“互联网+”下生物实验翻转课堂教学

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摘要：由于当下特殊的时代特征，线上教学成为主要的教学方式，“互联网+”背景下的翻转课堂也展现出了其独特的优势。因此，教师在教学中应充分利用翻转课堂的教学模式，提高课堂的教学效率，激发学生对生物实验的学习兴趣。本文将以“制作果酒和果醋”实验为例进行实验教学，培养学生自主学习与团结合作的能力，提升学生的生物学科核心素养。

关键词：“互联网+”；翻转课堂；高中生物；实验教学

在传统的生物实验教学中，往往存在教师讲授方法枯燥、学生对所学的实验原理及现象理解不到位，或者操作不规范而导致实验结果不明显等问题。翻转课堂是指学生在课前学习教师提供的教学视频，在课堂上师生共同交流探讨发现的问题，并进行归纳总结的一种教学模式。随着信息时代的不断发展，信息化的教学工具与教学方法也逐渐成为当下教学的主要手段，其颠覆了传统的固化教学模式，“互联网+”背景下的翻转课堂教学模式也应运而生。

一、传统教学中高中生物实验教学的问题分析

（一）教师在传统实验教学中对学生的引导不足

要实施“互联网+”模式的翻转课堂，教师可以对学生进行引导，为学生讲解什么是翻转课堂，激发学生对翻转课堂的兴趣。传统教学主要是教师进行知识的传授，之后教师对实验进行演示，学生在观摩完教师的实验后，照搬照抄地进行自己的实验，而这并不利于学生理解实验原理和实验过程。抑或是教师播放一些视频，或是只讲解实验，学生缺少动手操作的经验，也不利于学生将所学应用于教学实践中。在“互联网+”时代下，学生可以借助各种学习设备，利用预习时间对教师提前发放的相关资料进行学习，不仅可以节约课堂时间，还能在课堂上交流解惑。

（二）课堂上教师与学生之间的交流互动较少

在学习的过程中，教师需要对学生进行理论知识的传授，而且需要学生进行实验分析，但由于教学课时的安排，教师的提问始终是只能面向一部分学生，缺少和学生的互动和交流，教师缺乏有效的教学手段，无法达到预期的教学效果。所以教师需要对此进行优化，让全体学生参与到教学活动中，在这种情况下，翻转课堂体现出了它的独特优势，增加了师生之间的互动交流。

（三）实验评价体系不完善

受应试教育观念的影响，很多地区仍是通过教师讲授或者播放视频来进行实验教学，只有很少一部分教师会真正带领学生进入实验室，和学生共同做实验，对学生进行详细的指导。同时，实验成绩的评定多是以实验报告为主，并不对实验中的具体操作进行研究，从而导致很多学生对实验原理及实验操作不清楚，在实验之前不认真预习的现象。

二、“互联网+”背景下翻转课堂在高中生物实验教学中的实践案例

本文将以人教版高中生物学（选择性必修3）《生物技术与工程》中“制作果酒和果醋”实验为例探讨“互联网+”模式下的翻转课堂教学模式的实践应用，从而探究翻转课堂在高中生物学实验教学中的作用。生活中果酒和果醋都是很常见的，而且大多数学生对此有着浓厚的兴趣，因此选择本实验作为案例。

（一）课前准备

1.制作实验教学视频

根据教材中“制作果酒和果醋”实验的相关内容制作视频，内容包括实验原理、实验材料和实验操作流程三部分。（1）实验原理：酵母菌是兼性厌氧菌，在无氧环境中可以进行酒精发酵；醋酸菌在氧气和糖源都充足时将糖分解成醋酸，缺少糖源时将乙醇转化为乙醛，再转化成醋酸。（2）实验材料：新鲜的水果（如葡萄）、洗洁精、体积分数为70%的酒精、发酵瓶、纱布和榨汁机。（3）实验过程：器具消毒；冲洗葡萄；榨汁；酒精发酵；醋酸发酵；结果分析与思考讨论。

2.编写任务单

任务单可以帮助学生检测自主学习实验视频的掌握程度，包括实验原理、实验操作流程、实验中所用到的器具的作用等。采用问题导入的形式，可以激发学生对实验的兴趣，如“为什么要使用体积分数为70%的酒精？过高或过低会造成什么样的影响？清洗葡萄时建议用清水冲洗1~2次来洗去浮尘，清洗次数过多会产生什么样的后果？果酒和果醋在酿造过程中，有哪些方面是相似的？又有哪些方面有明显的不同呢？”果酒和果醋在生活中也很常见，更能激发学生的求知欲，学生通过查阅资料能更深入地了解实验。

（二）课前学习

当前线上教学成为主要的教学形式，很多实验无法在实验室中由学生亲自动手操作。但本节实验学生可以使用容易获得的水果和器具来进行，大大减轻了课堂教学负担。在课前学生可以在互联网上进行相关资料的查询，与教师发放的实验视频及实验相关资料结合，共同完成任务单，并记录遇到的疑难困惑，小组内进行初步的问题分析。

（三）课堂教学

1.教师针对问题进行讲解

在课堂上，教师根据学生课前提出的问题进行讲解，并与学生进行互动，提高学生对整个实验原理及过程的掌握程度。在与学生的交流中也会产生新的问题，课堂上教师也可以与学生共同研究，达到加深理解的目的。同时这也是加强教师与学生之间交流的一种手段，减轻了课堂压力，有效地利用了课堂的时间。

2.教师对学生的实验进行指导，并完善实验

由于线上教学中教师无法对学生进行面对面的指导，学生可以提前录制好自己酿造果酒和果醋的实验视频，在课堂上进行展示。教师对学生进行指导和点评过后，学生能够发现自己操作不当之处，从而根据教师的指导进行改进，在课堂或课下再次进行实验操作，录制视频，以便在结果分析时使用。而由于果酒和果醋的制作时间需要1~2个自然周，所以在制成之后可以在课下进行成果的展示，上传到小组的群聊中，与其他成员分享，讨论实验是否成功及可能导致失败的原因。

3.小组之间进行讨论，探究实验结果

学生展示酿造的果酒，取出样品后可以通过嗅闻和品尝的方式来初步判断实验是否成功。此外若条件允许，也可以在显微镜下观察酵母菌，并用酸性的重铬酸钾溶液来检验酒精是否存在。展示酿造的果醋，取出样品后同样可以通过嗅闻和品尝的方式来判断是否成功发酵。此外观察表面是否有菌膜的形成，再通过对比酿造前后的pH来进行进一步鉴定。若酿造失败，需进行如下问题的分析：发酵的温度是否适宜？在葡萄汁倒入发酵瓶时是否留有1/3左右的空间？醋酸发酵时是否提供了足够的氧气？

4.总结评价

教师在对学生评价时，不能以实验报告为唯一评价标准，应该对课前学生完成的任务单、再次实验中学生提出的问题、学生实验的结果展示及问题分析等方面进行多元化评价，促进学生生物学科核心素养的发展。

5.课后巩固

在课后学生要对实验原理和实验操作进行巩固强化，详细分析酿造失败出现的现象和原因，培养学生的科学探索思维和实验探究能力。

三、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式与传统教学模式的对比分析

（一）课前预习内容

传统的教学模式主要是通过完成导学案来学习实验原理和实验过程等；“互联网+”背景下的翻转课堂主要是学生观看教师提供的实验视频，熟悉实验原理和实验过程等，完成任务单并在小组内进行讨论分析。

（二）课堂教学内容

传统教学主要是通过教师讲解实验原理、实验器材和实验过程，之后教师演示实验，小组进行实验，教师对个别小组进行指导，最后进行结果展示并总结分析；而“互联网+”背景下的翻转课堂则是教师对实验操作进行分解并指导，小组分析实验结果并得出结论，师生共同交流讨论实验中的问题，并进行多元化的综合评价。从上述内容我们不难看出，“互联网+”背景下的翻转课堂大大加深了学生对实验的理解，提高了其对实验的分析能力和动手操作能力。并且课堂上教师与学生有着大量的互动和交流，弥补了传统实验中讨论和交流过少的不足。

四、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中的优势

（一）教学资源丰富

“互联网+”背景下的翻转课堂的出现，在一定程度上缓解了偏远地区资源匮乏的问题。教师可以在网络上找到更多的教学资源，如实验视频、实验课件等，并且教师可以自己录制实验视频，再配上自己的讲解，能更清晰直观地说明实验原理和操作步骤。同时学校可以搭建自己的教学资源共享平台，帮助教师进步发展，课下学生之间也可以将已有的教学资源进行共享，扩展知识的外延。

（二）构建新型师生关系

翻转课堂的教学模式颠覆了以往的传统教学模式，教师不再仅仅是知识的传授者，而是变成了助学者，学生也从知识的被动接收者变成了实验的主动参与者。由于学生在课堂之前浏览相关的教学材料，在课堂上可以对不理解的原理和操作进行提问，提高教学效率的同时，也加深了对实验原理和实验操作的理解，帮助学生内化知识。

（三）优化实验评价体系学生

能在更为充足的时间内进行实验，同时也可以录制实验视频。传统的实验教学以纸笔测验和实验报告为主，无法体现出生物学科核心素养下的多元评价体系的要求。教师根据视频进行点评，同时对学生自主讨论和自主探究进行评价，不仅优化了实验评价体系，而且学生对自己的失误操作能有更深刻的印象，对整个实验操作流程也有了更深刻的见解，更加有利于生物学科核心素养的形成。

（四）兼顾不同学习能力的学生

“互联网+”背景下的翻转课堂教学模式最大的亮点就是学生是问题的提出者，而教师是问题的解答者。基础较差的学生也可以提出相对较多的问题，在教师解答之后加深对实验的理解，同时在课下有足够的时间来反复观看课堂视频的回放，来对理解较差的知识点进行巩固。而基础较好的学生也可以通过课堂上与教师的交流来加深对知识的理解，剩余时间也可以用教师准备的其他资料或者自己搜寻的学习资料来拓宽自己的视野，弥补了传统实验课堂中不能顾及全体同学的不足。

五、“互联网+”背景下翻转课堂教学模式在高中生物实验教学中的局限性

（一）教师计算机应用能力的缺乏

由于信息技术在不断发展，越来越多的新技术在不断开发，对教师的计算机应用能力要求越来越高。教师要熟练准确地使用视频剪辑软件，同时对实验的具体操作视频要边解说边清晰地录制。当下有一部分教师并不能熟练地使用视频剪辑软件进行操作及后期处理，导致录制的实验教学视频效果并未达到预期，这也是这一部分教师很少使用翻转课堂进行教学的原因之一。

（二）学生自主学习能力有待提升

“互联网+”背景下的翻转课堂极其强调学生的自主学习能力，自主学习能力的强弱直接影响着教师制作的实验视频的教学效果。自主学习能力强的学生可以在观看完视频后，通过自己额外找寻相关扩展资料来扩充知识，达到对实验的全面理解，同时能够合理有效地安排学习时间，提高学习效率。而对自主学习能力较差的学生，在观看教学视频时，由于注意力不集中等问题会导致观看时间过长，对其中的重要操作理解不到位，直接影响到后续的实验操作。

（三）部分人对“互联网+”背景下的翻转课堂不认可

在当下一部分人并不认可这样的教学模式，认为教师不作为，仅仅是学生课上交流，减轻教师负担。一部分家长也认为教师把所有的教学任务交给学生和家长，而教师并不对学生和课堂负责任。这也是现阶段我国教育面临的重大问题，如何转变教师与学生在课堂上的角色，也成为教育热点。解决这个问题不仅仅需要教师与家长、学生进行沟通交流，同时也需要改变人们对“互联网+”背景下的翻转课堂的刻板印象，明白这样的教学模式是促进师生共同进步发展的新型教学模式。

六、结语

“互联网+”背景下的翻转课堂教学模式是我国教育信息化发展的热点，随着信息的交互和发展，更多的教师发现了这种新型教学模式。其完全改变了过去的传统教学模式，转变了师生在课堂上的角色，照顾了各个层次的学生，优化了单一化教学评价体系，提高了学生的实践能力，更有助于培养学生的学科核心素养。

作者：潘俊宇 单位：吉林师范大学