翻转课堂是指学生在课前通过网络观看教师发布的微视频进行新课的学习,在课堂上通过与老师同学交流,完成作业,实现知识的内化。这种教学模式培养了学生的自主学习能力,使学生由被动学习变为主动学习。高中生物是一门以实验为基础的学科,为了更好地培养学生的实验能力和自主学习能力,本研究使用翻转课堂进行实验教学。本研究首先对翻转课堂的概念进行了界定,梳理了翻转课堂在高中生物的研究现状,对翻转课堂在高中生物实验课的可行性和必要性进行了分析,通过比较多种优秀的翻转课堂模型,构建了关于高中生物实验课的翻转课堂模型。然后根据构建的模型设计翻转课堂的流程,其中包括教学设计、视频录制的要点、课前课堂任务单空白模板的制作以及课堂活动流程的设计。本研究共设计了两个实验课案例,分别是“使用高倍显微镜观察多种细胞”和“检测生物组织中的糖类、脂肪蛋白质”。最后对“使用高倍显微镜观察多种细胞”这节实验课实施翻转教学。实施结果表明翻转班学生学习兴趣、合作意识、自主学习能力相较于传统班有显著性提高;翻转班学生在“使用高倍显微镜观察多种细胞”这节实验课的课堂测试成绩显著高于前测;学生通过课前视频的学习完成课前任务单,达成了说出说出显微镜的构造,显微镜成像的原理和显微镜的操作步骤等知识目标;达成了能够初步使用自主学习的方式进行课前学习等能力目标;达成了认同显微镜对于生物学发展的重要作用、认同自主学习对于自身现阶段的学习和未来发展的重要性、感受维护良好网络环境的重要性等情感目标。学生在课堂上至少制作并观察了三种临时装片并加以讨论,达成了比较归纳各种细胞的异同,说出细胞的统一性和差异性是如何体现的等知识目标;达成了能够正确操作显微镜并观察到几种不同的细胞、能够正确制作细胞临时装片,能够融入小组合作学习环境等能力目标;达成了体会生物实验的乐趣,认同生物界存在统一性和差异性等情感目标。学生对翻转课堂满意度评价显示,79%的学生认为学习资料难度适中,71%的学生认为翻转课堂教学模式的效率高;82%的学生喜欢翻转课堂在高中生物实验中的应用,整体评价反馈良好。综上而言,翻转课堂教学模式显著提高学生学习“使用高倍显微镜观察多种细胞”实验课的课堂测试成绩并提高了中等生和后进生的学习效果;翻转课堂教学模式有效提高学生学习“使用高倍显微镜观察多种细胞”实验课的兴趣、合作能力和自主学习能力;翻转课堂教学模式有效提高“使用高倍显微镜观察多种细胞”实验课的课堂效率。