新課程背景下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題初探

■許莉莉

許莉莉，天津市海河中學(xué)生物特級(jí)教師，曾代表天津市參加全國(guó)生物教學(xué)年會(huì)和華北五省市生物教學(xué)研討會(huì)，參與人民教育出版社和北京師范大學(xué)出版社出版的《高中生物教案》六冊(cè)的編寫(xiě)工作，在省市級(jí)以上教育期刊發(fā)表教育教學(xué)論文20余篇，獨(dú)立承擔(dān)市級(jí)教育科研課題2項(xiàng)。

新課程背景下的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一要提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，二要注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。

《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》）于2003年正式頒布，指出“教師應(yīng)盡可能多地讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)”。但實(shí)踐過(guò)程中，面對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新變革，教師們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中也暴露出諸多問(wèn)題，亟待采取行之有效的教學(xué)策略加以改進(jìn)。

一、新課程標(biāo)準(zhǔn)下生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革

根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容以及生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)置，我們發(fā)現(xiàn)新課程背景下的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有以下變化。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的變化。

傳統(tǒng)的教學(xué)，以落實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能為出發(fā)點(diǎn)，以幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的生物學(xué)知識(shí)體系為主要目的?！稑?biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)：第一，提高生物科學(xué)素養(yǎng)。生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分，是指公民參加社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)值觀，它反映了一個(gè)人對(duì)生物科學(xué)領(lǐng)域中核心的基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用水平以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。提高每個(gè)高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)是《標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施中的核心任務(wù)。第二，注重與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。生物科學(xué)與人們的日常生活、醫(yī)療保健、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等方面密切相關(guān)?！稑?biāo)準(zhǔn)》注重使學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中深入理解生物學(xué)的核心概念，并能運(yùn)用生物學(xué)的原理和方法參與公眾事務(wù)的討論或作出相關(guān)的個(gè)人決策，同時(shí)注意幫助學(xué)生了解相關(guān)的職業(yè)和學(xué)習(xí)方向，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)和步入社會(huì)做準(zhǔn)備。

2.實(shí)驗(yàn)要求的變化。

2000年人民教育出版社出版的《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱》對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)方面的教學(xué)要求劃分為兩類(lèi)。即1.理解實(shí)驗(yàn)的目的、原理和方法步驟，初步掌握有關(guān)的操作技能，進(jìn)一步理解有關(guān)的生物學(xué)知識(shí)；2.能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)，理解探索性實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程，初步學(xué)會(huì)探索性實(shí)驗(yàn)的一般方法。

《標(biāo)準(zhǔn)》“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”必修1中提出：教師在教學(xué)中要組織好各種觀察、實(shí)驗(yàn)等探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生增加感性認(rèn)識(shí)，克服對(duì)微觀結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的困難，使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)研究的方法并習(xí)得相關(guān)的操作技能。必修2中提出：教師要善于引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，創(chuàng)造條件讓學(xué)生參與調(diào)查、觀察、實(shí)驗(yàn)和制作等活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)家探索生物生殖、遺傳和進(jìn)化奧秘的過(guò)程，學(xué)習(xí)有關(guān)概念、原理、規(guī)律和模型，應(yīng)用有關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)踐中的問(wèn)題?！皩?shí)施建議”中提出：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)的教學(xué)。增加低成本實(shí)驗(yàn)或其他實(shí)踐活動(dòng)，在重視定性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也應(yīng)重視定量實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在量的變化中了解事物的本質(zhì)。教師應(yīng)向?qū)W生提供機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)量的測(cè)定，實(shí)事求是地記錄、整理和分析實(shí)驗(yàn)資料、定量表述實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。由此可見(jiàn)，新課程對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求較之傳統(tǒng)教學(xué)要求更加具體。

3.學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

《標(biāo)準(zhǔn)》力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，倡導(dǎo)以探究為核心的多樣化的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程、勤于動(dòng)手和動(dòng)腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、批判性思維的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。《標(biāo)準(zhǔn)》要求教師在教學(xué)過(guò)程中，采取多種措施，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。生物實(shí)驗(yàn)作為教師轉(zhuǎn)變教學(xué)方式、實(shí)施科學(xué)探究的最有效的手段之一，具有強(qiáng)化學(xué)生實(shí)證意識(shí)、提升學(xué)生思維品質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神的重要作用，倡導(dǎo)基于探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，讓學(xué)生置身于一種動(dòng)態(tài)、開(kāi)放、個(gè)性、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，打破原有學(xué)科的封閉性和課程選擇的單一性，讓學(xué)生自主探索，主動(dòng)求知，學(xué)會(huì)搜集、分析和利用各種信息及信息資源，實(shí)質(zhì)上就是在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4.實(shí)驗(yàn)數(shù)量的變化。

實(shí)驗(yàn)數(shù)量、內(nèi)容和類(lèi)別明顯增多。原大綱中確定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)共有20個(gè)，其中必修課本內(nèi)16個(gè)，選修課本內(nèi)4個(gè)。而新《標(biāo)準(zhǔn)》中設(shè)置了33個(gè)實(shí)驗(yàn)，僅必修部分就有學(xué)生實(shí)驗(yàn)22個(gè)，選修1的實(shí)驗(yàn)則多達(dá)26個(gè)。與原教科書(shū)相比，實(shí)驗(yàn)數(shù)量明顯增多，探究性實(shí)驗(yàn)的比例也明顯增大。

二、教師教學(xué)實(shí)踐中存在的主要問(wèn)題

1.重講授輕操作。

傳統(tǒng)中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)重講授原理和注意事項(xiàng)，輕視動(dòng)手操作，這與考試形式是用紙筆測(cè)驗(yàn)有很大關(guān)系。在考試中只要能寫(xiě)對(duì)，會(huì)做與不會(huì)做實(shí)驗(yàn)并不影響學(xué)生的成績(jī)。不做或少做實(shí)驗(yàn)對(duì)于教師而言，更容易組織教學(xué)，也避免出現(xiàn)安全事故。另外，新課程中涉及的部分實(shí)驗(yàn)在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)室并不具備操作條件，尤其是選修課中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，只能靠教師講授。

2.重課內(nèi)輕課外。

課內(nèi)與課外相結(jié)合，是學(xué)習(xí)取得良好效果的重要途徑。生物學(xué)科的學(xué)習(xí)更是如此，但教師在教學(xué)時(shí)普遍重課內(nèi)輕課外。究其原因，一是教學(xué)進(jìn)度與課時(shí)的矛盾。在高中學(xué)業(yè)水平考試與高考的時(shí)間表下，完成教學(xué)和復(fù)習(xí)的任務(wù)是沒(méi)有商量余地的。如果安排學(xué)生課外的實(shí)踐活動(dòng)，講評(píng)就必然要占用課時(shí)。二是課外實(shí)驗(yàn)難度大。教科書(shū)中的實(shí)驗(yàn)，有詳盡的實(shí)驗(yàn)原理、材料用具、實(shí)驗(yàn)步驟等，可操作性相對(duì)較強(qiáng)。而課外實(shí)驗(yàn)看不見(jiàn)、摸不著，需要教師策劃指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生的自覺(jué)性和學(xué)習(xí)能力要求非常高。三是有些實(shí)驗(yàn)，其設(shè)計(jì)本身是脫離中學(xué)生實(shí)際的。比如，在必修2“遺傳與進(jìn)化”中的“調(diào)查常見(jiàn)的人類(lèi)遺傳病”這一實(shí)驗(yàn)就很難組織學(xué)生開(kāi)展。

3.重傳統(tǒng)輕創(chuàng)新。

目前的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既需要繼承老傳統(tǒng)，更需要不斷創(chuàng)新。傳統(tǒng)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)集科學(xué)家多年的研究精華，巧妙的研究方法將經(jīng)典的生物學(xué)理論加以驗(yàn)證，它們是學(xué)習(xí)生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的最有效途徑之一。目前，大多數(shù)學(xué)校開(kāi)設(shè)的中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)還停留于繼承傳統(tǒng)的教學(xué)方式上。大多數(shù)教師囿于對(duì)權(quán)威的崇拜、對(duì)教科書(shū)的依賴(lài)、對(duì)教科書(shū)中實(shí)驗(yàn)的迷信以及自身知識(shí)的匱乏、能力的欠缺、創(chuàng)新的意識(shí)的不足，不敢跳出舊有的條條框框?qū)炭茣?shū)中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行大膽創(chuàng)新。

4.重結(jié)果輕反思。

現(xiàn)實(shí)教學(xué)中，學(xué)生在上生物實(shí)驗(yàn)課時(shí)，多數(shù)是興高采烈的，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室就迫不及待地動(dòng)手操作，在教師的要求下，勉強(qiáng)能忍耐著聽(tīng)教師的講解和要求。這與學(xué)生的年齡特點(diǎn)有關(guān)。學(xué)生急于看到教科書(shū)上所描繪的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的深入思考，更缺乏實(shí)驗(yàn)課后的總結(jié)和反思。而教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，主要關(guān)注的是學(xué)生的安全、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)于課后及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)進(jìn)行反思、不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果重視不夠。

5.重分組輕合作。

新課程提倡學(xué)生學(xué)習(xí)的方式有這樣幾個(gè)關(guān)鍵詞：自主、合作、探究。所以，近幾年大凡新課程的示范課、研究課，都有分組討論這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)。生物實(shí)驗(yàn)課受實(shí)驗(yàn)器材的限制，早就是以2人至4人為一組進(jìn)行，至于每組成員的具體分工以及如何合作，授課教師鮮有指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析講評(píng)中，關(guān)于小組成員間合作的案例涉及的也是微乎其微。

6.重驗(yàn)證輕探究。

在20世紀(jì)70年代，克洛普弗等學(xué)者將學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)分為三類(lèi)：以實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練為主的技能性實(shí)驗(yàn)；以檢驗(yàn)已知的事實(shí)、概念或原理的真實(shí)性為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)探究獲得新知和接受科學(xué)方法訓(xùn)練的探究性實(shí)驗(yàn)?！稑?biāo)準(zhǔn)》中多處提到倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，發(fā)展科學(xué)探究能力，但在新課程的實(shí)施中普遍存在“新瓶裝老酒”的現(xiàn)象。以必修1中“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)”這一實(shí)驗(yàn)為例。這一實(shí)驗(yàn)在編寫(xiě)上由老教科書(shū)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為新教科書(shū)中的探究性實(shí)驗(yàn)。按照這樣的編寫(xiě)意圖，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間應(yīng)該安排在講授“化合物”的知識(shí)之前，實(shí)驗(yàn)方法是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果未知的條件下，要組織引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、做出假設(shè)、制定計(jì)劃、預(yù)測(cè)結(jié)果，操作中對(duì)每種組織樣液都同時(shí)進(jìn)行鑒定，最后還要進(jìn)行交流總結(jié)。這樣肯定是加大了實(shí)驗(yàn)的難度，對(duì)學(xué)生的能力要求也大大提高了。教師的感覺(jué)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，考試中又沒(méi)有明顯的效果。

7.重用紙筆測(cè)驗(yàn)輕過(guò)程評(píng)價(jià)。

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)方面，存在著重視試卷成績(jī)忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的現(xiàn)象。雖然也組織學(xué)業(yè)水平的實(shí)驗(yàn)考查，那只不過(guò)是擺擺樣子而已，學(xué)校、教師、學(xué)生對(duì)其重視程度還不如一次小小的單元測(cè)驗(yàn)，而每次實(shí)驗(yàn)的成績(jī)就更沒(méi)人關(guān)心了。因?yàn)橛眉埞P測(cè)驗(yàn)較之對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)，操作上簡(jiǎn)單，效果上直觀且易于學(xué)生、家長(zhǎng)認(rèn)可和接受。同時(shí)，對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)教和學(xué)的評(píng)價(jià)，目前還未見(jiàn)到成熟的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和可操作的系統(tǒng)方案。

8.重面向全體輕個(gè)性化培養(yǎng)。

面向全體學(xué)生是《標(biāo)準(zhǔn)》提出的基本理念之一，它有這樣幾層含義：一是教學(xué)要著眼于學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要；二是要為所有的學(xué)生提供同樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，滿足不同學(xué)生的需要，促進(jìn)學(xué)生有個(gè)性的發(fā)展。由此看來(lái)，面向全體和學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)并不矛盾。但在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由班級(jí)授課制決定了學(xué)習(xí)的高度統(tǒng)一性，而針對(duì)每一個(gè)學(xué)生的個(gè)性、愛(ài)好、特長(zhǎng)的有針對(duì)性的培養(yǎng)尚顯不足。

三、新課程背景下生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革策略

1.全面認(rèn)識(shí)生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。

教師應(yīng)該明確每個(gè)生物實(shí)驗(yàn)都包含多重教學(xué)價(jià)值。生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值分為知識(shí)價(jià)值、方法價(jià)值、能力價(jià)值、科學(xué)精神價(jià)值、品格價(jià)值和人文價(jià)值等多重價(jià)值。在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，教科書(shū)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)都是這多重教學(xué)價(jià)值的綜合體。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值，分析、比較每個(gè)實(shí)驗(yàn)多重教學(xué)價(jià)值的具體表現(xiàn)，最終通過(guò)實(shí)施實(shí)驗(yàn)，達(dá)到學(xué)生全面素質(zhì)的提高和人格的全面發(fā)展。有研究發(fā)現(xiàn)，教師對(duì)教科書(shū)中實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)是有偏差的。以蘇教版教科書(shū)為例，只有42%的實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為有教學(xué)價(jià)值，而58%的實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值被認(rèn)為是非常低的。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師只注重實(shí)驗(yàn)的知識(shí)價(jià)值、方法價(jià)值，而忽略、輕視了能力價(jià)值、科學(xué)精神價(jià)值、審美價(jià)值等教學(xué)價(jià)值的功能，這是與新課程的目標(biāo)和宗旨相悖的。因而在教學(xué)中，教師要改變過(guò)去重知識(shí)輕能力、重技能輕方法、重結(jié)果輕精神的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想，努力將生物實(shí)驗(yàn)的多重教學(xué)價(jià)值體現(xiàn)出來(lái)。

2.充分挖掘生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)價(jià)值。

教科書(shū)中每一個(gè)具體生物實(shí)驗(yàn)都有其獨(dú)特的教學(xué)價(jià)值。如“影響酵母菌無(wú)氧呼吸的因素”這個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)中，就包含著多重的教學(xué)價(jià)值。新課程中設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和探究的意識(shí)，因此，探究性實(shí)驗(yàn)中教學(xué)價(jià)值的獨(dú)特性就表現(xiàn)在方法價(jià)值和科學(xué)精神價(jià)值上。又如“模擬植物或動(dòng)物性狀分離的雜交”這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)中，重要的是讓學(xué)生通過(guò)數(shù)字系統(tǒng)表述生命發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行量化，最后再運(yùn)用邏輯推理、求解和運(yùn)算等進(jìn)行綜合研究。這是通過(guò)數(shù)字模型來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合性分析能力，因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值的獨(dú)特性就表現(xiàn)在能力價(jià)值上。

3.加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。

“科學(xué)探究是生物學(xué)中不可缺少的、動(dòng)態(tài)的部分?！备咧猩镎n程應(yīng)該反映生物科學(xué)的“完整畫(huà)面”，應(yīng)該將科學(xué)探究作為高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本內(nèi)容和方法。對(duì)于一般的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)，只要能在兩方面加以改變，就可以將驗(yàn)證式的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成開(kāi)放性探究性實(shí)驗(yàn)。一是改變實(shí)驗(yàn)活動(dòng)在整個(gè)教學(xué)中的優(yōu)先次序，不要將實(shí)驗(yàn)活動(dòng)安排在教學(xué)的最后，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前不知道實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；二是將以往只注重驗(yàn)證課本理論的一些典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，改變成比較重視探究過(guò)程的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生加以探究。從實(shí)際考慮，讓學(xué)生探究的必須是個(gè)難度不高而且沒(méi)有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，這樣教師才能安心放手讓學(xué)生探究，而且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要能與上課內(nèi)容直接相關(guān)，并且適合學(xué)生的現(xiàn)有水平，又不需額外增加太多教學(xué)時(shí)間，這樣教師才易于安排和融入原來(lái)的教學(xué)進(jìn)度中。所以，從現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中挑選一些實(shí)驗(yàn)，改變?cè)袑?shí)驗(yàn)教學(xué)方式再加一些巧思即可達(dá)到目的。

4.加強(qiáng)合作學(xué)習(xí)的分組指導(dǎo)。

教師應(yīng)明確教學(xué)中分組的目的是為了面向全體，使每個(gè)學(xué)生都參與其中，同時(shí)也有利于教師組織教學(xué)活動(dòng)，而合作重在培養(yǎng)學(xué)生的一種健康的人格。分組只是形式，合作才是分組的主要目的。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該有意識(shí)地充分利用小組學(xué)習(xí)的形式，給出小組成員分工的提示和建議，課上注意觀察每組學(xué)生的合作情況，及時(shí)講評(píng)，樹(shù)立合作學(xué)習(xí)的榜樣，使分組學(xué)習(xí)不流于形式。