生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析及思考

楊琴

摘 要：本文在大量課堂觀察、實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題歸因分析提出體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型“任務(wù)-解決”模型和“歷史-探究”模型，從科學(xué)探究和科學(xué)史融入生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以期為廣大生物學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);現(xiàn)狀分析;教學(xué)模型

生物學(xué)是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科之一，是研究生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的一門(mén)科學(xué)。實(shí)驗(yàn)與觀察是生物科學(xué)建立和發(fā)展的基礎(chǔ)。人們通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得各種生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物學(xué)課程的靈魂，是生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐的試金石，更是促成學(xué)生達(dá)成生物學(xué)核心素養(yǎng)的重要法寶。然而，實(shí)際的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著諸多問(wèn)題，尤其在培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)方面較為欠缺。筆者針對(duì)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和課堂觀察，發(fā)現(xiàn)分析存在的問(wèn)題并提出體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型。

一、生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）調(diào)查現(xiàn)狀分析

調(diào)查樣本選取10所中學(xué)，分別從學(xué)生層面（從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)效果）和教師層面，運(yùn)用問(wèn)卷星調(diào)查。

1.學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果分析

（1）從學(xué)習(xí)態(tài)度上分析

就問(wèn)卷情況結(jié)果顯示，從學(xué)習(xí)態(tài)度方面，89.7%的學(xué)生喜歡或者很喜歡進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)，73%的學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容非常感興趣。34.2%的學(xué)生能夠根據(jù)課本預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，21.3%的學(xué)生不會(huì)做任何預(yù)習(xí)。89.7%的學(xué)生能夠與小組成員融洽合作，或者在小組內(nèi)能夠起到引領(lǐng)帶頭作用，或者積極主動(dòng)的配合小組成員完成實(shí)驗(yàn)。但不容樂(lè)觀的是，也有17.4%的學(xué)生幾乎沒(méi)有參與到小組活動(dòng)中，甚至游離于實(shí)驗(yàn)課堂外（發(fā)呆、說(shuō)笑、不參與等）。57.9%的學(xué)生能對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果認(rèn)真分析，得出結(jié)論。14.7%的學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的思考和討論。

（2）從學(xué)習(xí)方法上分析

通過(guò)設(shè)置問(wèn)卷中的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)方法方面，64.8%喜歡探究型實(shí)驗(yàn)，72.5%喜歡拓展型實(shí)驗(yàn)。喜歡演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)生僅有12.8%，說(shuō)明學(xué)生還是非常希望能夠通過(guò)親身體驗(yàn)，動(dòng)手操作，探索生命的奧秘。86.5%的學(xué)生反映在學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)前，老師采用先講解后演示，再布置任務(wù)的方式進(jìn)行。這樣機(jī)械化、程序化的授課方式大大的削弱了學(xué)生探索生物學(xué)知識(shí)的興趣。

（3）從學(xué)習(xí)效果上分析

94%的學(xué)生認(rèn)同通過(guò)上實(shí)驗(yàn)課有助于學(xué)生理解和掌握生物學(xué)重要概念。但牽扯到生物學(xué)知識(shí)在生活實(shí)際中的應(yīng)用方面，26.7%的學(xué)生認(rèn)為生物實(shí)驗(yàn)課作用不大。在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方面，83%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課評(píng)價(jià)較為單一，重結(jié)果輕過(guò)程，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的評(píng)價(jià)太少。

2.教師問(wèn)卷、訪(fǎng)談?wù){(diào)查結(jié)果分析

通過(guò)問(wèn)卷和訪(fǎng)談結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生物實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)率僅為59.7%，教師演示實(shí)驗(yàn)基本都能開(kāi)設(shè)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)在操作性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上開(kāi)設(shè)較多，但學(xué)生期待的探究型實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)較少。57.8%的生物學(xué)教師認(rèn)為開(kāi)設(shè)生物實(shí)驗(yàn)課任務(wù)重、對(duì)實(shí)驗(yàn)課的操控性弱，不得已才開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課。即便開(kāi)設(shè)了也僅僅是為了完成教學(xué)任務(wù)，幫助學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)操作考試中獲得好的成績(jī)。68.2%的教師表示從沒(méi)有從提升學(xué)生思維品質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)上思考如何上好生物實(shí)驗(yàn)課。

通過(guò)大量的課堂觀察發(fā)現(xiàn)，生物實(shí)驗(yàn)課上以視頻播放代替做實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較多發(fā)生，就是做了實(shí)驗(yàn)也只追求正確結(jié)果，把實(shí)驗(yàn)課的重心落在了強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性上。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和描述都只停留在表象，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)答案或者教師規(guī)范答案，學(xué)生不會(huì)觀察，不知道怎樣描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更不會(huì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（二）存在的問(wèn)題及成因分析

1.重知識(shí)，輕能力

通常在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中，教師常常借助實(shí)驗(yàn)視頻展現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在實(shí)際授課中，教師以講授的方式，指引學(xué)生明確所要觀察的任務(wù)、需要探究、驗(yàn)證的問(wèn)題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題觀看整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在觀看視頻前通常讓學(xué)生思考為什么這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，為什么選擇這種實(shí)驗(yàn)材料，如何選擇和使用實(shí)驗(yàn)儀器。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該控制哪些條件，怎樣控制這些條件。視頻觀看完后，要求學(xué)生要記住正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，統(tǒng)一模式化的書(shū)寫(xiě)表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣就造成了大部分學(xué)生能“準(zhǔn)確的記錄”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于真實(shí)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的偶然因素、可能的錯(cuò)誤操作，沒(méi)有體驗(yàn)更沒(méi)有思考。雖然最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是正確的，但不對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不能合理的進(jìn)行分析和思考，這些都說(shuō)明了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰贝岣?，也需要教師在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，設(shè)置富有梯度的問(wèn)題，引領(lǐng)學(xué)生深度思考，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。

2.重結(jié)果，輕過(guò)程

一堂實(shí)驗(yàn)課通常都要教師精心的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，課堂上學(xué)生花費(fèi)時(shí)間精力去完成相應(yīng)的任務(wù)。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的不確定性較多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)期常出現(xiàn)偏差。教師為了完成教學(xué)任務(wù)，通常會(huì)讓學(xué)生快速而準(zhǔn)確的按照預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象采用輕描淡寫(xiě)的方式一句話(huà)帶過(guò)或忽略。其實(shí)這恰恰正是實(shí)驗(yàn)課堂的“閃光點(diǎn)”和課堂生成的“著力點(diǎn)”。

3.重操作，輕思維

在對(duì)教師進(jìn)行訪(fǎng)談中發(fā)現(xiàn)，在一學(xué)期中，學(xué)生能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)很少，一般每學(xué)期僅安排2-3次。對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生通常會(huì)參加社團(tuán)活動(dòng)或者生物學(xué)興趣小組活動(dòng)來(lái)滿(mǎn)足自己的探究欲望。而實(shí)際的生物實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生動(dòng)手的多，動(dòng)腦的少。教師上實(shí)驗(yàn)課多沿襲了注重實(shí)驗(yàn)操作，墨守成規(guī)、按部就班的模仿操練學(xué)生，把一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過(guò)程，肢解成一個(gè)個(gè)的操練兵，按照教師的指令操作實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中或結(jié)束后，往往沒(méi)有時(shí)間引領(lǐng)學(xué)生思考問(wèn)題，缺乏對(duì)科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神、創(chuàng)新能力、科學(xué)本質(zhì)觀的培養(yǎng)。

二、思考及建議

（一）思考

以上存在的問(wèn)題及現(xiàn)象的發(fā)生，其本質(zhì)原因還是教師沒(méi)有從生物學(xué)科本質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并未還原生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本來(lái)面貌，未能深刻理解生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“本源”問(wèn)題。生物學(xué)課程期待學(xué)生主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，在親歷提出問(wèn)題、獲取信息、尋找證據(jù)、檢驗(yàn)假設(shè)、發(fā)現(xiàn)規(guī)律中習(xí)得生物學(xué)知識(shí)，養(yǎng)成理性思維習(xí)慣，形成積極的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展終生學(xué)習(xí)的能力。這就要求教師要從科學(xué)本質(zhì)出發(fā)，思考、設(shè)計(jì)和實(shí)施生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）教學(xué)建議

教師可從“體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)”關(guān)鍵點(diǎn)入手，結(jié)合“問(wèn)題導(dǎo)向、過(guò)程體驗(yàn)、史實(shí)相融”的設(shè)計(jì)理念，嘗試構(gòu)建“任務(wù)-解決”模型和“歷史-探究”模型，使科學(xué)探究和科學(xué)史融入生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

1.“任務(wù)-解決”教學(xué)模型。其主要環(huán)節(jié)包括：任務(wù)布置→設(shè)計(jì)、實(shí)踐→產(chǎn)生新問(wèn)題→思考、研討、嘗試→評(píng)價(jià)反思→進(jìn)入新任務(wù)，在新任務(wù)中拓展提升。即教師根據(jù)學(xué)習(xí)主題，將幾個(gè)內(nèi)容關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)整合成連續(xù)性或者相關(guān)性的2-3項(xiàng)任務(wù)，形成任務(wù)鏈。

2.歷史-探究教學(xué)模型。強(qiáng)調(diào)科學(xué)史課程適宜結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)，通過(guò)科學(xué)史典型或是關(guān)鍵性案例，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。其操作步驟包括六個(gè)階段：呈現(xiàn)→啟發(fā)→歷史研究→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→科學(xué)的想法與實(shí)證性檢驗(yàn)→回顧與評(píng)價(jià)。

總之，在教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)教學(xué)不夠清晰的情況下，通過(guò)模型運(yùn)用，建立階梯，讓教師可模仿，可演繹，直至可創(chuàng)新。體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)需要進(jìn)一步研究。

（銀川市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃重點(diǎn)課題研究成果.課題批準(zhǔn)號(hào)YJKG15-035）

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