《翻转课堂微教学的理论与实践研究基于微课的翻转课堂生物教学模式研究》结题报告Word文档格式.docx
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教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究和在实践中学习，促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习。
然而鉴于我国教育资源分布不均匀，学生在课堂上的集中注意力的时间有限，学生课业任务较重导致课后的作业无法与教师进行交流讨论等一些问题的存在，使得我国新课程改革的进程较缓慢，成效也并不十分显著。
然而，远在地球的另一边的美国的科罗拉多州的山区的林地公园高中也曾经面临类似的问题：
部分学生由于各种原因，时常错过学校正常的教学活动，而且学生会花费过多的时间在往返学校的巴士上。
2007年该校的两位教师想到了一个解决办法：
他们把结合实时讲解和PPT演示的视频上传到网络，以此帮助课堂缺席的学生补课。
后来两位教师逐渐以学生在家看视频自学为基础，节省出课堂时间来解决学生自学过程中存在的问题以及作业辅导。
后来，他们开创可汗学院，越来越多的学生在家通过观看他们制作的教学视频自学知识，而课堂时间来写作业，遇到问题时则向老师和学生请教。
这与传统的“教师在课堂上教学，学生回家写作业”的教学模式正好相反，被称之为是“翻转课堂”教学模式。
随着互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，“翻转课堂”与“微课”这种新的教学模式受到越来越多的人的热捧，并成为全球教育界关注的新型教学模式。
究竟什么是“翻转课堂”呢？
简言之就是以学生在家看视频听讲解为基础，开辟出课堂时间来为完成作业或做实验过程中有困难的学生提供帮助。
这种教学模式下学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课教师去教授知识，而教师也能在课堂上留出更多的时间去理解并解答学生的问题和引导学生去运用知识。
有关“翻转课堂”的教学模式还在快速发展和完善中，目前“翻转课堂”与“微课”正在进入中小学校实验，“翻转课堂”也正在给教育带来颠覆性的变革，对于促进教育方式变革，深化基础教育课程改革、培养创新人才具有重要意义。
我国研究“翻转课堂”的教学模式还处于初级阶段，由于种种原因还没有得到广泛的推广实施，关于生物学科的微课视频更是少之又少。
二、翻转课堂的意义和价值
“翻转课堂”这种新型的教学模式正在逐渐改变学生的学习方式。
在这种模式下，学生可以自主选择学习时间和地点以及学习内容，这种巨大的灵活性可以使学生更好的分配课程学习时间和活动时间。
而它最大的好处则体现在全面提升了课堂的互动，由于教师的角色已经从内容的呈现者转变为学习的指导者，这促使教师交流的时间更充足，教师可以在课堂上回答学生的问题，参与到学习小组，对每个学生的学习进行个别指导。
当学生在完成作业时，教师可以及时发现学生在学习过程中的误区和难点并进行一对一的因材施教的辅导。
与此同时，学生之间的互动也比以前更多了。
在教师忙于与某部分同学对话时，学生们发展自己的合作小组。
学生间互相帮助学习，而不是依靠老师作为唯一的知识传播者。
此外，传统教学经常要倡导因材施教，但是它统一的课堂却无法真正分层教学。
翻转课堂承认了学生的不同，并能真正实现分层教学，每个学生都可以按自己的速度来学习。
学习速度快的学生可以掌握更难的课程内容，速度慢的学生则可以反复学习，并寻求教师的帮助。
同样地，由于学习视频的地点都在家中，“翻转课堂”让家长更深入更直接的了解自己孩子的学习状态。
1、翻转课堂的定义
翻转课堂（InvertedClassroom）是指重新调整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。
即在正式学习中，学生在课前利用教师分发的数字材料（音视频、电子教材等等）自主学习课程，接着在课堂上参与同伴和老师的互动活动（释疑、解惑、探究等等）并完成练习的一种教学形态。
“微课”是指按照新课程标准及教学实践要求，以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。
“微课”的核心组成内容是课堂教学视频（课例片段），同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源，它们以一定的组织关系和呈现方式共同“营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“小环境”。
2、翻转课堂的特征
翻转课堂这种新型教学模式的特征主要体现在以下三个方面：
第一，教师的角色发生了改变。
翻转课堂使教师的角色从知识的传授者变成了学习的指导者和问题的解惑者。
但教师依旧是学生进行学习活动的主要推动者。
这便需要教师具备更高的教学技能和知识储备。
第二，课堂时间重新分配。
与传统教学模式相比，“翻转课堂”模式下的课堂时间大大缩短了教师的讲授时间，学生的活动时间大大增加。
学生通过小组讨论等方式完成学习任务。
第三，学生角色的转变。
在技术支持的个性化学习中，学生成为自定步调的学习者。
他们可以自主控制学习地点，学习时间和学习内容。
在翻转课堂模式下需要学生高度参与，他们成为课堂的主角。
1、翻转课堂理论框架
翻转课堂教学模式将课程划分成为若干部分，明确若干小目标，学生利用课前教师备课过程中的核心知识点进行预习，课上进行内容的深化，在教师的指导下进行知识应用迁移的训练[6][6]顾柳敏.基于“微课程”理论的地理合作课堂初探[J].地理教学,2013,（5）:
29-31.。
图1为某国外网站上构建的翻转课堂理论框架[7][7]TinaBarseghian.TheFlippedClassroomDefined[OL].
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，由框架图可知，教育技术和学习活动是翻转课堂的关键因素，它为学习者构建个性化的信息化的协作学习环境创造条件。
保障翻转课堂的顺利开展，需要有信息技术的支持，即要有硬件和软件的支持。
因此，无论是教师还是学生都需要能够熟练地操作计算机；
其次，要求学生有较高的自主学习能力；
最后也需要教师具有较高的教育技术能力。
2、翻转课堂的优势
在翻转课堂这种新型教学模式下，课堂内的宝贵时间，学生能够更专注于主动的基于项目的学习，共同研究解决本地化或全球化的挑战以及其他现实世界面临的问题，从而获得更深层次的理解。
教师不再占用课堂的时间来讲授信息，这些信息需要学生在课后完成自主学习，学生可以看视频讲座、听播客、阅读功能增强的电子书，还能在网络上与别的同学讨论，能在任何时候去查阅需要的材料。
教师则采用讲授法和协作法来满足学生的需要和促成他们的个性化学习，其目标是为了让学生通过实践获得更真实的学习。
这种教学的最大优势之一就是在知识传授阶段，让学生可以自己掌控学习。
翻转课堂后，利用教学视频，学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。
学生在课外或回家看教师的视频讲解，完全可以在轻松的氛围中进行，而不必像在课堂上教师集体教学时那样紧绷神经，担心遗漏什么，或因为分心而跟不上教学节奏。
学生观看视频的节奏全由自己掌握，懂了的快进跳过，没懂的倒退反复观看，也可以停下来仔细思考或做笔记，甚至还可以通过聊天软件向教师和同伴寻求帮助。
2012年6月美国教育咨询公司ClassroomWindow发布了一项翻转课堂应用调查报告显示：
2012年6月美国教育咨询公司ClassroomWindow发布了一项调查报告揭示了翻转课堂的应用价值，报告显示：
88%受访教师表示翻转课堂提高了他们的职业满意度；
67%受访教师表示学生标准化考试成绩得到提高；
80%受访教师声称他们的学生的学习态度得到改善；
99%受访教师表示下一年将继续采用翻转课堂模式。
现阶段，我国高中教育改革已经进行了一段时间，也取得了一些进步与发展。
例如，多媒体在高中课堂教学应用的较为广泛，改变了以往单一、落后的教学方式，有效地提高了高中课堂教学的实效性。
而“翻转课堂”作为一种新型的教学模式，也逐步进入了高中生物教学课堂。
“翻转课堂”这个理念，起初来源于美国的林地公园高中，该校的两位化学老师通过录制教学视频的方法给因病无法来上课的学生补课，发现教学效果显著，提着他们提出了“翻转课堂”的教学理念。
说起“翻转课堂”最有名的案例便是“汗学院”，他和他的朋友把很多数学知识做成视频模块，并建立网站，截止2011年4月，已有超过5400万人通过该网站学习，他的免费网站被人们称为“汗学院”；
截止2012年初，已有2个国家20个州30多个城市在开展翻转课堂的教学改革试验，据相关统计发现，翻转课堂的实施主要集中在中小学，教学科目为数学、物理、化学等课程。
目前，“翻转课堂”在美国等国外的很多学校收到欢迎，例如：
哈佛、耶鲁的公开课、汗学院课程等。
在中国“翻转课堂”的理念则刚刚兴起，目前已有上海、重庆、江苏、浙江、广东、云南等地区的部分学校正在开展实践研究。
早期“翻转课堂”的实践和研究，主要是在高校进行，这与技术的发展和普及有关。
我国重庆聚奎中学、深圳南山实验学校引进该教学模式，结合本校特色开始进行翻转课堂的教学实践，但仅作为教学改革试点。
国内进行相关实践的学校还有南京九龙中学、广州市第五中学等。
简而言之，我国的研究“翻转课堂”的教学模式还处于初级阶段，由于种种原因还没有得到广泛的推广实施。
特别是在高中生物教学中，翻转课堂教学模式的应用更加“稀有”，查阅相关文献资料，理论研究方面多探讨所有课程的共性问题，缺少对具体学科翻转课堂应用情况的总结；
实践研究方面多为介绍翻转课堂应用的单位和结果，缺少对实验具体环境、条件等实验细节的详述。
从生物课堂教学实践来看，部分教师探索实施了翻转课堂教学模式，但制作教学视频需要花费老师较大的时间和精力，视频质量参差不齐。
学生在课前自主观看教学视频，完成练习，总结问题，然后在课堂与教师、同学进行讨论，这一切是建立在学生具有良好的自主学习能力和信息素养的基础上的，但由于教学评价方式不完善、部分学校学生课业负担较重，无法确保有充足的课余时间观看视频，也无法确定学生是否认真学习并掌握视频中的内容，课堂教学环节缺乏科学设计，课堂时间未必得到有效利用。
如何在生物教学中应用好翻转课堂模式？
这将是对生物教师的一个挑战。
（一）国外的典型案例分析
1、艾尔蒙湖小学
艾尔蒙湖小学，一所位于斯蒂尔沃农村地区的学校，该校教师于2011年暑期接受了有关翻转课堂的相关训练，并于2011年9月至2012年1月间进行了翻转式教学。
该校的特色之处在于教师能很好地将Moodle平台应用到教学中，使得翻转教学活动能在学生间、师生间的课余时间内进行良好的互动交流。
在小学5年级的数学课中，学校为学生配备了iPad和耳机，并要求学生先观看10-15分钟的视频教学，再通过Moodle学习管理平台来完成一些理解性的问题。
学生对于问题的回答都将被保存到Moodle平台上，教师在第二天上课之前就可以了解到学生的答题情况，然后再针对课堂活动设计教学。
此外，他们还鼓励学生在Moodle平台上进行协作学习，开展同学之间的互助讨论，促进学习共同体的形成。
在斯蒂尔沃区中共有13所学校（艾尔蒙湖小学作为其中之一）的13个班级（包括10个小学班级、2个初中、1个高中）52门课程8900名学生参与了翻转课堂的试点教学改革，虽然最终教学成果分析须到2012年底才能获得，但大多数教师表示他们不愿再使用传统方式教学，因为翻转课堂的学生接受度高且家长也很满意。
2、克林顿戴尔高中
2010年，为了帮助学习成绩较差的学生，克林顿戴尔高级中学教师采用了“翻转课堂”这一新的教学模式对140名学生进行了教学改革试验。
两年后，校长格雷格•格林大胆地在全校范围内推广了翻转模式。
教师利用TechSmith公司的CamtasiaRelay（一款录屏软件）将课堂中需要讲授的内容制作成视频，让学生在家观看视频，进行笔记并记下所遇问题；
在课堂上，教师会重新讲授多数学生仍然存疑的概念，并用大部分时间辅导学生练习，反馈学生在作业中所出现的有关信息。
学校还为部分学生解决了网上遇到的难题，将学校机房对学生开放的课余时间延长了一个小时，在特殊情况下，还允许学生使用智能手机观看视频。
教师则采用个人访谈和个性化评估工具的方法对学生的学业效果进行评价，努力为他们创造了一个个性化的学习环境。
经过一个学期的学习，实验班学生的学业成绩得到了大幅提高。
在140名学生中，各课程的不及格率分别降低为：
英语语言艺术33%、数学31%、科学22%、社会研究19%（原先一直在50%以上）。
此外，学生的挫败感也逐渐减少、自信心也日益增强，违纪的事件也大幅减少。
底特律这所曾是郊区声誉最差的学校正发生着巨大变化,更多的后进生通过了州标准化考试。
3、河畔联合学区
加州河畔联合学区翻转课堂最大的特点是采用了基于iPad的数字化互动教材。
这套用于试验的代数I的互动教材由专门的教材公司开发，里面融合了丰富的媒体材料，包括：
文本、图片、3D动画和视频等，还兼具笔记、交流与分享功能。
与其他地区教师通过自备视频和教学材料翻转课堂相比，互动教材更能节省教师的时间，具有更好的互动性，用户体验更好，更能吸引学生沉浸其中。
其效果：
①家长可以给孩子学习提供更多的支持。
如果孩子看不懂,家长可以观看视频，与子女一起审查问题，帮助他们学习。
这样也使得家长对于自己孩子的学习情况有了一个更加直接的了解；
②学生在课堂上更主动,并对学习主题更感兴趣。
学生多次利用课前时间在家中观看视频，教学效果更佳；
③学生在互动教材上就可与同学或老师讨论、分享，克服了普通翻转课堂在家单纯看视频缺乏互动交流的缺点。
显然，互动教材的优势非常明显，尽管通过购买互动教材需要投入更多的资金，但试验成效还是令学区内的人们非常满意。
据统计，在使用互动教材的学生中，有78%的人获得了“优秀”或“良好”排名荣誉，而使用传统纸质教材的学生只有58%。
此外，苹果公司准备推出低价互动教材，并发放免费易用的互动教材制作工具，这为翻转课堂的进一步推广实施提供了有利的条件。
通过这样一些案列可以发现，翻转式教学增加了生互动的时间，使学生可以自控式地深度学习，满足其学习需求，获得个性化的教育体验。
此外，翻转课堂的实施改变了家长在学生学习中的被动角色，家长可以通过观察学生看教学视频的表现对其进行更深地了解，更好地配合教师采取一定的干预措施促进学生提高学习效果。
（二）国内的典型案例分析
《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》指出，要求在信息技术与教育深度融合的基础上，建立新型信息化教学环境，优化教育模式，推动教育改革。
在这种教育环境下，国内的翻转课堂有了初步的研究和发展。
重庆聚奎中学和深圳南山实验学校走在全国前列，成为国内基础教育领域翻转课堂教学实践的旗帜。
1、重庆聚奎中学的“三四五六”模式
重庆聚奎中学引进“翻转课堂”教学模式，并根据学校实际进行适当调整，总结出“三四五六”模式。
课改实验组进行问卷调查以检验翻转教学的成效，统计结果显示大多数学生认为该教学模式有助于知识要点的理解，教师们都表示认可这种教学模式。
重庆聚奎中学之所以能将翻转课堂进行的很好，究其原因在于它引进“翻转课堂”，但并不是完全照搬，而是在实践中不断探索，研究出适合本校特色的翻转模式，进行本土化实践，进而解决本校的实际教学问题。
这给翻转课堂研究者一定的启示：
“适合的才是最好的”，即翻转课堂成功的关键点不在于在理论上研究各种各样的模式，而在于根据本校的实际情况进行具有本校特色的翻转式教学。
但是有人指出这种教学模式会增加学生的学业负担。
研究者应反思这种教学模式是否真的会增加学习负担，该如何处理。
从翻转课堂的操作程序来看，将原本的课堂教学过程前置，将原本的课后复习置于课堂中，表面上看只是流程的变更。
但是否增加了学习时间要根据学生的实际情况而定，如有些贫困学生需要在课余时间工作以支撑家庭经济，他们可能没有大量的课余时间去学习，对于他们来说确实增加了学业负担。
针对此类问题需要教师合理安排翻转教学时间。
2、深圳南山实验学校的翻转教学
“南山实验学校进行的翻转课堂实验是运用信息技术整合策略实施新课程改革的一次大胆尝试，是当前最为前沿、最具影响力的新改革。
”这是黎加厚教授应邀到深圳南山实验学校进行“翻转课堂”教学培训时对于该校的高度评价。
该学校借鉴国外经验进行本土化实践，采取切实有效的措施，一是坚持不搞“一刀切”，二是提供组织保障，三是专家队伍的支撑，四是校领导、教师、学生、家长的协同配合。
该学校的翻转实验实现了教学方式的深刻转型，刊登于“南方
教育时报”，并引起教育界的广泛关注。
三、案例分析总结
在国内外的翻转课堂案例分析的基础上能更深入地理解翻转课堂的内涵：
对于教师来说，这种教学模式不仅是按照教学安排制作视频，更重要的是怎样对学生进行个别化的需求分析，探究他们在理解教学内容上的误区，实现学生的个性化教育。
对于学生来说不仅是观看视频，还要在观看教学视频的过程中发现疑惑，并带着问题与同伴在线交流或者在课堂上参与讨论，强调的是自主建构知识体系。
通过分析国外的典型案例，我们可以借鉴其成功经验：
对于何时进行翻转教学，需要充分考虑学科内容适应性和学生特点等问题；
对于教学环境，应努力改善传统教室的固定格局并缩减每班学生数量，以便展开翻转式教学；
对于学习资源，任课教师应提升自身信息素养，有创造性地制作适合学生个性化需求的教学视频。
通过分析国内的典型案例，可以看出在我国这种新的教学模式同样可以收到很好的教学效果，但是应注意：
不能出现“跟风”状况，不能为了翻转而翻转，不能为了作秀而实践。
我们应吸取国外的成功经验并结合自身特点进行本土化实践，这样才能实现翻转式教学的目的即真正实现个性化、人性化教学。
第四部分翻转课堂的教学模型构建
2011年美国学者Gerstein[8]最先构建了翻转课堂的教学模型，将课堂划分为四个阶段，分别为：
体验学习阶段、概念探究阶段、意义建构阶段以及展示应用阶段。
后来Tallbert也提出了翻转课堂结构图，我国的学者曾贞和张金磊也结合自己的教学实践，构建了翻转课堂教学框架。
我们借鉴众多学者的观点，结合我们的教学需求以及学习者特征，构建了图2所示的翻转课堂教学模型图。
翻转课堂教学模式由五个环节组成：
1、录制微课
设计有效的“微课程”内容，以促进学习者的主动学习。
讲解类的教学内容都可以录制为视频，供学生在“课前”阶段使用。
哪些内容需要被录制为视频，完全取决于教师对教学内容的整体把握。
已有视频可用则用，不可用则自行录制。
录制时长一般不超过10min，条理清晰，尽量使用较多课外的案例、图片以引起学生的兴趣。
录制微课最重要的是对学生进行个别化的需求分析，探究他们在理解教学内容上的误区，创造性地制作适合学生个性化需求的教学视频，以便实现学生的个性化教育。
2、自主学习
自主学习是一种在目标指引下，以追求目标达成为任务的自立、自为和自律的学习过程。
主动、自觉自愿地学习首先从明确学习目标开始，“自学内容提示单”是学生课前自学的“路线图”，认真设计好学生的“自学内容提示单”，是课堂教学成功的基础，是翻转课堂教学最关键的环节。
教师应细研教材，设计出便于学生自读思考的问题，并能让学生对问题给出具有一定深度的思考答案，鼓励学生在平台上提问和交流，在这个过程中培养学生自学能力和解决问题的能力。
3、课堂活动
内容在课外传递给学生后，那么课堂内更需要高质量的学习活动，让学生有机会在具体环境中应用其所学内容。
包括：
学生创建内容，独立解决问题，探究式活动，基于项目的学习等。
教师应当收集学生课前学习中出现的错误问题，再确定上课的内容。
课堂内容可多以案例分析、实验设计为主，考查学生的迁移应用能力。
从反馈中，对学生“理解”层级的自学情况应该已经有所把握，所以在组织课堂发言或者讨论的过程中，分组应灵活多样。
多鼓励，但不能姑息错误，更应引导学生相互借鉴，不断完善自己观点。
注意培养学生的学术风度。
提醒学生总结笔记，防止“课堂热热闹闹，课后干干净净”的情况出现。
4、学习测评
由于教学中要求学生解决面临的现实问题，学习过程就是解决问题的过程，即由该过程可以直接反映出学生的学习效果。
因此对这种教学效果的评价往往不需要进行另外的专门测验，只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可，也就是注重学生的学习过程评价。
对于笔纸检测中反映出来的问题，既要针对个别问题进行个性化的辅导，还有针对共性的问题进行集体辅导，帮助学生发现疑惑，并带着问题参与交流和讨论，最终达到自主建构知识体系的目的。
（5）研讨反思
没有反思的经验是狭隘的经验，至多只能形成肤浅的知识，反思不止是一种手段，更是一种思维方式和态度，反思会提高教师的自我觉察水平，促进其能力发展及专业成长。
教师以自己的教学活动过程为思考对象，对自己在翻转课堂教学中所做出的行为、决策以及由此所产生的结果进行审视和分析，就会发现以往的“翻转课堂”教学中有许多值得坚持的做法，还有许多需要改进和完善的地方，如果教师仅仅满足于获得经验而不对经验进行深入思考，那么，他的发展将大受限制，如果没有系统的综合解决方案设计，没有对以往的“翻转课堂”教学设计的反思，局部的探索未必能带来教育的春天。
二、“翻转课堂”教学模式的实践
1、上传学习资源
教师在平台上上传下一周的学习内容（含微视频、基础训练、学习任务单等资源）。
（1）微视频的录制
我们首先用powerpoint软件将教学内容编写成有声PPT课件。
在此过程中需要注意的是，尽可能的利用相关的图片，图文并茂的展示知识内容，最好赋予动态的转场和少量动画，以使最后录制的视频观赏性较强。
这样更能吸引学生的注意力。
在播放PPT时，我们利用麦克风输入音频，同时利用camtasiastudio8软件录制视频。
在需要强调处，可用手写板实时动态地标注记号，这样视频对学生注意力的引导作用会更强。
待视频录制完毕后，再将讲解时的瑕疵部分删去，最后合成最终视频，即可完成翻转课堂视频的录制。
（2）针对性练习的处理
在对基础训练题的处理时，我们分两个等级设置题目梯度。
第一部分的习题我们通常作为例题，在录制视频时附在PPT课件中，让学生在学习视频知识内容的同时也能通过即时解题对知识加以巩固。
第二部分的习题是为学生在学习完视频后进行的现时演练，用以检测学生的自学效果。
（3）学习任务单的编制
学习任务单是学生能在课前翻转自学时进行指引的文档。
一般而言包括“学习任务完成情况自查”“知识导图建构”和“尝试回答本节聚焦”等三个部分。
第一个部分要求学生自查是否完成了教材的阅读、视频的观看和相应的练习。
这一部分学生自查，也有某些软件平台能够对学生的观看时间和练习花费时间、正确率等信息进行记录，有利于教师针对学生学情进行二次备课，使得在课堂上老师对学生的指导更有针对性。
第二部分和第三部分的内容开放性更强。
学生自学完课程后通过对关键知识建立导图来巩固所学。
生物学科主要的教学工作是概念教学。
把握生物学科体系需要掌握很多的概念和概念之间的相互关系。
因此，建立知识导图可以帮助学生更好的理清生物知识脉络，有利于学生完成对本节聚焦
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