(shí)的研究生和教師各一人進(jìn)行指導(dǎo)。教師將相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容、要求告知學(xué)生，指導(dǎo)學(xué)生如何利用教學(xué)參考書、網(wǎng)上教學(xué)平臺和互動教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)做好準(zhǔn)備。

不同生境下的水花生，可以考慮水生和陸生環(huán)境、陰生和陽生環(huán)境等，形態(tài)結(jié)構(gòu)功能的比較分別從根、莖、葉幾部分展開?？稍O(shè)計(jì)成兩個(gè)研究課題：即“水生和陸生環(huán)境下水花生根、莖、葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)功能與環(huán)境的統(tǒng)一性”“陰生和陽生環(huán)境下水花生根、莖、葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)功能與環(huán)境的統(tǒng)一性”。

3 討論與分工

以第一個(gè)研究課題為例，分別選取水生(包括沉水和挺水環(huán)境)和陸生(包括地上和地下部分)環(huán)境中的典型水花生。

小組成員結(jié)合已有知識，參考實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，列出具體的研究內(nèi)容。注意提醒學(xué)生，觀察研究要由表及里，由宏觀到微觀，從形態(tài)和結(jié)構(gòu)兩部分進(jìn)行觀察。形態(tài)結(jié)構(gòu)比較上，根主要比較沉水和地下部分，葉主要比較氣生、近水面部分、地上、近地面部分。微觀結(jié)構(gòu)方面，根與莖要分別從表皮、皮層和維管柱3部分觀察比較。葉從表皮、葉肉、葉脈幾部分進(jìn)行觀察?？偨Y(jié)歸納如下表(表1、2)。明確研究內(nèi)容后，小組成員根據(jù)表中所列項(xiàng)目進(jìn)行分工協(xié)作。

表1 不同生境下水花生形態(tài)指標(biāo)觀察

4 實(shí)驗(yàn)與探究

實(shí)驗(yàn)課前，任課教師對研究生和指導(dǎo)老師進(jìn)行短期培訓(xùn)，課堂上對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)簡要說明，就可以讓學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)了。學(xué)生有疑問之處可以請教研究生或指導(dǎo)老師。任課老師掌控全局，從講臺上的顯微互動教學(xué)系統(tǒng)中可以觀看到所有學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。對某位學(xué)生拍攝較好或具有代表性的圖像，可以通過互動教學(xué)系統(tǒng)，將其電腦上的圖像展現(xiàn)在講臺大屏幕上著重講解，也可將這些圖像保存，作為日后授課的范例。

同時(shí)，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中結(jié)合宏觀與微觀觀察，思考植物各部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與環(huán)境的聯(lián)系點(diǎn)，不斷樹立結(jié)構(gòu)功能與環(huán)境相統(tǒng)一的思想。對部分沒有完成實(shí)驗(yàn)或課后想繼續(xù)進(jìn)行探究的學(xué)生，學(xué)院也可適當(dāng)提供相應(yīng)的開放實(shí)驗(yàn)室。

5 匯報(bào)與交流

組內(nèi)交流主要在于展示學(xué)習(xí)成果，進(jìn)一步答疑解惑，加強(qiáng)認(rèn)知。每個(gè)同學(xué)將成果以PPT的形式上臺匯報(bào)，并進(jìn)行小組內(nèi)互評，指導(dǎo)老師作相應(yīng)點(diǎn)評，指出不足，從PPT的制作效果(背景、布局、文字、選圖等)、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)圖像的清晰度及是否有代表性、圖像各部分標(biāo)注是否正確、圖片選擇是否有代表性、學(xué)生演講的語速神態(tài)、語言表達(dá)能力與效果、與師生互動情況等方面提出修改意見[3]。小組成員在各自老師的指導(dǎo)下進(jìn)一步完善PPT并上交，同時(shí)推薦組內(nèi)最佳代表。

表2 不同生境下水花生顯微結(jié)構(gòu)觀察

皮組織系統(tǒng)包括：分枝數(shù)、附屬物、細(xì)胞大小、厚度、層數(shù)。 基本組織系統(tǒng)包括：外皮層，皮層薄壁細(xì)胞所占比例，胞間隙大小，有無通氣組織及通氣組織大小，貯藏物情況，內(nèi)皮層，厚角組織發(fā)達(dá)程度、細(xì)胞層數(shù)、葉綠體數(shù)目，柵欄組織厚度、層數(shù)、緊密程度，海綿組織細(xì)胞大小、胞間隙、葉綠體。 維管組織系統(tǒng)包括：維管束橫斷面面積大小，維管柱鞘，木質(zhì)部中導(dǎo)管數(shù)目、管腔大小，韌皮部中篩管數(shù)目、管腔大小，薄壁組織，厚角組織，束中、束間形成層有無及發(fā)育情況，有無次生結(jié)構(gòu)及發(fā)育情況、有無髓腔及所占比例大小

表3揚(yáng)州大學(xué)生物學(xué)類課程反轉(zhuǎn)課堂教學(xué)學(xué)生組內(nèi)(間)評價(jià)量表[8]

Table 3 Evaluation scale of the Flipped Classroom of biology courses in student groups in Yangzhou University

一級指標(biāo)First level indexes教學(xué)準(zhǔn)備(10分)教學(xué)內(nèi)容(20分)教學(xué)過程(30分)教學(xué)效果(25分)教學(xué)態(tài)度(15分)二級指標(biāo)Secondary indexes備課授課計(jì)劃重難點(diǎn)時(shí)間分配完整性導(dǎo)入新課講授新課課堂互動教學(xué)方法課堂小結(jié)作業(yè)布置語言表達(dá)邏輯性板書學(xué)生反饋課堂動態(tài)態(tài)度端正課堂儀表指標(biāo)內(nèi)容Index contents1.以能力培養(yǎng)為核心,實(shí)施素質(zhì)教育、教學(xué)目標(biāo)明確2.根據(jù)課程所屬特點(diǎn),有效整合教學(xué)內(nèi)容、資源和方法1.授課計(jì)劃規(guī)范完整,設(shè)計(jì)科學(xué)合理,內(nèi)容安排適中2.根據(jù)所講內(nèi)容特點(diǎn),重難點(diǎn)明確突出、分解合理3.有效把控講課各環(huán)節(jié),時(shí)間分配合理,節(jié)奏控制得當(dāng)4.教學(xué)內(nèi)容完整,有條理性1.課程導(dǎo)入承上啟下,自然合理,引起注意,激發(fā)興趣,明確學(xué)習(xí)目的并建立知識聯(lián)系2.表達(dá)流暢,重點(diǎn)突出,詳略得當(dāng),嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)3.互動自然、時(shí)機(jī)得當(dāng),導(dǎo)向明確,方式靈活,具啟發(fā)性,參與率高4.教學(xué)方法靈活有效,圖片等材料選擇恰當(dāng)、特征明晰5.小結(jié)及時(shí),突出重難點(diǎn);表達(dá)準(zhǔn)確、易懂,效果好6.合理布置作業(yè),能溫故知新,并拓展閱讀,促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)1.普通話標(biāo)準(zhǔn)清晰,音量、語速、停頓適當(dāng),用詞規(guī)范、準(zhǔn)確、科學(xué),學(xué)名書寫正確2.邏輯性強(qiáng),條理清晰,深入淺出,易于理解新知識3.板書工整得當(dāng),字跡清晰,有條理性,重點(diǎn)突出,層次分明4.重難點(diǎn)理解透徹,反饋良好5.課堂氣氛活潑,適當(dāng)互動1.態(tài)度端正,具有自信,精心準(zhǔn)備;積極參與教學(xué)活動2.儀表整潔得體、舉止文明分值Value55555555555555555105得分 Score123456總分100

6 展示與互動

每個(gè)小組選出一名代表，在課堂上上臺展示。講課過程中“小老師”可以向同學(xué)或老師提出問題，與大家互動，有疑問之處也可當(dāng)場向大家提出，集思廣益；聽課學(xué)生或老師也可以向“小老師”提出問題。講課結(jié)束后，組內(nèi)和組間交流，進(jìn)行自評、組內(nèi)互評和組間互評。最后任課教師對每組講解的情況進(jìn)行逐一點(diǎn)評，提出改進(jìn)意見。

7 評價(jià)與反思

教學(xué)評價(jià)包括組內(nèi)評價(jià)、組間評價(jià)和教師評價(jià)。具體從教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)效果、教學(xué)態(tài)度幾方面進(jìn)行(參見表3)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合評分，包括小組評分(20%)、大組評分(35%)、教師評分(25%)和PPT制作得分(20%)。小組評分中，自評和互評各占5%，指導(dǎo)教師評分占10%。

作為實(shí)施差異化和個(gè)性化教學(xué)的一種手段，翻轉(zhuǎn)課堂帶來了教育理念和教學(xué)思維的重構(gòu)[9]，有助于提升學(xué)生多方面素質(zhì)：1)學(xué)習(xí)與探究能力。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)過程不是由教師向?qū)W生單向傳遞知識，而是學(xué)生在原有知識經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上主動建構(gòu)新知識經(jīng)驗(yàn)的過程[10]。翻轉(zhuǎn)課堂將知識學(xué)習(xí)放在課前，課中帶著問題去探究，逐步構(gòu)建與完善知識網(wǎng)絡(luò)體系，在潛移默化中鍛煉與提升學(xué)習(xí)與探究能力；2)合作與交流能力。翻轉(zhuǎn)課堂強(qiáng)調(diào)師生、學(xué)生之間的互動，以及基于問題與資源的自主學(xué)習(xí)與協(xié)作探究，提高了學(xué)生的合作交流能力；3)獨(dú)立思維能力。翻轉(zhuǎn)課堂將更多的自主性留給學(xué)生，每個(gè)學(xué)生既是學(xué)習(xí)小組的一員又是獨(dú)立的個(gè)體，促使其積極、獨(dú)立思考。

同時(shí)，翻轉(zhuǎn)課堂也提出了新的要求與挑戰(zhàn)：1)實(shí)施課堂翻轉(zhuǎn)有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)很重要：教學(xué)視頻、課堂活動和學(xué)習(xí)環(huán)境[11]。這需要任課老師具備較為豐富的理論和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、較為新穎與開放的教育理念、全局的掌控能力等。同時(shí)也需要配備足夠具有扎實(shí)基礎(chǔ)的研究生和經(jīng)驗(yàn)較為豐富的指導(dǎo)老師參與進(jìn)來；2)配備有一定數(shù)量的互動多媒體實(shí)驗(yàn)室和齊全的軟硬件設(shè)施，有專業(yè)人員定期維護(hù)；3)有相應(yīng)的開放實(shí)驗(yàn)室，專門配備具有一定知識層次且責(zé)任心強(qiáng)的管理員進(jìn)行管理和維護(hù)，并制定嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室管理制度[12]。做好以上幾點(diǎn)，將有助于更好地開展植物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，進(jìn)一步促進(jìn)植物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)與提高。