海南省高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)城鄉(xiāng)差異探析

杜修全 姜海燕

生物學(xué)問題的研究主要是通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)的，高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容也大部分與實(shí)驗(yàn)有關(guān)?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。教師應(yīng)該提供更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生親自參與和實(shí)踐。然而，目前海南省的高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還比較落后，城鄉(xiāng)差異較為明顯。本文通過對(duì)海南省高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)城鄉(xiāng)差異的主要原因，并嘗試提出相應(yīng)的策略與建議，推動(dòng)新課標(biāo)下海南省高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。

一、調(diào)查對(duì)象與方法

本研究采用調(diào)查問卷與師生訪談相結(jié)合的方法，對(duì)海南省城鄉(xiāng)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。問卷發(fā)放的對(duì)象為海南省部分高中學(xué)生和生物教師，訪談的對(duì)象包括部分學(xué)生、生物老師和學(xué)校主管教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)。調(diào)查問卷主要涉及的問題有：生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件、生物實(shí)驗(yàn)開出情況、生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織形式，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，在生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)評(píng)價(jià)以及影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的因素。本次調(diào)查使用問卷星發(fā)放問卷，并用SPSS24軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。在回收的問卷中，教師問卷311份，有效率為93.5%;學(xué)生問卷回收2432份，有效率為92.1%。

二、結(jié)果與分析

1.學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。海南省高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件有限，且城區(qū)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校差異顯著。城區(qū)學(xué)校大多配備2～3間實(shí)驗(yàn)室，有專門的準(zhǔn)備室、儀器室、標(biāo)本室等，某些省一級(jí)學(xué)校如國(guó)興中學(xué)等還配有專門的顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。城區(qū)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備較齊全，除了能夠滿足常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要外，部分學(xué)校還配備了數(shù)碼顯微鏡和數(shù)字化傳感器等較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器，便于學(xué)生開展定量實(shí)驗(yàn)。然而，不少農(nóng)村普通高中沒有專門的生物實(shí)驗(yàn)室，超過半數(shù)的農(nóng)村學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中沒有多媒體教學(xué)設(shè)備，儀器和試劑配備更是不齊全且很少更新。

在實(shí)驗(yàn)員的配備方面，城區(qū)中學(xué)基本都配有實(shí)驗(yàn)員，其中專職實(shí)驗(yàn)員占比62.8%，兼職實(shí)驗(yàn)員占比25.5%;而接近半數(shù)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村學(xué)校沒有實(shí)驗(yàn)員。在訪談中，我們也了解到，目前海南省各高中學(xué)校很少招聘專業(yè)實(shí)驗(yàn)員。大多數(shù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)員是由課時(shí)不滿或無班可教的生物教師來擔(dān)任。這些實(shí)驗(yàn)員一般沒有經(jīng)過專業(yè)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，他們只負(fù)責(zé)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和試劑，基本不參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更不會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。

2.對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度。海南省高中學(xué)校對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度普遍不高，課時(shí)安排少，實(shí)驗(yàn)開出率低，其中農(nóng)村中學(xué)表現(xiàn)尤為明顯。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著新教材新高考改革的推進(jìn)，城區(qū)中學(xué)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)均面臨著課時(shí)不夠的問題。為了能順利完成考試目標(biāo)，生物教師在有限的時(shí)間內(nèi)，會(huì)選擇優(yōu)先完成理論部分的學(xué)習(xí)，剩下的時(shí)間才會(huì)考慮開設(shè)部分實(shí)驗(yàn)課。

從開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課題來看，大多數(shù)學(xué)校傾向于開設(shè)較為簡(jiǎn)單的觀察類實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。例如在人教版高中生物學(xué)教材必修一的11個(gè)實(shí)驗(yàn)中，顯微觀察類實(shí)驗(yàn)的開出率顯著高于探究類實(shí)驗(yàn)，如“用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞”的開出率為54.3%，而“探究酵母菌的呼吸方式”的開出率僅占7.8%。進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素ANOVA分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題的開設(shè)具有明顯的地區(qū)差異性。以“綠葉中色素的提取與分離”為例，瓊海市高中的實(shí)驗(yàn)開出率為42%，而臨高、樂東等教學(xué)薄弱地區(qū)的高中實(shí)驗(yàn)開出率僅為10%左右。

調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，學(xué)校對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度也不相同。海南省大多數(shù)學(xué)校對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)費(fèi)支持都不太充足，特別是農(nóng)村學(xué)校。很多偏遠(yuǎn)農(nóng)村學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材不能及時(shí)采購，破舊或損壞的器材也得不到及時(shí)更新，導(dǎo)致很多生物實(shí)驗(yàn)無法開展。

此外，城鄉(xiāng)學(xué)生對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)價(jià)值的認(rèn)識(shí)存在差異。多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣取決于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;而城區(qū)學(xué)校的學(xué)生除了考慮是否對(duì)實(shí)驗(yàn)有興趣外，還會(huì)考慮實(shí)驗(yàn)在提高自身核心素養(yǎng)方面的價(jià)值。在訪談中，我們發(fā)現(xiàn)，很多城區(qū)學(xué)校每年都組織學(xué)生參加科技創(chuàng)新大賽、科學(xué)論文評(píng)比活動(dòng)等，夯實(shí)學(xué)生的理論知識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生將其應(yīng)用到生產(chǎn)生活實(shí)踐的平臺(tái)。某些省一級(jí)學(xué)校還開設(shè)校本課程，對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行一定程度的拓展延伸，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

3.生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)組織形式。隨著信息化時(shí)代的到來，教學(xué)資源日趨豐富，教學(xué)方式悄然改變。豐富的網(wǎng)絡(luò)視頻代替了枯燥的口頭講授，也解決了演示實(shí)驗(yàn)的弊端。從調(diào)查結(jié)果來看，53.3%的教師通過視頻讓學(xué)生了解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，16%的老師口頭講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，0.4%的老師通過實(shí)驗(yàn)演示。通過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，不同地域的學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式稍有差別。農(nóng)村學(xué)校的教師因設(shè)備問題更加傾向于口頭講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;城區(qū)學(xué)校的教師更善于利用網(wǎng)絡(luò)資源，多維度滲透核心素養(yǎng)，如在介紹傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用中，可選用網(wǎng)上的泡菜視頻，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)制作泡菜的過程中，感受自然生活之美，感悟傳統(tǒng)文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。

4.生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)是日常教學(xué)活動(dòng)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)既可以激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，又能使教師及時(shí)獲得教學(xué)反饋，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。從調(diào)查結(jié)果來看，海南省生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)主要采用課堂觀察+實(shí)驗(yàn)報(bào)告（約占調(diào)查人數(shù)的73.9%）;其次是筆試+操作相結(jié)合（約占調(diào)查人數(shù)的57%）。只進(jìn)行口頭評(píng)價(jià)的比例也較高，約占調(diào)查人數(shù)的43.3%。進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)可知：城區(qū)與農(nóng)村學(xué)校的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式存在著微弱的差異，表現(xiàn)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村中學(xué)還存在教師在實(shí)驗(yàn)課中不作任何評(píng)價(jià)的現(xiàn)象，各類評(píng)價(jià)方式盡管在城鄉(xiāng)之間的比例不同，但卡方擬合優(yōu)度檢驗(yàn)的結(jié)果顯示不具有顯著性差異。

通過訪談，我們深入了解到：在海南省高中生物學(xué)業(yè)水平考試中，大多學(xué)校采用筆試+實(shí)驗(yàn)操作或筆試+實(shí)驗(yàn)報(bào)告相結(jié)合的方式進(jìn)行考察實(shí)驗(yàn)技能;而在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課堂上，大多數(shù)生物老師只是進(jìn)行簡(jiǎn)單的口頭評(píng)價(jià)或?qū)嶒?yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)。由此可見，海南省高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式較為單一，不利于真實(shí)地反映學(xué)生的探究能力和思維發(fā)展水平，無法發(fā)揮評(píng)價(jià)導(dǎo)向性和激勵(lì)性的功能。

5.影響生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要因素。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課不感興趣的主要原因是學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能滿足實(shí)驗(yàn)需求。這一影響因素在教育薄弱地區(qū)尤為突出，如臨高縣占比高達(dá)59%。其次，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥，操作繁瑣，難度大。該項(xiàng)指標(biāo)在教育發(fā)達(dá)與薄弱地區(qū)、城鄉(xiāng)之間存在顯著性差異。再次，生物教師自身實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)差、實(shí)驗(yàn)研究的時(shí)間有限，也是影響生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要因素。調(diào)查結(jié)果表明，海南省城區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)的生物學(xué)教師都缺少實(shí)驗(yàn)技能的相關(guān)培訓(xùn)，而鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村中學(xué)比城區(qū)學(xué)校更加缺少合作探究、深入研究教材實(shí)驗(yàn)的氛圍。

三、對(duì)策與建議

1.更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入。各區(qū)域?qū)W校要充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用，從資金投入、實(shí)驗(yàn)器材與多媒體教學(xué)設(shè)備的配置、實(shí)驗(yàn)課的安排等方面給予支持。教師要轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，在實(shí)驗(yàn)課上多給學(xué)生提供主動(dòng)探究、交流互動(dòng)的空間和時(shí)間。教育較發(fā)達(dá)的城區(qū)中學(xué)可以考慮開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)將探究活動(dòng)延伸到課外。教育薄弱的農(nóng)村學(xué)校可以嘗試自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)設(shè)備，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，選擇本地常見的實(shí)驗(yàn)材料來開展實(shí)驗(yàn);還可以引導(dǎo)學(xué)生利用廢舊材料制作環(huán)保模型，降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本。

2.合理規(guī)劃實(shí)驗(yàn)課時(shí)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。生物教師要深入研究教材的“探究與實(shí)踐”活動(dòng)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，合理分配時(shí)間，力爭(zhēng)將理論課與實(shí)驗(yàn)課有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般過程。針對(duì)教材中操作繁雜、耗時(shí)長(zhǎng)、成功率低的實(shí)驗(yàn)，生物老師可以引導(dǎo)學(xué)生組建生物興趣小組優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)條件達(dá)不到、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較高的實(shí)驗(yàn)，可嘗試借助虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)視頻來完成。

另外，農(nóng)村學(xué)校還可以結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣虻刂埔说亻_設(shè)一些生活化、本土化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體會(huì)解決問題的方法，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。例如，農(nóng)村學(xué)?？梢越Y(jié)合當(dāng)?shù)氐姆N植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等，組織學(xué)生學(xué)習(xí)種植、養(yǎng)殖相關(guān)技術(shù);利用生物園組織學(xué)生進(jìn)行作物栽培實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)土質(zhì)改良、人工授粉、果實(shí)貯存等，讓學(xué)生把教材中的理論知識(shí)與實(shí)踐操作相聯(lián)系，做到學(xué)以致用。

3.摒棄單一的教學(xué)評(píng)價(jià)方式，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系。新課標(biāo)提倡采用多元評(píng)價(jià)方式，評(píng)價(jià)方式的選擇應(yīng)考慮評(píng)價(jià)目標(biāo)、評(píng)價(jià)內(nèi)容、評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)際情況，可采用學(xué)生自評(píng)和互評(píng)、小組評(píng)和教師評(píng)相結(jié)合的形式。對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)方式可以嘗試從提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論、交流與評(píng)價(jià)六個(gè)方面設(shè)置具體的指標(biāo)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出客觀的評(píng)價(jià)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)則可以從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握情況、藥品和器材的使用情況、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)分析等方面進(jìn)行綜合考查。在評(píng)價(jià)過程中還要注意將定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)結(jié)合起來，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行全面的綜合評(píng)價(jià)。

4.加大實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)力度，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)員隊(duì)伍建設(shè)。重視生物教師和實(shí)驗(yàn)員的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，提升教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素養(yǎng)。相關(guān)教育培訓(xùn)部門可以利用寒暑假，組織部分高中生物教師和實(shí)驗(yàn)員到海南師范大學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能的短期培訓(xùn);也可以定期組織高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同課異構(gòu)活動(dòng)，為生物教師提供平臺(tái)，交流和探討生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路和方法;還可以邀請(qǐng)外省專家對(duì)海南的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)，或是組織部分教師和實(shí)驗(yàn)員到實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展較好的地區(qū)考察學(xué)習(xí)等。通過這些途徑提高生物教師和實(shí)驗(yàn)員的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)操作能力，使其盡快適應(yīng)新改革對(duì)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。

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（基金項(xiàng)目：本文系海南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“海南省高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查研究”的研究成果，課題編號(hào)：QIH201810104）