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高校细胞生物学翻转课堂的教学探究

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  【摘 要】细胞生物学是一门发展迅猛的生命科学基础学科,是现代生命科学的前沿学科。为了提升课堂教学效率,并培养创新型人才,翻转课堂的运用显得尤为重要。通过翻转课堂教学,培养学生的主观能动性,促进学生对微观抽象知识的理解,建立学生对科学研究的浓厚兴趣和创新精神。
  【关键词】高等教育;细胞生物学;翻转课堂
  【中图分类号】G642       【文献标识码】A
  【文章编号】2095-3089(2019)15-0018-01
  一、高等教育翻转课堂教学的重要性
  翻转课堂(Flipped Classroom)教学法,是指教学中重新调整课堂内外的时间,将课堂上和课堂下的功能翻转。在课前,学生需要通过阅读教材或观看慕课、微课等视频材料自主学习课程内容[1]。课堂上,学生带着问题和目标参与讨论或完成应用练习,教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习,其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。在这种教学模式下,老师默认学生对课程内容已经具备一定了解,无需再事无巨细地从头讲解课程内容,而是主要澄清易混淆的概念,解答学生的问题,启发课堂讨论,应用所学内容(尤其细胞生物学内容既微观又抽象),引导学生进行深度思考,还可进行一些应用练习或测试来巩固、加深或延伸相关知识[2]。而学生作为吸收知识的主体,通过积极主动地按自己的进度学习,独立思考,发现问题并研究解决问题,甚至可以按照自己的兴趣和能力挖掘得更深,拓展得更广,使学习参与度更强,同时也促进了自身学习的自主性和主动性,培养了积极的学习观。
  目前,大部分大学专业必修课程内容都超出了课时。以《细胞生物学》为例,通用教材翟中和《细胞生物学》第四版共十七章,涵盖细胞生物学研究的内容和现状、细胞生物学研究方法、细胞的结构与功能、细胞信号转导、细胞周期、细胞分化、衰老和死亡以及细胞的社会联系等内容。课程安排一般是48课时理论和8次实验课,要利用有限的课时和资源,使学生既保持兴趣又全然掌握细胞生物学教学内容难度较大。按照传统讲授教学方式,通常选择重点和难点进行教学,相对简单以及与其他学科重合的内容可让学生自行学习,但自学效果因人而异。如果利用翻转课堂进行教学,让学生课下先行自學,对于他们难以理解的生物学过程,带着问题回到课堂,进行讨论和答疑,并设计一些练习加以应用。通过这种教学方式,学生对微观和抽象的课程内容将会更好的消化吸收。虽然占用了学生课余时间,但是效果好的话可大大缩短复习时间,主动性强的学生在这个过程中会自己查阅资料,提升对科研的兴趣,提前接触科研。
  二、细胞生物学课程及教材分析
  细胞生物学是高等院校生命科学各专业一门重要的基础课程,是生命科学的枢纽学科和前沿学科。细胞生物学发展迅猛,随着CRISPR/Cas9、基因编辑和免疫疗法等热点出现,每年有数以万计的新成果发表[3]。这为教师在教学过程中增加了话题和兴趣点,同时也要求教师紧跟时代步伐,及时补充最新科研成果,力求授课内容新颖,又不能过于占用课时。
  翟中和版《细胞生物学》二十年磨一剑,从1995年第一版的发行,到目前的第四版,教材更新了许多科研背景和研究思路,目的在于培养学生的科学逻辑,让学生知其然也能知其所以然[4]。《细胞生物学》第四版读起来通俗易懂,非常有逻辑和层次。教材开篇先介绍并强调了细胞生物学作为基础学科和前沿交叉学科的重要地位,并介绍了细胞生物学常用的研究方法,这些方法适合解决什么科学问题。随后详细阐述了细胞通过哪些结构和功能维持机体正常工作,并通过细胞周期和分裂进行增殖,细胞经历分化、发育、衰老最终走向死亡。
  教材阅读起来非常有层次和逻辑,适合学生自学。
  三、高等教育细胞生物学翻转课堂教学策略
  细胞生物学概括起来可以分为三个部分:细胞的结构与功能、细胞信号转导以及细胞的能量产生与转移,并非全部章节都使用翻转课堂教学法[4]。在正式介绍细胞结构之前,对于前两章细胞生物学的介绍,内容简单有故事性,主要通过讲授法跟学生建立良好的教学关系,令学生对细胞生物学产生兴趣。第三章细胞生物学的研究方法,对于没有实践经验的学生来说会比较抽象,但是这部分内容非常实用,在后续章节中也多有涉及,是细胞生物学不可或缺的部分。需要利用多种教学方法帮助学生理解实验原理和技术应用。对于细胞的结构与功能,通过中学生物课程的学习,学生脑海中已经有一个大致轮廓。因此,细胞质膜、线粒体和叶绿体、细胞质基质和内膜系统这三章完全可以让学生通过自主学习先行了解,对自己不理解的问题重点记录,主观能动性强的学生甚至会自己查资料解决问题。课堂上,教师对学生提出的问题解惑答疑,分层教学,并通过一些应用实例和练习来巩固知识。这部分内容恰好处于授课计划前半部分,翻转课堂有助于学生培养学习的自主性,养成良好的学习习惯,对后面晦涩复杂章节的学习起到了积极作用。细胞信号转导既是重点也是难点。对于各种微观又抽象的生物学过程,更多的是教师的讲授和学生的死记硬背,这时候加以科学前沿和应用练习的延伸将有助于学生理解和记忆。细胞的能量产生与转移涉及到部分生物化学与分子生物学内容的交叉重叠,但侧重点不同,可利用翻转课堂让学生自行学习。课堂上,利用智慧教室和虚拟仿真等资源,通过大量的应用练习帮助学生消化知识,领悟与其他交叉学科的不同之处。
  综上所述,翻转课堂应用于高校细胞生物学教学中,是一种比较灵活的教学方式,能够鼓励学生自主学习,调动学生的主观能动性,促进学生自我管理,也提升了教师的课堂教学效率。翻转课堂能提高学生的学习兴趣,便于学生理解微观抽象的细胞生物理论,并引导学生进行知识点的复习和巩固,使翻转课堂模式更好的为高等教育细胞生物学教学作出贡献。
  参考文献
  [1]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012,30(4):46-51.
  [2]孟盈,孟然,彭智邦.翻转课堂的细胞生物学实验教学设计与改革[J].教育现代化,2018,v.5(25):58-59.
  [3]李文强.关于高校细胞生物学教学的几点思考[J].教育教学论坛,2016(32):210-211.
  [4]翟中和.我对写《细胞生物学》教材的一些想法[J].高校生物学教学研究,2013,3(1):3-3.
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