龔永濤 嚴紅偉 來克英
(1 河南省南陽市實驗中學 南陽 473000; 2 河南省南陽理工學院生化學院 南陽 473004)
“三導三疑”教學方式是筆者所在學校近年來在實施翻轉課堂教學實踐中逐漸形成的,能夠充分發揮翻轉課堂教學優勢,其課堂流程包括課前設計、導學現疑、導練解疑、導思質疑四個教學環節,其中課前設計為教師課前準備環節,導學現疑為學生課下自主學習環節,導練解疑、導思質疑為課堂教學環節。“現疑—解疑—質疑”,學習過程以“疑”為主線,步步深入。學生作為課堂的主體,借助微課、各種助學App等教學資源,開展自主學習,充分發揮個性化學習優勢;“導學—導練—導思”,教師的角色定位為“導”。基于翻轉課堂中學習信息反饋的即時性和同步性,該模式利于教師對教情和學情的把握,從而對學生的學習過程進行宏觀設計和及時調控,提高學習效率。下面結合“人類對細菌和真菌的利用”(第一課時)進行分析。
“人類對細菌和真菌的利用”選自人教版生物學八年級上冊第4章第5節,本節課主要從食品制作、食品保存、藥品生產和環境保護等方面說明人類對細菌和真菌的利用,其中利用細菌和真菌制作發酵食品以及保存食品等內容與日常生活聯系尤為密切,第一課時將完成這兩部分的學習。本節的實踐活動耗時較長,不便在課堂展開,因此立足翻轉課堂,運用“三導三疑”教學方式,設計課前任務單,引導學生課前進行自主學習,初步完成探究實驗、進行食品制作等實踐活動。針對學生自學過程中產生的“疑”,教師歸納整合后及時調整完善課上教學環節,以便更好地“導”,完成學習目標。《全日制義務教育生物學課程標準(2011年版)》強調“生物學知識服務于生活”,本節課以此為出發點設計了自制發酵實驗裝置、自探發酵現象、自制發酵食品、自編自導自演“食品保存”話劇等活動,促進學生在“做中學”,激發學生主動地發現、探究、解決問題,旨在培養學生科學探究能力和科學思維方法。
教師在確定學習目標、教學重難點、學習資源和學習任務的基礎上,制訂自主學習任務單,并將本節課的微課學習資源“細菌、真菌有什么用”“米酒的制作”“酸奶的制作”(?電子資源)及其他資源(網頁鏈接、網址)一起在課前推送給學生,指導學生課前學習。
自主學習任務單所包含的基本任務(所有學生需完成)有:
(1) 自學教材P84—86內容,然后觀看微課“細菌、真菌有什么用”,初步了解人類對細菌和真菌的利用。
(2) 上網搜集并查閱食品保存的方法,了解微生物與食品保存的關系。
(3) 完成自主學習任務單中的相關診斷題目,拍照上傳班級學習空間。
提高任務(學生興趣小組)有:
(1) 小組合作制作發酵實驗裝置并觀察實驗現象,嘗試思考發酵的原理。
(2) 觀看微課“米酒的制作”“酸奶的制作”,嘗試制作發酵食品,并錄制視頻,上傳班級空間,在線交流評價。
導學現疑是學生課前自學環節,通過完成課前學習任務來暴露學習中存在的問題,讓最為珍貴的知識疑問展現出來,并在線向教師提出,以期通過課堂予以解決。
教師活動: 教師在線對自主學習任務單的完成情況進行檢查,初步了解學情,指導學生進行組間合作,解決部分淺顯的疑問(表1問題3、 5),生生交流后仍然存在的漏洞和認知誤區,依據學生提出的疑問,教師歸納整理,設計典型問題(表1問題1、 2、 4、 6、 7、 8),引導學生思考并在課上解決。

表1 導學現疑問題整理
“導學現疑”環節中教師的“導”體現在兩個方面: 首先,以任務單的形式引導學生進行自主有序學習,給學生的學習指明方向并確定學習要點;其次,在學生學習的過程中產生疑問時,教師通過與學生互動、積極指導,使問題能夠化繁為簡,主次分明,其呈現方式由淺入深,科學有序,指導學生能夠先易后難地解決問題,符合科學思維習慣和知識的建構過程。“導得好”才能“疑得準”,使真正的疑問暴露出來。自學產生的“疑”是推動學習進程的核心動力,學習過程由質疑開始,加上教師針對性的引導和指導,“疑”被加工整合成問題串,統領學習的全過程。這里的“疑”就是“導練解疑”中需要解決的“疑”,是課堂教學目標的具體呈現。由此達到以學生的“疑”為主線,以“疑”引領學習步步深入的效果。
導練解疑環節是課堂教學的主要環節,本環節旨在突出重點、突破難點,達成學習目標。課堂伊始,教師對學生課前學習情況進行總結反饋,基本任務通過自學和組內助學幾乎全部達標,提高任務的動手實踐活動完成得也較好,但原理性知識理解欠缺,教師將依據導學現疑中的問題串合理地調整課堂程序,適時引導,使知識建構過程更加符合學生的認知水平,教師針對重點環節會做出更加具體的指導,將“導學現疑”中最主要的“疑”以恰當的“練”予以解決。選取該部分的主要教學環節展示如下:
3.1 觀察發酵現象,分析原理 展示小組代表拍攝的發酵現象實驗視頻。設問引導學生思考: ①你觀察到了什么現象?②根據你的推測,氣球內是哪種氣體?這種氣體是怎樣產生的?提出假設: 應為二氧化碳,進而根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁的實驗原理,進行實驗: ①在試管中倒入5 mL澄清石灰水;②將氣球內氣體導入試管內澄清石灰水中并震蕩;③觀察現象,得出結論: 試管內澄清石灰水變渾濁,說明該實驗中糖類在酵母菌的作用下分解,產生了二氧化碳氣體。
教師引導學生指出實驗的不完善之處并進行改進: 用洗耳球向另一支裝有等量澄清石灰水的試管中注入空氣并震蕩,觀察現象,與第一支試管進行對照。(指向導學現疑問題1)
教師進一步設疑:“除產生二氧化碳氣體外,溶液中還有沒有其他產物產生?你打算如何檢測呢?”引導學生打開氣球聞一聞,有酒的氣味,說明產生了酒精。(指向導學現疑問題2)
師生共同歸納利用酵母菌發酵的原理:

設計意圖: 指導學生制作發酵裝置、觀察發酵現象、檢測實驗產物,引發學生的認知沖突,促使學生產生求知欲望,激起探究興趣,從實驗設計的嚴密性以及實驗結論的完備性、準確性等方面,引導學生培養嚴謹的實驗態度,訓練科學思維能力。
3.2 趣味“食品保存”話劇,寓學于樂 根據課前自學,學生通過自編自導自演話劇展示咸魚(腌制法)、牛奶(巴氏消毒法)、水果等(冷藏法)、香腸(真空包裝)等食品的保存方法。展示結束組織學生分享觀后感,進行小組討論,補充完善食品保存的方法,并引導學生進一步思考每種食品保存的原理。
教師引導學生進行知識梳理: ①防止食物腐敗的主要原理: 殺菌或抑菌;②食品保存的方法及原理: 脫水法、腌制法——除去水分(抑菌),巴氏消毒法——加熱滅菌(殺菌),冰箱保存——低溫抑制細菌和真菌的生長、繁殖(抑菌),真空包裝——隔絕空氣(抑菌),防腐劑、射線——破壞菌類生活環境(抑菌、殺菌)……(指向導學現疑問題4)
設計意圖: 學生搜集查閱資料,自編自導自演話劇,訓練思維能力和語言表達能力。角色扮演促使學生產生主動探究意愿,激發表演欲望。表演者夸張的動作、幽默的語言,更能吸引同伴注意,激發學習興趣。學生對食品保存的原理認識不足,安排小組討論,教師引導學生梳理歸納:“生活現象—知識應用—原理推導”,環環相扣,使知識的生成水到渠成。本環節的學習,學生還認識到細菌真菌既可參與食品的制作,也會導致食品的腐敗變質,學會辯證地看待它們與人類的關系。
3.3 發酵食品成果展示,拓展提升 學生興趣小組展示小組制作的米酒、酸奶、饅頭、葡萄酒等發酵食品。教師針對學生的展示,拋疑:“有些同學制作的米酒上開著‘絢麗’的朵朵小花,有些同學制作的酸奶卻為‘甜奶’,還有的同學制作出了‘無味泡菜’,這是什么原因呢?”
學生討論交流,分析原因: 長出菌落的、變酸的——未清潔器具、未戴一次性手套等導致雜菌感染;液體無明顯變化沒有味道——密封不嚴,沒有給酵母菌等營造一個無氧的生活環境。
教師深入追問:“除了剛才分析的原因之外,還有哪些因素會影響發酵食品的制作?”有的小組提出:“在米酒制作過程中,糯米蒸熟后未用涼開水沖淋冷卻就加入酒曲,導致酒曲中的酵母菌、曲霉等微生物在高溫下死亡。”有的小組提出:“細菌和真菌都需要適宜的生活環境,現在天氣寒冷,因此可采取一些保溫措施,可以放在暖氣片旁邊。”(指向導學現疑問題6)
帶領學生觀看經篩選過的食品制作視頻,包含成功的案例和失敗的案例。引導學生進行評價、總結,如: 操作程序規范,實驗所用器具進行蒸煮、制作前多次洗手、發酵過程中不能打開容器,制作完成后密封保存等。(指向導學現疑問題7~8)
設計意圖: 通過對發酵食品制作案例的分析,引導學生進一步完善制作步驟,體驗科學探索的過程,培養科學思維的方法,形成科學的探究思路,嚴謹的探究程序,規范的實驗操作,從而達到提高學生動手能力、解決實際問題能力,培養核心素養的目的。
3.4 闖關演練,目標檢測 學生利用平板電腦完成檢測題目,教師同步進行數據統計和學情反饋(略)。
設計意圖: 發揮信息化學習優勢,快速檢測學習效果,及時反饋。
“導練解疑”是課堂教學的主要步驟。師生結合問題串進行解疑合練,難度稍低的問題,引導學生自主合作解疑;難度較大的問題,師生共同參與,輔以恰當的活動方式予以解決。教師在學生學習的全過程中,擔負著創設問題情境、激發學生質疑的重任,同時掌握著“導”的時機,在學生合作探究仍無法解決疑問時發揮“啟發誘導”作用,通過對學生活動的梳理和進一步的引導,達到深層次理解概念、改進完善實驗方案、提升科學思維品質、突破重難點知識的目的。同時,課堂上教師和學生的互動過程,也離不開教師引導的智慧,學生發言中出現的疏漏和錯誤,實驗操作中出現的創新或不嚴謹等,都需要教師在課堂上及時引導進行完善改進。學生在教師的引導下,通過不同形式的“合練”,發揮集體智慧,開發思維潛能,使思維活動步步深入,學習中產生的真正的“疑”也在合作探究后得到解決。
“導思質疑”是課堂教學的總結提升環節,幫助學生總結反思本節課的收獲,引發學生產生進一步的疑問,并進行適當的知識拓展。
學生思考并生成有價值的問題: ①探究發酵實驗中,開始時裝置內有空氣,會不會影響酵母菌的發酵作用?②米酒的制作過程中加入酒曲攪拌均勻后,要在中間挖一個凹坑,這是為什么?教師引導學生答疑,學生思維能力得到錘煉。此環節視課堂時間靈活安排。
設計意圖: 進行深入探究,達到深化知識、發散思維的目的。
“導思質疑”將學生的思維活動引向深入,使知識的廣度和深度都得到一定的拓展,特別是對于學有余力的學生,其思維能力和探究能力將得到進一步的提升。
本節課與學生的生活實際聯系緊密,實踐活動較多且耗時長,因此結合“三導三疑”的教學方式立足翻轉。課前學生在閱讀教材、搜集資料、動手實踐的過程中,暴露學習疑惑,教師將學生的“疑”匯總整理,形成問題串,進行針對性的“導”。這是翻轉課堂的一種創新應用形式,借助網絡技術的全課堂覆蓋,豐富課堂內容并提高課堂效率。例如,制作米酒、酸奶等發酵食品的操作步驟可錄制視頻上傳班級空間,同學間相互觀看點評即時交流,也保留了制作過程的寶貴瞬間;檢測題目的完成率和正確率也可以利用平臺及時反饋等。但由于課下投入的時間和精力較多,對于學生的自覺性、自主性和自學能力要求較高,通常情況下實施有一定的難度,因此對于不同的學情教師還需進行不同的設計。