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【摘要】翻转课堂模式是一种在线教学和课堂教学相结合的混合教学模式，学生在课前依托教学视频进行知识学习，课内师生互动实现知识内化。这种教学模式对解决生物实验教学中学生实验时间不足、动手机会少的问题具有重要的参考价值，以期为翻转课堂在生物实验学中的应用提供理论参考。
【关键词】翻转课堂；实验教学；生物
【基金项目】本文为教育局2016年广州市青少年科技教育项目“玻璃温室种植有机蔬菜”科技实践活动阶段性研究成果。
G633.91
一、引言
翻转课堂是教师创建教学视频，学生在家或者课外观看视频讲解，课堂上师生、生生间面对面的分享、交流学习成果与心得，以是一种在线教学和课堂教学相结合的混合式教学设计（田爱丽，吴志宏，2014；夏建华和宫朋飞，2015）。目前，国外对翻转课堂的研究主要集中在将翻转课堂运用于教学实践，主要针对计算机工程、农业等不同学科开展应用研究，其中也包括翻转课堂的教学方法、指导教师如何利用网络视频的教学策略、探索翻转课堂与其他教学方法或技术相结合的应用效果以及与传统教学模式的对比研究等方面，研究发现翻转课堂这种教学模式可以促进本科教育质量的提高（Brown， 2013）（Maher et al.，2014；Gerald et al.，2008；Jeremy et al.，2012； Gannod， 2007）。国内学者2012年开始关注翻转课堂这一研究主题，主要针对翻转课堂概念、翻转课堂对目前教学现状的影响、翻转课堂的实现策略以及教学模式等的研究，开展翻转课堂实证研究的学科多为一些实践性和操作性较强的大学教育技术的课程例如教育技术专业英语、网页课程设计与实践和非线性视频编辑 （马秀麟等，2013；高俊虹，2013；汪效东和张晨婧仔，2013；李海龙等，2013；杨九民等，2013） 并且翻转课堂实证研究样本多为大学生（王玥，2014）。而以中学生为研究样本、针对实验教学模式的研究还较少。生物实验是中学生物学科的重要教学内容，存在着课时不足、缺乏师生有效的交流以及很少课前预习等问题，所以实验教学效果并不理想。翻转课堂的教学模式给生物实验教学提供了一个新的思路：如果学生能够在课前完成实验相关知识的学习，将减少教师实验课堂讲授时间，从而留给学生更多的时间参与交流讨论和获得教师的指导，以解决学生动手实验机会少、实验时间不足和师生间有效交流少等问题。本文将在国内外已有翻转课堂实践者的经验基础上，针对生物实验课程的特殊性，研究基于翻转课堂的生物实验教学模式，并说明其实施过程。
二、基于翻转课堂的生物实验教学模式设计
基于翻转课堂的实验教学模式经历课前学习资源准备、学生自主学习、课堂活动、反馈与评价几个阶段。教师首先根据教学需要，制作生物实验学习资源包，其中生物资源包中有学习任务单和其他辅助学习资源；学生根据学习资源包中的学习要求和相应学习资源完成一系列学习任务，并与教师和同学进行有效的交流、讨论问题等；在实验课堂上，教师简要说明课堂活动安排后，学生进行分组实验，在实验过程中，教师观察学生们的实验情况、纠正学生的操作错误、解答学生的疑问、指导学生完成实验报告、组织学生展示实验成果等；在课程结束以后，教师及时调查学生的学习情况，检验翻转课堂是否优化了生物实验教学，并在教师之间展开讨论，对教学成果进行经验总结，不断调整基于翻转课堂的生物实验教学的实施方法。根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论，在 Robert Talbert 教授的翻转课堂模型基础上，结合已有的翻转课堂等工具的实践及研究成果（张金磊等，2012；），本文构建出更加完善的翻转课堂生物教学实验模型，具体如图1所示。
1.学习资源准备
学习资源就是指教师布置给学生的课前学习资料，学习资料形式有多种。Flipped Learning Network Ning 论坛中的来自美国的Paula认为学习资源包括微视频、文本资料、音频和视频资源等，学生可以根据自己喜好选择适合的资源学习。在视频长度上，教师应考虑到学生在课外学习的学习时间和精力有限，教师准备的学习资料不易过多，尤其教学视频，最好是10min左右长度的微视频，尽量保证学生自主学习时间与以往的作业时间相当；在内容选择上（周秀娟和许锋华，2014），教师应注意不是所有的内容都适用翻转课堂教学，不是所有教学内容都适合视频教授，内容不宜过于深奥、理论化，制作视频时需慎重选择教学内容，学生课外学习环境比较宽松，为了保证学习的有效性，教师最好选择生动、有吸引力或任务型强的学习资料。
2.课前自主学习
课前自主学习是翻转课堂的关键环节，自主学习的成功与否关系到课堂活动能否能够顺利进行。翻转课堂模式本身的性质决定了其自主学习具有学生根据自身需要和视频内容产生主动学习的自发性；学生对视频学习的内容、时间、地点、进度等有着充分选择权的自由性（周秀娟和许锋华，2014）。由于生物实验课程的教学内容不仅包括概念、原理等基本知识，还包括生物实验操作知识。学生们通过课前视频学习实验的原理、流程和注意事项。教师应实时掌握学生的课前学习活动，及时解答学生遇到的问题，避免教师和学生之间的交互发生“断层”现象。
3.课堂活动
通过课前学习教学资源，学生带着问题进课堂，教师有针对性地对学生讲解，实现个性化指导。在实验过程中，教师扮演指导者、协助者的角色，观察学生们的实验情况、纠正学生的操作错误、解答学生的疑问、指导学生完成实验报告、组织学生实验成果展示等。基于翻转课堂的生物实验教学模式将更多的时间和精力留给学生进行探索性实验，体现了学生课堂上的主體地位。
4.反馈与评价
基于翻转课堂的生物实验教学模式是一种新的教学模式，传统的以“实验结果 + 实验报告”的评价方式不够客观，也不适应基于翻转课堂的实验教学模式，为此，设计了“过程 + 结果”的实验评价方法。过程评价内容包括通QQ群或网络课堂进行问题交流的次数、在实验室进行评测时的表现、实验室参与讨论的活跃度、汇报时所体现的对实验的熟练程度等，结果评价内容包括实验创新性、实验报告规范、回答问题正确性。此外，用视频分析法在学习者未知情况下用对其操作过程录屏，并对录屏中的操作错误类型及次数进行分析。通过反馈和评价，教师们可以掌握到学生能否适应这种教学模式，从中发现问题并不断调整和修正教学策略，从而提升翻转课堂在生物实验教学中的应用效果。尽管有很多成功案例说明了翻转课堂的优势，但是不同课型的课具有不同的特点，不同的知识类型用翻转课堂是否都合适？以上问题还需要在实践中不断地总结和探索。 参考文献
[1]Brown A F. A phenomenological study of undergraduate instructors using the inverted or flipped classroom model[D].Pepperdine University， 2013.
[2]Gannod G C.Work in progress-using podcasting in an inverted classroom[C]Frontiers In Education Conference-Global Engineering： Knowledge without Borders， Opportunities without Passports， 2007.FIE’ 07.37th Annual.IEEE， 2007：S3J-1-S3J-2.
[3]Gerald C， Cannod， Janet E. Burge， Michael T. Helmick. Using the Inverted Classroom to teach Software Engineering [A].2008 ACM/IEEE 30th International Conference on Software Engineering， 2008：777-786.
[4]Jeremy F. Strayer. How learning in an inverted classroom influences cooperation， innovation and task orientation [J].Learning Environ Res， 2012， 15（2）：171-193.
[5]Maher M L， Lipford H， Singh V. Flipped Classroom Strategies Using Online Videos [EB/OL].
[6]Heather Mooney’s Flipped Ed Page [EB/OL]. [2013-05-13].Https：//sites.google.com/a/rsdeaf.org/moomath/home.
[7]高俊虹.翻轉课堂降低远程学习者英语写作焦虑的应用研究[J].海外英语，2013，（12）： 93-108.
[8]夏建华， 宫朋飞. 基于翻转课堂的科学探究典型案例研究[J].化学教学， 2015， 2，36-39.
[9]杨九民， 邵明杰， 黄磊. 基于微视频资源的翻转课堂在实验教学中的应用研究—以“现代教育技术”实验课程为例[J].现代教育技术， 2013， （10） ： 36-40.
[10]马秀麟， 赵国庆， 邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志， 2013， （1） ： 79-85.
[11]田爱丽，吴志宏.翻转课堂的特征及其有效实施[J].中国教育学刊，2014， 08， 29-33.
[12]汪晓东， 张晨婧仔.“翻转课堂”在大学教学中的应用研究—以教育技术学专业英语课程为例[J].现代教育技术， 2013， （8） ： 11-16.
[13]王玥.翻转课堂实证研究的总结与评价[J]. 郑州师范教育， 2014， 3， 3（2）：15-19.
[14]张其亮， 陈永生.翻转课堂在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014，12，12（31）：174-176.
[15]周秀娟，许锋华.翻转课堂模式中学生自主学习探究[J].现代中小学教育，2014，11：18-22.
【关键词】翻转课堂；实验教学；生物
【基金项目】本文为教育局2016年广州市青少年科技教育项目“玻璃温室种植有机蔬菜”科技实践活动阶段性研究成果。
G633.91
一、引言
翻转课堂是教师创建教学视频，学生在家或者课外观看视频讲解，课堂上师生、生生间面对面的分享、交流学习成果与心得，以是一种在线教学和课堂教学相结合的混合式教学设计（田爱丽，吴志宏，2014；夏建华和宫朋飞，2015）。目前，国外对翻转课堂的研究主要集中在将翻转课堂运用于教学实践，主要针对计算机工程、农业等不同学科开展应用研究，其中也包括翻转课堂的教学方法、指导教师如何利用网络视频的教学策略、探索翻转课堂与其他教学方法或技术相结合的应用效果以及与传统教学模式的对比研究等方面，研究发现翻转课堂这种教学模式可以促进本科教育质量的提高（Brown， 2013）（Maher et al.，2014；Gerald et al.，2008；Jeremy et al.，2012； Gannod， 2007）。国内学者2012年开始关注翻转课堂这一研究主题，主要针对翻转课堂概念、翻转课堂对目前教学现状的影响、翻转课堂的实现策略以及教学模式等的研究，开展翻转课堂实证研究的学科多为一些实践性和操作性较强的大学教育技术的课程例如教育技术专业英语、网页课程设计与实践和非线性视频编辑 （马秀麟等，2013；高俊虹，2013；汪效东和张晨婧仔，2013；李海龙等，2013；杨九民等，2013） 并且翻转课堂实证研究样本多为大学生（王玥，2014）。而以中学生为研究样本、针对实验教学模式的研究还较少。生物实验是中学生物学科的重要教学内容，存在着课时不足、缺乏师生有效的交流以及很少课前预习等问题，所以实验教学效果并不理想。翻转课堂的教学模式给生物实验教学提供了一个新的思路：如果学生能够在课前完成实验相关知识的学习，将减少教师实验课堂讲授时间，从而留给学生更多的时间参与交流讨论和获得教师的指导，以解决学生动手实验机会少、实验时间不足和师生间有效交流少等问题。本文将在国内外已有翻转课堂实践者的经验基础上，针对生物实验课程的特殊性，研究基于翻转课堂的生物实验教学模式，并说明其实施过程。
二、基于翻转课堂的生物实验教学模式设计
基于翻转课堂的实验教学模式经历课前学习资源准备、学生自主学习、课堂活动、反馈与评价几个阶段。教师首先根据教学需要，制作生物实验学习资源包，其中生物资源包中有学习任务单和其他辅助学习资源；学生根据学习资源包中的学习要求和相应学习资源完成一系列学习任务，并与教师和同学进行有效的交流、讨论问题等；在实验课堂上，教师简要说明课堂活动安排后，学生进行分组实验，在实验过程中，教师观察学生们的实验情况、纠正学生的操作错误、解答学生的疑问、指导学生完成实验报告、组织学生展示实验成果等；在课程结束以后，教师及时调查学生的学习情况，检验翻转课堂是否优化了生物实验教学，并在教师之间展开讨论，对教学成果进行经验总结，不断调整基于翻转课堂的生物实验教学的实施方法。根据翻转课堂的内涵以及建构主义学习理论、系统化教学设计理论，在 Robert Talbert 教授的翻转课堂模型基础上，结合已有的翻转课堂等工具的实践及研究成果（张金磊等，2012；），本文构建出更加完善的翻转课堂生物教学实验模型，具体如图1所示。
1.学习资源准备
学习资源就是指教师布置给学生的课前学习资料，学习资料形式有多种。Flipped Learning Network Ning 论坛中的来自美国的Paula认为学习资源包括微视频、文本资料、音频和视频资源等，学生可以根据自己喜好选择适合的资源学习。在视频长度上，教师应考虑到学生在课外学习的学习时间和精力有限，教师准备的学习资料不易过多，尤其教学视频，最好是10min左右长度的微视频，尽量保证学生自主学习时间与以往的作业时间相当；在内容选择上（周秀娟和许锋华，2014），教师应注意不是所有的内容都适用翻转课堂教学，不是所有教学内容都适合视频教授，内容不宜过于深奥、理论化，制作视频时需慎重选择教学内容，学生课外学习环境比较宽松，为了保证学习的有效性，教师最好选择生动、有吸引力或任务型强的学习资料。
2.课前自主学习
课前自主学习是翻转课堂的关键环节，自主学习的成功与否关系到课堂活动能否能够顺利进行。翻转课堂模式本身的性质决定了其自主学习具有学生根据自身需要和视频内容产生主动学习的自发性；学生对视频学习的内容、时间、地点、进度等有着充分选择权的自由性（周秀娟和许锋华，2014）。由于生物实验课程的教学内容不仅包括概念、原理等基本知识，还包括生物实验操作知识。学生们通过课前视频学习实验的原理、流程和注意事项。教师应实时掌握学生的课前学习活动，及时解答学生遇到的问题，避免教师和学生之间的交互发生“断层”现象。
3.课堂活动
通过课前学习教学资源，学生带着问题进课堂，教师有针对性地对学生讲解，实现个性化指导。在实验过程中，教师扮演指导者、协助者的角色，观察学生们的实验情况、纠正学生的操作错误、解答学生的疑问、指导学生完成实验报告、组织学生实验成果展示等。基于翻转课堂的生物实验教学模式将更多的时间和精力留给学生进行探索性实验，体现了学生课堂上的主體地位。
4.反馈与评价
基于翻转课堂的生物实验教学模式是一种新的教学模式，传统的以“实验结果 + 实验报告”的评价方式不够客观，也不适应基于翻转课堂的实验教学模式，为此，设计了“过程 + 结果”的实验评价方法。过程评价内容包括通QQ群或网络课堂进行问题交流的次数、在实验室进行评测时的表现、实验室参与讨论的活跃度、汇报时所体现的对实验的熟练程度等，结果评价内容包括实验创新性、实验报告规范、回答问题正确性。此外，用视频分析法在学习者未知情况下用对其操作过程录屏，并对录屏中的操作错误类型及次数进行分析。通过反馈和评价，教师们可以掌握到学生能否适应这种教学模式，从中发现问题并不断调整和修正教学策略，从而提升翻转课堂在生物实验教学中的应用效果。尽管有很多成功案例说明了翻转课堂的优势，但是不同课型的课具有不同的特点，不同的知识类型用翻转课堂是否都合适？以上问题还需要在实践中不断地总结和探索。 参考文献
[1]Brown A F. A phenomenological study of undergraduate instructors using the inverted or flipped classroom model[D].Pepperdine University， 2013.
[2]Gannod G C.Work in progress-using podcasting in an inverted classroom[C]Frontiers In Education Conference-Global Engineering： Knowledge without Borders， Opportunities without Passports， 2007.FIE’ 07.37th Annual.IEEE， 2007：S3J-1-S3J-2.
[3]Gerald C， Cannod， Janet E. Burge， Michael T. Helmick. Using the Inverted Classroom to teach Software Engineering [A].2008 ACM/IEEE 30th International Conference on Software Engineering， 2008：777-786.
[4]Jeremy F. Strayer. How learning in an inverted classroom influences cooperation， innovation and task orientation [J].Learning Environ Res， 2012， 15（2）：171-193.
[5]Maher M L， Lipford H， Singh V. Flipped Classroom Strategies Using Online Videos [EB/OL].
[6]Heather Mooney’s Flipped Ed Page [EB/OL]. [2013-05-13].Https：//sites.google.com/a/rsdeaf.org/moomath/home.
[7]高俊虹.翻轉课堂降低远程学习者英语写作焦虑的应用研究[J].海外英语，2013，（12）： 93-108.
[8]夏建华， 宫朋飞. 基于翻转课堂的科学探究典型案例研究[J].化学教学， 2015， 2，36-39.
[9]杨九民， 邵明杰， 黄磊. 基于微视频资源的翻转课堂在实验教学中的应用研究—以“现代教育技术”实验课程为例[J].现代教育技术， 2013， （10） ： 36-40.
[10]马秀麟， 赵国庆， 邬彤.大学信息技术公共课翻转课堂教学的实证研究[J].远程教育杂志， 2013， （1） ： 79-85.
[11]田爱丽，吴志宏.翻转课堂的特征及其有效实施[J].中国教育学刊，2014， 08， 29-33.
[12]汪晓东， 张晨婧仔.“翻转课堂”在大学教学中的应用研究—以教育技术学专业英语课程为例[J].现代教育技术， 2013， （8） ： 11-16.
[13]王玥.翻转课堂实证研究的总结与评价[J]. 郑州师范教育， 2014， 3， 3（2）：15-19.
[14]张其亮， 陈永生.翻转课堂在操作系统实验教学中的应用研究[J].实验技术与管理，2014，12，12（31）：174-176.
[15]周秀娟，许锋华.翻转课堂模式中学生自主学习探究[J].现代中小学教育，2014，11：18-22.