基于學生自主學習的翻轉課堂教學模式設計與實踐

夏一凡 郭莉 尹麗媛 劉銘玉

翻轉課堂是當前得到廣泛應用的教學模式之一，如何將翻轉課堂的理論模型與現實教學深度融合，達成教學目標并有效提升學生的自主學習能力是關鍵。自主學習理論提倡學生對學習內容進行計劃與安排，在學習過程中主動控制與調節，并對自己實際的學習情況進行客觀評價與考核，具有高度的主觀能動性、獨立性與發展性等特征^[1]。新時期國家大力推進教學改革意在充分發揮學生的主動性，促進學生學習效果的提升及學科素養的養成，提倡探究性學習、合作式學習等多元學習方式的運用。有效學習的前提是學生具有一定的自主學習能力。教師應用翻轉課堂模式教學有利于培養學生自主學習能力。筆者將結合生物學翻轉課堂教學實踐，總結基于學生自主學習能力培養的翻轉課堂教學流程及具體的資源設計方法。

一、翻轉課堂

（一）概念簡析

美國教育心理學家布魯姆將認知領域的學習能力從低到高分為6個層次：知識、領會、應用、分析、綜合和評價^[2]。其中，知識和領會層次屬于低階認知領域，這兩個層次只要求學習者對所學知識進行簡單的重復記憶，不必加工;剩下4個層次屬于中階或高階認知領域，需要學習者對知識加工處理才能達到^[3]。傳統教學中，低階認知領域的知識傳授往往占用課堂的大部分時間，高階認知領域的知識內化卻常常發生在課后，而后者更具難度。由于缺乏教師和同伴的有力幫助，學生對知識的內化效果很難達到預期，同時也未發揮學生作為學習主體的核心作用以及課堂上師生、生生交互的重要價值。

翻轉課堂是首先由教師創建教學資源，學生課外觀看微課等學習資料，然后再回到課堂中進行師生、生生間面對面交流學習成果與心得，以實現教學目標為目的的一種教學形態^[4]。翻轉課堂顛覆了傳統的由教師在課堂上傳授知識讓學生在課后通過練習進行知識內化的教學模式，變成以學生為中心、以教師為主導，通過學生課前的個性化自學和課堂上的討論與應用實現整個教學過程。這樣更能體現學生在學習中的主體地位，激發學生自主學習和同伴互動學習的熱情。教師以學生需求為中心，開展線上、線下融合的翻轉課堂教學，既可以提升學生的自主學習能力，滿足學生的個性化學習需求，又可以及時幫助學生內化知識，有效提高課堂互動的效率和參與度^[5]。

（二）應用翻轉課堂模式的思考

翻轉課堂教學過程中，教師遇到的棘手問題是如何有效融合翻轉課堂的理論模型與現實教學，如何設計與學情、校情、師情相符的具體方案。教師用翻轉課堂模式教學應以學生為中心，有效促進學生自主學習行為持續發生，這是教師進行教學設計應關注的核心問題。結合實踐經驗，筆者分3個層次剖析翻轉課堂模式下的學習問題。一是自主學習過程的發生問題，即教師如何激發學生課前自主學習的積極性，如何為推動學生自主學習提供抓手。二是自主學習過程的持續問題，即教師如何及時檢驗學生自主學習效果，如何通過評價為學生學習過程的持續提供動力。三是自主學習個性化的問題，即教師如何應對學生自主學習能力和學習過程的差異性。顯然，教師如要有效促進學生自主學習過程的發生和持續，一定要重視個性化學習的影響，建設“目中有人”的課程。可以說，關注學生自主學習的個性化是翻轉課堂建設的重中之重。

個性化學習指學生結合自身學習興趣及個人經歷自主安排學習進度并選擇學習方法。它以學生差異為基礎，以促進學生個性發展為目標^[6]，強調學習的自主性、獨特性和多樣性，能夠最大限度挖掘學生的學習潛力。與之對應的教學設計亦該因人而異，教師應針對學生特點采取適當的教學方法，設置合理的教學內容，以學生為主體施教。實施翻轉課堂教學旨在提高教學效率和效果，培養學生的自主學習能力。如果教師設計教學不考慮學生的差異性，那么學生面對“僵硬的”網課資源、單調的學習路徑，可能興趣大減，甚至嚴重兩極分化。教師在教學中應特別關注學生自主學習的個性化需求，并依次設計翻轉課堂學習流程和教學資源，為促進學生自主學習過程的持續發生提供有力支持。

二、翻轉課堂模式下的學習流程設計

如何促進學生自主學習的發生，教師先要為學生設計清晰的學習路徑。筆者認為通常理解的教師與學生同時同地（線上直播平臺也屬于“地”）進行教學是狹義的課程定義，而廣義的課程不應被時空限制。鑒于學生學習過程發生即進入課程范疇，筆者并沒有簡單地將學習環節分為課前、課上和課后，而是基于翻轉課堂的理論模型，結合布魯姆的目標分類法及實踐經驗，將每節課程學習模式定為“三步走”，即知識輸入、認知加工和認知輸出（如圖1）。

第一步，知識輸入。學生需要在上課前完成相應任務，包括閱讀教材內容并觀看微課，學習基本概念;依據學案上的問題，梳理預習筆記;完成Forms前測，評價預習效果;總結問題，線上參與提問與討論。此階段，教師基于學生的個性化學習需求，對學習目標和任務分層。學生通過自主預習必須完成學案中“基礎部分”問題的撰寫任務，學習能力較強的可選擇性完成學案中的“進階部分”任務。學生完成學案和前測任務后，通過希悅平臺提交至教師發布的對應任務端口，并在班級討論區提問或參與討論，接受教師的批閱和反饋。

第二步，認知加工。教師和學生在課堂上合作開展教學活動：教師基于學生學案及前測任務完成情況進行共性問題的反饋及核心問題的點撥，并帶領學生進行統整、反思，構建有序的知識網絡;學生討論學案上的進階問題，對知識進行深入理解與應用，通過探究性學習與合作實現低階思維到高階思維的轉化。

第三步，認知輸出。此階段主要活動包括：課堂學習任務結束后學生接受當堂后測，以鞏固所學知識并評價學習效果;學生通過習題、思維導圖、模型制作、調查報告等形式多元的作業進行高階思維的鞏固深化;教師通過個性化答疑輔導，了解學生具體認知發展水平，進而解決個性問題。學生的具體學習流程見表1。

為加深學生對學習流程的理解，便于隨時查閱，筆者將上述學習模式和流程以及學案、作業編撰成學習手冊，同時利用語雀、希悅等多平臺協作，建設系統的課程資源庫，構建線上線下混融共生的課程體系。學生可以隨時、隨地、隨心所欲地學習課程內容。每學期第一堂課（起始課）上，教師手把手為學生解讀課程模式及學習流程，讓學生明確學習路徑和各環節任務，掌握課程資源的使用方法，奠定學生達成自主學習目標的基礎。

三、資源設計及學習評價

自主學習過程的持續，很大程度上依賴于教師為學生提供的資源保障和及時的評價與反饋。筆者以教材為基礎，以學案為導引，輔以微課、線上交流、作業、前測和后測，建立“七位一體”的學習資源及概念評價體系。在學案、微課和作業的設計中，筆者基于學生的能力及認知水平進行了分層配置，以滿足學生自主學習的個性需求。前測和后測的設置是為了及時檢測自主學習及合作學習效果并反饋給學生，為學生的持續學習提供動力。有了線上交流社區的支持，教師可隨時針對學生學習內容進行答疑或讓學生討論，展現并沉淀學生認知的發展過程和學習痕跡。

（一）教學資源設計

1.學案

學案發揮著自主學習的導引作用，它包括“單元探究問題”、“本節聯系”和“帶著問題去讀書”三部分。在單元伊始，通過“單元探究問題”創設真實情境，引導學生理解“為什么學”。例如，筆者執教“基因和染色體的關系”時，用“三花貓的形成”進行情境引入，增強所學內容與現實生活的聯系，激發學生的學習興趣。“本節聯系”的教學旨在解決“學什么”的問題，幫助學生構建各小節內容之間的聯系，認識學習本節知識對解決單元探究問題的作用。

“帶著問題去讀書”是學案的主要內容，分為基礎部分和進階部分。其中，基礎部分的問題是教師針對小節簡單概念設計的，要求學生在知識輸入階段獨立解答。進階部分的問題是教師針對復雜概念設計的，側重高階思維的訓練，供學有余力的學生在知識輸入階段選擇性作答。筆者將學案中的所有問題與相應內容在教材中的位置及微課一一對應，并在問題后進行標注，為學生自主學習的持續發生提供抓手。

2.微課

教師經常利用微課對學案中的問題進行詳細講解。教師親自錄制微課，旨在增強針對性和代入感。與此同時，教師還適當補充了優質的網絡資源，使微課多元化。微課等資源依托語雀平臺于學期課程開始前建成，教師依據周次及每課時對應章節進行詳細分類，便于學生隨時查找取用。教師將每小節的資源包中的微課根據其與學案的對應情況和難度水平分類放置，即分為基礎部分、進階部分和拓展提高部分。拓展提高部分的微課等資源供給以學業水平等級性考試為導向，目的是拓展自主學習內容的深度和廣度，滿足選考生物學且能力較強的學生需求。

3.線上交流

教師依托學校自主開發的希悅系統，發布學習任務，收集并反饋學生的學習成果，同時利用系統中的討論功能構建線上交流社區。學生在知識輸入階段（學習教材及微課、撰寫學案和前測后），梳理總結尚存的問題將其發布到線上交流社區。線上交流社區的內容，對教師及全班學生公開，師生、生生之間可隨時進行答疑和討論，這有利于學生互助、合作，同時有利于教師判斷學生認知發展水平，及時調整教學內容和策略。

（二）學習評價

1.預習評價——前測

前測是及時反饋知識輸入階段，學生知識內化水平并進行補缺的有效手段。筆者設計前測題目嚴格遵循“少而精，學什么考什么”的原則，一般為5道選擇題，用于針對性考查學生是否理解學案基礎部分問題對應的概念。筆者利用Forms表單制作前測試卷，以鏈接的形式發布給學生。線上檢測的好處是學生可以根據自身的學習進度隨時自測，在提交答案后可以實時查看每道錯題的詳細解析，并可反復答題，直至理解每道題的考點和解答思路。與此同時，教師可以通過后臺數據實時關注學生的前測情況，并以此為依據有效組織課堂活動或進行個性化輔導。

2.自我評價——作業

作業不僅可以幫助學生鞏固學習成果，實現認知輸出和查漏補缺，而且是持續評價進而推動學生自主學習的重要手段。筆者設計學習手冊中的作業練習題，堅持以課程標準為綱領，以學業水平考試為導向，在夯實主干知識的同時，對課程內容進行細化和補充。學生完成作業后，依據學習手冊附錄的作業參考答案和詳細解析自行訂正，以實現即時的自我評價。教師定期查閱學習手冊，以監督學生作業的完成及訂正情況。此外，筆者在語雀平臺每節內容的“拓展提高”文件夾中，配置了拓展提高題，側重高階思維訓練，讓學生在陌生情境下學會對知識進行復雜應用。

除了練習題，在學生完成一至兩章的學習任務之后，筆者還要求學生以思維導圖的形式進行梳理總結，評價量規如圖3所示。筆者對于思維導圖評價量規只從內容完整性、科學性、邏輯性三個維度進行了規定，個別章節如有特殊要求單獨告知學生，給學生賦予了很大的發揮空間。思維導圖的制作是相對開放的作業形式，能夠很大程度上展現學生學習態度、能力、方法和成果的差異性，可作為教師檢驗學生的認知水平發展的重要依據，甚至比習題測驗更準確。

3.結果評價——后測

后測是師生共同完成認知加工后當堂進行的線下測驗，筆者將其作為每小節內容學習的終結性評價。形式上，后測一般為5道選擇題和1道簡答題，內容聚焦本節重難點。教師要求學生限時完成后測，將成績計入課程整體過程性評價。內容上，后測基于知識在相似或陌生情境下的遷移應用，被用于及時評價學生對所學內容的內化成果及素養發展水平。與前測相比，后測難度顯著提高。保持后側有一定的挑戰性有利于提高課堂教學效率和學生自主學習與合作學習的動力。這些僅展現了筆者對學生自主學習過程中概念學習效果的評價方式。完整的課程評價體系還包括過程性評價（如學生在課上進行合作學習、探究性學習的表現等）、階段性評價（如章節測試）和課程終結性評價（學段考試或期末考試），因與主題關系不甚緊密，不再展開敘述。

四、學生反饋與教學效果

教師及時了解學生體驗翻轉課堂學習的真實感受，并不斷反思改進，是提升教學質量的法寶。實施翻轉課堂教學以來，筆者堅持每學段以問卷的形式對學生自主學習過程的反思以及對課程的反饋進行調研。

教師通過問卷引導學生總結自主學習的優缺點，全面了解學生自主學習情況和個性化問題，并依據反思結果提供具有針對性的指導。例如，筆者在學習反思問卷中調研學生完成前測的時間和正確率，針對完成前測時間過短或正確率過低的學生繼續追問原因。教師根據后臺數據發現一些學生在知識輸入階段存在困難或問題，進而給予有效的幫助。

教師結合學生對課程的反饋以及教學實踐感受，能夠更為精準地打磨課程。開展翻轉課堂教學以來，筆者從資源內容與形式、課程時間分配、評價難度和頻次等各方面進行了調整。歷次調研結果表明，學生對翻轉課堂學習模式的滿意度不斷提高。最近一次期末調研結果：超過91.5%的學生能夠在知識輸入階段較好地完成學案和前測任務，能夠解決學案中的全部問題或有少部分問題不能自主解決;94.9%的學生能夠在課堂上認真記錄筆記，參與課堂討論;93.9%的學生有能學習好生物學的自我效能感，這說明現行的翻轉課堂教學對促進和保障學生自主學習的持續產生了顯著影響。

同時，調研數據也反映出了現行學習模式尚存不足。例如約35.4%的學生不能在課后及時進行作業鞏固，普遍在單元檢測或提交學習手冊前集中補做。究其原因，是課程節奏較快，時間不足，課程結束后學生需要預習下一節的知識。因此，現行模式中的認知加工和認知輸出兩階段在課堂上的時間分配需要優化，爭取讓學生在課堂上能夠完成作業練習，使“翻轉”落實到位。此外，教師開展基于學生自主學習能力培養的翻轉課堂教學需要投入更多的精力和時間，如微課錄制、資源迭代，上課前對預習學案的批閱和反饋，動態備課等都需要教師花費心力。不可否認，與傳統教學模式相比，翻轉課堂模式下的教和學都更加“辛苦”。在保證教學質量和效率的基礎上，為翻轉課堂“減負”，是教師在下一階段繼續優化的方向。

就生物學課程而言，翻轉課堂順應了信息技術時代的發展潮流，突破了傳統教學模式的局限性，它更關注學生自主學習能力的培養和個性化學習需求。翻轉課堂教學模式的實施有本土化發展的巨大空間，教師應綜合考慮課程內容、學生特點和軟硬件設施等客觀因素，對翻轉課堂的每個環節進行個性化設計。筆者以培養學生自主學習能力為出發點，根據學情、校情和課程特點，對翻轉課堂教學流程及資源設計進行研究與探索，設計了一套生物學翻轉課堂的教學模式，只有在實踐中不斷錘煉，才能與動態變化的環境相適應，達到最優的平衡。

參考文獻

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（作者系北京大學附屬中學教師）

責任編輯：祝元志