生物學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展“日?；芯俊钡?種途徑*

王 飛 陳 嬌 郝 雪 張 瑩 龔大潔

（1西北師范大學(xué)教育學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 湖南長(zhǎng)沙 410081 3西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070）

0 引言

“教師成為研究者”“研究型教師”是課程改革對(duì)于教師專業(yè)能力的基本要求，同時(shí)也是教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑。與學(xué)者、理論研究者的研究不同，教師進(jìn)行教學(xué)研究應(yīng)“融于教學(xué)實(shí)踐，與教學(xué)緊密相聯(lián)并相互促進(jìn)”［1］；教師開(kāi)展教學(xué)研究與教學(xué)并不沖突，應(yīng)提倡“以研促教、以教促研”［2］。但實(shí)際上，一些教師仍然認(rèn)為 “教學(xué)與教學(xué)研究有沖突”［3］。中學(xué)生物學(xué)教師對(duì)“教學(xué)與教學(xué)研究”的認(rèn)識(shí)同樣存在類似的困惑，原因可歸結(jié)為：①教師普遍缺乏教學(xué)研究的能力和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)待教學(xué)研究不能像教學(xué)那樣輕車熟路；②教師缺乏對(duì)教學(xué)與教學(xué)研究之間關(guān)系的清晰認(rèn)識(shí)，對(duì)“基于學(xué)科教學(xué)的研究”“基于自身教學(xué)實(shí)踐反思的研究”還未能理解，不能較好地將二者融為一體；③時(shí)間、精力等限制了教師進(jìn)行教學(xué)研究，教師在尚未完成“本職工作（教學(xué)）”的條件下，根本無(wú)法投入更多精力和時(shí)間在教學(xué)研究上。其實(shí)，教師在進(jìn)行“日?；ぷ鳌薄虒W(xué)的同時(shí)，也進(jìn)行著“日?；芯俊薄虒W(xué)研究，二者甚至是同步的?！叭粘；芯俊笔侵?，教師日常教學(xué)工作中本身就包含了許多值得研究的問(wèn)題，且這些問(wèn)題都與教師的日常教學(xué)工作常態(tài)緊密聯(lián)系，例如教材內(nèi)容的組織研究、教學(xué)設(shè)計(jì)的研究、教學(xué)方法的優(yōu)化研究、教學(xué)過(guò)程的實(shí)施研究、教學(xué)評(píng)價(jià)的研究等。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，可以說(shuō)也在進(jìn)行著教學(xué)研究的工作，教學(xué)與教學(xué)研究是不沖突的。在理清了教學(xué)與教學(xué)研究之間關(guān)系，以及教師“日常化研究”范疇的基礎(chǔ)上，本研究以中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，為生物學(xué)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究提供2種“日常化研究”的途徑：一種是側(cè)重于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和完善的“做實(shí)驗(yàn)”的研究；另一種是側(cè)重于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施的“教實(shí)驗(yàn)”的研究。

1 “做實(shí)驗(yàn)”的研究途徑

“做實(shí)驗(yàn)”的研究，即研究如何做生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，是指以中學(xué)生物學(xué)教材中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)本身所涉及的“科學(xué)性問(wèn)題”為研究對(duì)象和內(nèi)容，對(duì)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)過(guò)程等做進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)，以使實(shí)驗(yàn)操作更加簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)取材更加容易，實(shí)驗(yàn)儀器的選用更加符合教學(xué)實(shí)際，實(shí)驗(yàn)方法和步驟更加合理等。此類研究的具體開(kāi)展詳見(jiàn)以下案例。

1.1 研究實(shí)驗(yàn)材料的改進(jìn) 中學(xué)生物學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)，雖然給出了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料建議，但由于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的特殊性，在實(shí)施過(guò)程中易受季節(jié)、環(huán)境及獲取難易程度的影響，往往會(huì)造成實(shí)驗(yàn)材料獲取不易或選取不當(dāng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問(wèn)題出現(xiàn)。此外，個(gè)別地區(qū)由于存在民族、宗教等因素的限制，也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的獲取造成一定的影響。例如“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，教材中建議的實(shí)驗(yàn)材料為“雞血”，但由于新鮮的雞血細(xì)胞不易獲取，存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故有研究分別對(duì)雞血、豬血、鯉魚(yú)的精巢，菠菜、花椰菜、菜花、香蕉、洋蔥鱗片葉等實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行綜合性的比較，最終認(rèn)為香蕉、菜花、洋蔥等都能夠較好地替代雞血作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料［4-7］。

1.2 研究實(shí)驗(yàn)器具的改進(jìn) 進(jìn)行高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)往往需要專門的實(shí)驗(yàn)器具，例如顯微鏡、培養(yǎng)皿、移液器等。但是一些學(xué)校受硬件條件的限制，造成實(shí)驗(yàn)器具配置不齊，從而影響實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)。為了保證生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)設(shè)，同時(shí)為了突出實(shí)驗(yàn)的操作性、直觀性，教師可對(duì)實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和研究。例如在“觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布”“觀察線粒體和葉綠體”“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”“觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂”等實(shí)驗(yàn)中，顯微鏡均是必不可少的實(shí)驗(yàn)儀器。但教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)不能直觀地向?qū)W生展示所看到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而影響演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。為此，有研究利用數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)照相功能等對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)［8-11］。又如，采用自制實(shí)驗(yàn)器具的方法完善生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。以人教版高中生物學(xué)選修1中“果酒的制作”實(shí)驗(yàn)為例，采用輸液器和飲料瓶取代教材中的發(fā)酵瓶，對(duì)“如何避免在釋放二氧化碳時(shí)空氣中雜菌的污染”進(jìn)行了探究［12］。將生活中常見(jiàn)的注射器作為實(shí)驗(yàn)藥液的沖洗裝置，“色素的提取與分析實(shí)驗(yàn)”的層析裝置，“探究pH對(duì) H2O2酶活性影響”的實(shí)驗(yàn)裝置［13］等。

1.3 研究實(shí)驗(yàn)方法、步驟的改進(jìn) “時(shí)間太緊（或課時(shí)緊張）”是影響中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)未開(kāi)設(shè)的普遍原因?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)方法和步驟的適切性、簡(jiǎn)便性、可操作性是直接影響高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的重要因素。就中學(xué)生物學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，雖然教材給出了實(shí)驗(yàn)方法、步驟建議，但是從生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的“探究”屬性來(lái)看，一個(gè)實(shí)驗(yàn)未必只有一種實(shí)驗(yàn)方案，而“哪種實(shí)驗(yàn)方案最優(yōu)”“哪種實(shí)驗(yàn)方案最適合教師自身的教學(xué)”勢(shì)必成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)。例如分別用改良過(guò)的苯酚品紅染液、Schiff試劑、醋酸洋紅染液、Giemsa染料、0.5%呂氏堿性美藍(lán)染液、0.5%番紅染液、結(jié)晶紫染液或龍膽紫染液等7種染色劑對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行染色，以增強(qiáng)植物細(xì)胞有絲分裂的觀察效果［14］；利用三棱鏡制作觀察4種色素吸收可見(jiàn)光譜的觀察裝置［15］；用“水浴加熱法”提取綠葉中的色素［16］等。

2 “教實(shí)驗(yàn)”的研究途徑

“教實(shí)驗(yàn)”的研究，即研究實(shí)驗(yàn)如何教，是指以中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性為出發(fā)點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施等“教學(xué)性問(wèn)題”為研究對(duì)象和內(nèi)容，目的在于對(duì)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)過(guò)程等進(jìn)行詳細(xì)探索和研究，以使生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在教法上更加符合學(xué)生的實(shí)際。此類研究的具體開(kāi)展詳見(jiàn)以下案例。

2.1 研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)設(shè)計(jì)是課程改革中大力提倡的一種教師備課方式，是在實(shí)施教學(xué)之前，依據(jù)學(xué)習(xí)論、教學(xué)論等相關(guān)原理，用系統(tǒng)論觀點(diǎn)和方法對(duì)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃和安排，從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化環(huán)境的準(zhǔn)備過(guò)程。教學(xué)設(shè)計(jì)的研究是教師進(jìn)行教學(xué)研究比較容易的切入點(diǎn)。教師以教學(xué)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論和方法為基礎(chǔ)，按照教學(xué)設(shè)計(jì)所包含的基本格式和步驟（例如：教材分析→學(xué)情分析→教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)→教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)計(jì)→教學(xué)方法設(shè)計(jì)→教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)→教學(xué)反思）進(jìn)行。其中包含了教師對(duì)學(xué)生情況的把握，對(duì)教材內(nèi)容的分析，對(duì)教學(xué)理念（例如“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”）的理解和落實(shí)等。對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的研究可以“教學(xué)設(shè)計(jì)案例”的形式呈現(xiàn)。例如“‘血紅蛋白的提取與分離’教學(xué)設(shè)計(jì)”［17］“‘探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化’實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)”［18］“‘色素的提取和分離’一節(jié)的探究性教學(xué)”［19］等。

2.2 研究教學(xué)理論、教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 中學(xué)生物學(xué)作為一門學(xué)科課程，其教學(xué)的開(kāi)展和實(shí)施離不開(kāi)教學(xué)理論的指導(dǎo)。在實(shí)踐研究領(lǐng)域中，基于一門學(xué)科課程詳細(xì)探討某種教學(xué)理論、教學(xué)模式的研究也較多。此外，隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)課程改革的不斷深化，諸多的教育教學(xué)理論被廣大研究者和教師所熟悉，隨之也產(chǎn)生了多種教學(xué)模式，例如“5E”“PBL”“合作—探究式”“問(wèn)題啟發(fā)式”等。教師可將諸如以上模式、方法等在中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用研究。例如“5E教學(xué)模式在‘植物細(xì)胞的吸水與失水’實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用”［20］“PBL 教學(xué)模式在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用”［21］“高中生物實(shí)驗(yàn)課有效教學(xué)模式——‘指導(dǎo)—自主探究式’教學(xué)模式”［22］“生物實(shí)驗(yàn)合作教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐”［23］等。

3 結(jié)語(yǔ)

其實(shí)，教師的教學(xué)研究就在教師的日常教學(xué)工作中，來(lái)源于教學(xué)實(shí)踐，為教學(xué)實(shí)踐服務(wù)，二者緊密聯(lián)系又相互促進(jìn)。以上2種有關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的途徑，是中學(xué)生物學(xué)教師在進(jìn)行日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作中可以兼顧、便于入手、切實(shí)可行的研究途徑。因此，教師要善于及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)工作中的問(wèn)題并進(jìn)行反思，具備進(jìn)行教學(xué)研究的意識(shí)，只有這樣才能將教學(xué)與教學(xué)研究較好地融合在一起，才能在面對(duì)“教學(xué)研究”時(shí)從容自如。

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