高中生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

時間:2022-10-14 09:53:38

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高中生物學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

1課程設(shè)計

本研究是以人教版高中生物學(xué)必修一教材第6章第1節(jié)“細胞的增殖”為例,嘗試建立一個3課時基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,探索翻轉(zhuǎn)教學(xué)的應(yīng)用效果。研究的對象是剛進行文理分班的高二(1)、(2)班學(xué)生,班級整體水平基本相當(dāng)。對(2)班學(xué)生實施翻轉(zhuǎn)課堂來學(xué)習(xí)“細胞的增殖”,簡稱實驗班;(1)班按平時教學(xué)模式進行學(xué)習(xí),簡稱對照班。采用實驗法、問卷調(diào)查法和測試法,嘗試用學(xué)生具體反饋和真實的數(shù)據(jù)來了解在高中生物學(xué)教學(xué)中進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),學(xué)生是否適應(yīng)、概念能否構(gòu)建和思維能力能否得到發(fā)展。本學(xué)習(xí)單元以微課作為輔助手段,學(xué)生課前觀看學(xué)習(xí),完成學(xué)習(xí)任務(wù)。共分3課時:第1課時為細胞周期和數(shù)學(xué)模型構(gòu)建的學(xué)習(xí);第2課時為動植物細胞分裂的學(xué)習(xí)和構(gòu)建細胞分裂的物理模型和數(shù)學(xué)模型;第3課時為觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂的實驗。

2課程目標(biāo)

經(jīng)過對參與研究學(xué)生的學(xué)情分析,將知識目標(biāo)確定為:理解細胞周期的概念,描述細胞有絲分裂各階段的重要特征,了解動、植物細胞有絲分裂過程的異同,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的方法和學(xué)習(xí)制作植物根尖細胞有絲分裂臨時裝片的方法。將能力目標(biāo)確定為:用數(shù)學(xué)模型表示DNA和染色體數(shù)量的變化規(guī)律,用物理模型理解有絲分裂過程,提高分析圖像、解讀圖像的能力和通過實驗培養(yǎng)學(xué)生制作臨時裝片的技能,提高觀察、分析能力以及識圖和繪圖能力。將情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)確定為:在對細胞周期以及有絲分裂過程中DNA和染色體的規(guī)律性變化的學(xué)習(xí)后進一步提升探索、質(zhì)疑和合作探究的能力;在物理和數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)中提高對生命的運動性、對事物發(fā)展變化過程中由量變到質(zhì)變的轉(zhuǎn)化等哲學(xué)問題有正確的認(rèn)識;通過對實驗思路的分析和對實驗現(xiàn)象的觀察,進一步提高實事求是的科學(xué)態(tài)度。

3實施課程

第1課時:課前給學(xué)生一個學(xué)習(xí)包,包含細胞周期微課視頻、課前自測網(wǎng)址和學(xué)習(xí)任務(wù)單。學(xué)生通過學(xué)習(xí)任務(wù)單完成課前自學(xué)和自測發(fā)現(xiàn)自身的問題,結(jié)合教材學(xué)習(xí)解決部分個體問題。通過問卷星網(wǎng)絡(luò),統(tǒng)計學(xué)生的共性問題。課堂上將問題列出進行講解,以細胞周期概念為主線,完善概念學(xué)習(xí)(約10min)。待難點解決后在課堂上進行進階訓(xùn)練:學(xué)生以手機為媒介登錄教師提供的進階訓(xùn)練進行練習(xí)(約15min)。后臺直接統(tǒng)計數(shù)據(jù),找出共性問題講解,深入概念學(xué)習(xí)(約10min)。最后,進行數(shù)學(xué)建模知識的學(xué)習(xí)(約10min),為下一課時數(shù)學(xué)模型構(gòu)建做鋪墊。第2課時:課前獨立完成按學(xué)習(xí)任務(wù)單完成學(xué)習(xí)包,包含動、植物細胞分裂微課學(xué)習(xí)、課前自測和學(xué)習(xí)任務(wù)單等內(nèi)容。全班分為8個學(xué)習(xí)小組(以學(xué)習(xí)能力為參考,組成強弱搭配的學(xué)習(xí)小組)引入評價機制。由小組長組織討論,組員提出問題,記錄員記錄。組員間針對問題進行討論,解決部分問題,無法解決的問題獨立列出。教師課前對問題進行評價,書面解答一些“偏問”。共性問題小組互答,全班不能解決的問題由教師回答(約25min)。用教師自制的卡紙染色體模型進行物理模型構(gòu)建(約10min),之后在構(gòu)建物理模型的基礎(chǔ)上進行數(shù)量變化的記錄和曲線模型的構(gòu)建(約10min),布置完成進階練習(xí)。第3課時:課前獨立完成按學(xué)習(xí)任務(wù)單完成學(xué)習(xí)包內(nèi)容(植物有絲分裂實驗操作過程微課學(xué)習(xí)、課前自測網(wǎng)址和學(xué)習(xí)任務(wù)單)。小組內(nèi)部提出問題、解決問題、列出不能解決問題。課前教師搜集不能解決的重點問題,其他問題書面回答。列出重點問題由小組間討論回答(約7min)。動手完成實驗:有絲分裂臨時裝片制作,等待漂洗和染色間隙完成固定裝片各時期拍照計數(shù)(約28min)。小結(jié)以及講評第2課時共性問題(約10min)。布置完成第3課時進階練習(xí),并在練習(xí)完成后在該網(wǎng)址直接給出得分,以及試題的詳解詳析。

4研究結(jié)果

本研究于2014年12月12日在問卷星網(wǎng)站發(fā)放問卷,12月19日回收問卷,發(fā)放對象為實驗班50位學(xué)生,回收有效問卷50份。其中男生32人,女生18人。針對學(xué)生的直觀感受來了解翻轉(zhuǎn)課堂是否適合學(xué)生知識發(fā)展的需求、是否對學(xué)生能力的提升有幫助,以及對翻轉(zhuǎn)課堂的建議進行調(diào)查。

4.1學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的評價

學(xué)生中有41人(占82%)喜歡翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式,9人(占18%)不喜歡,調(diào)查發(fā)現(xiàn)喜歡翻轉(zhuǎn)課堂這種方式的學(xué)生中有78.01%的人認(rèn)為其在教育領(lǐng)域中有較好的發(fā)展前景。即使不喜歡翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)生中仍然有22.22%的學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂的發(fā)展前景也是比較好的。所以大多數(shù)的學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂的學(xué)習(xí)方式是持支持的態(tài)度,對其發(fā)展前景是抱有很大的期望的。同時,在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)共有32人覺得翻轉(zhuǎn)課堂是比平時教學(xué)方式更為行之有效的教學(xué)模式。在與平時課堂對比時,學(xué)生認(rèn)為翻轉(zhuǎn)課堂更有利于基礎(chǔ)知識的深入掌握很贊同觀點的占26%,贊同觀點的占36%;很贊同和贊同翻轉(zhuǎn)課堂更有利于自學(xué)能力的培養(yǎng)的占90%,認(rèn)為其更有利于分析和解決問題能力的培養(yǎng)和提高的占88%,認(rèn)為其更有利于溝通能力的培養(yǎng)和提高的占82%。說明翻轉(zhuǎn)課堂對于學(xué)生的知識、能力的培養(yǎng)比傳統(tǒng)課堂是更為有效的。

4.2學(xué)生對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中課堂參與過程的看法

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)本次學(xué)習(xí)中認(rèn)為課堂內(nèi)容合理恰當(dāng),能主動參與互動交流的占18%,66%的學(xué)生認(rèn)為內(nèi)容針對性強,有利于積極的思考,能在理解的基礎(chǔ)上掌握知識。還有10%的學(xué)生認(rèn)為課堂內(nèi)容和傳統(tǒng)教學(xué)沒有差異,僅有6%的學(xué)生認(rèn)為沒有興趣參與。4.3學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)后的問卷反饋和實測表現(xiàn)通過對學(xué)生“翻轉(zhuǎn)課堂與知識掌握”的調(diào)查,看出學(xué)生對于概念的學(xué)習(xí):如細胞周期、動植物有絲分裂過程。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為通過翻轉(zhuǎn)課堂能夠比較好掌握,其中認(rèn)同“精通”和“掌握”的學(xué)生比例都在90%左右。相比之下數(shù)學(xué)建模和有絲分裂臨時裝片的制作知識掌握程度在“精通”和“掌握”的程度分別只有60%和76%,處于“了解”和“不會”的學(xué)生分別還有40%和24%,推測這與他們第一次接觸數(shù)學(xué)建模的過程,及與觀看視頻和進行實驗時間間隔較久有關(guān)。

5鞏固測試

本節(jié)內(nèi)容結(jié)束后,對實驗班和對照班同時進行了細胞增殖內(nèi)容的測試:測試總分100,其中選擇題10題(60分),非選擇題2題(40分),測試時間為40min。實驗班平均分81.3,對照班平均分75.8,兩個班級存在著顯著的差異。其中選擇題的主要差距體現(xiàn)3道試題上,這3道試題分別從有絲分裂各時期的主要特征和數(shù)學(xué)建模的知識內(nèi)容進行考查,概括性比較強,相對抽象,需要學(xué)生具備一定的概括能力、信息獲取能力和分析能力才能完成。通過該3道選擇題的實測數(shù)據(jù)分析可知學(xué)生對動植物細胞有絲分裂過程的理解以及數(shù)學(xué)建模應(yīng)用方面的掌握情況實驗班學(xué)生明顯強于對照班學(xué)生。在對兩個班級學(xué)生的非選擇題答題正確率分析后,發(fā)現(xiàn)在實驗的理解上,實驗班強于對照班,特別在從不同材料中選擇出易于進行分裂期觀察的材料,以及確認(rèn)給定的視野找到分生區(qū)等問題上實驗班表現(xiàn)優(yōu)異。在實際實驗操作內(nèi)容上,實驗班學(xué)生的掌握程度遠比對照班學(xué)生熟練,同時對解離目的的描述上,實驗班也略強于對照班。

6分析討論

6.1以“層層深入”的思維探究為核心的教學(xué)設(shè)計

微課具有“微”的特點,是短暫而高效的。在本次微課程教學(xué)前通過合理的教學(xué)設(shè)計將知識內(nèi)容整合,分層次分階段的進行教學(xué)。如課程設(shè)計中將微視頻知識點分為細胞周期概念、動植物有絲分裂過程,以及植物根尖分生組織有絲分裂臨時裝片制作原理和過程,通過簡短、精煉的呈現(xiàn)知識點、實驗操作步驟,學(xué)生的反復(fù)觀看和針對性的課前練習(xí)完成了理論知識和實踐技能的學(xué)習(xí)。同時,在第1課時進一步完善細胞周期概念同時進行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)。在第2課時則通過建立物理模型、利用數(shù)學(xué)建模的思維加深了對動植物有絲分裂過程的理解和分階段的辨析。第3課時則通過充足的動手實驗,觀察具體的有絲分裂各個時期的細胞。整個課程先總體概念學(xué)習(xí),后分階段進行過程學(xué)習(xí),再進入實踐操作。從宏觀到微觀,從抽象到具體的多方面引導(dǎo)學(xué)生思維層層深入,能使學(xué)生掌握細胞增殖這一知識。

6.2以“解決問題”為中心任務(wù)的課堂教學(xué)

在學(xué)生自學(xué)微視頻且較為充分掌握知識目標(biāo)的前提下引導(dǎo)學(xué)生通過小組內(nèi)部探討和小組間交流完善知識體系,解決共性和個性的問題,提升了知識和能力目標(biāo),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。如學(xué)生在第3課時實驗操作前觀看微視頻后在學(xué)習(xí)任務(wù)單上記錄了自己的疑問,小組內(nèi)部進行討論后,像為什么要找中期、后期的細胞來觀察?解離時間為什么不能過長或過短?這樣的問題學(xué)生通過自己查找資料和小組內(nèi)探討就解決了,然后將小組不能解決的問題提出。這節(jié)課學(xué)生提出問題主要是:醋酸洋紅為什么是堿性染料?怎樣能從根尖外觀上找到分生區(qū)?如何判斷根尖解離完全?等。部分比較刁鉆的問題由教師通過書面回復(fù)學(xué)生,共性的一些問題進行課堂分享由其他小組嘗試解答教師輔助,幫助學(xué)生充分了解實驗步驟,掌握實驗原理。學(xué)生有更多的時間進行有效的動手操作,這也是實驗組在實驗理論和實踐操作上存明顯優(yōu)勢的原因。

6.3以“激活思維”為目的的教學(xué)資料制作

調(diào)查中發(fā)現(xiàn)學(xué)生課前對于知識的自學(xué)程度直接關(guān)系到課堂教學(xué)的成敗,教學(xué)資源的制作必須符合學(xué)生的認(rèn)知水平和發(fā)展的要求,以激活思維為目的的教學(xué)資料能夠搭建比較好的學(xué)習(xí)支架。

6.3.1學(xué)習(xí)包的制作

學(xué)生在學(xué)習(xí)前應(yīng)該有非常明確的目的,即學(xué)什么、怎么學(xué)。這時可以在學(xué)生的學(xué)習(xí)包中列一個學(xué)習(xí)任務(wù)清單,包括了學(xué)習(xí)達成的目標(biāo)、學(xué)習(xí)方法建議、課堂學(xué)習(xí)形式預(yù)告、學(xué)習(xí)任務(wù),以及提出一些困惑和建議。如在第2課時動植物細胞有絲分裂過程中,達成目標(biāo)是:準(zhǔn)確描述細胞有絲分裂各階段的重要特征;了解動、植物細胞有絲分裂過程的異同。學(xué)習(xí)方法建議是:先觀看動植物細胞有絲分裂微視頻。同時,做筆記以及記錄困惑進行小組討論,結(jié)合教材完成課前自測,有困惑先解決,不能解決記錄下來課堂提問或者重點聽講解;課堂學(xué)習(xí)形式是:易錯點講評—學(xué)生提問—師生答疑—構(gòu)建有絲分裂的物理模型—建立有絲分裂的數(shù)學(xué)模型;學(xué)習(xí)任務(wù)是:完成進階練習(xí)一、記錄微視頻和練習(xí)中的問題,進行小組討論,同時列出未解決的問題。

6.3.2課堂練習(xí)的篩選

翻轉(zhuǎn)課堂一般有課前自測和進階練習(xí)兩個部分的測試內(nèi)容,對于課前自測要緊扣微視頻的學(xué)習(xí)內(nèi)容。課前自測題應(yīng)該難度較小、題量適中。否則,學(xué)生會失去學(xué)習(xí)的興趣。但是,也可以有一兩題挑戰(zhàn)題,吸引和鼓勵學(xué)生深入學(xué)習(xí)。課后的進階練習(xí)要針對學(xué)生課前的共性問題是否解決來進行測試,重點要明確,側(cè)重于能力的提升,測試后最好附有詳細的解析以便于學(xué)生理解。

作者:陳蓉 張鋒 單位:福建師范大學(xué)附屬中學(xué) 福建省普通教育教學(xué)研究室