翻转课堂在高中生物学教学设计中的应用

廖金花 孙远东

摘 要：翻转课堂是一种以学生课前学习和课堂强化为主要学习形式的混合式学习模式。本文尝试将微课和翻转课堂结合，并借助无线数位板、希沃白板3等多媒体技术实现课堂内外的移动教学，对高中生物学必修二中“DNA的结构与复制”的教学做出了完整的教学设计，希望能够对高中生物学教学设计及实践提供借鉴和参考。

关键词：微课;移动教学;翻转课堂;高中生物学;教学设计

中图分类号：G633 文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2019）03-125-2

一、教材分析

人教版高中生物学必修二第三章中，“DNA分子的结构”这一节内容难度不大，包括DNA分子的组成，DNA的结构与其特点，DNA分子中碱基数量的计算方法。DNA分子结构特点和碱基计算规律是这一节的重点。在“DNA的复制”一节中，DNA半保留复制的实验证据虽然是选学内容，但是对培养学生的科学探究、理性思维等生物学核心素养有很大的帮助，有助于学生分析问题，解决问题能力的提高。DNA复制过程完成了遗传信息的传递功能，对DNA复制过程的研究，蕴含着科学研究的过程和方法教育。DNA复制的过程具有微观、动态、连续、抽象的特点，因此，对DNA复制的过程的探讨是教学重点。

本节课内容将第2节和第3节结合起来，虽然是两课时的内容，但两者逻辑联系密切，课时分配可根据学生的学习情况灵活处理。教材中这两节的知识性内容多，其中蕴含的计算问题的难度更大，如何克服这一难点值得探讨。

二、学情分析

本教学设计实施对象已经具备了有丝分裂、减数分裂的知识基础，掌握了基本的思维方法，特别是抽象逻辑思维、辩证思维、创造思维，同时还要具有较好的合作能力，對结合微课和移动教学的个性化学习具有一定的兴趣和接受能力。

学生在课前完成微课学习，课上和老师共同解决问题，将会大大提高学生的学习自主性，真正做到把课堂还给学生，体现学生是学习主导者的理念。

学生在学习本节课时往往觉得难以理解，提不起学习的兴趣，本节课在课堂上利用交互式白板，在绘制DNA的结构和复制过程时，能够生动有趣，较形象地表现出来，在解题时也方便易懂，学生比较感兴趣，注意力集中，帮助学生巩固知识。

三、教学重难点

重点：DNA的结构及其特点、碱基数量的计算方法;DNA复制的方式、过程，复制过程中相关数量的计算。

难点：碱基数量的计算方法;DNA复制的方式、过程，复制过程中相关数量的计算。

四、教学目标

1.通过对微课的学习，能概述DNA的结构及特点、DNA分子复制的过程及特点，理解DNA复制的条件和半保留复制的生物学意义。

2.通过学习Meselson、stehl的实验，能解释其实验原理、方法并对结果做出正确分析和总结。

3.能够利用UMU平台高效学习，使用碱基数量计算规律和DNA复制过程中的相关计算规律解决问题，加强逻辑思维能力和计算能力。

五、教具准备

硬件：投影仪、计算机、无线数位板、手机，软件：希沃白板3、希沃授课助手。

六、教学思路与方法

1.课前准备：基于翻转课堂理念[1]，根据教学目标、学生的知识背景和本节的知识结构，将知识分为小而精的知识组块，制作系列微课和相关资料，包括PPT录课、视频、图文资料、习题巩固，上传至移动教学平台UMU（微信和网页均可登录），并借助UMU平台制作微课和相关视频等资料，将知识碎片化，供学生课前自主学习。

“先学后教”[2]是翻转课堂的特点，学生在课前通过反复观看微课和资料，理解和巩固知识。学生还可通过UMU平台和老师在线互动，提交问题和评价，老师可为学生及时答疑解惑，教与学不受地点、时间的限制。

微课的特点以少而精为典型，一般作为一种教学手段呈现于课堂的某一环节[3]。教师不仅可以自己制作微课，其来源也相当广，国内已有众多微课平台，如：中国微课网、全国高校微课教学比赛官网、凤凰微课等，一些微课平台还开发了相应的APP，如：学习通（超星）、UMU互动等，这些平台和软件虽有待提高，但应用于中学生物学教学已具有很大的实践意义。国外也有众多平台如：edx、Coursera、Udacity等。慕课平台或一些视频播放软件里也含有大量微课资源，教师只要筛选制作出适用于日常教学的微课即可。

2.课堂实施：课堂实施的重点在于师生共同解决学习过程中存在的问题，“DNA的结构和复制”一节涉及到很多计算题，这也是大部分学生的困惑所在，除了考验计算能力，学生还需对DNA的各结构组成、碱基互补配对原则有深刻地理解，解决问题时要有灵活的逻辑思维。小组合作，集思广益，能培养学生的合作和领导能力，增进学生之间的友谊。教师要在课堂上抛砖引玉，点拨学生，给学生自主学习、自主检测的机会，生生互助为主，教师引导为辅。

应用计算机、手机、无线数位板、交互白板软件作为一种辅助教学的技术手段，实现以多媒体平台为依托的移动教学[4]。计算机和投影仪是高中教室里的普通配置，再结合无线数位板和希沃白板3，相当于给教室配备了可移动的交互一体机，展示与编辑功能齐全，成本非常低。利用无线数位板控制计算机，教师可以走下讲台，和学生亲密互动，学生不用上讲台就可以在希沃白板上进行书写答题。手机进课堂不仅是作为学生的学习工具，教师也可使用手机拍照功能将学生的书写结果同步展示在屏幕上，这样能极大地提高教学效率。

七、教学过程

1.制作微课并上传UMU平台

根据本节课的教学目标、学情和本节的知识结构，将内容进行梳理和分段，制作系列微课，分为：DNA分子的组成、DNA分子的结构、DNA分子中碱基数量规律、DNA半保留复制方式的证据、DNA复制的过程、DNA复制过程中相关数量的计算这六小节，微课类型主要为讲授课，预先制作PPT课件，撰写讲解词文本，再用录屏软件进行微课录制，每小节微课时间不超过10分钟，可对视频进行剪切编辑。录制时的画面中只出现教学内容，没有教师、物品等出现以防分散学生注意力。

除了自己制作的六小节微课，还通过筛选查找，选取两段从国外edx网上的两段关于DNA的结构和复制的动画视频，以丰富教学内容。最后，添加针对性习题，巩固学习内容，并为课堂上解决问题做铺垫。

微课及相关资料等制作完毕后将其上传至UMU平台，向学生开放课程，供学生线上学习。学生需要在线上自主完成学习内容，也可在线上进行生生互动、师生互动，进行讨论交流，教师应时刻关注学生的线上学习情况，为上课做准备。

2.课堂教学

教学过程教师活动学生活动设计意图

数据导入向学生展示学生的学习情况，展示数据，做出评价。思考，自由发言。对学生的学习起督促和激励作用，并为之后课堂各环节的时间安排作参考。

教师引导学生一起总结知识在希沃白板3上演示DNA的结构及其复制过程，这一过程中教师不是唱独角戏，而是起引导作用，每一次提问兼顾细节，提醒学生易错点，如：DNA的组成中为什么C和G的比例越大，DNA的结构越稳定？必要时请学生上台展示。在老师的带领下回答问题，回顾、巩固知识，能举手发言、上台展示。根据学生的课前学习情况，需要再次回顾知识，加强记忆

在希沃白板3上演示，编辑方便灵活，展示效果直观生动，且白板具有较好的交互性，能进行师生互动，学生注意力也会集中。

教师引导学生解题根据UMU上学生的做题情况，挑一题讲解解题思路。学生思考，回答问题。协助学生解决问题，给学生解题做一个示范。

学生小组合作，代表上台解题教师将课堂交给学生，引导课堂秩序，辅助学生“教学”。小组分工合作。每组完成一题，每组时间为五分钟。培养学生的逻辑思维和团队合作能力。

开放交流，总结不足向学生询问意见，包括微课制作、课堂教学，强调可和学生在UMU学习平台上在线互动。自由发言。师生间的平等交流，可以拉近彼此的距离，促进师与生的共同进步。

八、板书设计

课堂以希沃白板3板书为主，以黑板板书为辅。主要板书设计内容如图所示。

九、教学反思

1.学生的自主学习情况不可控，无法保证所有学生在课前监督自我完成本节课的学习。翻转课堂需要学生有很强的自制力，需要用手机或电脑学习时，学生往往容易被其他诱惑干扰。

2.教师在微课的选取和制作上需花较多功夫，要提高微课的质量和学生对微课的学习效果，还需多加设计和实践以总结经验。

[参考文献]

[1]张萍，DING Lin，张文硕.翻转课堂的理念、演变与有效性研究[J].教育学报，2017，13（1）.

[2]祝智庭，管珏琪，邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究，2015（06）.

[3]钟绍春，张琢，唐烨伟.微课設计和应用的关键问题思考[J].中国电化教育，2014（12）.

[4]何军卿.中等职业教育移动教学模式探索[J].职业技术教育，2015，36（29）.