高校細胞生物學翻轉課堂的教學探究

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　　【摘 要】細胞生物學是一門發展迅猛的生命科學基礎學科，是現代生命科學的前沿學科。為了提升課堂教學效率，并培養創新型人才，翻轉課堂的運用顯得尤為重要。通過翻轉課堂教學，培養學生的主觀能動性，促進學生對微觀抽象知識的理解，建立學生對科學研究的濃厚興趣和創新精神。
　　【關鍵詞】高等教育;細胞生物學;翻轉課堂
　　【中圖分類號】G642       【文獻標識碼】A
　　【文章編號】2095-3089（2019）15-0018-01
　　一、高等教育翻轉課堂教學的重要性
　　翻轉課堂（Flipped Classroom）教學法，是指教學中重新調整課堂內外的時間，將課堂上和課堂下的功能翻轉。在課前，學生需要通過閱讀教材或觀看慕課、微課等視頻材料自主學習課程內容[1]。課堂上，學生帶著問題和目標參與討論或完成應用練習，教師則采用講授法和協作法來滿足學生的需要和促成他們的個性化學習，其目標是為了讓學生通過實踐獲得更真實的學習。在這種教學模式下，老師默認學生對課程內容已經具備一定了解，無需再事無巨細地從頭講解課程內容，而是主要澄清易混淆的概念，解答學生的問題，啟發課堂討論，應用所學內容（尤其細胞生物學內容既微觀又抽象），引導學生進行深度思考，還可進行一些應用練習或測試來鞏固、加深或延伸相關知識[2]。而學生作為吸收知識的主體，通過積極主動地按自己的進度學習，獨立思考，發現問題并研究解決問題，甚至可以按照自己的興趣和能力挖掘得更深，拓展得更廣，使學習參與度更強，同時也促進了自身學習的自主性和主動性，培養了積極的學習觀。
　　目前，大部分大學專業必修課程內容都超出了課時。以《細胞生物學》為例，通用教材翟中和《細胞生物學》第四版共十七章，涵蓋細胞生物學研究的內容和現狀、細胞生物學研究方法、細胞的結構與功能、細胞信號轉導、細胞周期、細胞分化、衰老和死亡以及細胞的社會聯系等內容。課程安排一般是48課時理論和8次實驗課，要利用有限的課時和資源，使學生既保持興趣又全然掌握細胞生物學教學內容難度較大。按照傳統講授教學方式，通常選擇重點和難點進行教學，相對簡單以及與其他學科重合的內容可讓學生自行學習，但自學效果因人而異。如果利用翻轉課堂進行教學，讓學生課下先行自學，對于他們難以理解的生物學過程，帶著問題回到課堂，進行討論和答疑，并設計一些練習加以應用。通過這種教學方式，學生對微觀和抽象的課程內容將會更好的消化吸收。雖然占用了學生課余時間，但是效果好的話可大大縮短復習時間，主動性強的學生在這個過程中會自己查閱資料，提升對科研的興趣，提前接觸科研。
　　二、細胞生物學課程及教材分析
　　細胞生物學是高等院校生命科學各專業一門重要的基礎課程，是生命科學的樞紐學科和前沿學科。細胞生物學發展迅猛，隨著CRISPR/Cas9、基因編輯和免疫療法等熱點出現，每年有數以萬計的新成果發表[3]。這為教師在教學過程中增加了話題和興趣點，同時也要求教師緊跟時代步伐，及時補充最新科研成果，力求授課內容新穎，又不能過于占用課時。
　　翟中和版《細胞生物學》二十年磨一劍，從1995年第一版的發行，到目前的第四版，教材更新了許多科研背景和研究思路，目的在于培養學生的科學邏輯，讓學生知其然也能知其所以然[4]?！都毎飳W》第四版讀起來通俗易懂，非常有邏輯和層次。教材開篇先介紹并強調了細胞生物學作為基礎學科和前沿交叉學科的重要地位，并介紹了細胞生物學常用的研究方法，這些方法適合解決什么科學問題。隨后詳細闡述了細胞通過哪些結構和功能維持機體正常工作，并通過細胞周期和分裂進行增殖，細胞經歷分化、發育、衰老最終走向死亡。
　　教材閱讀起來非常有層次和邏輯，適合學生自學。
　　三、高等教育細胞生物學翻轉課堂教學策略
　　細胞生物學概括起來可以分為三個部分：細胞的結構與功能、細胞信號轉導以及細胞的能量產生與轉移，并非全部章節都使用翻轉課堂教學法[4]。在正式介紹細胞結構之前，對于前兩章細胞生物學的介紹，內容簡單有故事性，主要通過講授法跟學生建立良好的教學關系，令學生對細胞生物學產生興趣。第三章細胞生物學的研究方法，對于沒有實踐經驗的學生來說會比較抽象，但是這部分內容非常實用，在后續章節中也多有涉及，是細胞生物學不可或缺的部分。需要利用多種教學方法幫助學生理解實驗原理和技術應用。對于細胞的結構與功能，通過中學生物課程的學習，學生腦海中已經有一個大致輪廓。因此，細胞質膜、線粒體和葉綠體、細胞質基質和內膜系統這三章完全可以讓學生通過自主學習先行了解，對自己不理解的問題重點記錄，主觀能動性強的學生甚至會自己查資料解決問題。課堂上，教師對學生提出的問題解惑答疑，分層教學，并通過一些應用實例和練習來鞏固知識。這部分內容恰好處于授課計劃前半部分，翻轉課堂有助于學生培養學習的自主性，養成良好的學習習慣，對后面晦澀復雜章節的學習起到了積極作用。細胞信號轉導既是重點也是難點。對于各種微觀又抽象的生物學過程，更多的是教師的講授和學生的死記硬背，這時候加以科學前沿和應用練習的延伸將有助于學生理解和記憶。細胞的能量產生與轉移涉及到部分生物化學與分子生物學內容的交叉重疊，但側重點不同，可利用翻轉課堂讓學生自行學習。課堂上，利用智慧教室和虛擬仿真等資源，通過大量的應用練習幫助學生消化知識，領悟與其他交叉學科的不同之處。
　　綜上所述，翻轉課堂應用于高校細胞生物學教學中，是一種比較靈活的教學方式，能夠鼓勵學生自主學習，調動學生的主觀能動性，促進學生自我管理，也提升了教師的課堂教學效率。翻轉課堂能提高學生的學習興趣，便于學生理解微觀抽象的細胞生物理論，并引導學生進行知識點的復習和鞏固，使翻轉課堂模式更好的為高等教育細胞生物學教學作出貢獻。
　　參考文獻
　　[1]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究[J].遠程教育雜志，2012，30（4）：46-51.
　　[2]孟盈，孟然，彭智邦.翻轉課堂的細胞生物學實驗教學設計與改革[J].教育現代化，2018，v.5（25）：58-59.
　　[3]李文強.關于高校細胞生物學教學的幾點思考[J].教育教學論壇，2016（32）：210-211.
　　[4]翟中和.我對寫《細胞生物學》教材的一些想法[J].高校生物學教學研究，2013，3（1）：3-3.
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