胡 欣，周國利，王春明

（聊城大學 生命科學學院，山東 聊城 252000）

注意力是指人的心理活動指向和集中于某種事物的能力，也是人的視覺、聽覺及觸覺等信息通道對客觀事物的關(guān)注能力。在課堂上，注意力是學生發(fā)揮其記憶力、觀察力、思維力及想象力的前提和基礎(chǔ)，課堂注意力的高低決定了學生接收和吸收課堂講授內(nèi)容的效率，也決定了學習效果［1］。

為了提高學生的課堂注意力、課堂積極性及課堂參與度，許多教師在翻轉(zhuǎn)課堂、問題學習及團隊學習等教學模式上進行了積極探索，并取得了良好成效。這些教學模式和傳統(tǒng)點名式提問都受到了聽課人數(shù)的限制，適用于小班化教學［2］。

近年來，清華大學和學堂在線共同推出的新型智慧教學解決方案——雨課堂，具有點名、應(yīng)答、投票、課堂測驗及課后總結(jié)等功能。將雨課堂與現(xiàn)有教學模式相結(jié)合，可有效提升學生的課堂注意力和學習效果［3-4］。

筆者在“基因工程”教學中，根據(jù)注意力隨時間的變化規(guī)律，提出了區(qū)塊化教學設(shè)計三原則，重構(gòu)每節(jié)課內(nèi)容，開展區(qū)塊化教學，借助雨課堂實施教學過程有效控制，調(diào)動學生參與課堂教學的積極性，取得了良好效果。

一、區(qū)塊化教學設(shè)計三原則

（一）合理劃分教學時長

學習心理學研究表明，學生在完整一節(jié)課中注意力水平呈起伏變化，對多數(shù)學生而言，開始上課后和下課前一段時間是注意力的兩個高峰期［5］。以總教學時長為50分鐘一節(jié)課為例，根據(jù)注意力水平的起伏變化，可將一節(jié)課時長分為三個區(qū)：集中區(qū)、分散區(qū)和回升區(qū)。在上課剛開始時，學生對所學內(nèi)容充滿好奇和期待，大腦皮層的有關(guān)區(qū)域形成優(yōu)勢興奮中心，注意力高度集中，這就是注意力集中區(qū)，時間大約持續(xù)8分鐘。學生處于這時段，就會認真聽講，學習任務(wù)可高效完成。隨著時間的推進，學生對所學內(nèi)容的好奇和期待逐漸淡化，聽課注意力渙散，這就是注意力分散區(qū)，時間大約持續(xù)20分鐘。在這時段，學生接收信息能力變?nèi)?，?dǎo)致學習任務(wù)低效。下課前20分鐘左右的時段，學生注意力回升，這就是注意力回升區(qū)。這時，學生逐漸回到活躍思維狀態(tài)，學習效率逐步提升。

上述分析是筆者開展區(qū)塊化教學、實施教學過程控制的重要啟示。在教學中的有效辦法就是重構(gòu)每節(jié)課的教學內(nèi)容，將教學內(nèi)容劃分為4～5個教學區(qū)塊進行講授，每個區(qū)塊的教學內(nèi)容由1個或多個主題關(guān)聯(lián)，每個區(qū)塊的講課時長大約10分鐘，一般不超過15分鐘。實施區(qū)塊化教學的目的就是將50分鐘教學時長劃分為多個教學區(qū)塊，將每個區(qū)塊盡可能轉(zhuǎn)化為注意力集中區(qū)，使其提高學生的學習效果。

（二）適當設(shè)計區(qū)塊內(nèi)認知負荷量

研究表明，注意力與刺激（刺激也被稱作激活或驅(qū)動力）之間的關(guān)系可以形象地描述為一個倒U形曲線，倒U形曲線的頂端，也就是曲線的中心部分，代表注意力的最高點（峰值）［6］。在這個峰值之前，注意力隨著刺激強度的增加而增加，逐漸達到最高點，過了最高點后，注意力反而隨刺激強度的增加而回低。

上述研究結(jié)果啟示我們，在實施區(qū)塊化教學過程中，每個區(qū)塊時長內(nèi)的教學任務(wù)應(yīng)適當設(shè)計，教學容量大小應(yīng)適中。安排區(qū)塊時長內(nèi)的認知負荷量時，應(yīng)考慮兩方面因素：一是教學大綱的要求；二是學生的接受能力。區(qū)塊內(nèi)教學內(nèi)容既不要太輕，也不能太重，思維負荷量要適度。

（三）適當設(shè)計區(qū)塊間的有效銜接

對學生來說，50分鐘的課堂是學習的重要陣地，如何集中和保持注意力而不是過度興奮或不充分利用課堂時間，離不開教師對課堂的精心設(shè)計［7］。教師不僅要對教學任務(wù)進行分析，合理規(guī)劃各區(qū)塊時長內(nèi)的教學容量，還要及時識別和管理學生的學習狀態(tài)。

在區(qū)塊化教學過程中，教學要通過主題的變換從一項任務(wù)轉(zhuǎn)向另一項任務(wù)，相鄰區(qū)塊內(nèi)教學任務(wù)的設(shè)計要做到相互連接、轉(zhuǎn)換自然。在教學中常采用的有效方法是區(qū)塊間不設(shè)休息間斷時間，而是通過區(qū)塊總結(jié)和測試等設(shè)問互動環(huán)節(jié)進行區(qū)隔。當然，區(qū)塊間的設(shè)問互動對學生的刺激強度要適中，刺激強度不能太大，持續(xù)時間也不宜太長，設(shè)問的問題總數(shù)、問題難度及問題間隔都應(yīng)適當。

二、區(qū)塊化教學的實施過程

（一）課堂教學過程控制方案的設(shè)計

在“基因工程”教學中，筆者嘗試了將時長為50分鐘的一節(jié)課劃分為5個教學區(qū)塊的方案，見圖1。

圖1 區(qū)塊化課堂教學過程設(shè)計方案

上述方案中的第1和第5教學區(qū)塊時長設(shè)置為9分鐘，相對于其他區(qū)塊來說教學時長較長，源于課堂開始時注意力集中、在課堂結(jié)束之前注意力回升的特征。第4教學區(qū)塊時長設(shè)置為8分鐘，也是基于學生注意力正在逐步回升的考慮。學生在課堂上存在20分鐘左右的注意力分散區(qū)，發(fā)生在上課后的10分鐘左右，為此，第2和第3教學區(qū)塊時長設(shè)置為7分鐘，將分散區(qū)劃分為時長較短的2個教學區(qū)塊，既考慮到區(qū)塊教學任務(wù)量適當，學生易于接受，又考慮到不同區(qū)塊間教學主題的轉(zhuǎn)換可能更多地刺激學生主動思考。

設(shè)問互動及時間分配也是基于學生注意力隨時間變化的特征進行設(shè)計的。第1教學區(qū)塊9分鐘結(jié)束后，安排3分鐘設(shè)問互動，目的是避免學生上課10分鐘后注意力低下。第2和第3教學區(qū)塊時長7分鐘，相對較短，而且通過第2和第3教學區(qū)塊間的2分鐘設(shè)問互動以期改善聽課效果。在注意力回升區(qū)，教學區(qū)塊時長逐漸增長（第3、第4教學區(qū)塊時長分別為7分鐘和8分鐘），在第3和第4教學區(qū)塊間、第4和第5教學區(qū)塊間均設(shè)置了1分鐘的區(qū)隔，教師可適當豐富互動形式，適當安排互動內(nèi)容，激活學生的注意力。在課程結(jié)束前設(shè)計了3分鐘的設(shè)問互動時段，目的是便于教師視具體情況安排，既可以設(shè)計討論或練習等內(nèi)容，也可以總結(jié)本節(jié)課的重點教學內(nèi)容。

（二）課程教學進程控制方案的設(shè)計

采用上述設(shè)問互動方案原則上可以提高學生在單節(jié)課中的注意力和學習效果，但是學生掌握的知識會隨時間演進逐漸被遺忘。為了提高學生的學習效果，在整門課程的學習中教師還應(yīng)適當設(shè)置教學進程控制方案，不斷強化學生的記憶。

“基因工程”為生物工程專業(yè)的專業(yè)課程，48學時，一般按每周4學時、每周2次授課安排教學，計劃講授12周。1學時為50分鐘，稱1小節(jié)，2學時為100分鐘，稱1大節(jié)（由兩小節(jié)課組成，兩小節(jié)課間休息10分鐘），一周內(nèi)兩大節(jié)間隔為2～4天，授課時間持續(xù)3個月。

為了提高學生的學習效果，根據(jù)記憶力與時間的關(guān)系，筆者設(shè)計了以下課程測試方案（見表1），并將其嵌入教學進程，以期進一步提高教學效果。

表1 課程教學進程測試方案

上述方案由三種形式的測試組成，第一種測試稱為節(jié)測，測試本大節(jié)教學內(nèi)容，安排在每一大節(jié)的第2個小節(jié)結(jié)束前進行；第二種測試稱為周測，測試上周教學內(nèi)容，自第二周開始安排在每周第1大節(jié)的第1小節(jié)結(jié)束前進行；第三種測試稱為月測，測試上月教學內(nèi)容，安排在第4、8、12周的第2大節(jié)的第2小節(jié)結(jié)束前進行。上述三種測試一般安排在相應(yīng)小節(jié)的第5教學區(qū)塊和課堂教學結(jié)束前設(shè)問互動階段進行（共12分鐘），節(jié)測、月測重疊時，以月測為主。測試內(nèi)容采用單選題、多選題和判斷題的形式，易于通過雨課堂自動批卷功能來實現(xiàn)。

三、區(qū)塊化教學實施效果分析

（一）學生對區(qū)塊化教學改革的綜合評價

79.0%的學生認為使用雨課堂回答問題非常方便，課堂聽課注意力明顯提高，75.0%的學生感到基于雨課堂的月測試明顯加深了對前期學過知識的記憶，學生認可度總體較高，“基因工程”課程實施的區(qū)塊化教學方案總體達到了預(yù)期效果，可為同類課程提供借鑒。4.2%的學生認為基于雨課堂的問題數(shù)量及提問時間不合理，8.3%的學生認為基于雨課堂的月測試沒有加深其對前期學過知識的記憶，這說明基于雨課堂實施的區(qū)塊化教學過程控制方案要根據(jù)學生的知識結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化，在推廣到其他課程時，也要根據(jù)其他課程的特點來設(shè)計。

（二）區(qū)塊化教學改革的有效度檢驗

聊城大學生命科學學院2018級生物工程專業(yè)實驗班級和對照班級的“基因工程”課程學期末測驗結(jié)果見表2。

表2 實驗班級和對照班級“基因工程”測驗結(jié)果

計算檢驗統(tǒng)計量Z：

通過雙側(cè)檢驗，Z=1.9857＞1.96=Z0.05，p＜0.05。

上述結(jié)果說明，實驗班級與對照班級學期末平均成績差異顯著，充分表明通過實施教學過程控制，調(diào)動學生參與課堂教學的積極性，提高學生課堂注意力，對學生成績幫助具有顯著效果。

（三）實施教學過程控制對學生的幫助程度分析

圖2以實驗班級和對照班級為縱坐標，以學期末統(tǒng)一測試平均成績?yōu)闄M坐標。

圖2 實驗班級與對照班級平均成績對照圖

可以看出，實驗班級比對照班級的平均成績要高，同時實驗班級女生的平均成績比對照班級女生的平均成績增長明顯，而男生的平均成績沒有明顯差別。通過以下幾個方面得知上述結(jié)果。首先，通過雨課堂實施教學過程控制總體促進了學生的學習效果。其次，本文基于雨課堂實施的教學過程控制，目的在于主動調(diào)動學生參與課堂教學的積極性，相比男生，女生更愿意參與到課堂互動中來。這一方面反映了男生和女生存在的認知方式差異；另一方面也與大學男生學習的主動性和努力程度有關(guān)。

四、關(guān)于實施課堂教學過程控制的進一步思考

對比實驗班級和對照班級的學習成績，總體上看我們實施的課堂教學控制方案對提高學習效果有很大幫助，女生學習成績的提高比男生更顯著。同時，需要進一步完善教學過程控制方案以同時適合男生和女生的認知特點，嵌入各區(qū)塊間互動設(shè)問方案中的應(yīng)答題目的效度和信度問題等需要研究，實施教學過程控制后更需要對學生進行形成性評價等。另外，教師在課堂上的教學專注力也隨時間發(fā)生變化，如何實現(xiàn)課堂教與學活動的和諧共振，使得教師教學專注力與學生注意力有效匹配，都需要進行深入研究。