1  引  言 

1.1  選題背景及研究意義
傳統(tǒng)的應(yīng)試教育在過去幾十年為我國培養(yǎng)了大量的應(yīng)用型人才，但社會的飛速發(fā)展，對 21 世紀(jì)的教育提出了新的要求，那便是培養(yǎng)具有探究能力和創(chuàng)新能力新型人才。因此我國應(yīng)改革教育模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段，來適應(yīng)新時代人才發(fā)展的需求。 初中生物科學(xué)是一門基礎(chǔ)性學(xué)科，對初中生認(rèn)識生命，探索自然以及學(xué)生的身心發(fā)展都有著重要的作用。同時生命科學(xué)的學(xué)習(xí)和發(fā)展都離不開實驗探索和驗證，通過實驗教學(xué)，可以促進(jìn)理論教學(xué)更好地進(jìn)行。初中生物中的每一個實驗，都能夠在幫助學(xué)生積累生物知識的同時提高動手能力�！度罩屏x務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程目標(biāo)中提到：“初步具有生物學(xué)實驗操作的基本技能、一定的科學(xué)探究和實踐能力，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣”[2]。因此，改善初中生物實驗教學(xué)的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，提高教學(xué)效率，是當(dāng)前生物教學(xué)改革的必由之路。 近年來，“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式可謂是風(fēng)靡全球。它是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一種成功嘗試，改變了以往教學(xué)過程中學(xué)生被動接受信息的教學(xué)模式，使得學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的主動權(quán)。學(xué)生通過自主和協(xié)作的方式主動建構(gòu)知識系統(tǒng)，教師由知識的施與者變成了學(xué)習(xí)過程的引導(dǎo)者和幫助者。在國內(nèi)外，針對“翻轉(zhuǎn)課堂”的研究主要集中在兩個方面，一方面是對“翻轉(zhuǎn)課堂”理論的研究，另一方面是對其實踐應(yīng)用的研究，而后者多集中在對高等教育中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的研究，在基礎(chǔ)教育中應(yīng)用的研究還較少，尤其是具體針對初中生物實驗教學(xué)研究就更是罕見了。 因此，筆者擬通過對翻轉(zhuǎn)課堂在初中生物實驗教學(xué)中應(yīng)用的必要性、可行性進(jìn)行分析，并根據(jù)初中生物實驗特點進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計，最終總結(jié)出初中實驗教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的一般方法。希望本研究能為初中生物教學(xué)改革提供借鑒。
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1.2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
19 世紀(jì)初期，在西點軍校中就有人曾嘗試過讓學(xué)生在上課前查閱課程相關(guān)資料對知識點進(jìn)行了解，在課堂上，將主動權(quán)交給學(xué)生，學(xué)生可以根據(jù)課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行討論和辯駁，以合作的方式共同解決問題，只是可惜這種教學(xué)方式并沒有得到推廣。 翻轉(zhuǎn)課堂第一次作為研究主題出現(xiàn)應(yīng)該是在 2000 年，美國學(xué)者莫琳·拉赫、邁克爾·切格力亞和格倫·普拉特共同完成的文章《翻轉(zhuǎn)課堂：創(chuàng)建一個包容性的學(xué)習(xí)環(huán)境的方法》中提出[3][5]。 翻轉(zhuǎn)課堂在課堂教學(xué)中使用的起源應(yīng)該是在 2007 年。美國林地公園高中的化學(xué)老師喬納森·伯格曼（Jonathan Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams）將錄屏后的 PPT課件與講解結(jié)合起來制作成視頻，通過網(wǎng)絡(luò)傳給那些缺勤的學(xué)生補(bǔ)習(xí)功課，這成為了翻轉(zhuǎn)課堂的雛形[4]。 2011 年薩爾曼·可汗（Khan）創(chuàng)辦的可汗學(xué)院（The Khan Academy）使翻轉(zhuǎn)課堂引起了人們的廣泛關(guān)注。可汗學(xué)院為學(xué)習(xí)者提供了包括了數(shù)理化、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科的在線免費(fèi)視頻課程，讓學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的時間安排學(xué)習(xí)，可以隨意調(diào)整學(xué)習(xí)的進(jìn)度。這種開元、自由的學(xué)習(xí)方式得到了眾多學(xué)習(xí)者的喜愛，也使得翻轉(zhuǎn)課堂廣為人知。 近年來，翻轉(zhuǎn)課堂傳入國內(nèi)，廣泛引起了教育界人們的關(guān)注，尤其是教育技術(shù)學(xué)的學(xué)者們，更是對翻轉(zhuǎn)課堂的動向極為敏感。自 2012 年開始中國知網(wǎng)和萬方數(shù)據(jù)庫上陸續(xù)涌現(xiàn)出很多關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的期刊和碩博論文。學(xué)者們紛紛對翻轉(zhuǎn)課堂的涵義、優(yōu)勢、教學(xué)模式等展開了研究和探討。 通過文獻(xiàn)的閱讀，筆者整理了目前翻轉(zhuǎn)課堂的典型教學(xué)案例，在國外主要有美國的可汗學(xué)院、艾爾蒙湖小學(xué)、明尼蘇達(dá)州的石橋小學(xué)、克林頓戴爾高中、林地公園高中和河畔聯(lián)合學(xué)區(qū)等；在國內(nèi)的典型案例有山東杜郎口中學(xué)、重慶江津聚奎中學(xué)的“三四五六”模式、南京市九龍中學(xué)、深圳南山實驗學(xué)校的翻轉(zhuǎn)教學(xué)等[6]。
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2  研究的理論基礎(chǔ) 

2.1  概念界定
筆者在文獻(xiàn)綜述中提到國內(nèi)外研究翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)涵的學(xué)者很多，研究的成果也不盡相同。主要分為兩種不同結(jié)論：一個是從教學(xué)實施的過程來闡述的，另一個則是從學(xué)習(xí)的本質(zhì)過程角度出發(fā)來表述的。因此總結(jié)兩種不同的結(jié)論，對翻轉(zhuǎn)課堂的定義可以概括為：將傳統(tǒng)的上課講課下課做作業(yè)的兩個教學(xué)階段進(jìn)行反轉(zhuǎn)，課前讓學(xué)生通過以教學(xué)視頻為主的教學(xué)資源實現(xiàn)知識的傳授，課上通過同學(xué)討論、個別化輔導(dǎo)、自主探究或者測驗題等方式完成知識的內(nèi)化的一種教學(xué)模式。 那么，是不是學(xué)生在課前自主看了教學(xué)視頻，課上參與老師安排的討論等各種活動的教學(xué)就可以稱為翻轉(zhuǎn)課堂呢？其實不然。因為翻轉(zhuǎn)課堂要達(dá)到的是課前完成知識傳授，課上完成知識內(nèi)化，只有達(dá)到了這兩個條件，才能算作翻轉(zhuǎn)課堂。也就是說，課前學(xué)生因借助高質(zhì)量的教學(xué)資源以及教師和同伴的幫助來學(xué)習(xí)，達(dá)到超越傳統(tǒng)課堂上教師講授的學(xué)習(xí)效果，才算完成了知識的傳授，才能為課堂的知識內(nèi)化做好準(zhǔn)備。而在課堂上，學(xué)生應(yīng)當(dāng)真正將知識內(nèi)化才算完成了本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。至于通過哪些活動進(jìn)行內(nèi)化知識，以及如何檢測學(xué)生知識的內(nèi)化程度，都應(yīng)該根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心設(shè)計，這也是未來翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)該研究的重點所在。 
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2.2  研究的理論基礎(chǔ) 
“學(xué)習(xí)金字塔”最早是是在 1946 年，由美國學(xué)者埃德加·戴爾提出的。通過他的研究他得出了這樣的結(jié)論：不同的學(xué)習(xí)形式會產(chǎn)生不同的學(xué)習(xí)效果，其中閱讀可以記住10%的內(nèi)容；聽講可以記住 20%的內(nèi)容；通過圖片可以記住 30%的內(nèi)容；視聽結(jié)合可以記住 50%的內(nèi)容；通過討論可以記住 70%的內(nèi)容；通過給別人講解和動手操作可以記住90%。美國緬因州貝瑟爾國家培訓(xùn)實驗室也對該理論進(jìn)行了研究，并且得出了類似的結(jié)論，如圖 2.1 所示。但是后者的結(jié)論中認(rèn)為聽講較閱讀而言，學(xué)生能記住的內(nèi)容更少一些[20]。 雖然他們的理論有些許差別，但也足夠給我們很多啟示：在實際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)形式，已達(dá)到更高的教學(xué)效果；并不是教師講得越多，教學(xué)效果越好，因此應(yīng)當(dāng)多鼓勵學(xué)生針對問題發(fā)表自己的看法，在條件允許的情況下給學(xué)生親自動手的機(jī)會，這些都能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，達(dá)到事半功倍的效果。眾所周知，建構(gòu)主義源于認(rèn)知發(fā)展理論，認(rèn)為學(xué)習(xí)的發(fā)生需要學(xué)習(xí)者內(nèi)在認(rèn)知的主動建構(gòu)而不是單純的刺激和反應(yīng)之間的聯(lián)結(jié)[21]。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)，一方面學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，學(xué)習(xí)需要學(xué)生進(jìn)行主動的意義建構(gòu)，教師一味的灌輸不利于學(xué)生建構(gòu)自己的知識系統(tǒng)。也就是要突出學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的主體地位。另一方面，學(xué)生在進(jìn)行進(jìn)行內(nèi)部的意義建構(gòu)時，需要進(jìn)行建構(gòu)知識的情景和幫助，因此教師應(yīng)該在學(xué)生的學(xué)習(xí)中起到主導(dǎo)作用，為學(xué)生提供意義建構(gòu)的情景和幫助。另外，學(xué)生在建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)時，教師要考慮到學(xué)生的已有知識結(jié)構(gòu)，根據(jù)學(xué)生的已有經(jīng)驗，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和合作精神。
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3  初中生物實驗現(xiàn)狀分析 .......... 12 
3.1  問卷設(shè)計與實施 ............ 12 
3.2  結(jié)果統(tǒng)計與分析 ............ 12 
3.3  初中生物實驗教學(xué)存在的問題 .......... 18
3.4  在初中生物實驗教學(xué)中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的必要性和可行性分析 .... 19 
3.4.1  分析新課程標(biāo)準(zhǔn)對生物實驗教學(xué)提出的新要求 ............ 19 
3.4.2  初中生物實驗中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的必要性和可行性 .......... 21 
4  基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的生物實驗教學(xué)設(shè)計的框架建構(gòu) ............ 22 
4.1  翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模型 ........ 22
4.2  基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的初中生物實驗教學(xué)模式設(shè)計依據(jù) ...... 25
4.3  基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的初中生物實驗教學(xué)設(shè)計的基本思路 .... 28 
5  基于翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實驗教學(xué)案例 ...... 37 
5.1  驗證性實驗案例 ............ 37
5.2  探究性實驗案例 ............ 42
5.3 比較分析 ......... 45
5.4 教學(xué)案例實施 ..... 46 

5  基于翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實驗教學(xué)案例 

初中生物實驗總體可以分為演示型實驗、驗證性實驗和探究性實驗三種類型，由于課程標(biāo)準(zhǔn)中對演示型實驗的要求多是教師演示，學(xué)生觀察實驗，，而且多數(shù)的演示型實驗都比較簡單，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式可以實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，所以不建議采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進(jìn)行實驗教學(xué)。因此本研究將針對剩余的兩種實驗類型分別進(jìn)行案例設(shè)計與分析。 

5.1  驗證性實驗案例 

驗證性實驗是對已知的結(jié)論或假設(shè)進(jìn)行驗證的一種實驗形式，在初中生物實驗教學(xué)中，驗證性實驗是為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能，觀察能力和實驗數(shù)據(jù)分析能力。因此，驗證性實驗教學(xué)的重點是向?qū)W生傳授正確的實驗原理和實驗流程，讓學(xué)生理解實驗原理、熟練實驗操作流程。針對驗證性實驗的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計的基本思路是，課前向?qū)W生傳授正確的實驗規(guī)范和實驗原理，課堂上學(xué)生通過親自動手實踐驗證實驗原理、熟練實驗操作、鍛煉動手能力。《練習(xí)顯微鏡的使用》屬于人教版生物教材，七年級上冊第二單元第一章《細(xì)胞是生命體的基本單位》的第一節(jié)。顯微鏡屬于初中生物實驗中最常用的儀器，后續(xù)學(xué)習(xí)的很多實驗都要依靠顯微鏡才能完成，然而在日常生活中學(xué)生基本上沒有機(jī)會接觸顯微鏡，顯微鏡的認(rèn)識和使用對于學(xué)生來說是比較困難的內(nèi)容。因此《練習(xí)使用顯微鏡》這一實驗內(nèi)容在整個初中生物實驗教學(xué)中顯得尤為重要。 在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，教師由于課堂時間短、實驗設(shè)備不足等原因，往往采用教師演示配合講解的形式來展開教學(xué)，這種情況下學(xué)生只能記憶操作步驟，而缺少練習(xí)機(jī)會，無法熟練的使用顯微鏡。 綜合上述原因，筆者認(rèn)為《練習(xí)顯微鏡的使用》這一節(jié)，適合采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。 

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結(jié)  論

筆者查閱大量的有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂和初中生物實驗教學(xué)的文獻(xiàn)，總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。通過設(shè)計和分析針對初中生物教師和初中生的調(diào)查問卷，發(fā)現(xiàn)目前初中生物實驗教學(xué)存在生物實驗教學(xué)不受重視、實驗條件欠缺、實驗教學(xué)方式需要改變以及忽視教學(xué)評價等問題。針對這些問題，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論、學(xué)習(xí)金字塔理論的指導(dǎo)下，設(shè)計了基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的初中生物實驗教學(xué)模式。該教學(xué)模式結(jié)合生物實驗學(xué)科特點，充分發(fā)揮了翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)學(xué)生主體地位、培養(yǎng)學(xué)生探究能力的優(yōu)勢。最后，分別為以《練習(xí)顯微鏡的使用》和《饅頭在口腔中的變化》為案例，進(jìn)行基于翻轉(zhuǎn)課堂的生物驗證性實驗和生物探究性實驗的教學(xué)設(shè)計，并在實際教學(xué)中試用該教學(xué)模式，理論聯(lián)系實際，為廣大一線教師提供了借鑒。  
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參考文獻(xiàn)(略)

本文編號：84477