基于ADDIE模型的高中生物學翻轉課堂教學模式設計

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058（2025）23-0083-05

在高中生物學教學中，需確保學生掌握扎實的生物學知識，引導其主動參與學習，以培育學生的科學思維方式和終身學習意識，同時提升其創新實踐能力。當前，翻轉課堂作為一種創新教學模式，有效突破了傳統教學的時空限制。學生課前自主獲取知識，課中開展深入互動探討，顯著提升了參與度和自主學習能力。翻轉課堂逐漸成為提高教學質量和學業成績的重要途徑。ADDIE模型為翻轉課堂的設計和實施提供了有效框架，但二者有機融合的模式仍處于探索階段，在學科教學融合策略、多元教學情境優化及評估體系構建等方面存在諸多待解決的問題。本文以高中生物學“核酸是遺傳信息的攜帶者\"為例，探討ADDIE模型與翻轉課堂的結合路徑，旨在通過翻轉課堂模式增進學生對生物學核心概念的理解，培養其批判性思維和科學探究能力，高中生物學教學提供可行的實踐方案。

一、翻轉課堂與ADDIE模型

（一）翻轉課堂

翻轉課堂是一種創新教學模式，其雛形可追溯至21世紀初。當時美國化學教師為解決學生缺席問題，錄制教學視頻并上傳至網絡供學生自學。此舉不僅成功解決了補課難題，還意外提升了學生的課堂參與度和學習效果，該模式由此得以迅速傳播。翻轉課堂的核心在于重構教學結構。隨互聯網技術的飛速發展和在線教育資源的日益豐富，翻轉課堂模式得到了廣泛推廣和應用。特別是2010年后，大規模開放在線課程（MOOCs）和微課等在線教育形式的興起，為翻轉課堂提供了豐富的資源支持。在這種模式下，學生通過課前觀看教學視頻、完成預習任務等方式自主學習新知識，課堂時間則用于師生互動、小組討論、實驗操作等深度學習和實踐活動。這不僅提高了課堂效率，還為學生提供了更多個性化學習的機會。

翻轉課堂的主要特點包括學習決定權的轉移、教師角色的轉變、課堂時間的重新分配和教育公平性的提升。翻轉課堂實現了學習的決定權從教師向學生轉移[1]。課前，學生可以根據自己的學習節奏和興趣選擇學習資源，自主安排學習進度，成為主動的“知識構建者”；教師則由傳統的“知識傳授者\"轉變為“學習引導者和協助者”，在課堂上通過引導和協助，幫助學生深化理解、解決問題。翻轉課堂將知識傳授環節前置，課堂時間主要用于互動式學習和實踐應用。課堂交互性的強化不僅能為弱勢學生提供更多表達機會，還能使教師及時識別學生的“認知盲區”并實施補償教學。這種時間分配方式既提高了課堂時間利用率，也為學生提供了更多實踐和反思的機會。此外，翻轉課堂通過在線資源共享，打破了地域和資源限制，實現了優質數字資源的跨區域共享，使偏遠地區的學生能夠接觸到名校課程，有助于縮小教育差距，促進教育公平。

（二）ADDIE模型

ADDIE模型是一種重要的系統化教學設計框架，由分析（Analysis）設計（Design）、開發（Devel-opment）實施（Implementation）和評估（Evaluation）五個階段構成。其中，分析階段為起點，核心目標是明確教學需求和學生特征；設計階段需將分析結果轉化為具體教學方案，教師需根據學習目標精心設計教學內容、教學方法、評估方式以及教學活動的順序；開發階段是將設計藍圖轉化為實際教學資源的過程，關鍵在于確保教學資源的質量和適用性，以滿足學生的學習需求；實施階段是將教學設計方案應用于實際課堂的過程，核心在于確保學生在教學互動中發揮主體作用，進而實現教學目標；評估階段是確保教學效果的重要環節，通過對學生學習和教師教學實踐效果的評估，發現教學中的不足并加以改進，形成持續優化的循環[2]。ADDIE模型具有系統規劃性、精準針對性和動態迭代性，五個階段共同構成一個良性循環過程（如圖1），確保教學活動能夠達到預期目標。

圖1 ADDIE模型

（三）ADDIE模型與翻轉課堂的適配性

ADDIE模型的五個階段既相互關聯又相對獨立，為中學教學提供了系統化的教學設計框架，對翻轉課堂的教學設計具有啟示作用。在ADDIE模型的分析階段，強調深入了解學生需求，而翻轉課堂同樣以學生為主體，要求學生通過課前自主學習獲取知識[3]。二者結合能夠更好地滿足學生的多元化學習需求，激發學生的學習內驅力，培養學生的自主探究能力。在ADDIE模型的設計階段，要求教師明確教學目標，而翻轉課堂同樣要求教師在設計教學方案時清晰界定學習目標，以便學生有針對性地進行課前學習。在ADDIE模型的開發階段，注重教學材料的制作和優化，這與翻轉課堂對高質量教學資源的依賴高度契合。在ADDIE模型的實施階段，允許教師根據實際情況調整教學策略，而翻轉課堂在實施過程中同樣可根據學生的預習情況和及時反饋靈活調整課堂活動。在ADDIE模型的評估階段，強調對教學效果進全面、客觀的檢測和評價，而翻轉課堂同樣需要通過評估學生的課堂參與情況和學習成果來獲取反饋信息，并據此優化教學設計，提升教學的有效性與適應性。綜上，ADDIE模型是對教學結構的重新構建以適應不同的學習環境和目標；翻轉課堂則將知識傳授移至課外、課堂時間用于深人探究和應用，實現了教學結構的重構。ADDIE模型與翻轉課堂的有機融合，能為教學設計拓展更廣闊的思路[4]

二、“核酸是遺傳信息的攜帶者\"的教學設計（一）分析階段

1.教學內容分析

“核酸是遺傳信息的攜帶者”是人教版高中生物學必修1《分子與細胞》模塊中核心章節的內容。從知識體系來看，核酸作為連接微觀分子與宏觀遺傳現象的紐帶，上承“細胞分子組成”的知識框架，下啟必修2“遺傳與變異\"的理論架構。本節內容涵蓋核酸的結構、功能、種類、分布以及核苷酸的物質組成等核心知識點（如圖2），是學生理解生命遺傳機制的基礎。具體而言，在結構層面，包括DNA和RNA的化學組成、DNA雙螺旋結構的特點以及堿基配對原則；在功能層面，核酸既是遺傳信息的存儲載體，又參與蛋白質的合成過程；在種類劃分上，DNA和RNA在結構與功能等方面存在顯著差異；在分布特點上，DNA主要存在于細胞核中，RNA則在細胞核和細胞質中均有分布。這些知識點既涉及微觀分子結構，又關聯宏觀遺傳現象，具有較強的綜合性與抽象性。因此，在教學過程中，教師需合理運用模型展示、動畫演示等直觀化教學手段，降低學生對抽象概念的理解難度。

圖2“核酸是遺傳信息的攜帶者\"核心知識點

2.學習需求分析

學生的學習需求反映了教學現狀與教學目標"之間的差距[5。盡管學生已掌握細胞組成部分的基礎知識，但對核酸的微觀結構和功能機制尚未形成系統性認知。由于核酸結構復雜且概念抽象，學生在學習過程中容易產生理解障礙。本節教學需充分考慮學生的認知特點與接受能力，科學設定教學目標，助力學生更好地掌握相關知識。

（二）設計階段

1.教學目標的設計

本節課主要通過引導學生學習核酸、核苷酸的種類及物質組成（磷酸、脫氧核糖、核糖、含氮堿基），使學生了解DNA和RNA在化學組成上的異同點，培養其知識體系構建能力。同時，通過探究核苷酸排列順序和遺傳信息的關系、分析生物大分子以碳鏈為基本骨架的原因，加深學生對知識的理解，提升其思維探究能力。此外，通過引導學生學習核酸在日常生活中應用，培養學生的科學態度與社會責任。

2.教學方法的設計

本節課要求學生能夠概述\"核酸由核苷酸聚合而成，是儲存與傳遞遺傳信息的生物大分子”。為幫助學生掌握抽象復雜的核酸概念，本節課采用翻轉課堂模式開展教學。課前，要求學生根據學習任務單和微課視頻進行知識預習；課上，按“情境創設、問題驅動、模型建構”三步走教學策略，引導學生結合課前預習主動思考并回答問題，通過與教師互動，以思維導圖的形式構建抽象概念體系。情境創設環節以“2020年新冠疫情全球暴發”為導入，結合疫情防控期間的熱點話題“核酸檢測”設置問題鏈：核酸檢測為什么可以判斷是否感染？核酸究竟是什么？核酸有哪些種類？通過問題驅動學生探索核酸本質，激發其好奇心與求知欲，使學生在互動中理解“核酸是遺傳信息的攜帶者\"這一重要概念。在此基礎上，借助概念模型建構知識體系，依據概念層級結構（如圖3）開展引導式教學，通過設置引導性問題與實例，幫助學生梳理知識脈絡、明確概念及內涵邏輯，實現知識的自主建構與思維可視化

（三）開發階段

學習任務的開發是翻轉課堂教學的重要環節。翻轉課堂的核心在于引導學生課前觀看教學視頻并完成學習任務單（如表1），使課堂變為師生互動的場所。學習任務單涵蓋核酸結構組成、種類分布、異同判斷及生活應用探索等問題，全面覆蓋教學要點，其設計旨在驅動學生精讀教材、開展深度思考與自查自糾[6。通過設立學習目標，明確學習方向，并倡導小組合作、資料查閱、思維導圖制作等方法，確保學生課前學習的充分性。此外，任務單中設置了反饋區，鼓勵學生記錄學習過程中的疑惑與感悟，為教師精準把握學情提供參考。

表1“核酸是遺傳信息的攜帶者\"學習任務單

續表

（四）實施階段

1.課前自學

課前，學生結合微課視頻及教材完成課前導學，按時通過視頻學習打卡，同步完成學習任務單并進行自評自糾。在此過程中，學生需將困惑知識點及思考感悟記錄于學習反饋區，并圍繞教師設置的問題開展資料查閱與小組研討。教師通過收集任務單、匯總反饋信息，梳理共性與個性疑難問題，分析知識缺漏與思維偏差，為課中教學互動策略的制訂提供依據。通過課前自主學習環節，可有效培育學生的自主規劃能力、合作探究精神，強化其學習主體意識。

2.課中講解

課堂伊始，教師通過提問激發學生學習興趣，調動其課前知識儲備，梳理核酸的結構、種類及分布框架，并針對學生存在的個性與共性問題進行深度講解。根據學生的課前反饋，教師對其暴露的知識薄弱點進行系統性闡釋。例如，以DNA雙螺旋結構的發現史為線索，闡述核酸結構與功能的內在關聯；通過對比DNA和RNA在細胞中的分布特征與結構特點，分析二者在遺傳信息傳遞中的功能差異，幫助學生突破認知難點。講解過程中，穿插互動問答與案例分析，強化學生對知識的理解與記憶。

課堂設置小組協作探究與成果展示環節，教師圍繞核酸的生活應用設計探究主題，如“核酸檢測在傳染病診斷中的應用”或“食物中核酸對人體健康的影響”等。學生根據興趣和能力自由分組，各小組圍繞主題展開討論，分享課前收集的資料，明確研究思路并構建匯報框架。討論期間，教師巡回指導，確保討論有序進行。討論結束后，各小組匯報成果，其他學生認真傾聽并進行互評、提出疑問。教師點評各小組的匯報與互評情況，針對重點與難點問題深人講解，引導學生多角度思考，拓寬學生的知識視野，培養學生的創新思維與表達交流能力，加深學生對核酸知識的理解與應用認知，體會學科知識的社會價值。課程尾聲設置課堂測評環節，教師設計涵蓋多種題型且難度分層的測評練習，考查學生綜合運用知識的能力，全面檢測學習效果。

3.課后反饋

學生完成課堂測評后，教師及時批改并集中反饋。根據作業質量、問題類型、錯誤頻次，歸納學生存在的知識漏洞與思維短板，并針對性地設計小型答疑課。答疑課聚焦疑難專題的深度剖析、典型錯題的舉一反三、學習思維誤區的糾正及學習策略的指導，通過個性化輔導彌補學生知識缺漏，糾正其思維偏差，提升其學習信心與知識應用能力，為后續學習奠定堅實基礎。

（五）評估階段

1.多元評估體系構建

為全面評估學生的自主學習能力、協作溝通能力、課堂表現及單元知識掌握情況，本課教學構建了多元化評估體系。首先，根據課前學習任務的完成情況、問題自主探究成效及學習計劃執行度，評估學生自主學習能力，綜合考量學生的知識攝取、思維培養、知識應用等多維度表現，為學生自主學習能力的培育提供反饋與優化指引。其次，從小組討論參與度、協作任務貢獻度、小組互評結果等方面評估協作成效，培育學生的團隊合作精神與溝通交流技巧，提升學生的協同創新能力。再次，通過課堂觀察記錄學生的專注度、互動積極性、思維活躍度，激勵學生深度參與課堂互動，提升其學習投入度。最后，單元測試依教學目標、知識要點及能力層級設計題目，綜合考查學生知識理解深度、分析應用能力及綜合創新素養，通過量化數據反映學生的知識掌握程度與能力發展水平，為教學質量優化提供依據。

2.評估驅動教學優化

教師通過深度分析評估數據，剖析教學短板及學生學習瓶頸，進而針對性優化教學設計、調整教學策略、完善資源配置。例如，基于學生自主學習能力的評估結果，強化個性化指導；針對協作短板，優化教學活動設計；根據知識漏洞，開發專項鞏固資源；等等。通過評估反饋驅動教學持續精進，促進學生素養穩步提升。

三、結論與展望

本研究深度融合ADDIE模型與翻轉課堂，以“核酸是遺傳信息的攜帶者”單元為例開展教學設計與實踐檢驗。教學實踐表明，ADDIE模型與翻轉課堂的結合為高中生物學教學開辟了新路徑，不僅賦予學生更多自主學習空間，還使教學過程更加系統、完整。在實際教學中，需關注學生個體差異，持續優化教學設計，以促進學生全面發展，適應不斷變化的教育需求。教師應結合校情、學情靈活調適和優化教學策略：對于師資薄弱的學校，可通過共享優質微課資源彌補教學資源短板；對于學生基礎參差不齊的班級，可實施分層教學，通過課前任務分層設計、課中分層輔導，確保教學模式適配學情差異。這將促進教育公平與教育質量的均衡提升，為教育現代化進程注入創新動力，培育契合時代需求的創新復合型人才。

[參考文獻]

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[2]王簫.基于ADDIE模型的高中生物學單元教學設計與實踐：以“組成細胞的分子”單元為例[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2023.

[3]申可欣.基于ADDIE模式的高中生物學課堂實踐教學設計研究：以人教版高中生物學必修1《分子與細胞》為例[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2022.

[4]HUANGYN，HONGZR. The effects ofaflippedEnglish classroom intervention on students'informa-tion and communication technology and English readingcomprehension ［J].Educational technology researchand development，2016，64（2）：175-193.

[5]趙瑛璐，鄭紅梅，趙麗娜.基于ADDIE模型的高中化學《氮及其化合物》翻轉課堂教學設計研究［J].山東化工，2021，50（16）：220-222.

[6]楊華平.翻轉課堂模式在高中生物教學中的應用：以“酶的特性”相關內容為例[J].高考，2024（21）：68-70.

（責任編輯 羅艷）