基于翻转课堂下的高中生物实验教学模式初探

许俊华

摘 要：：翻转课堂作为一种新兴的教学模式，将知识的传授过程和内化过程颠倒安排，在一定程度上节省了教学时间，提高了教学效率。本文在翻转课堂理念的指导下，构建了适应我校学情的高中生物实验教学教学模式，为探寻高中生物实验教学的新模式提供参考。

关键词：翻转课堂;高中生物实验;教学模式

一、生物实验教学的现状

目前，我校采用的是传统的讲授式实验教学模式，生物实验教学的效果很不理想，主要体现在以下几个方面：（1）实验教学方式单一。在进行实验教学时，部分教师直接将实验流程书写或者投影，而学生在进行实验操作时往往只是形式化流程模仿，不能实现学生对于实验知识的深入理解，不利于提高学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。（2）实验教学目标难以达成。课堂时间有限，課堂上既要进行理论知识的学习，又要进行实验的操作，且学生练习针对性、教师解决学生疑惑针对性不强，不利于课堂活动的组织及后续学习活动的进行，实验教学课堂效率低。（3）学生的课堂参与度。传统课堂主要以教师讲授为主，课堂气氛活跃度不高，学生很难做到注意力一直高度集中。（4）实验教学缺乏有效的评价方式。通常采用书面形式对学生的实验理论进行考察，这种考察方式的应用存在着较大的局限性，难以对学生的实验能力进行客观真实的反映。（5）一些学生存在片面的功利观，以为高考不考实验操作，因此在实验过程中马虎应付，影响了实验效果。

二、翻转课堂的特点

翻转课堂将知识的传授过程和知识的内化过程颠倒安排，改变了传统教学中的师生角色，并对课堂时间的使用进行了重新规划，实现了对传统教学模式的革新。

教师制作微课或微视频，学生在家或课外观看视频讲解，发现问题，并带着问题与同伴在线交流或者回到课堂中进行师生、生生间面对面的讨论、交流学习成果与心得，从而实现教学目标，突破教学重难点。翻转课堂的教学模式，不仅有利于学生自主掌握学习进度，提高学习效率，实现学生的个性差异化学习，更是将信息技术广泛应用于教育领域的有效途径。

基于翻转课堂的高中生物实验教学模式。结合翻转课堂的特点及我校高中生物实验教学的现状，本研究提出了适合我校高中生物实验教学的翻转课堂教学模式。

（一）准备环节。准备环节主要是教师准备学生课前自主学习所需要的相关资源，包括教学媒体、学习材料、学习支持系统等方面的资源。教师可以将实验原理、问题情境、注意事项等制作成微视频;利用仿真模拟系统或NOBOOK虚拟实验系统训练学生的实验操作;利用我校的爱学平台跟踪学生学习情况;利用IS智慧校园平台、QQ群或微信群完成师生之间的讨论和交流等，具体的操作流程如下：

1.制定教学计划。认真研读课程标准，明确本节实验课的教学目标及重难点，根据学生的认知水平制定教学计划。

2.创设问题情境。利用漫画、新闻、短剧等多种方式创设问题情境，让学生在一个相对真实的生活情境中提出有探究意义的问题。

3.制作微视频。教师可以将实验原理、实验装置、实验注意事项等相关内容录制成微视频，也可以借助互联网上相关的视频片段。微视频的时间尽量控制在十分钟之内，富有吸引力，保证学生能全身心的参与到视频学习中去。

4.提供交流空间。学生在课前学习过程中必然会有部分问题，课堂上并没有足够的时间逐一解决他们的这些问题，所以课下学生可以咨询教师或者与其他同学交流。因此教师要为学生提供一个便捷的交流空间。在这个空间里教师可以分配任务，解答疑惑，学生们也可以自主的与教师和同学交流讨论。

5.制定自主学习任务单。高中生物实验课的课时较少。为了提高实验课的成效，学生在进入实验室之前，应该明确自己的实验目的，实验流程，以及预期的实验结果。对于学生来说，这样的实验准备任务具有一定的难度。因此，教师需要通过自主学习任务单引导学生完成相关的实验设计。表1是按照探究性实验的一般步骤来引导完成实验设计。

6.跟踪记录学生的学习情况。学生可以进入QQ 群、微信群的多种交流平台和老师或者其他同学去探讨自己的发现和遇到的困难。学生完成课前学习任务，提交学习结果。NOBOOK虚拟实验系统或仿真模拟系统也会自动记录学生在虚拟实验操作过程中发生的错误和问题，并提交到平台上。通过综合分析学生课前的自主学习情况，教师可以精准掌握学生的学情，便于课堂上进行有针对性的答疑解惑。

（二）课前环节。课前环节主要是指课前学生的自主学习环节，该环节需要学生根据要求查阅资料、观看教学微视频、提出探究主题、完成实验设计、在线交流讨论等等。课前的学习效果将直接影响课堂教学活动的开展，因此教师要对学生的学习情况进行跟踪和监测，具体的操作流程如下所示：

1.完成自主学习任务单。学生在自主学习任务单的指导下，完成实验设计，预测实验结果，并在相应平台上相互交流与讨论，分析实验方案的可行性。

2.完成虚拟实验操作。实验操作的精准程度将直接影响实验方案的实施程度和实验结果的准确度，因此实验课前利用仿真模拟系统或者NOBOOK虚拟实验操作系统熟悉实验装置的使用，是十分必要的。

（三）课堂环节

1.问题展示，答疑解惑。学生在实验设计中出现的问题，以及在线上交流和讨论过程中未解决的问题，教师在课前总结出来，放在课堂上集中解答。教师也可以挑选典型的实验设计案例，当堂点评或者学生互评，然后小组内部修改实验设计。

2.合作探究。学生进行分组实验，合作完成探究课题，教师全程巡视，对不同学生所产生的问题，进行现场个别指导。

3.小组讨论。小组合作分析实验结果，得出实验结论，评价自己的实验设计方案和实验操作过程。

4.结果展示。将实验结果分组展示或者教师挑选典型展示，可以锻炼学生的逻辑思维能力和语言表达能力，增强学生的自信心和成就感，有利于学生的生物学科素养的养成，也会让他们对生物学更有兴趣。

5.归纳拓展。教师在每一个教学进程结束后进行适时的归纳总结、反馈评价。在结果展示环节，教师需要对学生的言论观点做出清晰明确、富有逻辑性的点评， 同时将讨论自然引向深入的后续问题，促使学生顺利进入下一阶段的教学进程。

（四）评价反馈。《普通高中生物学课程标准（2017版）》对教学评价的建议是：指向学生生物学学科核心素养的发展，体现评价的导向性和激励性;应考虑评价目标、评价内容、评价对象和评价现场等实际情况，可采用学生自评和互评、小组评和教师评相结合的形式。因此，本研究中采用的评价体系是多元的，是由工作单评价、现场观察、调查问卷和访谈组成，将定性和定量评价，自评、他评与师评结合起来。本研究中所用的工作单评参考了邱梦娇等的“结构性工作单对高中生物实验探究能力的评价研究”，让学生将科学探究的过程以及结果记录在事先设计好的工作单上，评价者对学生做出延时评价;现场观察是让学生动手完成实验中，教师对学生的操作规范性进行观察;调查问卷和访谈可以对学生的情感、态度、价值观等方面进行评价。

（五）总结。近年来，我校大力推进智慧校园建设，实现无线网络的全覆盖;与企业合作创建智慧校园IS平台，为各学科提供了丰富的教学资源。学生可以登陆平IS台学习视频，也可以在平台上相互讨论，相互质疑，实现生生互动，师生互动。学校引进的科大讯飞的平板教学系统，可以实现教师的直播答疑。教师也可以通过智学网的大数据分析系统，准确掌握学生的学习情况，及时调整教学策略。借助于智慧校园环境下的多媒体技术、云平台技术、大数据技术等现代教育信息化的手段，结合翻转课堂的基本理论和经典模型，我们初步形成了适合我校学情的基于翻转课堂的高中生物实验教学模式。翻转课堂的教学模式在一定程度上解决了我校生物实验教学存在的问题，但是我们也必须清醒的认识到：任何一种教学模式都不能适用于所有的实验课，基于翻转课堂的高中生物实验教学也存在着弊端，比如在课后访谈中，不少学生反映翻转课堂的教学会将大量的学习任务前置到课前，如果每节课都开展这样的实验教学方式，学生使没有时间和精力做好课前的准备工作。