基于核心素養(yǎng)下的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)查研究

王柳媚　王更強(qiáng)

[摘要]本研究主要采用文獻(xiàn)法和問(wèn)卷調(diào)查法，以東莞市高中生物教師為研究對(duì)象，對(duì)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況進(jìn)行實(shí)證調(diào)查。針對(duì)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，提出相關(guān)的建議：繼續(xù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理力度；助力教師踐行核心本位理念。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng)；高中生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；調(diào)查；研究

[中圖分類(lèi)號(hào)]G633.91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058（2017）23-0073-04

一、研究背景

自教育部于2014年提出“立德樹(shù)人”的意見(jiàn)以來(lái)，核心素養(yǎng)成為新一輪課程改革的熱詞?！翱茖W(xué)探究”是生物學(xué)科四大核心素養(yǎng)之一，要求學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及結(jié)果的交流與討論。2016年7月，教育部頒布了《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（修訂稿）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《新課標(biāo)》）。生物學(xué)課程的價(jià)值是讓學(xué)生在形成生物學(xué)核心素養(yǎng)的同時(shí)，能用科學(xué)的觀點(diǎn)、知識(shí)、思路和方法，面對(duì)或解決現(xiàn)實(shí)生活中的某些問(wèn)題。而要實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，就需要高度關(guān)注教學(xué)過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)歷?！爸貙?shí)踐”強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程是主動(dòng)參與的過(guò)程，教師既要讓學(xué)生參與動(dòng)手活動(dòng)，又要讓學(xué)生積極地融入動(dòng)腦的環(huán)節(jié)；通過(guò)探究類(lèi)學(xué)習(xí)活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù)，加深學(xué)生對(duì)生物學(xué)概念的理解，提升學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。探究類(lèi)學(xué)習(xí)活動(dòng)中有很大一部分是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。而本課程標(biāo)準(zhǔn)所說(shuō)的“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”是指教師組織學(xué)生在生物實(shí)驗(yàn)室和校園內(nèi)外開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)，既可以是動(dòng)手、觀察類(lèi)的實(shí)踐活動(dòng)，也可以是以問(wèn)題解決為核心的探究活動(dòng)。學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、研究意義

當(dāng)前，我國(guó)關(guān)于高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一領(lǐng)域的論著和研究文章數(shù)量相對(duì)較少。筆者整理了232篇關(guān)于高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的文章，發(fā)現(xiàn)多數(shù)是作者談?wù)摻虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)及感悟，僅66篇文獻(xiàn)的作者對(duì)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做過(guò)調(diào)查，其中7篇文獻(xiàn)的調(diào)查針對(duì)廣東地區(qū)，但未見(jiàn)對(duì)東莞市高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況的調(diào)查。

為了更深入地了解東莞市高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，本研究運(yùn)用文獻(xiàn)法和問(wèn)卷調(diào)查法，對(duì)東莞市高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況進(jìn)行調(diào)查研究，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出相關(guān)的建議。調(diào)查研究有利于我們了解目前全市高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)情況，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和核心素養(yǎng)，有利于采用多樣化的、適合的教學(xué)方法和手段優(yōu)化生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，打造高效的生物課堂，有利于實(shí)現(xiàn)公立與私立教育的平等。

三、研究設(shè)計(jì)

（一）被試

本研究以東莞市高中生物教師為主要研究群體，以《新課標(biāo)》為依據(jù)，參閱了康彬、趙娟等撰寫(xiě)的與生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)研相關(guān)的文獻(xiàn)后，編制了《東莞市高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)調(diào)查問(wèn)卷》。采取分層整群隨機(jī)抽樣方法，對(duì)東莞市114名高中生物教師進(jìn)行實(shí)證調(diào)查。（調(diào)查對(duì)象中，公立學(xué)校教師95名，私立學(xué)校教師19名）

本調(diào)查，發(fā)放問(wèn)卷114份，回收114份，回收率100%；回收有效問(wèn)卷114份，有效率100%。使用SPSS22.0軟件和Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

調(diào)查內(nèi)容包括：生物實(shí)驗(yàn)室情況，生物教師基本信息及實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，學(xué)生主體性的體現(xiàn)情況，《分子與細(xì)胞》和《遺傳與變異》兩個(gè)模塊學(xué)生實(shí)驗(yàn)開(kāi)出情況。

（二）研究工具

本研究采用的問(wèn)卷，經(jīng)過(guò)以下步驟編制完成：首先，進(jìn)行文獻(xiàn)檢索；其次，進(jìn)行訪談和開(kāi)放式調(diào)查；最后，進(jìn)行問(wèn)卷的預(yù)試、修改，最終確定調(diào)查問(wèn)卷。

四、研究結(jié)果與討論

（一）生物實(shí)驗(yàn)室情況

1.生物實(shí)驗(yàn)室基本情況

“工欲善其事，必先利其器?！蓖陚涞沫h(huán)境是實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利開(kāi)展的有力保障。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，除個(gè)別學(xué)校外，97.37%的學(xué)校配有生物專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)室（有1至2間的占56.14%，3至4間的占32.46%，5間及以上的占8.77%），42.98%的教師明確肯定本校設(shè)有生物探究實(shí)驗(yàn)室。配備專(zhuān)職生物實(shí)驗(yàn)員管理實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校占74.56%，除5.26%的學(xué)校沒(méi)有人員管理外，剩余的實(shí)驗(yàn)室均有兼職人員負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。這表明大部分學(xué)校對(duì)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展相對(duì)重視。

通過(guò)Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示，教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器具和材料符合開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求與該校配備生物實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r=-0.242**，p=0.009%0.01（雙尾檢測(cè)）。即在一定范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)室數(shù)目越多，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的滿意度越高。

上海市教育科學(xué)研究院的王楓認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)員越來(lái)越被看作是教育改革和發(fā)展背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專(zhuān)業(yè)支持者。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備滿意度與實(shí)驗(yàn)員顯著相關(guān)（r=0.382**，p=0<0.01）。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備情況表示非常滿意和基本滿意的分別占14.91%和54.39%。對(duì)于有專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的學(xué)校，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況表示非常滿意和基本滿意的占16.47%和58.82%。可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)室配有實(shí)驗(yàn)員，雖然提高了教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的滿意度，但提高幅度仍存在很大的上升空間。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備情況與該校必修1模塊開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)數(shù)量顯著相關(guān)（r=0.255**，p=0.006<0.01），也與該校在高三再次開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)的情況顯著相關(guān)（r=0.288**，p=0.002<0.01）?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備越符合教師的要求，教師越愿意進(jìn)行更多的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)室管理情況

面向?qū)W生自由開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生課外探究實(shí)驗(yàn)提供場(chǎng)所，可進(jìn)一步落實(shí)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。數(shù)據(jù)顯示，生物實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生經(jīng)常開(kāi)放的占21.05%，有時(shí)開(kāi)放的占61.40%，從來(lái)不開(kāi)放的占17.54%。實(shí)驗(yàn)室低開(kāi)放度的狀況，不利于學(xué)生課后生物探究實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

通過(guò)Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示，生物實(shí)驗(yàn)室平時(shí)對(duì)學(xué)生的開(kāi)放程度與教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的滿意度（r=0.218*，p=0.02<0.01）、教師把教材中的演示實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)的情況（r=0.310**，p=0.001<0.01）顯著相關(guān)。即實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放度高的學(xué)校，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備相對(duì)滿意，這部分教師在教學(xué)中更愿意把教材的演示實(shí)驗(yàn)改編成探究性實(shí)驗(yàn)。endprint

據(jù)統(tǒng)計(jì)，分組實(shí)驗(yàn)每組1～2人的占48.25%，3～4人的占41.23%，5人或以上的占10.53%。總體而言，實(shí)驗(yàn)小組的人數(shù)控制在5人以?xún)?nèi)，屬于小組合作模式，比較合理。

《新課標(biāo)》提出：在小組合作探究時(shí)，教師應(yīng)兼顧不同發(fā)展水平的學(xué)生，成員間要分工明確并不時(shí)互換角色，使每一成員都有機(jī)會(huì)擔(dān)任不同的角色。目前，按照座次和隨機(jī)分組實(shí)驗(yàn)的教師分別占62.28%和28.95%，僅8.77%的教師按照學(xué)生的特長(zhǎng)進(jìn)行分組。以座次或隨機(jī)分組的方式讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在一定程度上束縛了學(xué)生特長(zhǎng)的發(fā)揮，并非實(shí)驗(yàn)安排的最優(yōu)化。

綜上可知，東莞市實(shí)驗(yàn)室的硬件配備情況相對(duì)充足，但實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)備情況以及實(shí)驗(yàn)室的管理仍存在很大的改善空間。

（二）生物教師基本信息及實(shí)驗(yàn)教學(xué)法

1.生物教師的基本情況

調(diào)查的教師中，教齡處在6～10年的教師最多，占38.60%，其次是教齡在11～15年的教師，占22.81%，教師的教齡結(jié)構(gòu)相對(duì)合理。這兩個(gè)教齡段的教師處在教育教學(xué)知識(shí)、能力、經(jīng)驗(yàn)等方面積累的黃金時(shí)期，并將逐漸成長(zhǎng)為教學(xué)骨干。

擁有大學(xué)本科和碩士研究生學(xué)歷的教師分別占82.48%和17.54%，教師的學(xué)歷水平比較理想。擁有學(xué)士和研究生學(xué)位的教師分別占71.05%和19.30%。研究生學(xué)位和學(xué)歷的差值表明，部分教師進(jìn)行在職深造獲得了研究生學(xué)位。

擁有中高級(jí)職稱(chēng)的教師占65.79%，初級(jí)教師占28.95%，職稱(chēng)結(jié)果比較理想。通過(guò)Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示，教師的職稱(chēng)與教師的學(xué)位（r=0.214*，p=0.022<0.05）、教齡（r=0.246**，p=0.008<0.01）顯著相關(guān)。郝琦蕾等認(rèn)為教師的學(xué)歷和職稱(chēng)是反映其理論水平和教學(xué)能力的一種標(biāo)志。

綜上所述，東莞市的高中生物教師整體素質(zhì)較高。

2.生物教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀

針對(duì)目前使用的2004版生物教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量，教師認(rèn)為“有點(diǎn)多”的占16.67%，認(rèn)為“適中”的占63.16%，認(rèn)為“有點(diǎn)少”的占20.18%。通過(guò)Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示，目前使用的生物教材中安排的學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量與教師的教齡顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為r=-0.214*，p=0.023<0.05。即教齡越長(zhǎng)的教師認(rèn)為教材安排的實(shí)驗(yàn)數(shù)量過(guò)多。陳冬梅認(rèn)為在注重知識(shí)和考試的年代，老教師適應(yīng)和習(xí)慣了“灌輸式”教學(xué)，并在這種教學(xué)中不斷加深和強(qiáng)化這種觀念，教學(xué)年限越長(zhǎng)，受到的影響越深。

調(diào)查中，75.44%的教師認(rèn)為學(xué)生最喜歡的實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，當(dāng)問(wèn)及在即將實(shí)行的新課程教材中，增加了更多的學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)的作用是什么時(shí)，61.40%的教師認(rèn)為可以培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，19.30%的教師認(rèn)為是增加趣味性，少數(shù)教師認(rèn)為只是教學(xué)手段或鞏固基礎(chǔ)知識(shí)的方式。這表明教師對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)在生物教學(xué)中的作用比較認(rèn)可。但在教學(xué)過(guò)程中，僅7.02%的教師經(jīng)常把演示實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，68.42%的教師偶爾進(jìn)行改編。而且僅8.77%的教師會(huì)在不具備開(kāi)設(shè)部分探究性實(shí)驗(yàn)的條件時(shí)會(huì)積極創(chuàng)設(shè)條件開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，81.58%的教師偶爾嘗試創(chuàng)設(shè)條件開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。可見(jiàn)，教師積極創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)條件的行動(dòng)較少。

教師把教材中的演示實(shí)驗(yàn)改編成探究性實(shí)驗(yàn)的概率與他們?cè)诟咭桓叨膶W(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中講解與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的高考題的頻率顯著相關(guān)（r=0.382**，p=0<0.01）。即經(jīng)常或偶爾把演示實(shí)驗(yàn)改編成探究性實(shí)驗(yàn)的教師，更愿意在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透高考的知識(shí)，為高三生物總復(fù)習(xí)鋪墊。

教師把教材中的演示實(shí)驗(yàn)改編成探究性實(shí)驗(yàn)的情況與當(dāng)不具備開(kāi)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)的某些條件時(shí)能積極創(chuàng)設(shè)的程度（r=0.376**，p=0<0.01）、制作和搜集一些與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的輔助材料程度的（r=0.256**，p=0.006<0.01）顯著相關(guān)。在一定程度上，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作用的認(rèn)可度越高，他們?cè)侥芊e極地創(chuàng)造條件開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)。因此，在教學(xué)活動(dòng)中要充分發(fā)揮教師的意識(shí)能動(dòng)性。

綜上可知，東莞市的高中生物教師普遍對(duì)《新課標(biāo)》加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性和探究性實(shí)驗(yàn)的作用持認(rèn)可態(tài)度，但在具體行動(dòng)中，并未能真正落實(shí)。

3.生物教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

方法決定效果，合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的有效途徑。調(diào)查結(jié)果表明，69.30%的教師要求學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須嚴(yán)格按照教材的步驟進(jìn)行。即大部分教師比較關(guān)注實(shí)驗(yàn)的步驟以及實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，同時(shí)希望實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺晒?，而成功的?biāo)準(zhǔn)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果要與教材所描述的一致。因此為了保證實(shí)驗(yàn)成功，在學(xué)生開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)前，61.40%的教師都會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，40.35%的教師經(jīng)常采用操作模仿式的教學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，83.33%的教師認(rèn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功的前提是抓好紀(jì)律。

通過(guò)Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示，教師經(jīng)常采用模仿操作等模仿式教學(xué)法與他們要求學(xué)生嚴(yán)格按照教材上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)顯著相關(guān)（r=0.273**，p=0.003<0.01），與他們?cè)趯W(xué)生開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示顯著相關(guān)（r=0.189*，p=0.045<0.05），與他們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)注度顯著相關(guān)（r=0.273**，p=0.003<0.01）。可見(jiàn)，大部分教師希望學(xué)生通過(guò)完成教材所呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)以達(dá)到掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的目的，明顯受到應(yīng)試教育的影響，沒(méi)能真正理解實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)。

《新課標(biāo)》明確指出：組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵。這就意味著教師必須為探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵(lì)學(xué)生自己觀察、思考、提問(wèn)，并在提出假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究活動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施。調(diào)查中，教師在實(shí)驗(yàn)前大部分能做到提前講解和演示實(shí)驗(yàn)步驟，并要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)（96.49%的教師要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)），同時(shí)要花費(fèi)相當(dāng)多的精力和時(shí)間用于紀(jì)律管理，以便學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里能更專(zhuān)心地“操作”。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程基本保留傳統(tǒng)模式，至于探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，雖然多數(shù)教師持認(rèn)可態(tài)度，但真正落實(shí)尚需時(shí)日。endprint