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“互联网+”背景下植物生理学课程教学过程中的师生行为研究

2020-11-02林嘉敏胡博张盛春李玲

大学教育 2020年11期
关键词:课程教学自主学习互联网+

林嘉敏 胡博 张盛春 李玲

[摘 要]师生互动行为研究作为课堂教学质量研究的焦点,可以为教师进行教学反思和课堂设计提供依据。华南师范大学的植物生理学课程采用的是常规教学结合中国大学MOOC网络平台自主学习的混合教学模式。研究结果表明,讲授课中教师的语言行为比率高于学生语言行为比率,师生互动行为单一,教学内容影响着师生语言行为,不同的课堂类型师生行为比率存在差异,主题讨论课的学生语言行为高于讲授课,且教师更加注重培养学生的自主学习能力。

[关键词]师生行为;MOOC平台;植物生理学;课程教学;自主学习

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2020)11-0121-05

互联网的发展和广泛应用为课堂教学改革提供了新的技术手段,在校学生的学习方式多样化,不同学习方式的学习效果需要通过一定的量化指标来显示。课堂教学中师生互动直接影响并决定着教学活动,并最终决定教育质量。我们通过量化课堂教学中师生行为,期待为教师进行教学反思和课堂设计提供依据。师生行为是指在教学过程中师生围绕教学活动而形成的各种交互行为和相互影响,包括教师行为、学生行为、师生互动行为[1]。教师行为指教师的讲授、提问、指导等行为;学生行为指学生的听讲、提问、回答问题等行为;交互行为是基于技术的交互行为,即通过技术的介入更好地实现师生对话并使其产生学习感悟[2]。

有关课堂教学中的师生互动研究报道中,弗兰德斯互动行为分析系统(Flanders Interaction Analysis System,简称FIAS)由美国学者弗兰德斯(Ned Flanders)提出,用于评价课堂教学行为、进行教育研究的一种较为理想的工具[3]。它将课堂上的师生行为用数字进行编码,其中包含10种互动行为编码,一定程度上解决了课堂观察中量化与质性研究相结合的问题,得到广泛应用。但是FIAS系统还存在着编码的行为不够细化、系统的分类缺乏时代性等局限,因此需要根据具体研究的课堂对其进行改进[4]。例如宁红等对弗兰德斯互动分析系统进行了应用型改進,准确建立数据结构与意义理解之间的联系[5]。顾小清等提出了基于信息技术的互动分析编码系统(ITIAS) ,将原来的FIAS 的10 个编码扩充为18个编码[6]。

植物生理学是高等学校生命科学类的一门重要的基础课程,教学学时数为48至54学时。学生通过对植物生理学课程的学习,可以全面系统地了解高等生命活动规律和机制,掌握基本概念并且学以致用。植物生理学常规教学以教师讲授为主。在“互联网+”背景下,促进高等学校课堂教学方法的改革,为培养大学生的主动学习及思维能力提供了学习平台。本文利用基于FIAS的改进型编码系统,对植物生理学线下课堂教学中师生互动行为进行研究,旨在促进教师有效开展教学活动,促进对学生思维的培养。

一、研究方法

(一)植物生理学课程教学

华南师范大学植物生理学课程在国家级精品资源共享课的建设基础上,于2015年9月开始基于爱课程网云平台开展线上线下课堂教学[7,8],2018年10月在中国大学MOOC上线(李玲主持),并结合用于本科生植物生理学课程教学中。大学生在课程学习期间可在中国大学MOOC进行自主学习,并在数字化云平台上完成课程作业[9,10];同时,课堂上教师进行常规化教学,注重培养学生的自主学习与思维能力。

(二)研究对象和课程类型

以华南师范大学2017级生物技术班41名本科生学习植物生理学课程为研究对象,将课堂类型分为“讲授课”(以教师在课堂上讲授教学内容为主)和“主题讨论课”(由学生在开学初选题、然后独立查找资料准备发言、按照要求在课堂进行主题讲解,教师点评)。选取11节课堂教学(包括7节讲授课、4节主题讨论课)过程进行师生行为现场记录。

(三)基于FIAS的师生行为分析编码系统

本文为研究植物生理学课堂教学中的师生行为,制定了基于FIAS的师生行为编码系统。在弗兰德斯互动分析编码系统的基础上,结合常规课程和数字化+常规课程师生行为的特征,制定师生行为分析编码系统(表1)。每个行为用相应的数字进行编码,其中数字1—8代表教师语言行为,数字9—12代表学生语言行为,数字13、14代表课堂沉寂,数字15代表师生基于技术的交互。用矩阵表格进行数据的显示和分析,行和列的意义都由编码系统的规定编码所代表,每个单元格中填写一对编码(例如(4,10)代表教师提问开放性问题,学生被动应答)所表现的先后连续的课堂行为出现的频次,以20S为一个时间单位记录一次数据(表2)。

(四)教师与学生的语言行为比率

在基于FIAS的师生行为分析编码表中,前1—8项为教师语言行为,9—12项为学生语言行为,用教师语言行为编码的次数除以整节课出现的编码总次数得到该节课的教师语言行为比率,用学生语言行为编码的次数除以整节课出现的编码总次数得到该节课的学生语言行为比率。

(五)网上自测成绩

植物生理学教学内容共有12章,在MOOC平台上,按照数字化课程的教学安排,每个章节后都有网上自测的环节,学生需要在学习后的限定时间内完成章节测试,系统即时评阅,给出成绩。网上自测环节可以提供学生自主学习的动力,提高学生的知识储备量。

二、结果与分析

(一)讲授课中教师语言行为比率与学生语言行为比率分析

随机选取三节讲授课的现场记录分析教师与学生的语言行为比率,三节课的教学内容分别为“赤霉素的信号转导途径”(简称“赤霉素作用”)、“植物营养器官生长”(简称“植物生长”)以及“种子成熟生理”(简称“种子成熟”)(表3)。

根据表3分析三节讲授课的师生行为,得到师生语言行为比率统计分析图(图1)。 在三节不同的讲授课中,教师的语言行为比率均大于学生的语言行为比率,说明其是以教师为主导的课堂。在教师语言方面,其中,在“种子成熟”这节课占95.2%,最为突出;“植物生长”略低,为82.9%。结果表明,同一位教师授课的内容不同,其语言行为和授课方式有差异。教师语言比率越低的课堂,教师提问的比率越高,说明了教师的提问行为会增加学生的语言比率,提高学生的课堂参与度。

分析三节讲授课学生语言行为,以“赤霉素作用”这节课最高,为18.6%;“植物生长”为13.7%;“种子成熟”最低。教师语言行为比率与学生语言行为比率之间此消彼长,教师可根据讲授内容的不同采取相应的教学互动方式,以获得更佳的教学效果。

对比分析表3中的“教师提问比率”数据可得到教师提问比率结果(图2)。三节课中教师均使用了提问的手段来增加学生的课堂参与度,训练学生解决问题的思维。其中,“赤霉素作用”这节课最高,为12.0%,“植物生长”和“种子成熟”两节课分别为7.2%、7.1%。

分析教师提出的问题类型比率可发现,“种子成熟”这节课的开放性问题比率最高,为88.9%,封闭性问题占11.1%。开放性问题指没有固定的准确答案,主要为要求学生利用专业知识经过分析后方能回答的问题;而封闭性问题指有明确答案的问题。大学生经过中学的生物学学习,對“种子成熟”这节课的相关内容具备了一定的基础且容易理解学习,在课堂上教师则可提出更多与实际生活相关的开放性问题,引导学生将知识在生活中进行迁移与创新,注重培养学生解决实际问题的能力。同时,开放性的问题更能提高学生整合知识的能力、激发学习的好奇心。“赤霉素作用”讲授课的开放性问题仅占13.8%,表明讲授的知识新颖性强,因为赤霉素是调节植物生长发育的植物激素之一,对其作用机制的研究属于植物科学领域研究热点[11]。教师通过提出封闭性问题如GA的生理作用、DELLA蛋白在细胞中的分布与性质让学生对前面了解的专业知识进行梳理,以引导学生有兴趣认识赤霉素的信号转导途径的新颖性内容。“植物生长”讲授课中提出的开放性问题和封闭性问题比率相似。

不同的教学内容会对课堂上的师生行为产生较大影响,而且教师对于学生的学情分析也影响了教师的课堂设计。教师通过对学生在云平台上的网上自测成绩进行分析,可以初步了解学生对基础知识和重要概念的掌握情况。以下是三节讲授课所对应章节的学生网上自测成绩分布情况(表4)(“赤霉素作用”“植物生长”和“种子成熟”分别属于第八章、第九章和第十一章教材内容)。

表4反映了大学生在云平台完成的测试成绩,我们发现大学生在学习“种子成熟”课后等内容完成第十一章成绩较好,93%的学生成绩分布在90—100分。说明学生对于这章的学习有良好的基础,教师提出的开放性问题比率也明显高于其他两节课。相比之下,“赤霉素作用”以及“植物生长”涉及的章节后测试成绩只有50%多的学生成绩分布在90—100分,所记录的教师提问比率、学生的语言行为比率均高于“种子成熟”这节课。

(二)不同类型课堂师生行为特征分析

以“植物生长”这节课为例,分析讲授课课堂师生行为特征。通过Excel对记录的编码进行分析,得到讲授课师生行为比率动态折线图(图3)及讲授课师生行为编码记录情况(图4)。图3结果表明,讲授课整个过程教师的语言行为比率均高于学生的语言行为比率,是教师为主导的课堂。师生的互动行为主要发生在课堂开始后的17分钟(min),互动行为以教师提问学生回答为主,其余时间由教师讲授。

从图4可知,编码为(6,6)发生的次数最多,说明教师讲授内容的行为是构成课堂的主体;编码(9,9)学生主动应答的次数也较多;编码(5,9)教师提问封闭性问题,学生主动应答行为次数为6次;编码(4,10)教师提问开放性问题,学生被动应答的次数为5次。除此之外,其余编码出现的次数较少,这说明了讲授课课堂中的师生互动行为比较单一。当教师提问封闭性问题时,学生能够积极主动应答,而当教师提问开放性问题时,学生却处于被动应答的状态,这可能是由于问题的难度不同以及学生对于发散性思维的训练不够主动导致的。

赤霉素促进水稻等植株生长的作用与DELLA蛋白的作用有关,已经得到认可。在此基础上,教师在第1节课,就发布了“关于赤霉素促进植株高度的机理”“赤霉素DELLA蛋白的研究进展”等主题讨论的题目,由学生自主选题,然后着手查找资料,在MOOC平台自主学习相关视频内容并在讨论区开展讨论,做好在课堂上主题发言的准备。通过记录与分析“关于赤霉素促进植株高度的机理”“赤霉素DELLA蛋白的研究进展”主题讨论课的师生行为特征,得到图5和图6。

图5表明,主题讨论课中学生语言行为比率要高于教师语言行为比率,并且在课堂第9—23分钟(min)时,学生的语言行为占绝对比重,也就是学生进行主题讲解的阶段。师生的互动行为主要发生在课堂的最后15分钟(min),教师与学生之间的交流频繁,此阶段学生进行讨论交流,教师做相应的补充与指导。从时间分配上看,教师给予了一部分完整的时间交给学生自由发挥,更能激发学生学习的兴趣,体现学生学习的自主性。

主题讨论课中出现次数最多的编码为(9,9),即学生发言讲解主题的行为,构成整节课的主体部分。编码为(6,6)的次数为29,即教师讲授内容的行为也占了课堂的一定比例(图6)。编码(3,7)的次数为15,表示教师针对学生发言以及学生提出的问题做出的评价与指导。此外编码(12,12)出现的次数为8,(4,9)出现次数为5。数据表明,主题讨论课课堂中的学生语言行为占主要部分,师生互动行为较多且以教师指导学生为主,而学生之间的讨论交流的行为比重较小。在主题讨论课最后,教师以简练的语言,肯定了学生在主题发言中的优点,指出不足,引导学生以深入思考。整节课有条不紊地进行,要引导学生自主学习积极参与主题发言,教师要有较高的课堂组织能力及紧密关注学科研究发展的动向。

三、讨论

本文的研究结果表明,在讲授课中教师的语言行为占主导地位,教学形式单一,以讲授内容为主,与徐敏的结果[12]相符,讲授课中教师的语言行为比率均高于学生,师生互动多为教师提问学生回答。同时,授课内容不同对师生行为比率也有较大的影响。像“赤霉素作用”讲授课,学生要掌握新的知识,同时教师也要了解热点研究内容的发展,才能提出恰当的问题以启发学生在思考中学习。学生在学习课程期间可以自主地在中国大学MOOC进行学习,参与在线讨论。教师根据学生的网上自测的成绩初步了解学生对基础知识的掌握情况,可更有效地开展课堂的教学。线上线下课程相辅相成,利于提高教学效率。针对讲授课中学生的语言行为比率较低,教师可多设计与提出开放性问题,引导学生运用知识解决实际问题。提问的目的是师生之间能更好地交流,关键在于提出有质量的问题。通过提问,激发学生的好奇心,以培养学生概念理解与问题解决的能力为导向,为学生提供学习情境,才能帮助学生完成知识的自我建构[13]。同时,在教学过程鼓励学生提出问题,帮助学生解决问题,培养其思考的能力。

不同课堂类型中的师生行为也存在明显差异,主题讨论课中学生的语言行为比率要明显高于讲授课,且师生互动行为也较讲授课多。这与石映辉[14]等的研究结果相符,即以学生为主体的课堂,更能提高学生的参与度。开设主题讨论课让学生自主讨论探究,教师充当指导与提示的角色,培养学生独立思考的能力。创造条件并帮助学生,使得他们的创新意识和能力得到充分发挥,让学生进行深度学习和找到兴趣方向。要实现学生从被动学习到主动学习、自主学习,再到研究性学习的转变,最核心、最重要的是学生找到自己真正热爱、擅长的发展方向。因此,进行课程安排时,教师要根据实际情况开展优质有效的主题讨论课,丰富师生互动行为,使课堂成为有趣的课堂,使学生学习的主体性得到充分的发挥。

对课堂上的师生行为开展研究,可了解到教师培养学生思考与主动学习的课堂适切性,以及学生是否能自主学习和学习效果如何,有利于进行教学反思。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 乔章凤.高级中学教学过程中师生行为的博弈分析[D].天津大学,2008.

[2] 谢幼如,王芹磊,彭丽丽, 等.精品视频公开课的教学特征与师生行为研究[J].电化教育研究,2013(10):90-96.

[3] 陈瑶.课堂观察指导[M].北京:教育科学出版社,2002:44.

[4] 木奥林,吕珂漪,王小明.弗兰德斯互动分析系统编码标准的改进[J].学园,2014(20):10-11.

[5] 宁虹,武金红.建立数量结构与意义理解的联系:弗兰德互动分析技术的改进运用[J].教育研究,2003,24(5) :23-27.

[6] 顾小清,王炜.支持教师专业发展的课堂分析技术新探索[J].中国电化教育,2004(7):18-21.

[7] 李玲主编.植物生理学数字课程[M/OL].北京:高等教育出版社,2015.

[8] 黄淑颜,李玲,王小菁,等.基于数字课程云平台的高校“植物生理学”教学模式应用探讨[J].高校生物学教学研究(电子版),2016,6(3):7-11.

[9] 王周玉,李玲,彭长连,等.“植物生理学数字课程”作业设计与完成效果分析[J].高校生物学教学研究(电子版),2018,8(1):8-12.

[10] 胡博,梁秀仪,李玲,等.“植物生理学数字课堂”主题发言设计与效果[J].高校生物学教学研究(电子版),2019(1):7-12.

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[14] 石映辉,彭常玲,张婧曼,等.智慧教室环境下的高校师生互动行为分析[J].现代教育技术,2019(1):45-51.

[责任编辑:刘凤华]

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