基于翻轉課堂下的高中生物實驗教學模式初探

許俊華

摘 要：：翻轉課堂作為一種新興的教學模式，將知識的傳授過程和內化過程顛倒安排，在一定程度上節省了教學時間，提高了教學效率。本文在翻轉課堂理念的指導下，構建了適應我校學情的高中生物實驗教學教學模式，為探尋高中生物實驗教學的新模式提供參考。

關鍵詞：翻轉課堂;高中生物實驗;教學模式

一、生物實驗教學的現狀

目前，我校采用的是傳統的講授式實驗教學模式，生物實驗教學的效果很不理想，主要體現在以下幾個方面：（1）實驗教學方式單一。在進行實驗教學時，部分教師直接將實驗流程書寫或者投影，而學生在進行實驗操作時往往只是形式化流程模仿，不能實現學生對于實驗知識的深入理解，不利于提高學生的學習興趣，培養學生的創新能力。（2）實驗教學目標難以達成。課堂時間有限，課堂上既要進行理論知識的學習，又要進行實驗的操作，且學生練習針對性、教師解決學生疑惑針對性不強，不利于課堂活動的組織及后續學習活動的進行，實驗教學課堂效率低。（3）學生的課堂參與度。傳統課堂主要以教師講授為主，課堂氣氛活躍度不高，學生很難做到注意力一直高度集中。（4）實驗教學缺乏有效的評價方式。通常采用書面形式對學生的實驗理論進行考察，這種考察方式的應用存在著較大的局限性，難以對學生的實驗能力進行客觀真實的反映。（5）一些學生存在片面的功利觀，以為高考不考實驗操作，因此在實驗過程中馬虎應付，影響了實驗效果。

二、翻轉課堂的特點

翻轉課堂將知識的傳授過程和知識的內化過程顛倒安排，改變了傳統教學中的師生角色，并對課堂時間的使用進行了重新規劃，實現了對傳統教學模式的革新。

教師制作微課或微視頻，學生在家或課外觀看視頻講解，發現問題，并帶著問題與同伴在線交流或者回到課堂中進行師生、生生間面對面的討論、交流學習成果與心得，從而實現教學目標，突破教學重難點。翻轉課堂的教學模式，不僅有利于學生自主掌握學習進度，提高學習效率，實現學生的個性差異化學習，更是將信息技術廣泛應用于教育領域的有效途徑。

基于翻轉課堂的高中生物實驗教學模式。結合翻轉課堂的特點及我校高中生物實驗教學的現狀，本研究提出了適合我校高中生物實驗教學的翻轉課堂教學模式。

（一）準備環節。準備環節主要是教師準備學生課前自主學習所需要的相關資源，包括教學媒體、學習材料、學習支持系統等方面的資源。教師可以將實驗原理、問題情境、注意事項等制作成微視頻;利用仿真模擬系統或NOBOOK虛擬實驗系統訓練學生的實驗操作;利用我校的愛學平臺跟蹤學生學習情況;利用IS智慧校園平臺、QQ群或微信群完成師生之間的討論和交流等，具體的操作流程如下：

1.制定教學計劃。認真研讀課程標準，明確本節實驗課的教學目標及重難點，根據學生的認知水平制定教學計劃。

2.創設問題情境。利用漫畫、新聞、短劇等多種方式創設問題情境，讓學生在一個相對真實的生活情境中提出有探究意義的問題。

3.制作微視頻。教師可以將實驗原理、實驗裝置、實驗注意事項等相關內容錄制成微視頻，也可以借助互聯網上相關的視頻片段。微視頻的時間盡量控制在十分鐘之內，富有吸引力，保證學生能全身心的參與到視頻學習中去。

4.提供交流空間。學生在課前學習過程中必然會有部分問題，課堂上并沒有足夠的時間逐一解決他們的這些問題，所以課下學生可以咨詢教師或者與其他同學交流。因此教師要為學生提供一個便捷的交流空間。在這個空間里教師可以分配任務，解答疑惑，學生們也可以自主的與教師和同學交流討論。

5.制定自主學習任務單。高中生物實驗課的課時較少。為了提高實驗課的成效，學生在進入實驗室之前，應該明確自己的實驗目的，實驗流程，以及預期的實驗結果。對于學生來說，這樣的實驗準備任務具有一定的難度。因此，教師需要通過自主學習任務單引導學生完成相關的實驗設計。表1是按照探究性實驗的一般步驟來引導完成實驗設計。

6.跟蹤記錄學生的學習情況。學生可以進入QQ 群、微信群的多種交流平臺和老師或者其他同學去探討自己的發現和遇到的困難。學生完成課前學習任務，提交學習結果。NOBOOK虛擬實驗系統或仿真模擬系統也會自動記錄學生在虛擬實驗操作過程中發生的錯誤和問題，并提交到平臺上。通過綜合分析學生課前的自主學習情況，教師可以精準掌握學生的學情，便于課堂上進行有針對性的答疑解惑。

（二）課前環節。課前環節主要是指課前學生的自主學習環節，該環節需要學生根據要求查閱資料、觀看教學微視頻、提出探究主題、完成實驗設計、在線交流討論等等。課前的學習效果將直接影響課堂教學活動的開展，因此教師要對學生的學習情況進行跟蹤和監測，具體的操作流程如下所示：

1.完成自主學習任務單。學生在自主學習任務單的指導下，完成實驗設計，預測實驗結果，并在相應平臺上相互交流與討論，分析實驗方案的可行性。

2.完成虛擬實驗操作。實驗操作的精準程度將直接影響實驗方案的實施程度和實驗結果的準確度，因此實驗課前利用仿真模擬系統或者NOBOOK虛擬實驗操作系統熟悉實驗裝置的使用，是十分必要的。

（三）課堂環節

1.問題展示，答疑解惑。學生在實驗設計中出現的問題，以及在線上交流和討論過程中未解決的問題，教師在課前總結出來，放在課堂上集中解答。教師也可以挑選典型的實驗設計案例，當堂點評或者學生互評，然后小組內部修改實驗設計。

2.合作探究。學生進行分組實驗，合作完成探究課題，教師全程巡視，對不同學生所產生的問題，進行現場個別指導。

3.小組討論。小組合作分析實驗結果，得出實驗結論，評價自己的實驗設計方案和實驗操作過程。

4.結果展示。將實驗結果分組展示或者教師挑選典型展示，可以鍛煉學生的邏輯思維能力和語言表達能力，增強學生的自信心和成就感，有利于學生的生物學科素養的養成，也會讓他們對生物學更有興趣。

5.歸納拓展。教師在每一個教學進程結束后進行適時的歸納總結、反饋評價。在結果展示環節，教師需要對學生的言論觀點做出清晰明確、富有邏輯性的點評， 同時將討論自然引向深入的后續問題，促使學生順利進入下一階段的教學進程。

（四）評價反饋。《普通高中生物學課程標準（2017版）》對教學評價的建議是：指向學生生物學學科核心素養的發展，體現評價的導向性和激勵性;應考慮評價目標、評價內容、評價對象和評價現場等實際情況，可采用學生自評和互評、小組評和教師評相結合的形式。因此，本研究中采用的評價體系是多元的，是由工作單評價、現場觀察、調查問卷和訪談組成，將定性和定量評價，自評、他評與師評結合起來。本研究中所用的工作單評參考了邱夢嬌等的“結構性工作單對高中生物實驗探究能力的評價研究”，讓學生將科學探究的過程以及結果記錄在事先設計好的工作單上，評價者對學生做出延時評價;現場觀察是讓學生動手完成實驗中，教師對學生的操作規范性進行觀察;調查問卷和訪談可以對學生的情感、態度、價值觀等方面進行評價。

（五）總結。近年來，我校大力推進智慧校園建設，實現無線網絡的全覆蓋;與企業合作創建智慧校園IS平臺，為各學科提供了豐富的教學資源。學生可以登陸平IS臺學習視頻，也可以在平臺上相互討論，相互質疑，實現生生互動，師生互動。學校引進的科大訊飛的平板教學系統，可以實現教師的直播答疑。教師也可以通過智學網的大數據分析系統，準確掌握學生的學習情況，及時調整教學策略。借助于智慧校園環境下的多媒體技術、云平臺技術、大數據技術等現代教育信息化的手段，結合翻轉課堂的基本理論和經典模型，我們初步形成了適合我校學情的基于翻轉課堂的高中生物實驗教學模式。翻轉課堂的教學模式在一定程度上解決了我校生物實驗教學存在的問題，但是我們也必須清醒的認識到：任何一種教學模式都不能適用于所有的實驗課，基于翻轉課堂的高中生物實驗教學也存在著弊端，比如在課后訪談中，不少學生反映翻轉課堂的教學會將大量的學習任務前置到課前，如果每節課都開展這樣的實驗教學方式，學生使沒有時間和精力做好課前的準備工作。