基于高中生物学微课的翻转课堂教学模式的运用研究

・３２・　生物学教学２０１５年（第４０卷）第９期　基于高中生物学微课的翻转课堂教学模式的运用研究　陈　蓉　（福建师范大学附属中学福州３５０００７）　张　锋　（福建省普通教育教学研究室福州３５０００３）　摘要本文以高中生物学“细胞的增殖”的教学内容为例，尝试采用基于微课的翻转课堂教学模式进行教学设计和实施。通过　高中生物学微课教学翻转课堂模式研究　实验比较、纸笔测试和问卷调查，对收集到的相关教学数据进行分析，提出基于微课的翻转教学方式可行的运用案例。　关键词１课程设计　学生的共性问题。课堂上将问题列出进行讲解，以细　本研究是以人教版高中生物学必修一教材第６章　第１节“细胞的增殖”为例，尝试建立一个３课时基于　微课的翻转课堂教学模式Ｌ　，探索翻转教学的应用效　果。研究的对象是刚进行文理分班的高二（１）、（２）班　学生，班级整体水平基本相当。对（２）班学生实施翻　转课堂来学习“细胞的增殖”，简称实验班；（１）班按平　时教学模式进行学习，简称对照班。采用实验法、问卷　调查法和测试法，尝试用学生具体反馈和真实的数据　来了解在高中生物学教学中进行翻转课堂教学，学生　是否适应、概念能否构建和思维能力能否得到发展。　本学习单元以微课作为辅助手段，学生课前观看　学习，完成学习任务。共分３课时：第１课时为细胞周　期和数学模型构建的学习；第２课时为动植物细胞分　裂的学习和构建细胞分裂的物理模型和数学模型；第　３课时为观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验。　２课程目标　经过对参与研究学生的学情分析，将知识目标确　定为：理解细胞周期的概念，描述细胞有丝分裂各阶段　的重要特征，了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同，　学习数学建模的方法和学习制作植物根尖细胞有丝分　裂临时装片的方法。将能力目标确定为：用数学模型　表示ＤＮＡ和染色体数量的变化规律，用物理模型理解　有丝分裂过程，提高分析图像、解读图像的能力和通过　实验培养学生制作临时装片的技能，提高观察、分析能　力以及识图和绘图能力。　将情感态度与价值观目标确定为：在对细胞周期　以及有丝分裂过程中ＤＮＡ和染色体的规律性变化的　学习后进一步提升探索、质疑和合作探究的能力；在物　理和数学模型的建构中提高对生命的运动性、对事物　发展变化过程中由量变到质变的转化等哲学问题有正　确的认识；通过对实验思路的分析和对实验现象的观　察，进一步提高实事求是的科学态度。　３实施课程　第１课时：课前给学生一个学习包，包含细胞周期　微课视频、课前自测网址和学习任务单。学生通过学　习任务单完成课前自学和自测发现自身的问题，结合　教材学习解决部分个体问题。通过问卷星网络，统计　胞周期概念为主线，完善概念学习（约ｌＯｍｉｎ）。待难　点解决后在课堂上进行进阶训练：学生以手机为媒介　登录教师提供的进阶训练进行练习（约１５　ｒａｉｎ）。后台　直接统计数据，找出共性问题讲解，深入概念学习（约　１０　ｍｉｎ）。最后，进行数学建模知识的学习（约１Ｏ　ｍｉｎ），为下一课时数学模型构建做铺垫。　第２课时：课前独立完成按学习任务单完成学习　包，包含动、植物细胞分裂微课学习、课前自测和学习　任务单等内容。全班分为８个学习小组（以学习能力　为参考，组成强弱搭配的学习小组）引入评价机制。由　小组长组织讨论，组员提出问题，记录员记录。组员间　针对问题进行讨论，解决部分问题，无法解决的问题独　立列出。教师课前对问题进行评价，书面解答一些“偏　问”。共性问题小组互答，全班不能解决的问题由教师　回答（约２５　ｒａｉｎ）。用教师自制的卡纸染色体模型进行　物理模型构建（约１０　ｍｉｎ），之后在构建物理模型的基　础上进行数量变化的记录和曲线模型的构建（约１０　ａｒｉｎ），布置完成进阶练习。　第３课时：课前独立完成按学习任务单完成学习　包内容（植物有丝分裂实验操作过程微课学习、课前自　测网址和学习任务单）。小组内部提出问题、解决问　题、列出不能解决问题。课前教师搜集不能解决的重　点问题，其他问题书面回答。列出重点问题由小组间　讨论回答（约７ｍｉｎ）。动手完成实验：有丝分裂临时装　片制作，等待漂洗和染色间隙完成固定装片各时期拍　照计数（约２８　ｍｉｎ）。小结以及讲评第２课时共性问题　（约１０　ｍｉｎ）。布置完成第３课时进阶练习，并在练习　完成后在该网址直接给出得分，以及试题的详解详析。　４研究结果　本研究于２０１４年１２月１２　Ｅｔ在问卷星网站发放　问卷，１２月１９　Ｅｌ回收问卷，发放对象为实验班５Ｏ位学　生，回收有效问卷５０份。其中男生３２人，女生１８人。　针对学生的直观感受来了解翻转课堂是否适合学生知　识发展的需求、是否对学生能力的提升有帮助，以及对　翻转课堂的建议进行调查。　４．１　学生对翻转课堂教学模式的评价学生中有４１　人（占８２％）喜欢翻转课堂的教学方式，９人（占１８％）　２０ｌ５年（第加卷）第９　・３３・　不喜欢，调查发现喜欢翻转课堂这种方式的学生中有　７８．Ｏ１％的人认为其在教育领域中有较好的发展前景。　即使不喜欢翻转课堂的学生中仍然有２２．２２％的学生　认为翻转课堂的发展前景也是比较好的。所以大多数　后，发现在实验的理解上，实验班强于对照班，特别在　从不同材料中选择出易于进行分裂期观察的材料，以　及确认给定的视野找到分生区等问题上实验班表现优　异。在实际实验操作内容上，实验班学生的掌握程度　的学生对翻转课堂的学习方式是持支持的态度，对其　发展前景是抱有很大的期望的。　同时，在调查中发现共有３２人觉得翻转课堂是比　远比对照班学生熟练，同时对解离目的的描述上，实验　班也略强于对照班。　６分析讨论　平时教学方式更为行之有效的教学模式。在与平时课　６．１　以“层层深入”的思维探究为核心的教学设计　堂对比时，学生认为翻转课堂更有利于基础知识的深　入掌握很赞同观点的占２６％，赞同观点的占３６％；很　赞同和赞同翻转课堂更有利于自学能力的培养的占　９０％，认为其更有利于分析和解决问题能力的培养和　提高的占８８％，认为其更有利于沟通能力的培养和提　高的占８２％。说明翻转课堂对于学生的知识、能力的　培养比传统课堂是更为有效的。　４．２　学生对翻转课堂教学模式中课堂参与过程的看　法通过调查发现本次学习中认为课堂内容合理恰　当，能主动参与互动交流的占１８％，６６％的学生认为内　容针对性强，有利于积极的思考，能在理解的基础上掌　握知识。还有１０％的学生认为课堂内容和传统教学　没有差异，仅有６％的学生认为没有兴趣参与。　４．３　学生在翻转课堂学习后的问卷反馈和实测表现　通过对学生“翻转课堂与知识掌握”的调查，看出学　生对于概念的学习：如细胞周期、动植物有丝分裂过　程。大多数学生认为通过翻转课堂能够比较好掌握，　其中认同“精通”和“掌握”的学生比例都在９０％左右。　相比之下数学建模和有丝分裂临时装片的制作知识掌　握程度在“精通”和“掌握”的程度分别只有６０％和　７６％，处于“了解”和“不会”的学生分别还有４０％和　２４％，推测这与他们第一次接触数学建模的过程，及与　观看视频和进行实验时间间隔较久有关。　５巩固测试　本节内容结束后，对实验班和对照班同时进行了　细胞增殖内容的测试：测试总分１００，其中选择题１Ｏ题　（６Ｏ分），非选择题２题（４０分），测试时间为４０　ｍｉｎ。　实验班平均分８１．３，对照班平均分７５．８，两个班级存　在着显著的差异。　其中选择题的主要差距体现３道试题上，这３道　试题分别从有丝分裂各时期的主要特征和数学建模的　知识内容进行考查，概括性比较强，相对抽象，需要学　生具备一定的概括能力、信息获取能力和分析能力才　能完成。通过该３道选择题的实测数据分析可知学生　对动植物细胞有丝分裂过程的理解以及数学建模应用　方面的掌握情况实验班学生明显强于对照班学生。　在对两个班级学生的非选择题答题正确率分析　微课具有“微”的特点，是短暂而高效的。在本次微课　程教学前通过合理的教学设计将知识内容整合，分层　次分阶段的进行教学。如课程设计中将微视频知识点　分为细胞周期概念、动植物有丝分裂过程，以及植物根　尖分生组织有丝分裂临时装片制作原理和过程，通过　简短、精炼的呈现知识点、实验操作步骤，学生的反复　观看和针对性的课前练习完成了理论知识和实践技能　的学习。同时，在第１课时进一步完善细胞周期概念　同时进行数学建模的学习。在第２课时则通过建立物　理模型、利用数学建模的思维加深了对动植物有丝分　裂过程的理解和分阶段的辨析。第３课时则通过充足　的动手实验，观察具体的有丝分裂各个时期的细胞。　整个课程先总体概念学习，后分阶段进行过程学习，再　进入实践操作。从宏观到微观，从抽象到具体的多方　面引导学生思维层层深入，能使学生掌握细胞增殖这　一知识。　６．２　以“解决问题”为中心任务的课堂教学在学生　自学微视频且较为充分掌握知识目标的前提下引导学　生通过小组内部探讨和小组间交流完善知识体系，解　决共性和个性的问题，提升了知识和能力目标，提高了　学生的学习效率Ｌ　。如学生在第３课时实验操作前　观看微视频后在学习任务单上记录了自己的疑问，小　组内部进行讨论后，像为什么要找中期、后期的细胞来　观察？解离时间为什么不能过长或过短？这样的问题　学生通过自己查找资料和小组内探讨就解决了，然后　将小组不能解决的问题提出。这节课学生提出问题主　要是：醋酸洋红为什么是碱性染料？怎样能从根尖外　观上找到分生区？如何判断根尖解离完全？等。部分　比较刁钻的问题由教师通过书面回复学生，共性的一　些问题进行课堂分享由其他小组尝试解答教师辅助，　帮助学生充分了解实验步骤，掌握实验原理。学生有　更多的时间进行有效的动手操作，这也是实验组在实　验理论和实践操作上存明显优势的原因。　６．３以“激活思维”为目的的教学资料制作调查中　发现学生课前对于知识的自学程度直接关系到课堂教　学的成败，教学资源的制作必须符合学生的认知水平　和发展的要求，以激活思维为目的的教学资料能够搭　・３４・　生物学教学２０１５年（第４０卷）第９期　以模型构建方法进行“酶的特性＂一节的教学设计　郭少纯　（广东省茂名市第一中学５２５０２７）　摘要通过酶产品的介绍，激发学生学习热情；通过评价实验、设计实验和动手实验，培养学生实验探究能力；应用模型构建对　“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“酶的作用条件温和”的特性进行探索。　关键词　酶的特性模型建构　教学设计　１教材分析　和检测因变量变化以及设置对照组。　“酶的特性”是人教版高中生物学教材《分子与细　２．２　能力目标通过主动参与科学探究的模拟实验　胞》第五章“细胞的能量供应和利用”中的第一节。内　活动，掌握科学探究的程序和方法，培养创造性思维能　容涉及“酶具有高效性”、“酶具有专一性”、“影响酶活　力和动手实践的能力；通过以小组为单位的学习，学会　性条件的探究与分析”三个方面。其中“酶具有高效　与人交流和合作的能力。　性”在前一课的“比较过氧化氢在不同条件下的分解”　２．３情感态度与价值观目标养成勇于质疑、自主探　实验中学生已经初步了解，可通过回顾实验现象，分析　究、合作学习的科学探究精神。　控制变量方法，绘制曲线进一步巩固；对“酶具有专一　３教学过程　性”的内容，可通过教师提供的材料，学生完善表格来　３．１　贴近生活，激趣导入先带领学生一起回顾上节　实现知识点的运用，利用“锁钥学说”分析酶专一性的　课所学的内容。然后提问：酶的概念及化学本质是什　本质；“影响酶活性的条件”的探究实验是本节课的重　么？（酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物）（课　点，其所包含的实验方案设计、实验操作过程及实验结　前让学生寻找生活中与酶有关的产品）各小组派代表　果分析，既是对前面所学的“酶的作用与本质”知识的　将所找到的物品展示及介绍（例如，加酶的洗衣粉、嫩　延续和进一步理解，又是以后学习影响光合作用和呼　肉粉、溶菌酶含片、多酶片、加酶牙膏等）。教师总结并　吸作用因素知识与技能的基础，可通过评价实验，小组　导入新课：通过刚才的展示和介绍，可以看出，酶已悄　设计实验方案，进行实验来落实这一目标。　悄融人我们的日常生活中，那么它有哪些特性使其应　２教学目标　用这么广泛呢？今天这节课就来研究酶的特性。点出　２．１知识目标说出酶的概念、酶的本质，总结酶的　本课主题“酶的特性”。　特性及影响因素并能分析应用；说明酶在细胞代谢中　设计意图：回顾前一堂课的知识“酶的化学本　的特性；进行有关实验和探究，学会控制自变量，观察　质”，为后面内容打下伏笔；利用酶产品介绍激发学生　建比较好的学习支架。　和进阶练习两个部分的测试内容，对于课前自测要紧　６．３．１　学习包的制作学生在学习前应该有非常明　扣微视频的学习内容。课前自测题应该难度较小、题　确的目的，即学什么、怎么学。这时可以在学生的学习　量适中。否则，学生会失去学习的兴趣。但是，也可以　包中列一个学习任务清单，包括了学习达成的目标、学　有一两题挑战题，吸引和鼓励学生深入学习。课后的　习方法建议、课堂学习形式预告、学习任务，以及提出　进阶练习要针对学生课前的共性问题是否解决来进行　一些困惑和建议。如在第２课时动植物细胞有丝分裂　测试，重点要明确，侧重于能力的提升，测试后最好附　过程中，达成目标是：准确描述细胞有丝分裂各阶段的　有详细的解析以便于学生理解。　重要特征；了解动、植物细胞有丝分裂过程的异同。学　（基金项目：全国教育信息技术研究“十二五”规　习方法建议是：先观看动植物细胞有丝分裂微视频。　划２０１３年度立项课题“培养中学生逻辑思维能力的微　同时，做笔记以及记录困惑进行小组讨论，结合教材完　课程学习模式和效果研究”成果之一，Ｎｏ．１３３０２１４６２；　成课前自测，有困惑先解决，不能解决记录下来课堂提　通讯作者）　问或者重点听讲解；课堂学习形式是：易错点讲评～学　生提问一师生答疑一构建有丝分裂的物理模型一建立　主要参考文献　有丝分裂的数学模型；学习任务是：完成进阶练习一、　［１］秦义莲，胡晓军．２０１４．翻转课堂在高中生物教学中的实践与应　记录微视频和练习中的问题，进行小组讨论，同时列出　用．实验教学与仪器，（６）：１７～ｌ８　未解决的问题。　［２］张继禄，陈国珍．２０１４．翻转课堂对教学品质影响的实证研究．教　改前沿，（１Ｏ）：４８～５１　６．３．２　课堂练习的筛选　翻转课堂一般有课前自测