翻转课堂模式在高中生物教学中的应用

摘 要：以高中生物课程中的“酶的特性”相关内容为例，本文深入剖析了翻转课堂这一教学模式的具体应用。本节课之前，设计模块细化，涵盖了制作短小精悍的视频教程、编写引导学习的方案，以及推动学生独立学习和互动交流的策略。深入阐述了课堂教学活动的策划框架，涵盖了界定议题、互动探讨以及评估学生表现和提供反馈的连贯步骤，借助这些创新的教学方案，学生利用课前个人时间自学基本概念，把课堂转变为深度研讨、互动反馈及检验学习成效的场所。

关键词：翻转课堂模式；高中生物教学；应用；酶的特性

教育技术领域里，翻转课堂这一创新模式，对传统教学方式产生了颠覆性的影响，在这种学习模式中，学生在家利用网络教学资源，通过观看教学视频、阅读相关资料来吸收新知；到了面对面教学时段，则专注于对所学内容进行深入探讨和强化记忆。采用这种方式，能激发学生主动求知和协同研究的热情。以人教版高中生物必修一的《分子与细胞》中“酶的特性”内容为例，借助课堂反转模式，学生先行自学酶的基本性质，继而在课堂上通过团队探讨和亲手实验来深化对酶的功能机制及其运用的理解，显著提升了学习的成效与思考的深度。

一、课前学习设计模块

（一）制作微视频

在开展创新性教学的过程中，备课团队需打造一套精准且成效显著的教学素材，尤其是以视频教学为核心的教案，这种策略的核心目的是在有限的教学时间里，深入地进行交流探讨，并确保学生能够扎实掌握所学知识。针对“分子与细胞”中涉及酶的特性的知识，教学团队策划了一系列教学活动，目的是让学生能够在家里独立掌握基本理念，并在课堂上将所学知识应用于实践和深入研究。

善于授课的团队成员将承担制作及录制五部实验教学视频的任务，每一部视频都将深入讲解一个独特的实验过程及其科学原理，这包括阐释过氧化氢酶与氯化铁如何加速过氧化氢的分解，探讨淀粉酶如何催化淀粉及蔗糖的水解反应，以及研究各种温度和pH条件给淀粉酶活性带来的变化。这些视频需要被剪辑在三分钟以内，以便信息传递既全面又精准，掌握精湛视频剪辑技能的教育工作者，会对这些视频素材进行精细加工与融合，制作成为一套流畅完整的教学影片。除此之外，会把三个细心准备的问题及其答案嵌入PPT里，让学生在看完视频后可以通过它们来检验和加强学习成果，这些问题既映射了视频资料，又强化了学生对实验基本原理及其结论的领会。整个视频课件的播放时间限制在20分钟之内，适应学生的注意力周期，提升学习效率。完成后，教学资料将通过学校网络系统发布，学生可通过专属链接在线浏览，或通过班级即时通信软件与公共文件分享，将资料存至个人电子设备，实现随时随地的学习。

（二）制订导学案

1.教学目标

确立全面的学习目标旨在培育学生深入探索科学的能力，学生将动手进行实验，学会如何精细地操控影响因素（自变量），并观察结果（因变量）的变动，同时还要懂得如何合理划分比较组（对照组与实验组），这些都是科学探究的基石。学生要条理分明、精确无误地阐述实验成效，并归纳温度与pH值如何操纵酶的效率。培养这方面的技能，是为了增强学生在科学领域的交流能力。该课程着重塑造学生的情感立场和价值观，激励学生深入科学探索的过程，领会其中的方法论，并在动手实验中彰显团队协作精神。这一教育规划的目标是全方位提升学生在科学领域的综合素质。

2.教学重点与难点

在翻转课堂模式中，重点是教会学生如何把握实验要素，并提升学生用科学语言进行交流的本领。在学习过程中，学生应学会精确操控实验的自变量，同时监测并记录因变量的变化情况，并熟知如何恰当地设立对照组与实验组。需运用明确且精确的语言，详细叙述实验的各个环节及其所产生的数据和结论。在授课过程中，教学难点是指导学生精确辨识并调节实验内的自变量与因变量，确保观测和验证因变量的过程精确可靠。对学生进行这些能力的塑造，对于学生深刻掌握科学实验技巧及其运用具有关键性的意义。

3.教学过程

在教学“酶的特性”相关内容时，运用了视频辅助与填空导学案相结合的教学策略，这种边看教学视频边填空的互动工具，目的是让学生在学习过程中更深刻地吸收知识，并且牢固地记住所学内容。在教学视频中，有意安排了一些留白，旨在激发学生针对酶的独特属性和实验所得数据进行深入思考，并自行记录结论，这种方法既能让学生在观看时立刻吸收信息，又能切实增进学生对课程关键内容的了解和掌握。

4.针对性练习

针对“酶的特性”相关内容，策划了与之紧密关联的练习序列，旨在深化学生的吸收与运用。这些练习，与课程视频及课本附录的习题互为补充，并附有细致的解答，助力学生自行验核学习成效。在学生观摩了实验视频之后，这些练习题便作为家庭作业，能够切实辅助他们回顾与强化刚掌握的知识。刻意控制练习题的总量，既防止增加学生过多的学业压力，又确保涵盖所有必要的学习要点。练习题的难度分为简单至中等，目的是让学生在完成题目时能够自我肯定和有成就感，同时保证学生能够充分掌握所学知识[1]。

（三）自主学习，及时交流

在实施课堂反转的新模式中，备课团队深入研讨，匠心独运地制订了一份周全的学习任务清单，目的是引领学生明了学习的方向和所采用的策略。借助这份独特的任务清单，学生可以自行从网络平台上下载所需的教辅资料，在家中展开独立研究，边学边记下遇到的问题以及知识点上的新发现。这种设计让学生在学习知识的同时，培养自我反省的习惯，推动他们对知识进行深刻领悟。在学习过程中遭遇难题的学生，可通过班级QQ群或微信朋友圈发问，教师团队将会在这些社交平台上及时回应，确保学生得到必需的辅导。

二、课堂活动设计模块

（一）确定问题

为了加强教与学的互动和深化学生的理解，教师应设计提问，这些提问用来指导学生自行挑选探究的主题并组成学习小组。通常，一个由四名学生构成的团队会集中探讨一个特定的研究议题，小组成员将根据自己的能力和兴趣，被指派到不同的职责岗位上，这样可以激发团队合作精神并共同推进项目进度。

（二）探究交流

在“酶独特性质”相关内容的教学中，教师率先剖析学生可能遭遇的难点，细致阐述后布置实验探索作业，激励学生通过动手实践自行解决难题。在这个过程中，教师会紧密追踪学生的探索脚步，并在关键时刻答疑，确保学生在探索的道路上不跑偏，不流于形式，帮助学生在实际操作中搭建起自己的知识框架。在探究活动结束后，教师引导学生展示其研究成果并进行互动交流，通过点评与评估，助力学生深化对科学定义的掌握。在教室内的互动环节，教师巧妙地布置了四大研究领域，分别深入研究酶的卓越效能、选择性、温度对其效能的调控以及pH值如何左右酶的活力。

专题一：酶的高效性

在开展“酶的高效性”实验研究主题时，学生分组应对若干核心议题，这些问题聚焦于酶功能本质的洞察与研讨。学生设计一个实验方案，用以展示酶的强大催化力，这需要学生知道酶如何在生化过程中促使反应加速。对铁离子（Fe3+）充当的催化剂与酶的催化效率进行对比分析，同时考察它们在催化反应过程中的共性与个性，在进行实验创意构思时，学生需明确识别出哪些是能自主操控的变量（自变量），哪些是随着自变量变化而变化的变量（因变量），这是科研实验的基石。

针对酶这一生物催化剂，探究其内在构造与独特性能，学生需依据生物化学的根基知识，领略酶活性中心的构造与职能，并明它是如何特异性地与反应物紧密相连。在探索完毕后，各个团队将就自己的所得和实验成果进行汇报，这涵盖了对实验计划的阐述、数据的采集手段以及结果的深入解读，在这一环节中，学生得以展示自己的学术成果，并收获同伴与教师的点评[2]。

专题二：探究酶的专一性

在探索“酶的本质”的实验室里，学生组成的小团队马上要着手解决的问题是选取合适的原料（底物）和催化剂（酶），挑选合适的实验材料和催化剂来证实实验假设，这一点极为关键，每个团队得围绕自设的科学前提，推测可能出现的实验成效，这个环节凸显了前提的科学根据和对实验结果的预见性。

在进行实验探索时，学生需要清楚地界定哪些是自变量和因变量，深入研究如何精确地操控这些自变量，同时掌握观察和测量因变量变化的方法，借助专门的工具和技术手段，维持恒定的温度和酸碱度，防止这些关键因素对实验成效产生干扰。在研究淀粉酶对特定底物的选择性时，为什么优先选用斐林试剂而非碘液，这一理由必须详细阐述，使用斐林试剂能够辨别还原糖的生成，碘液则用来确认淀粉是否存在，这体现了实验规划者在化学反应监测技术方面的认知与抉择。在实验进行时，要着力降低温度和pH等环境因素的干扰，保持实验设置的稳定性，以此提升实验数据的精准度和可信度。小组成员们通过头脑风暴法共同拟定一套彻底的实验计划，并在课堂中呈现自己的发现。在教学的最后是学生问答环节，这既是检验他们对知识掌握与实践技能的重要环节，也是他们进行互动式学习、锻炼批判性思维的宝贵时机。

专题三：探究温度对酶活性的影响

进行以“温度对酶活性的影响”为核心的实验时，首要任务是选定一种适合的酶，作为实验的基材。过氧化氢酶作为一种高效催化剂，能够显著促进过氧化氢的分解，其活性展示效果显著，选择此类酶的原因在于其易得性、高效反应速度以及安全易操作的特性。

在实验设计的初始阶段，团队成员必须依托科学假设对可能的实验成果进行预估，同时准备详细的数据记录表，以供精准记录实验的全程及其成效。针对实验小组的安排，必须确保进行足够多次的复制试验，以此证实所得数据的一致性与可再现性。要探究温度如何影响酶的活性，挑选几组不同温度下的条件进行实验室测试是关键，每个温度点需要通过精密的温度调控系统精确设定，同时，运用控制变量技巧筛除其他可能对实验产生影响的不确定因素。实验完毕，团队须对收集的数据进行梳理与剖析，把各试管中酶活性的不同表现予以呈现，并就如何借助这些实验数据判断酶活性的大小进行深入探讨，通过将实验产出与预想目标进行对比，团队成员便能判断自己的科学设想是否得到证实。在全程中，学生以团队形式协作，进行实验策划、实操、数据记录及结果分析，这不仅让他们对酶的作用有了深刻理解，同时也磨砺了学生的实验操作能力和团队配合技巧。在最终的成果亮相与结论剖析阶段，学生在这样一个既能交流又能激发深思的空间里，展开积极的互动，进一步推动了科学探究向纵深发展[3]。

专题四：探索pH对酶活性的影响

在进行“pH对酶活性的影响”的实验中，学生起初须挑选出适宜的酶种类和必需的测试物料，淀粉酶成了研究的焦点，配合恰当的原料和一系列化学用品，实验准备万无一失。以科学理论为前提，对实验进行假定，比如推测淀粉酶活性会受不同pH值的影响，接着根据这一推测策划实验，以证实预测的准确性[4]。

在实验过程中，精确调控酶与底物的pH值至预定水平至关重要，只有当两者在一致的pH环境中相互作用时，才能准确判断活性波动是由pH值的变化直接引起的，而非其他因素的干扰。在探究淀粉酶活性的过程中，决定使用碘液还是斐林试剂作为检测手段，这是一个关键的选择。在实验中，若要判断淀粉是否存在，常用碘液来进行验证；而想要鉴定还原糖，则需采用斐林试剂，具体使用哪种试剂，需依据实验的目标来确定。实验告一段落后，学生得收拾数据残局，画一张pH与酶活性关系的折线图，弄清楚酸碱度一变，酶的干活效率如何跟着波动，研究是否存在其他选项，能够取代当前实验中所使用的材料与手段。在实验环节中，学生之间的相互交流与辩论是至关重要的，在全班范围内，小组成员的实验成果得到呈现，届时其他组员有权发问，负责人须针对所提疑问做出解答。

（三）课堂测评与反馈

在授课时段，设计的练习题目应超过学生的预习范畴，旨在使学生能即刻在教室中面临挑战，并助力教师精准地把握每位学生的掌握程度。让学生现场解答这些题目，不仅提升了他们即时的学习和应用技能，还帮助学生自我审视，迅速把握自己的学习进度。鼓励学生把那些尚未破解的难题和心中的迷茫化作文字说出来，如此能够在课堂上营造出互动交流的氛围，教师和学生可以探讨问题的解决策略，这种方法既迅速解答了学生的困惑，又提升了课堂的互动性，拓展了学习的深度[5]。

结束语

在高中生物课程中采用翻转课堂的教学方式，能显著提升学生的学习成效和兴趣。学生通过自学提前熟悉了课程内容，使课堂能够更高效地聚焦于深入探讨、互动交流以及亲身操作。这种模式旨在塑造学生独立探求知识和解决问题的技能，让教学变得更加灵巧高效。

参考文献

[1]李坤，曾常茜，王科斯.翻转课堂模式在生物化学与分子生物学教学中的应用研究[J].创新创业理论研究与实践，2024，7（5）：151-154.

[2]刘毅铭.翻转课堂教学模式在高中英语阅读教学中的应用研究[J].大学，2024（2）：77-80.

[3]邱益彬，雷鹏，李莎.“新工科”背景下翻转课堂教学模式在“食品生物技术”教学中应用的探索[J].农产品加工，2023（20）：118-120.

[4]杨璐.翻转课堂教学模式在高中英语教学中的应用研究[J].海外英语，2022（13）：163-164，172.

[5]刘春杰.翻转课堂模式在生物化学试验教学中的应用[J].化工设计通讯，2022，48（1）：134-136，150.