洪艷平

【內(nèi)容摘要】在實驗教學(xué)中采用翻轉(zhuǎn)課堂的形式，既增強了實驗課堂的目的性，又增加了實驗課堂的容量，還為學(xué)生提供了更多動手的機會，給予學(xué)生更多自主思考的時間，有效地提高了實驗課堂的效率。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 實驗教學(xué) 植物細胞吸水和失水

一、教材、學(xué)情分析和設(shè)計思路

“探究植物細胞吸水和失水”是人教版高中《生物·必修1·分子與細胞》第4章第1節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)膶嵗钡暮诵膬?nèi)容，本節(jié)內(nèi)容是在第三章“細胞的基本結(jié)構(gòu)”基礎(chǔ)上對細胞膜、液泡等細胞結(jié)構(gòu)功能的深入學(xué)習(xí)，本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)為第二節(jié)“生物膜的流動鑲嵌模型”和第三節(jié)“物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健弊隽撕芎玫匿亯|，有利于學(xué)生更好地理解結(jié)構(gòu)決定功能的觀點。

“探究植物細胞的吸水和失水”是高中階段的第一個探究實驗，在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、設(shè)計實驗、解決問題等方面具有舉足輕重的作用，因此如何有效的開展本實驗教學(xué)顯得尤為重要。

本實驗若采用傳統(tǒng)教學(xué)方式一節(jié)課課堂容量小，無法有效解決教學(xué)中的問題，如實驗原理的理解與應(yīng)用，實驗觀測指標(biāo)的描述，在課本實驗基礎(chǔ)上進一步的探究等等，因此傳統(tǒng)教學(xué)方式無法滿足當(dāng)前教學(xué)改革的需求。學(xué)生通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)對細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能較熟悉，生活中有植物細胞吸水和失水的體驗，也具備了操作光學(xué)顯微鏡，制作臨時裝片等基本生物學(xué)實驗操作技能。但是學(xué)生可能對“原生質(zhì)層”“選擇透過性膜”等概念認知不清，也不知道植物細胞吸水與失水微觀上的表現(xiàn)，數(shù)碼顯微系統(tǒng)的操作能力有所欠缺，自主學(xué)習(xí)能力薄弱，合作探究能力不足。他們最大的優(yōu)勢就是對實驗有著濃厚的興趣，思維活躍，敢于質(zhì)疑，學(xué)習(xí)能力操作能力強。這些知識和能力都為完成本實驗奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)重點和難點

重點：用不同的實驗材料、實驗試劑探究植物細胞的吸水和失水

難點：嘗試提出問題，作出假設(shè)

三、教學(xué)過程

在教學(xué)實施過程中筆者設(shè)計了以下流程：課前進行自主學(xué)習(xí)，信息傳遞，課中進行解決問題，促進知識內(nèi)化和課后反饋評價。

1.課前

學(xué)生首先通過學(xué)習(xí)任務(wù)單，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時學(xué)生在家結(jié)合教材觀看教學(xué)微視頻，完成相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并將自主學(xué)習(xí)情況如實填寫在學(xué)習(xí)任務(wù)單中。學(xué)習(xí)后學(xué)生和老師在QQ群中進行初步的溝通交流，在課前能夠解答簡單的問題，線上由學(xué)生互相解答或老師解答，線上不能解答的問題實驗課上解答。通過線上的初步反饋對課堂進行了預(yù)設(shè)計。

2.課中

美國教育心理學(xué)家奧蘇貝爾說“假如讓我們把全部教育心理學(xué)僅僅歸結(jié)為一條原理的話，那么我將一言蔽之曰，影響學(xué)習(xí)的唯一因素就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么?！盵1]我國自古也有“以其所知，喻其不知，使其知之”的說法，因此課中首先進行自學(xué)反饋具有重要的意義。自學(xué)反饋活動的開展也能讓課前線上交流不活躍的同學(xué)了解其他同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。在這一環(huán)節(jié)筆者關(guān)注學(xué)生“你學(xué)到了什么，你的問題是什么”。通過學(xué)生的反饋，發(fā)現(xiàn)學(xué)生已經(jīng)熟知原生質(zhì)層的概念，了解參考案例中的實驗操作和實驗現(xiàn)象，而問題集中于兩點：實驗材料選擇是否可以多樣化;實驗試劑的類別是否會導(dǎo)致實驗現(xiàn)象的差異，原因是什么。解決這些問題的唯一途徑就是動手實驗，讓學(xué)生在做中學(xué)。

課中第二個環(huán)節(jié)據(jù)疑選組，作出假設(shè)。筆者為學(xué)生提供的實驗材料除了紫色洋蔥，還有高中生物學(xué)實驗考查常涉及的黑藻，實驗試劑有蔗糖溶液、KNO3溶液和胭脂紅溶液。有了前面的鋪墊，學(xué)生可以順利完成作出假設(shè)和實驗方案設(shè)計。

課中第三個環(huán)節(jié)為分組實驗自主探究。在活動過程中學(xué)生的興趣高漲，積極主動地參與到本組實驗中。同學(xué)們充分發(fā)揮團隊協(xié)作的精神，出現(xiàn)疑難問題時小組成員之間互助，小組與小組之間互助共同解決問題。比如臨時裝片的制備，有的小組撕取的材料太厚無法觀察到單層細胞，有的小組制作的裝片總是有大量的氣泡，其他小組的成員就會告訴制作裝片的相關(guān)技巧，并直接操作演示。還有的同學(xué)會提醒小組成員及時保存實驗中的相關(guān)照片進行對比。教師在實驗中不斷巡視、關(guān)注學(xué)生操作，保證學(xué)生安全，適時指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作，提醒學(xué)生不要只注重實驗現(xiàn)象，還要去思考實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，嘗試通過實驗解決自己的問題。在小組共同努力下，絕大多數(shù)學(xué)生都能成功地完成本次實驗，都樂于分享本組實驗的實驗現(xiàn)象，表達欲望也十分強烈。

學(xué)生動手實踐后開展課中第四個環(huán)節(jié)解決問題知識內(nèi)化。教師利用數(shù)碼顯微系統(tǒng)進行實驗結(jié)果分享，請小組發(fā)言人表達交流實驗知識共享。同學(xué)們的分析都是針對本小組實驗進行的，知識分布較為零散，因此在學(xué)生表達交流后教師引導(dǎo)學(xué)生對本次實驗進行總結(jié)歸納形成系統(tǒng)的理論知識，促進知識內(nèi)化。通過本實驗學(xué)生不僅對植物細胞滲透吸水和失水形成了清晰的理解，促進了對細胞膜具有控制物質(zhì)進出功能的理解，同時對實驗原理和實驗步驟的設(shè)計有了更清晰的認識，明確了實驗觀測指標(biāo)及其出現(xiàn)變化的內(nèi)在原因，提升了實驗操作基本技能，語言表述的規(guī)范性也得到了很大的提高。

實驗過程既是解決已有問題的過程，也是發(fā)現(xiàn)新問題的過程，實驗后有同學(xué)提出洋蔥鱗片葉外表皮細胞和黑藻處于相同濃度的蔗糖溶液中相同時間內(nèi)質(zhì)壁分離的程度有差異，是不是因為它們細胞液的濃度大小不同，所以失水的速率存在差異。為此筆者最后開展了拓展延伸學(xué)以致用活動，在已有實驗的基礎(chǔ)之上引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)探究植物細胞的吸水和失水實驗的應(yīng)用范圍進行拓展延伸，請同學(xué)們舉例解釋與植物細胞吸水和失水有關(guān)的生產(chǎn)生活現(xiàn)象實現(xiàn)學(xué)以致用。

3.課后

課堂的結(jié)束并不意味著學(xué)習(xí)過程的結(jié)束。在課后請學(xué)生再次填寫之前的學(xué)習(xí)任務(wù)單，比較課前課后的學(xué)習(xí)情況，明確問題是否已經(jīng)解決，疑難是否已經(jīng)化解。教師將課后反饋情況進行統(tǒng)計，還存在的共性問題下次課堂集體研究，個別問題進行個別輔導(dǎo)。通過課后反饋發(fā)現(xiàn)實驗課堂后學(xué)生熟悉了探究活動的流程，對概念有了進一步的認識，有關(guān)植物細胞吸水和失水實驗的現(xiàn)象直觀上有了深刻的認識，原因方面也理解得更加的透徹，并能應(yīng)用相關(guān)知識解題。有的同學(xué)在課后還提出原生質(zhì)層為什么具有選擇透過性，K+，NO3-是通過什么方式進入植物細胞的等問題。說明本節(jié)課不僅幫學(xué)生解決了已有的問題也引起了學(xué)生的思考激發(fā)了學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的激情，促進了后續(xù)知識的學(xué)習(xí)，提高了課堂教學(xué)的有效性。

四、教學(xué)反思

與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相比生物實驗教學(xué)采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)以學(xué)定教，能增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，學(xué)生能有效地掌控學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了“學(xué)生為中心”的基本思想，同時又能為探究活動的順利開展做好準(zhǔn)備[2]。采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)能有效提高實驗課堂效率，解放課堂。課堂的解放給予教師更多的精力解答學(xué)生的問題，充足的時間讓學(xué)生有更多的機會動手操作，自主探究解決疑難，輕松的氛圍激發(fā)學(xué)生對問題做進一步的思考，學(xué)生就會注重“做中學(xué)”的過程體驗，多樣化的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生多方面的能力得到大幅度的提升。

采用“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)時，不能只注重教學(xué)流程的翻轉(zhuǎn)，還要重視知識內(nèi)化的過程，重視學(xué)習(xí)過程中及時反饋。“翻轉(zhuǎn)課堂”分解了知識內(nèi)化的難度，增加了知識內(nèi)化的次數(shù)，通過多次內(nèi)化循環(huán)最終達到掌握知識的目的。

【參考文獻】

[1]周天梅.論知識內(nèi)化教學(xué)——一個素質(zhì)教育的關(guān)鍵問題[J].西南民族學(xué)院學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2001（8）：208-211.

[2]楊健.翻轉(zhuǎn)課堂在實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].科技展望，2015（12）：142-143.

（作者單位：武漢市第六中學(xué)）