摘 要 嘗試「翻轉課堂」下的生物學概念教學，以尋求課堂教學時間和空間的突破，達成最佳的教學效果。基於「雲教育」理念下的課前網絡教學，學生可以「微視頻」點播，提出「真問題」，繪製「概念圖」，「翻轉課堂」的課堂教學則通過有效的活動，在「體驗」、「解構」和「合作」中深入學習生物學概念。
教育期刊網http://www.jyqkw.com/
關鍵詞 翻轉課堂 概念教學 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
在新課程改革深入推進的當下，一種新的教學模式――「翻轉課堂」悄然興起。簡單的說，「翻轉課堂」就是學生課前觀看教學視頻、課上進行問題解決。該模式的思想源自美國的西點軍校，2007年初步成型於美國「林地公園」高中，如今，美國薩爾曼?汗創立的可汗學院微課程風靡網絡，讓「翻轉課堂」迅速成為全球教育界的熱點。
高中生物「染色體變異」一節中，概念多、難度大，如「染色體組」、「單倍體育種」、「多倍體育種」等概念的學習，即使教師採用多媒體教學，效果也不甚理想。筆者所在地區的教育行政部門架構了「網絡生態學習系統」，為實踐「翻轉課堂」提供了很好的平台。教師嘗試「翻轉課堂」下的生物學概念教學，尋求課堂教學時間和空間的突破，達成最佳的教學效果，不妨從「雲教育」理念下的網絡教學入手。
1 基於「雲教育」理念下的網絡教學
在信息時代，教育的邊界被進一步打破，學習的地點和方式都可以發生改變，教師將教學資源推送到「網絡生態學習系統」上，學生可以用便攜的電子設備隨時隨地登陸、學習。當這個平台融入了教學、管理、交流等更多功能時，基於「雲教育」理念下的課前網絡教學便得以實現。
1.1 「微視頻」點播，啟動課前學習
這裡的課前學習並不是傳統的預先閱讀文本，它的載體是網絡共享的「微視頻」。在這一節中，筆者錄製了「染色體結構會出現怎樣的變異」、「染色體數目會出現怎樣的變異」、「有趣的多倍體和單倍體」，「三倍體西瓜是怎麼來的」等多個微視頻供學生點播。這些視頻時長不超過5 min，短小精悍、有一定的邏輯性，與課堂教學的主題密切相關。並且學習系統中的「動態演示區」除了有教師的視頻講解，還能實時同步播放課件、板書和標註。
這種「微視頻」點播的方式實現了學習的選擇性。人本主義心理學家羅傑斯強調：人的本質特徵就在於自覺的選擇意識，學習活動也是一連串選擇的集合，在選擇中體現了學習者的主體性和能動性。每一個學生都有其獨特的智力背景和情感背景，正是這種差異帶來了不同的情感傾向和認知基礎。學生點播「微視頻」，可以自主選擇學習內容，播放自己感興趣的微視頻;可以選擇學習進程，視頻的暫停、回放功能。這些為不同層次的學生留下了學習空間，縮小了認知水平的差異。
1.2 提出「真問題」，了解認知障礙
傳統教學中，能當堂提出問題的學生只是少數，教師更多地是根據預設推進教學。「翻轉課堂」則不同，課前學習視頻後，學生有充足的時間思考並提出自己的問題，「在線互動區」就是師生之間、學生之間的網絡交流平台。
在這節課中，多數學生就提出以下問題：「染色體變異中的缺失、重複和基因突變中的缺失、增添一樣嗎？易位和交叉互換為什麼很像呢？到底什麼是一個染色體組呢？單倍體育種的過程是怎樣的呢……」一些羞於提問的學生則匿名留言：「染色體丟失片段能觀察到嗎？XY染色體是不是同源染色體？無子西瓜怎麼繁殖後代呢？……」這些問題不管複雜或是簡單，都是學生經過思考後提出的「真問題」。真實的問題才能反映出個體學習過程中的認知障礙，幫助教師充分掌握學情。簡單的問題可以及時在線解決，減輕學生課堂認知負荷;複雜的共性問題恰恰就是教學難點，教師可以針對性地選擇教學策略，組織有效的課堂教學活動。
1.3 繪製「概念圖」，搭建認知圖式
「翻轉課堂」的課前學習不能止步於看視頻、提問題。在「網絡生態學習系統」平台中還有一個「作業區」，教師可以讓學生嘗試完成「染色體變異」的概念圖（圖1）。
奧蘇貝爾認為，有意義學習的心理機制是同化。同化又有三種方式：下位學習、上位學習、並列結合學習。根據其「逐漸分化」理論，學生如果有良好的認知結構，那麼課堂學習就可以從包攝性最高的整體性知識開始，逐漸掌握細節和內涵。概念圖能幫助學生在深入學習時聯繫到「固著點」上去，這種下位學習的方式最有效。建構主義的「魚牛理論」同樣告訴人們：學習的起始階段如果沒有正確的認知結構，即使課堂上經歷了相同的活動和探究，最後得到的結果可能是大相逕庭的。
2 以「問題解決」為核心的課堂教學
「翻轉課堂」的創新在課前，但關鍵仍在課堂。學生做好了認知的準備，提出值得探究的問題，那麼在課堂中教師就應該以問題解決為核心，通過有效的活動，使學生在「體驗」、「解構」和「合作」中深入學習生物學概念。
2.1 在「體驗」中形成概念
抽象概念之間如果發生混淆，可能是因為符號表征時出現了相似。同樣是「缺失」、「增添」，如果分別發生在DNA中和染色體中有什麼差別呢？同樣是「片段的轉移」，易位和交叉互換又有什麼區別呢？絕大多數學生在課前學習中對此疑惑不解。
筆者設計了關於染色體和DNA的模型活動：動手「去掉」DNA紙質模型中的數個鹼基和染色體上的片段，對比觀察這兩種情況的差別;通過「移接」磁性貼模型中同源染色體之間的片段和非同源染色體之間的片段，比較「易位」和「交叉互換」的區別。學生在活動中直接感受到了這些相似概念之間的差別，從傳統課堂的「旁觀者」到翻轉課堂的「體驗者」，獲得了感性材料的真切體驗，才能有效的形成概念。
2.2 在「解構」中建構概念
「雄果蠅精子中的一組染色體就組成了一個染色體組」，這是課本給出的原型。究竟什麼是一個「染色體組」？學生很難理解，這個概念也很難用「定義」的形式直接傳遞。認知心理學中的概念學習理論認為：學習者習得的概念內容包括原型、樣例和核心成分。教師在概念教學中既要充分發揮原型和樣例的作用，又要使之上升到準確的核心成分，才能對概念進行雙層表征。
在「翻轉課堂」的課堂教學中，教師應該引導學生對「染色體組」的概念原型進一步解構：果蠅的精子中有哪幾條染色體？（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y）這些染色體在形態、大小和功能上有什麼特點？（各不相同）這些染色體之間是什麼關係？（是非同源染色體）它們是否攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息？（是）只有提煉出這些核心成分，學生才能真正準確地建構起「染色體組」的概念。
2.3 在「合作」中探究概念
「翻轉課堂」還實現了學生的人際交往發展，課堂教學不僅是一種認知活動、情感活動和實踐活動，同時也是一種人際交往活動。對於難度較大的概念，教師可以組織學生進行小組合作探究。譬如「單倍體育種」和「多倍體育種」，探究可以圍繞以下問題進行：單倍體（多倍體）育種的原理是什麼？常用方法有哪些？這些方法優點和缺點各是什麼？小組成員各自發表觀點、討論交流、思維碰撞、彼此啟發、經驗共享。之後，小組安排代表向全班同學做彙報發言，要條理清晰地講出小組的觀點。結束後，其他小組可以補充發言，並展開小組間的評價。對於普遍性的問題，教師可以進行必要的全班指導。
正是在合作探究、生生對話和師生互動中，「翻轉課堂」讓學生真正成為了學習的主人，每個學生既是知識的傳播者，又是知識的接收者。這種「人人教我，我教人人」的學習方式推動著學生：要把別人教會，必須對知識進行精細加工，才能提煉出自己的觀點。「翻轉課堂」下的小組合作探究，不僅培養了學生與人合作共事的能力、人際交往技能，還增強了學生的集體責任感和榮譽感。
「翻轉課堂」是伴隨網絡技術發展出現的新的教學模式，其本質是先「學」後「教」。「學」是在多維開放、網絡共享的環境下開始的，「教」是在互動合作、體驗探究的課堂中進行的。
信息時代下，課堂不再是獲取知識的唯一場所，課本也不再是知識的唯一載體，學生樂於親近電子終端，隨時登錄平台進行微視頻學習，可謂是「學得積極」。「翻轉課堂」的關鍵更在於「教得有效」，圍繞問題解決，在活動體驗、合作探究中讓學生有效的完成認知內化和知識建構。這種教學模式下，教學內容沒有減少，教學標準沒有降低，學生學得主動、愉快，完全契合素質教育「減負」的精神。在教育信息化發展的過程中，「翻轉課堂」必將對現有的教學模式產生影響。這種變革也許才剛剛開始，筆者將繼續實踐和探索下去。
參考文獻：
[1] 陳琦，劉儒德主編.教育心理學[M].北京：高等教育出版社，2005.
[2] 中華人民共和國教育部，普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.
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關鍵詞 翻轉課堂 概念教學 生物學教學
中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B
在新課程改革深入推進的當下，一種新的教學模式――「翻轉課堂」悄然興起。簡單的說，「翻轉課堂」就是學生課前觀看教學視頻、課上進行問題解決。該模式的思想源自美國的西點軍校，2007年初步成型於美國「林地公園」高中，如今，美國薩爾曼?汗創立的可汗學院微課程風靡網絡，讓「翻轉課堂」迅速成為全球教育界的熱點。
高中生物「染色體變異」一節中，概念多、難度大，如「染色體組」、「單倍體育種」、「多倍體育種」等概念的學習，即使教師採用多媒體教學，效果也不甚理想。筆者所在地區的教育行政部門架構了「網絡生態學習系統」，為實踐「翻轉課堂」提供了很好的平台。教師嘗試「翻轉課堂」下的生物學概念教學，尋求課堂教學時間和空間的突破，達成最佳的教學效果，不妨從「雲教育」理念下的網絡教學入手。
1 基於「雲教育」理念下的網絡教學
在信息時代，教育的邊界被進一步打破，學習的地點和方式都可以發生改變，教師將教學資源推送到「網絡生態學習系統」上，學生可以用便攜的電子設備隨時隨地登陸、學習。當這個平台融入了教學、管理、交流等更多功能時，基於「雲教育」理念下的課前網絡教學便得以實現。
1.1 「微視頻」點播，啟動課前學習
這裡的課前學習並不是傳統的預先閱讀文本，它的載體是網絡共享的「微視頻」。在這一節中，筆者錄製了「染色體結構會出現怎樣的變異」、「染色體數目會出現怎樣的變異」、「有趣的多倍體和單倍體」，「三倍體西瓜是怎麼來的」等多個微視頻供學生點播。這些視頻時長不超過5 min，短小精悍、有一定的邏輯性，與課堂教學的主題密切相關。並且學習系統中的「動態演示區」除了有教師的視頻講解，還能實時同步播放課件、板書和標註。
這種「微視頻」點播的方式實現了學習的選擇性。人本主義心理學家羅傑斯強調：人的本質特徵就在於自覺的選擇意識，學習活動也是一連串選擇的集合，在選擇中體現了學習者的主體性和能動性。每一個學生都有其獨特的智力背景和情感背景，正是這種差異帶來了不同的情感傾向和認知基礎。學生點播「微視頻」，可以自主選擇學習內容，播放自己感興趣的微視頻;可以選擇學習進程，視頻的暫停、回放功能。這些為不同層次的學生留下了學習空間，縮小了認知水平的差異。
1.2 提出「真問題」，了解認知障礙
傳統教學中，能當堂提出問題的學生只是少數，教師更多地是根據預設推進教學。「翻轉課堂」則不同，課前學習視頻後，學生有充足的時間思考並提出自己的問題，「在線互動區」就是師生之間、學生之間的網絡交流平台。
在這節課中，多數學生就提出以下問題：「染色體變異中的缺失、重複和基因突變中的缺失、增添一樣嗎？易位和交叉互換為什麼很像呢？到底什麼是一個染色體組呢？單倍體育種的過程是怎樣的呢……」一些羞於提問的學生則匿名留言：「染色體丟失片段能觀察到嗎？XY染色體是不是同源染色體？無子西瓜怎麼繁殖後代呢？……」這些問題不管複雜或是簡單，都是學生經過思考後提出的「真問題」。真實的問題才能反映出個體學習過程中的認知障礙，幫助教師充分掌握學情。簡單的問題可以及時在線解決，減輕學生課堂認知負荷;複雜的共性問題恰恰就是教學難點，教師可以針對性地選擇教學策略，組織有效的課堂教學活動。
1.3 繪製「概念圖」，搭建認知圖式
「翻轉課堂」的課前學習不能止步於看視頻、提問題。在「網絡生態學習系統」平台中還有一個「作業區」，教師可以讓學生嘗試完成「染色體變異」的概念圖（圖1）。
奧蘇貝爾認為，有意義學習的心理機制是同化。同化又有三種方式：下位學習、上位學習、並列結合學習。根據其「逐漸分化」理論，學生如果有良好的認知結構，那麼課堂學習就可以從包攝性最高的整體性知識開始，逐漸掌握細節和內涵。概念圖能幫助學生在深入學習時聯繫到「固著點」上去，這種下位學習的方式最有效。建構主義的「魚牛理論」同樣告訴人們：學習的起始階段如果沒有正確的認知結構，即使課堂上經歷了相同的活動和探究，最後得到的結果可能是大相逕庭的。
2 以「問題解決」為核心的課堂教學
「翻轉課堂」的創新在課前，但關鍵仍在課堂。學生做好了認知的準備，提出值得探究的問題，那麼在課堂中教師就應該以問題解決為核心，通過有效的活動，使學生在「體驗」、「解構」和「合作」中深入學習生物學概念。
2.1 在「體驗」中形成概念
抽象概念之間如果發生混淆，可能是因為符號表征時出現了相似。同樣是「缺失」、「增添」，如果分別發生在DNA中和染色體中有什麼差別呢？同樣是「片段的轉移」，易位和交叉互換又有什麼區別呢？絕大多數學生在課前學習中對此疑惑不解。
筆者設計了關於染色體和DNA的模型活動：動手「去掉」DNA紙質模型中的數個鹼基和染色體上的片段，對比觀察這兩種情況的差別;通過「移接」磁性貼模型中同源染色體之間的片段和非同源染色體之間的片段，比較「易位」和「交叉互換」的區別。學生在活動中直接感受到了這些相似概念之間的差別，從傳統課堂的「旁觀者」到翻轉課堂的「體驗者」，獲得了感性材料的真切體驗，才能有效的形成概念。
2.2 在「解構」中建構概念
「雄果蠅精子中的一組染色體就組成了一個染色體組」，這是課本給出的原型。究竟什麼是一個「染色體組」？學生很難理解，這個概念也很難用「定義」的形式直接傳遞。認知心理學中的概念學習理論認為：學習者習得的概念內容包括原型、樣例和核心成分。教師在概念教學中既要充分發揮原型和樣例的作用，又要使之上升到準確的核心成分，才能對概念進行雙層表征。
在「翻轉課堂」的課堂教學中，教師應該引導學生對「染色體組」的概念原型進一步解構：果蠅的精子中有哪幾條染色體？（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y）這些染色體在形態、大小和功能上有什麼特點？（各不相同）這些染色體之間是什麼關係？（是非同源染色體）它們是否攜帶著控制生物生長發育的全部遺傳信息？（是）只有提煉出這些核心成分，學生才能真正準確地建構起「染色體組」的概念。
2.3 在「合作」中探究概念
「翻轉課堂」還實現了學生的人際交往發展，課堂教學不僅是一種認知活動、情感活動和實踐活動，同時也是一種人際交往活動。對於難度較大的概念，教師可以組織學生進行小組合作探究。譬如「單倍體育種」和「多倍體育種」，探究可以圍繞以下問題進行：單倍體（多倍體）育種的原理是什麼？常用方法有哪些？這些方法優點和缺點各是什麼？小組成員各自發表觀點、討論交流、思維碰撞、彼此啟發、經驗共享。之後，小組安排代表向全班同學做彙報發言，要條理清晰地講出小組的觀點。結束後，其他小組可以補充發言，並展開小組間的評價。對於普遍性的問題，教師可以進行必要的全班指導。
正是在合作探究、生生對話和師生互動中，「翻轉課堂」讓學生真正成為了學習的主人，每個學生既是知識的傳播者，又是知識的接收者。這種「人人教我，我教人人」的學習方式推動著學生：要把別人教會，必須對知識進行精細加工，才能提煉出自己的觀點。「翻轉課堂」下的小組合作探究，不僅培養了學生與人合作共事的能力、人際交往技能，還增強了學生的集體責任感和榮譽感。
「翻轉課堂」是伴隨網絡技術發展出現的新的教學模式，其本質是先「學」後「教」。「學」是在多維開放、網絡共享的環境下開始的，「教」是在互動合作、體驗探究的課堂中進行的。
信息時代下，課堂不再是獲取知識的唯一場所，課本也不再是知識的唯一載體，學生樂於親近電子終端，隨時登錄平台進行微視頻學習，可謂是「學得積極」。「翻轉課堂」的關鍵更在於「教得有效」，圍繞問題解決，在活動體驗、合作探究中讓學生有效的完成認知內化和知識建構。這種教學模式下，教學內容沒有減少，教學標準沒有降低，學生學得主動、愉快，完全契合素質教育「減負」的精神。在教育信息化發展的過程中，「翻轉課堂」必將對現有的教學模式產生影響。這種變革也許才剛剛開始，筆者將繼續實踐和探索下去。
參考文獻：
[1] 陳琦，劉儒德主編.教育心理學[M].北京：高等教育出版社，2005.
[2] 中華人民共和國教育部，普通高中生物課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.
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