基于学生自主学习的翻转课堂教学模式设计与实践

夏一凡 郭莉 尹丽媛 刘铭玉

翻转课堂是当前得到广泛应用的教学模式之一，如何将翻转课堂的理论模型与现实教学深度融合，达成教学目标并有效提升学生的自主学习能力是关键。自主学习理论提倡学生对学习内容进行计划与安排，在学习过程中主动控制与调节，并对自己实际的学习情况进行客观评价与考核，具有高度的主观能动性、独立性与发展性等特征^[1]。新时期国家大力推进教学改革意在充分发挥学生的主动性，促进学生学习效果的提升及学科素养的养成，提倡探究性学习、合作式学习等多元学习方式的运用。有效学习的前提是学生具有一定的自主学习能力。教师应用翻转课堂模式教学有利于培养学生自主学习能力。笔者将结合生物学翻转课堂教学实践，总结基于学生自主学习能力培养的翻转课堂教学流程及具体的资源设计方法。

一、翻转课堂

（一）概念简析

美国教育心理学家布鲁姆将认知领域的学习能力从低到高分为6个层次：知识、领会、应用、分析、综合和评价^[2]。其中，知识和领会层次属于低阶认知领域，这两个层次只要求学习者对所学知识进行简单的重复记忆，不必加工;剩下4个层次属于中阶或高阶认知领域，需要学习者对知识加工处理才能达到^[3]。传统教学中，低阶认知领域的知识传授往往占用课堂的大部分时间，高阶认知领域的知识内化却常常发生在课后，而后者更具难度。由于缺乏教师和同伴的有力帮助，学生对知识的内化效果很难达到预期，同时也未发挥学生作为学习主体的核心作用以及课堂上师生、生生交互的重要价值。

翻转课堂是首先由教师创建教学资源，学生课外观看微课等学习资料，然后再回到课堂中进行师生、生生间面对面交流学习成果与心得，以实现教学目标为目的的一种教学形态^[4]。翻转课堂颠覆了传统的由教师在课堂上传授知识让学生在课后通过练习进行知识内化的教学模式，变成以学生为中心、以教师为主导，通过学生课前的个性化自学和课堂上的讨论与应用实现整个教学过程。这样更能体现学生在学习中的主体地位，激发学生自主学习和同伴互动学习的热情。教师以学生需求为中心，开展线上、线下融合的翻转课堂教学，既可以提升学生的自主学习能力，满足学生的个性化学习需求，又可以及时帮助学生内化知识，有效提高课堂互动的效率和参与度^[5]。

（二）应用翻转课堂模式的思考

翻转课堂教学过程中，教师遇到的棘手问题是如何有效融合翻转课堂的理论模型与现实教学，如何设计与学情、校情、师情相符的具体方案。教师用翻转课堂模式教学应以学生为中心，有效促进学生自主学习行为持续发生，这是教师进行教学设计应关注的核心问题。结合实践经验，笔者分3个层次剖析翻转课堂模式下的学习问题。一是自主学习过程的发生问题，即教师如何激发学生课前自主学习的积极性，如何为推动学生自主学习提供抓手。二是自主学习过程的持续问题，即教师如何及时检验学生自主学习效果，如何通过评价为学生学习过程的持续提供动力。三是自主学习个性化的问题，即教师如何应对学生自主学习能力和学习过程的差异性。显然，教师如要有效促进学生自主学习过程的发生和持续，一定要重视个性化学习的影响，建设“目中有人”的课程。可以说，关注学生自主学习的个性化是翻转课堂建设的重中之重。

个性化学习指学生结合自身学习兴趣及个人经历自主安排学习进度并选择学习方法。它以学生差异为基础，以促进学生个性发展为目标^[6]，强调学习的自主性、独特性和多样性，能够最大限度挖掘学生的学习潜力。与之对应的教学设计亦该因人而异，教师应针对学生特点采取适当的教学方法，设置合理的教学内容，以学生为主体施教。实施翻转课堂教学旨在提高教学效率和效果，培养学生的自主学习能力。如果教师设计教学不考虑学生的差异性，那么学生面对“僵硬的”网课资源、单调的学习路径，可能兴趣大减，甚至严重两极分化。教师在教学中应特别关注学生自主学习的个性化需求，并依次设计翻转课堂学习流程和教学资源，为促进学生自主学习过程的持续发生提供有力支持。

二、翻转课堂模式下的学习流程设计

如何促进学生自主学习的发生，教师先要为学生设计清晰的学习路径。笔者认为通常理解的教师与学生同时同地（线上直播平台也属于“地”）进行教学是狭义的课程定义，而广义的课程不应被时空限制。鉴于学生学习过程发生即进入课程范畴，笔者并没有简单地将学习环节分为课前、课上和课后，而是基于翻转课堂的理论模型，结合布鲁姆的目标分类法及实践经验，将每节课程学习模式定为“三步走”，即知识输入、认知加工和认知输出（如图1）。

第一步，知识输入。学生需要在上课前完成相应任务，包括阅读教材内容并观看微课，学习基本概念;依据学案上的问题，梳理预习笔记;完成Forms前测，评价预习效果;总结问题，线上参与提问与讨论。此阶段，教师基于学生的个性化学习需求，对学习目标和任务分层。学生通过自主预习必须完成学案中“基础部分”问题的撰写任务，学习能力较强的可选择性完成学案中的“进阶部分”任务。学生完成学案和前测任务后，通过希悦平台提交至教师发布的对应任务端口，并在班级讨论区提问或参与讨论，接受教师的批阅和反馈。

第二步，认知加工。教师和学生在课堂上合作开展教学活动：教师基于学生学案及前测任务完成情况进行共性问题的反馈及核心问题的点拨，并带领学生进行统整、反思，构建有序的知识网络;学生讨论学案上的进阶问题，对知识进行深入理解与应用，通过探究性学习与合作实现低阶思维到高阶思维的转化。

第三步，认知输出。此阶段主要活动包括：课堂学习任务结束后学生接受当堂后测，以巩固所学知识并评价学习效果;学生通过习题、思维导图、模型制作、调查报告等形式多元的作业进行高阶思维的巩固深化;教师通过个性化答疑辅导，了解学生具体认知发展水平，进而解决个性问题。学生的具体学习流程见表1。

为加深学生对学习流程的理解，便于随时查阅，笔者将上述学习模式和流程以及学案、作业编撰成学习手册，同时利用语雀、希悦等多平台协作，建设系统的课程资源库，构建线上线下混融共生的课程体系。学生可以随时、随地、随心所欲地学习课程内容。每学期第一堂课（起始课）上，教师手把手为学生解读课程模式及学习流程，让学生明确学习路径和各环节任务，掌握课程资源的使用方法，奠定学生达成自主学习目标的基础。

三、资源设计及学习评价

自主学习过程的持续，很大程度上依赖于教师为学生提供的资源保障和及时的评价与反馈。笔者以教材为基础，以学案为导引，辅以微课、线上交流、作业、前测和后测，建立“七位一体”的学习资源及概念评价体系。在学案、微课和作业的设计中，笔者基于学生的能力及认知水平进行了分层配置，以满足学生自主学习的个性需求。前测和后测的设置是为了及时检测自主学习及合作学习效果并反馈给学生，为学生的持续学习提供动力。有了线上交流社区的支持，教师可随时针对学生学习内容进行答疑或让学生讨论，展现并沉淀学生认知的发展过程和学习痕迹。

（一）教学资源设计

1.学案

学案发挥着自主学习的导引作用，它包括“单元探究问题”、“本节联系”和“带着问题去读书”三部分。在单元伊始，通过“单元探究问题”创设真实情境，引导学生理解“为什么学”。例如，笔者执教“基因和染色体的关系”时，用“三花猫的形成”进行情境引入，增强所学内容与现实生活的联系，激发学生的学习兴趣。“本节联系”的教学旨在解决“学什么”的问题，帮助学生构建各小节内容之间的联系，认识学习本节知识对解决单元探究问题的作用。

“带着问题去读书”是学案的主要内容，分为基础部分和进阶部分。其中，基础部分的问题是教师针对小节简单概念设计的，要求学生在知识输入阶段独立解答。进阶部分的问题是教师针对复杂概念设计的，侧重高阶思维的训练，供学有余力的学生在知识输入阶段选择性作答。笔者将学案中的所有问题与相应内容在教材中的位置及微课一一对应，并在问题后进行标注，为学生自主学习的持续发生提供抓手。

2.微课

教师经常利用微课对学案中的问题进行详细讲解。教师亲自录制微课，旨在增强针对性和代入感。与此同时，教师还适当补充了优质的网络资源，使微课多元化。微课等资源依托语雀平台于学期课程开始前建成，教师依据周次及每课时对应章节进行详细分类，便于学生随时查找取用。教师将每小节的资源包中的微课根据其与学案的对应情况和难度水平分类放置，即分为基础部分、进阶部分和拓展提高部分。拓展提高部分的微课等资源供给以学业水平等级性考试为导向，目的是拓展自主学习内容的深度和广度，满足选考生物学且能力较强的学生需求。

3.线上交流

教师依托学校自主开发的希悦系统，发布学习任务，收集并反馈学生的学习成果，同时利用系统中的讨论功能构建线上交流社区。学生在知识输入阶段（学习教材及微课、撰写学案和前测后），梳理总结尚存的问题将其发布到线上交流社区。线上交流社区的内容，对教师及全班学生公开，师生、生生之间可随时进行答疑和讨论，这有利于学生互助、合作，同时有利于教师判断学生认知发展水平，及时调整教学内容和策略。

（二）学习评价

1.预习评价——前测

前测是及时反馈知识输入阶段，学生知识内化水平并进行补缺的有效手段。笔者设计前测题目严格遵循“少而精，学什么考什么”的原则，一般为5道选择题，用于针对性考查学生是否理解学案基础部分问题对应的概念。笔者利用Forms表单制作前测试卷，以链接的形式发布给学生。线上检测的好处是学生可以根据自身的学习进度随时自测，在提交答案后可以实时查看每道错题的详细解析，并可反复答题，直至理解每道题的考点和解答思路。与此同时，教师可以通过后台数据实时关注学生的前测情况，并以此为依据有效组织课堂活动或进行个性化辅导。

2.自我评价——作业

作业不仅可以帮助学生巩固学习成果，实现认知输出和查漏补缺，而且是持续评价进而推动学生自主学习的重要手段。笔者设计学习手册中的作业练习题，坚持以课程标准为纲领，以学业水平考试为导向，在夯实主干知识的同时，对课程内容进行细化和补充。学生完成作业后，依据学习手册附录的作业参考答案和详细解析自行订正，以实现即时的自我评价。教师定期查阅学习手册，以监督学生作业的完成及订正情况。此外，笔者在语雀平台每节内容的“拓展提高”文件夹中，配置了拓展提高题，侧重高阶思维训练，让学生在陌生情境下学会对知识进行复杂应用。

除了练习题，在学生完成一至两章的学习任务之后，笔者还要求学生以思维导图的形式进行梳理总结，评价量规如图3所示。笔者对于思维导图评价量规只从内容完整性、科学性、逻辑性三个维度进行了规定，个别章节如有特殊要求单独告知学生，给学生赋予了很大的发挥空间。思维导图的制作是相对开放的作业形式，能够很大程度上展现学生学习态度、能力、方法和成果的差异性，可作为教师检验学生的认知水平发展的重要依据，甚至比习题测验更准确。

3.结果评价——后测

后测是师生共同完成认知加工后当堂进行的线下测验，笔者将其作为每小节内容学习的终结性评价。形式上，后测一般为5道选择题和1道简答题，内容聚焦本节重难点。教师要求学生限时完成后测，将成绩计入课程整体过程性评价。内容上，后测基于知识在相似或陌生情境下的迁移应用，被用于及时评价学生对所学内容的内化成果及素养发展水平。与前测相比，后测难度显著提高。保持后侧有一定的挑战性有利于提高课堂教学效率和学生自主学习与合作学习的动力。这些仅展现了笔者对学生自主学习过程中概念学习效果的评价方式。完整的课程评价体系还包括过程性评价（如学生在课上进行合作学习、探究性学习的表现等）、阶段性评价（如章节测试）和课程终结性评价（学段考试或期末考试），因与主题关系不甚紧密，不再展开叙述。

四、学生反馈与教学效果

教师及时了解学生体验翻转课堂学习的真实感受，并不断反思改进，是提升教学质量的法宝。实施翻转课堂教学以来，笔者坚持每学段以问卷的形式对学生自主学习过程的反思以及对课程的反馈进行调研。

教师通过问卷引导学生总结自主学习的优缺点，全面了解学生自主学习情况和个性化问题，并依据反思结果提供具有针对性的指导。例如，笔者在学习反思问卷中调研学生完成前测的时间和正确率，针对完成前测时间过短或正确率过低的学生继续追问原因。教师根据后台数据发现一些学生在知识输入阶段存在困难或问题，进而给予有效的帮助。

教师结合学生对课程的反馈以及教学实践感受，能够更为精准地打磨课程。开展翻转课堂教学以来，笔者从资源内容与形式、课程时间分配、评价难度和频次等各方面进行了调整。历次调研结果表明，学生对翻转课堂学习模式的满意度不断提高。最近一次期末调研结果：超过91.5%的学生能够在知识输入阶段较好地完成学案和前测任务，能够解决学案中的全部问题或有少部分问题不能自主解决;94.9%的学生能够在课堂上认真记录笔记，参与课堂讨论;93.9%的学生有能学习好生物学的自我效能感，这说明现行的翻转课堂教学对促进和保障学生自主学习的持续产生了显著影响。

同时，调研数据也反映出了现行学习模式尚存不足。例如约35.4%的学生不能在课后及时进行作业巩固，普遍在单元检测或提交学习手册前集中补做。究其原因，是课程节奏较快，时间不足，课程结束后学生需要预习下一节的知识。因此，现行模式中的认知加工和认知输出两阶段在课堂上的时间分配需要优化，争取让学生在课堂上能够完成作业练习，使“翻转”落实到位。此外，教师开展基于学生自主学习能力培养的翻转课堂教学需要投入更多的精力和时间，如微课录制、资源迭代，上课前对预习学案的批阅和反馈，动态备课等都需要教师花费心力。不可否认，与传统教学模式相比，翻转课堂模式下的教和学都更加“辛苦”。在保证教学质量和效率的基础上，为翻转课堂“减负”，是教师在下一阶段继续优化的方向。

就生物学课程而言，翻转课堂顺应了信息技术时代的发展潮流，突破了传统教学模式的局限性，它更关注学生自主学习能力的培养和个性化学习需求。翻转课堂教学模式的实施有本土化发展的巨大空间，教师应综合考虑课程内容、学生特点和软硬件设施等客观因素，对翻转课堂的每个环节进行个性化设计。笔者以培养学生自主学习能力为出发点，根据学情、校情和课程特点，对翻转课堂教学流程及资源设计进行研究与探索，设计了一套生物学翻转课堂的教学模式，只有在实践中不断锤炼，才能与动态变化的环境相适应，达到最优的平衡。

参考文献

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[3] 沈萍.基于布鲁姆认知理论的翻转课堂提问设计——以综合英语课程为例[J].现代交际，2020（14）：38-40.

[4] 何克抗.从“翻转课堂”的本质，看“翻转课堂”在我国的未来发展[J].电化教育研究，2014（7）：5-16.

[5] 白琳.面向个性化学习的线上线下混合式教学研究[J].中国现代教育装备，2021（6）：51-53.

[6] 陈劲良.智慧校园下个性化学习支持服务研究——以上海市L中学为例[D].上海：上海师范大学，2020.

（作者系北京大学附属中学教师）

责任编辑：祝元志