翻轉(zhuǎn)課堂模式在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：以高中生物課程中的“酶的特性”相關(guān)內(nèi)容為例，本文深入剖析了翻轉(zhuǎn)課堂這一教學(xué)模式的具體應(yīng)用。本節(jié)課之前，設(shè)計模塊細化，涵蓋了制作短小精悍的視頻教程、編寫引導(dǎo)學(xué)習(xí)的方案，以及推動學(xué)生獨立學(xué)習(xí)和互動交流的策略。深入闡述了課堂教學(xué)活動的策劃框架，涵蓋了界定議題、互動探討以及評估學(xué)生表現(xiàn)和提供反饋的連貫步驟，借助這些創(chuàng)新的教學(xué)方案，學(xué)生利用課前個人時間自學(xué)基本概念，把課堂轉(zhuǎn)變?yōu)樯疃妊杏憽⒒臃答伡皺z驗學(xué)習(xí)成效的場所。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂模式；高中生物教學(xué)；應(yīng)用；酶的特性

教育技術(shù)領(lǐng)域里，翻轉(zhuǎn)課堂這一創(chuàng)新模式，對傳統(tǒng)教學(xué)方式產(chǎn)生了顛覆性的影響，在這種學(xué)習(xí)模式中，學(xué)生在家利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，通過觀看教學(xué)視頻、閱讀相關(guān)資料來吸收新知；到了面對面教學(xué)時段，則專注于對所學(xué)內(nèi)容進行深入探討和強化記憶。采用這種方式，能激發(fā)學(xué)生主動求知和協(xié)同研究的熱情。以人教版高中生物必修一的《分子與細胞》中“酶的特性”內(nèi)容為例，借助課堂反轉(zhuǎn)模式，學(xué)生先行自學(xué)酶的基本性質(zhì)，繼而在課堂上通過團隊探討和親手實驗來深化對酶的功能機制及其運用的理解，顯著提升了學(xué)習(xí)的成效與思考的深度。

一、課前學(xué)習(xí)設(shè)計模塊

（一）制作微視頻

在開展創(chuàng)新性教學(xué)的過程中，備課團隊需打造一套精準且成效顯著的教學(xué)素材，尤其是以視頻教學(xué)為核心的教案，這種策略的核心目的是在有限的教學(xué)時間里，深入地進行交流探討，并確保學(xué)生能夠扎實掌握所學(xué)知識。針對“分子與細胞”中涉及酶的特性的知識，教學(xué)團隊策劃了一系列教學(xué)活動，目的是讓學(xué)生能夠在家里獨立掌握基本理念，并在課堂上將所學(xué)知識應(yīng)用于實踐和深入研究。

善于授課的團隊成員將承擔(dān)制作及錄制五部實驗教學(xué)視頻的任務(wù)，每一部視頻都將深入講解一個獨特的實驗過程及其科學(xué)原理，這包括闡釋過氧化氫酶與氯化鐵如何加速過氧化氫的分解，探討淀粉酶如何催化淀粉及蔗糖的水解反應(yīng)，以及研究各種溫度和pH條件給淀粉酶活性帶來的變化。這些視頻需要被剪輯在三分鐘以內(nèi)，以便信息傳遞既全面又精準，掌握精湛視頻剪輯技能的教育工作者，會對這些視頻素材進行精細加工與融合，制作成為一套流暢完整的教學(xué)影片。除此之外，會把三個細心準備的問題及其答案嵌入PPT里，讓學(xué)生在看完視頻后可以通過它們來檢驗和加強學(xué)習(xí)成果，這些問題既映射了視頻資料，又強化了學(xué)生對實驗基本原理及其結(jié)論的領(lǐng)會。整個視頻課件的播放時間限制在20分鐘之內(nèi)，適應(yīng)學(xué)生的注意力周期，提升學(xué)習(xí)效率。完成后，教學(xué)資料將通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)布，學(xué)生可通過專屬鏈接在線瀏覽，或通過班級即時通信軟件與公共文件分享，將資料存至個人電子設(shè)備，實現(xiàn)隨時隨地的學(xué)習(xí)。

（二）制訂導(dǎo)學(xué)案

1.教學(xué)目標

確立全面的學(xué)習(xí)目標旨在培育學(xué)生深入探索科學(xué)的能力，學(xué)生將動手進行實驗，學(xué)會如何精細地操控影響因素（自變量），并觀察結(jié)果（因變量）的變動，同時還要懂得如何合理劃分比較組（對照組與實驗組），這些都是科學(xué)探究的基石。學(xué)生要條理分明、精確無誤地闡述實驗成效，并歸納溫度與pH值如何操縱酶的效率。培養(yǎng)這方面的技能，是為了增強學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的交流能力。該課程著重塑造學(xué)生的情感立場和價值觀，激勵學(xué)生深入科學(xué)探索的過程，領(lǐng)會其中的方法論，并在動手實驗中彰顯團隊協(xié)作精神。這一教育規(guī)劃的目標是全方位提升學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的綜合素質(zhì)。

2.教學(xué)重點與難點

在翻轉(zhuǎn)課堂模式中，重點是教會學(xué)生如何把握實驗要素，并提升學(xué)生用科學(xué)語言進行交流的本領(lǐng)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生應(yīng)學(xué)會精確操控實驗的自變量，同時監(jiān)測并記錄因變量的變化情況，并熟知如何恰當(dāng)?shù)卦O(shè)立對照組與實驗組。需運用明確且精確的語言，詳細敘述實驗的各個環(huán)節(jié)及其所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和結(jié)論。在授課過程中，教學(xué)難點是指導(dǎo)學(xué)生精確辨識并調(diào)節(jié)實驗內(nèi)的自變量與因變量，確保觀測和驗證因變量的過程精確可靠。對學(xué)生進行這些能力的塑造，對于學(xué)生深刻掌握科學(xué)實驗技巧及其運用具有關(guān)鍵性的意義。

3.教學(xué)過程

在教學(xué)“酶的特性”相關(guān)內(nèi)容時，運用了視頻輔助與填空導(dǎo)學(xué)案相結(jié)合的教學(xué)策略，這種邊看教學(xué)視頻邊填空的互動工具，目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更深刻地吸收知識，并且牢固地記住所學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)視頻中，有意安排了一些留白，旨在激發(fā)學(xué)生針對酶的獨特屬性和實驗所得數(shù)據(jù)進行深入思考，并自行記錄結(jié)論，這種方法既能讓學(xué)生在觀看時立刻吸收信息，又能切實增進學(xué)生對課程關(guān)鍵內(nèi)容的了解和掌握。

4.針對性練習(xí)

針對“酶的特性”相關(guān)內(nèi)容，策劃了與之緊密關(guān)聯(lián)的練習(xí)序列，旨在深化學(xué)生的吸收與運用。這些練習(xí)，與課程視頻及課本附錄的習(xí)題互為補充，并附有細致的解答，助力學(xué)生自行驗核學(xué)習(xí)成效。在學(xué)生觀摩了實驗視頻之后，這些練習(xí)題便作為家庭作業(yè)，能夠切實輔助他們回顧與強化剛掌握的知識。刻意控制練習(xí)題的總量，既防止增加學(xué)生過多的學(xué)業(yè)壓力，又確保涵蓋所有必要的學(xué)習(xí)要點。練習(xí)題的難度分為簡單至中等，目的是讓學(xué)生在完成題目時能夠自我肯定和有成就感，同時保證學(xué)生能夠充分掌握所學(xué)知識[1]。

（三）自主學(xué)習(xí)，及時交流

在實施課堂反轉(zhuǎn)的新模式中，備課團隊深入研討，匠心獨運地制訂了一份周全的學(xué)習(xí)任務(wù)清單，目的是引領(lǐng)學(xué)生明了學(xué)習(xí)的方向和所采用的策略。借助這份獨特的任務(wù)清單，學(xué)生可以自行從網(wǎng)絡(luò)平臺上下載所需的教輔資料，在家中展開獨立研究，邊學(xué)邊記下遇到的問題以及知識點上的新發(fā)現(xiàn)。這種設(shè)計讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，培養(yǎng)自我反省的習(xí)慣，推動他們對知識進行深刻領(lǐng)悟。在學(xué)習(xí)過程中遭遇難題的學(xué)生，可通過班級QQ群或微信朋友圈發(fā)問，教師團隊將會在這些社交平臺上及時回應(yīng)，確保學(xué)生得到必需的輔導(dǎo)。

二、課堂活動設(shè)計模塊

（一）確定問題

為了加強教與學(xué)的互動和深化學(xué)生的理解，教師應(yīng)設(shè)計提問，這些提問用來指導(dǎo)學(xué)生自行挑選探究的主題并組成學(xué)習(xí)小組。通常，一個由四名學(xué)生構(gòu)成的團隊會集中探討一個特定的研究議題，小組成員將根據(jù)自己的能力和興趣，被指派到不同的職責(zé)崗位上，這樣可以激發(fā)團隊合作精神并共同推進項目進度。

（二）探究交流

在“酶獨特性質(zhì)”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，教師率先剖析學(xué)生可能遭遇的難點，細致闡述后布置實驗探索作業(yè)，激勵學(xué)生通過動手實踐自行解決難題。在這個過程中，教師會緊密追蹤學(xué)生的探索腳步，并在關(guān)鍵時刻答疑，確保學(xué)生在探索的道路上不跑偏，不流于形式，幫助學(xué)生在實際操作中搭建起自己的知識框架。在探究活動結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生展示其研究成果并進行互動交流，通過點評與評估，助力學(xué)生深化對科學(xué)定義的掌握。在教室內(nèi)的互動環(huán)節(jié)，教師巧妙地布置了四大研究領(lǐng)域，分別深入研究酶的卓越效能、選擇性、溫度對其效能的調(diào)控以及pH值如何左右酶的活力。

專題一：酶的高效性

在開展“酶的高效性”實驗研究主題時，學(xué)生分組應(yīng)對若干核心議題，這些問題聚焦于酶功能本質(zhì)的洞察與研討。學(xué)生設(shè)計一個實驗方案，用以展示酶的強大催化力，這需要學(xué)生知道酶如何在生化過程中促使反應(yīng)加速。對鐵離子（Fe3+）充當(dāng)?shù)拇呋瘎┡c酶的催化效率進行對比分析，同時考察它們在催化反應(yīng)過程中的共性與個性，在進行實驗創(chuàng)意構(gòu)思時，學(xué)生需明確識別出哪些是能自主操控的變量（自變量），哪些是隨著自變量變化而變化的變量（因變量），這是科研實驗的基石。

針對酶這一生物催化劑，探究其內(nèi)在構(gòu)造與獨特性能，學(xué)生需依據(jù)生物化學(xué)的根基知識，領(lǐng)略酶活性中心的構(gòu)造與職能，并明它是如何特異性地與反應(yīng)物緊密相連。在探索完畢后，各個團隊將就自己的所得和實驗成果進行匯報，這涵蓋了對實驗計劃的闡述、數(shù)據(jù)的采集手段以及結(jié)果的深入解讀，在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生得以展示自己的學(xué)術(shù)成果，并收獲同伴與教師的點評[2]。

專題二：探究酶的專一性

在探索“酶的本質(zhì)”的實驗室里，學(xué)生組成的小團隊馬上要著手解決的問題是選取合適的原料（底物）和催化劑（酶），挑選合適的實驗材料和催化劑來證實實驗假設(shè)，這一點極為關(guān)鍵，每個團隊得圍繞自設(shè)的科學(xué)前提，推測可能出現(xiàn)的實驗成效，這個環(huán)節(jié)凸顯了前提的科學(xué)根據(jù)和對實驗結(jié)果的預(yù)見性。

在進行實驗探索時，學(xué)生需要清楚地界定哪些是自變量和因變量，深入研究如何精確地操控這些自變量，同時掌握觀察和測量因變量變化的方法，借助專門的工具和技術(shù)手段，維持恒定的溫度和酸堿度，防止這些關(guān)鍵因素對實驗成效產(chǎn)生干擾。在研究淀粉酶對特定底物的選擇性時，為什么優(yōu)先選用斐林試劑而非碘液，這一理由必須詳細闡述，使用斐林試劑能夠辨別還原糖的生成，碘液則用來確認淀粉是否存在，這體現(xiàn)了實驗規(guī)劃者在化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測技術(shù)方面的認知與抉擇。在實驗進行時，要著力降低溫度和pH等環(huán)境因素的干擾，保持實驗設(shè)置的穩(wěn)定性，以此提升實驗數(shù)據(jù)的精準度和可信度。小組成員們通過頭腦風(fēng)暴法共同擬定一套徹底的實驗計劃，并在課堂中呈現(xiàn)自己的發(fā)現(xiàn)。在教學(xué)的最后是學(xué)生問答環(huán)節(jié)，這既是檢驗他們對知識掌握與實踐技能的重要環(huán)節(jié)，也是他們進行互動式學(xué)習(xí)、鍛煉批判性思維的寶貴時機。

專題三：探究溫度對酶活性的影響

進行以“溫度對酶活性的影響”為核心的實驗時，首要任務(wù)是選定一種適合的酶，作為實驗的基材。過氧化氫酶作為一種高效催化劑，能夠顯著促進過氧化氫的分解，其活性展示效果顯著，選擇此類酶的原因在于其易得性、高效反應(yīng)速度以及安全易操作的特性。

在實驗設(shè)計的初始階段，團隊成員必須依托科學(xué)假設(shè)對可能的實驗成果進行預(yù)估，同時準備詳細的數(shù)據(jù)記錄表，以供精準記錄實驗的全程及其成效。針對實驗小組的安排，必須確保進行足夠多次的復(fù)制試驗，以此證實所得數(shù)據(jù)的一致性與可再現(xiàn)性。要探究溫度如何影響酶的活性，挑選幾組不同溫度下的條件進行實驗室測試是關(guān)鍵，每個溫度點需要通過精密的溫度調(diào)控系統(tǒng)精確設(shè)定，同時，運用控制變量技巧篩除其他可能對實驗產(chǎn)生影響的不確定因素。實驗完畢，團隊須對收集的數(shù)據(jù)進行梳理與剖析，把各試管中酶活性的不同表現(xiàn)予以呈現(xiàn)，并就如何借助這些實驗數(shù)據(jù)判斷酶活性的大小進行深入探討，通過將實驗產(chǎn)出與預(yù)想目標進行對比，團隊成員便能判斷自己的科學(xué)設(shè)想是否得到證實。在全程中，學(xué)生以團隊形式協(xié)作，進行實驗策劃、實操、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果分析，這不僅讓他們對酶的作用有了深刻理解，同時也磨礪了學(xué)生的實驗操作能力和團隊配合技巧。在最終的成果亮相與結(jié)論剖析階段，學(xué)生在這樣一個既能交流又能激發(fā)深思的空間里，展開積極的互動，進一步推動了科學(xué)探究向縱深發(fā)展[3]。

專題四：探索pH對酶活性的影響

在進行“pH對酶活性的影響”的實驗中，學(xué)生起初須挑選出適宜的酶種類和必需的測試物料，淀粉酶成了研究的焦點，配合恰當(dāng)?shù)脑虾鸵幌盗谢瘜W(xué)用品，實驗準備萬無一失。以科學(xué)理論為前提，對實驗進行假定，比如推測淀粉酶活性會受不同pH值的影響，接著根據(jù)這一推測策劃實驗，以證實預(yù)測的準確性[4]。

在實驗過程中，精確調(diào)控酶與底物的pH值至預(yù)定水平至關(guān)重要，只有當(dāng)兩者在一致的pH環(huán)境中相互作用時，才能準確判斷活性波動是由pH值的變化直接引起的，而非其他因素的干擾。在探究淀粉酶活性的過程中，決定使用碘液還是斐林試劑作為檢測手段，這是一個關(guān)鍵的選擇。在實驗中，若要判斷淀粉是否存在，常用碘液來進行驗證；而想要鑒定還原糖，則需采用斐林試劑，具體使用哪種試劑，需依據(jù)實驗的目標來確定。實驗告一段落后，學(xué)生得收拾數(shù)據(jù)殘局，畫一張pH與酶活性關(guān)系的折線圖，弄清楚酸堿度一變，酶的干活效率如何跟著波動，研究是否存在其他選項，能夠取代當(dāng)前實驗中所使用的材料與手段。在實驗環(huán)節(jié)中，學(xué)生之間的相互交流與辯論是至關(guān)重要的，在全班范圍內(nèi)，小組成員的實驗成果得到呈現(xiàn)，屆時其他組員有權(quán)發(fā)問，負責(zé)人須針對所提疑問做出解答。

（三）課堂測評與反饋

在授課時段，設(shè)計的練習(xí)題目應(yīng)超過學(xué)生的預(yù)習(xí)范疇，旨在使學(xué)生能即刻在教室中面臨挑戰(zhàn)，并助力教師精準地把握每位學(xué)生的掌握程度。讓學(xué)生現(xiàn)場解答這些題目，不僅提升了他們即時的學(xué)習(xí)和應(yīng)用技能，還幫助學(xué)生自我審視，迅速把握自己的學(xué)習(xí)進度。鼓勵學(xué)生把那些尚未破解的難題和心中的迷茫化作文字說出來，如此能夠在課堂上營造出互動交流的氛圍，教師和學(xué)生可以探討問題的解決策略，這種方法既迅速解答了學(xué)生的困惑，又提升了課堂的互動性，拓展了學(xué)習(xí)的深度[5]。

結(jié)束語

在高中生物課程中采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，能顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效和興趣。學(xué)生通過自學(xué)提前熟悉了課程內(nèi)容，使課堂能夠更高效地聚焦于深入探討、互動交流以及親身操作。這種模式旨在塑造學(xué)生獨立探求知識和解決問題的技能，讓教學(xué)變得更加靈巧高效。

參考文獻

[1]李坤，曾常茜，王科斯.翻轉(zhuǎn)課堂模式在生物化學(xué)與分子生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2024，7（5）：151-154.

[2]劉毅銘.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高中英語閱讀教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].大學(xué)，2024（2）：77-80.

[3]邱益彬，雷鵬，李莎.“新工科”背景下翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在“食品生物技術(shù)”教學(xué)中應(yīng)用的探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2023（20）：118-120.

[4]楊璐.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高中英語教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].海外英語，2022（13）：163-164，172.

[5]劉春杰.翻轉(zhuǎn)課堂模式在生物化學(xué)試驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2022，48（1）：134-136，150.