基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

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【摘要】本文結(jié)合《探究饅頭在口腔中的變化》的教學(xué)，探討基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即 “課前自主預(yù)習(xí)→課堂實(shí)驗(yàn)探究→課后反思提升”。這一模式，創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生構(gòu)建了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高了實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)現(xiàn)了“先學(xué)后練，互動(dòng)合作，手腦齊用”的教學(xué)效果，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，落實(shí)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】思維導(dǎo)圖;翻轉(zhuǎn)課堂;初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

“科學(xué)思維”和“科學(xué)探究”，是生物學(xué)兩大核心素養(yǎng)。初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是落實(shí)兩大核心素養(yǎng)的有效途徑。根據(jù)2017年全國(guó)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)，初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不理想。怎樣創(chuàng)新初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加有序和高效，就十分必要。

一、基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，有利于在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng)

（一）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端

在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，老師經(jīng)常會(huì)遇到以下情況：1.實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)課堂上強(qiáng)調(diào)了多遍，實(shí)驗(yàn)操作也演示了，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)還是狀況不斷，問(wèn)題多集中在操作不規(guī)范或?qū)嶒?yàn)步驟不正確，部分學(xué)生每實(shí)施一個(gè)步驟前，還一定要老師親口告訴他下一步怎么做;2.實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，學(xué)生當(dāng)時(shí)能明白，但實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，遇到相應(yīng)的習(xí)題依然出錯(cuò);3.學(xué)生局限于熟悉的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，遇到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或?qū)嶒?yàn)突發(fā)情況就手足無(wú)措;4.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，本來(lái)是探究性，教師常簡(jiǎn)化成驗(yàn)證性試驗(yàn)。

究其原因，筆者認(rèn)為是學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能的儲(chǔ)備，以及沒(méi)有建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：1.初中生物實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)點(diǎn)多而雜亂，學(xué)生無(wú)法建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，只是機(jī)械記憶知識(shí)，根本不清楚實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)在哪里，不敢大膽動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和解決突發(fā)情況的能力差，遇到相應(yīng)的練習(xí)題或考試題目也會(huì)出錯(cuò)。2.普通的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生課前基本不預(yù)習(xí)。有的老師可能課前會(huì)布置預(yù)習(xí)，但學(xué)生能用到的預(yù)習(xí)資源也通常是文本化的教材或?qū)嶒?yàn)手冊(cè)，缺少直觀形象的動(dòng)態(tài)視頻材料。真正上課時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和操作步驟，學(xué)生并沒(méi)有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備。因此，課堂上即使老師講解、演示了實(shí)驗(yàn)步驟或播放實(shí)驗(yàn)操作的視頻，學(xué)生短時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作了解得不一定清晰，這就影響其操作的規(guī)范性和條理性。

（二）思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)

思維導(dǎo)圖，是在層級(jí)和分類的信息組織基礎(chǔ)上，從中心詞開(kāi)始通過(guò)特定的關(guān)聯(lián)展開(kāi)分支，由關(guān)鍵詞或圖形標(biāo)識(shí)分支，并充分利用色彩和字體的變化將放射狀思維過(guò)程和結(jié)果可視化的工具。在繪制和展示思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，借助各主題的連線和分支，學(xué)生能理順各知識(shí)點(diǎn)之間的隸屬和聯(lián)系，教師也能引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的認(rèn)知方法，方便學(xué)生記憶和理清思路，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維，促使學(xué)生建構(gòu)自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)關(guān)鍵詞掌握實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)。

“先學(xué)后教”，是翻轉(zhuǎn)課堂的基礎(chǔ)。其教學(xué)模式，即“課前學(xué)生完成知識(shí)的學(xué)習(xí)→課堂師生互動(dòng)答疑解惑、解決問(wèn)題”。這種教學(xué)模式相對(duì)于傳統(tǒng)的講授模式，“師講→師演示→生練”，有一定優(yōu)勢(shì)。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)學(xué)生在課前就對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了一定的認(rèn)識(shí)，教師經(jīng)過(guò)學(xué)情分析后在課堂上有的放矢，這不僅使課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)能針對(duì)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)缺陷進(jìn)行教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪_(dá)成度，更節(jié)約了理論講授的時(shí)間，增加了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，也為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供了時(shí)間的可能性，使實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證性向探究式轉(zhuǎn)變，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

因此，筆者提出了基于“思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂”的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這一模式能構(gòu)建學(xué)生知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高實(shí)驗(yàn)效率，實(shí)現(xiàn)學(xué)生“先學(xué)后練，手腦齊用，合作互動(dòng)”的理想狀態(tài)，最終促使學(xué)生提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

二、基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

三、基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)措施

下面以人教版七年級(jí)下冊(cè)《探究饅頭在口腔中的變化》一課為例，淺談基于思維導(dǎo)圖和翻轉(zhuǎn)課堂的初中生物實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)措施。

（一）課前自主預(yù)習(xí)

教師提前一周在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)單和《探究饅頭在口腔中的變化》的微課，在微課掌上通上建立班級(jí)生物聊天群。預(yù)習(xí)任務(wù)單發(fā)布在問(wèn)卷星上，微課發(fā)布在微課掌上通上。預(yù)習(xí)任務(wù)單包括本實(shí)驗(yàn)在教材的頁(yè)碼、微課網(wǎng)址和習(xí)題。微課包含六部分，依次是探究問(wèn)題、做出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)方案、操作視頻、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

學(xué)生學(xué)習(xí)微課，完成預(yù)習(xí)任務(wù)單。學(xué)生根據(jù)自己的理解，繪制本次實(shí)驗(yàn)的思維導(dǎo)圖，中心詞為《探究饅頭在口腔中的變化》。一級(jí)主題為提出問(wèn)題、做出假設(shè)、制訂計(jì)劃、預(yù)測(cè)結(jié)果、得出結(jié)論、表達(dá)和交流?！氨磉_(dá)和交流”下，引出二級(jí)主題，“進(jìn)一步探究的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)方案”。實(shí)驗(yàn)方案盡可能用簡(jiǎn)潔的圖和文字表示（如圖2）。學(xué)生把思維導(dǎo)圖拍照上傳到班級(jí)生物聊天群。

教師下載問(wèn)卷星的答卷分析，查看學(xué)生的思維導(dǎo)圖，進(jìn)行學(xué)情分析，找到學(xué)生存在的問(wèn)題，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)素材。

筆者原來(lái)選擇微課掌上通作為微課發(fā)布或?qū)W生拍照上傳的平臺(tái)，原因是微課掌上通是學(xué)習(xí)教育工具，社交功能弱，學(xué)生受到的干擾誘惑少?，F(xiàn)在隨著線上教育技術(shù)的改進(jìn)，釘釘或微信企業(yè)版，也是不錯(cuò)的選擇，而且檢查起來(lái)也十分方便。問(wèn)卷星則具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)功能，免費(fèi)版的功能已經(jīng)能基本滿足教師進(jìn)行學(xué)情分析。

課前自主預(yù)習(xí)，知識(shí)點(diǎn)的傳遞和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)置于課前，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有了充足的準(zhǔn)備。微課視頻里的實(shí)驗(yàn)操作部分，不僅提供了生動(dòng)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)材料，并能重復(fù)觀看。學(xué)生能熟識(shí)實(shí)驗(yàn)流程，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。他們通過(guò)繪制思維導(dǎo)圖，初步建立了知識(shí)點(diǎn)間的邏輯關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的再現(xiàn)，而不是簡(jiǎn)單的機(jī)械記憶。通過(guò)翔實(shí)的數(shù)據(jù)，教師的學(xué)情分析更準(zhǔn)確，課堂教學(xué)能精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)的知識(shí)誤區(qū)和困惑，縮短理論教學(xué)時(shí)間，增加了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率，讓進(jìn)一步探究有機(jī)會(huì)落到學(xué)生實(shí)驗(yàn)里，而不是紙上談兵。

（二）課堂實(shí)驗(yàn)探究

1.梳理實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，解決困惑和易錯(cuò)點(diǎn)。教師根據(jù)學(xué)情分析，從實(shí)驗(yàn)變量、體外模擬口腔的環(huán)境、控制單一變量、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的區(qū)分、淀粉的檢驗(yàn)方法等方面，引導(dǎo)學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)，糾正易錯(cuò)點(diǎn)。學(xué)生思考、分析，梳理要點(diǎn)，并將其整理在課前繪制的思維導(dǎo)圖里。