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浅议翻转课堂在高中生物实验教学中的应用

作者:东营市胜利第十三中学 牟绍焱 发表时间:2018/1/4 11:22:09 访问次数:360    

 

    “翻转课堂”是从英语“Flipped Class Model”翻译过来的术语,一般被称为“翻转课堂式教学模式”。"翻转课堂式教学模式"是指学生在家完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用,概念深化,合作性学习等,从而达到更好的教育效果。翻转课堂式教学模式实现了知识传授和知识内化的颠倒,将传统课堂中知识传授转移至课前完成,知识的内化则由原先课后做作业的活动转移至课堂中的学习活动,通过改变传统的教学顺序形成翻转课堂。
    生物学实验在教学中通常承载着引领学生体验生物技术和方法,并帮助他们通过科学训练深刻理解相关知识的功能。传统的实验教学过程包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、得出结论五个环节。新课标倡导探究式教学,学生是课堂的主体,强调学生充分参与课堂,往往前三个环节就占用了一节课中三分之一的时间,学生真正操作实验的时间比较紧张,对在实验过程中学生提出的问题的探究由于时间的限制往往不能深入展开而只是成了一种形式。下面以《探究酵母菌细胞呼吸的方式》为例进行翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中应用的探索。
    一、课前学习
    (一)教学准备阶段
    1.明确教学目标
    教学目标是教学内容设计的重要依据,教师必须要明确教学目标,根据教学目标进行教学内容的设计,确定学生在课前和课堂上要达到的不同目标。首先是在学生自主学习过程中要理解探究酵母菌细胞呼吸的方式这个实验原理,能够说出酵母菌细胞呼吸的方式及产物,以便学生在自主学习过程中做到有的放矢。其次是课堂教学目标,在课堂上要通过合作学习探究,进一步深化对与这个实验相关内容的理解,组织学生讨论教材实验设计的不足及如何改进实验装置。
    2.创建教学视频
    确定教学目标之后,教师要进行教学微视频的录制,针对这个实验如何提出假设、怎样有效控制自变量、怎样检测因变量、如何设计实验等问题创建具有针对性的教学微视频,比如为了便于学生对这个实验做出假设,明确实验探究的方向,我给学生布置了发面的任务,让学生进行生活化的实验探究。并在视频中给学生提供具体做法:使用活性干酵母、面粉和水揉成两个光滑的面团分别在有氧和无氧条件下发面1小时,通过一看面团体积变化,二扒开看内部形态,三闻面团的气味来初步推测酵母菌细胞呼吸的方式和产物。教学微视频的时间最好控制在十分钟以内,而且要针对性很强,能够突出主题,达到辅助学生学习的目的。
    (二)理解领会阶段
    1.学生自主学习
     教师将录制好的视频放在学校学科公共平台。学生在家下载视频,开始课前学习。学生在自主学习过程中,可以对自己的学习进度进行安排、控制,并且能够通过多次暂停、回放视频整理知识点。学生完成后登录平台完成课前测试题,及时得到反馈,了解自己对本部分内容的掌握情况,及时改错。
    2.记录自主学习过程中的疑难问题
    学生回到校后,可以利用兴趣小组时间组内互助解决个人自主学习时遇到的问题;组内不能解决的问题,由组长记录后交给课代表,课代表整理后上传至服务器,教师得到及时反馈。
    二、课堂学习
    (一)应用分析阶段
    1.根据反馈,确定问题
    在课堂上,教师要对学生通过自主学习之后反馈上来的难点和问题进行分析、总结,确定学生普遍觉得难以理解的且具有探究价值的问题与学生一起交流探讨。
    2.小组交流,确定实验方案
    通过课前的自主学习,绝大多小组生设计的实验方案如下:
    (1)酵母菌培养液的配置,由活性干酵母和5%的葡萄糖溶液配制成两等分别放入A和B两个锥形瓶中,利用氢氧化钠除去泵入空气中的二氧化碳为A锥形瓶的酵母菌持续供氧
    (2)用澄清石灰水检测二氧化碳的产生,并根据浑浊程度判断二氧化碳的多少
    (3)用酸性重铬酸钾检测酒精的产生。
    3.小组合作,进行实验
    小组按设计方案进行实验,教师在此期间,要关注各小组操作规范与否、安全事项是否注意等问题,同时负责个别学生的答疑工作。
    4.小组反思,创新实验设计
    各小组反思实验设置过程存在的不足,讨论应如何改进、创新实验设计。经过激烈的讨论,智慧的火花不断涌现,学生在思维与智慧的碰撞中完成了创新实验设计。比如有氧组实验中,有的小组想到用三氯化铁催化过氧化氢产生氧气为酵母菌持续供氧。
    下面是学生自己设计的装置图。(略)
 
    教材上无氧组的处理是将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,但有两个问题我们很难检测。一是需要放置多久,二是里面的氧气有没有被消耗完。而学生用石蜡油隔绝空气的方式代替了教材的处理方式,显然更胜一筹。无氧呼吸产物酒精的检测需要用浓硫酸酸化重铬酸钾,一是浓硫酸具有腐蚀性,再就是实验操作繁琐实验现象不明显。有的小组同学很快想到我们可以用交警检测酒驾用的仪器来检测酒精的产生。
    5.小组再次实验,成果展示
    学生按照自己改进的实验装置重新进行实验,大家发现改进后的装置明显提高了实验的速率,将实验时间缩短到20分钟左右。无氧呼吸产物酒精的检测使用吹气式数字酒精检测仪方便快捷,酒精气体从吹嘴进入仪器约10秒钟就可以显示出酒精的含量。
 
    6.综合性评价
    布鲁姆认为:评价(evaluation)是认知领域里教育目标的最高层次。各组同学通过小组合作、交流讨论,实验设计与探究,最终圆满的完成了教学任务。老师需要时刻在课堂上仔细观察各小组协作状况,从学生探究内容,探究形式,以及合作探究过程中产生的思想碰撞等方面做好评价,恰如其分地肯定长处,指出不足,并提出继续努力的建议。智慧的教师能对课堂上产生的各种问题都能及时记录,及时判断,随机应变,点化学生智慧,使教学相长在翻转课堂中生成。
    三、教学反思
    将翻转课堂融入高中生物实验教学,的确能给学生全新的学习体验,很好的锻炼了学生实验设计、操作和探究的能力,培养了他们质疑、求实、创新的科学精神。课堂上智慧火花的碰撞,各种创新实验设计的涌现,再次证明翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中运用是有广泛前景的。但就目前情况来看,由于美国与中国在社会体制、经济发展状况、文化背景、教育理念等方面的不同,在翻转课堂教学实施的过程中,我们也面临着应试教育制度的束缚、信息化环境的制约、师生教育观念的滞后、教与学的习惯适应受阻等方面的挑战。
    翻转课堂作为一种全新的教学模式,它在生物学科实验教学方面有着巨大的有优势和潜力。要绽放翻转课堂的精彩,我们就要勇敢迎接挑战,不断的尝试和积极的探索。
(来源:胜利教育2017年第3期  责任编辑:宋百敏)

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