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王艺璇,张凤姝
（泉州师范学院 化学与生命科学学院,福建 泉州 362000）
摘 要：生物学是一门以实验为基础的科学,倡导以观察、调查和实验为主的探究性学习.实验是生物教学的基础,是探究性学习的主要内容,它既是过程又是方法.中学生物实验教学的现状主要存在探究性实验有一定难度、教师和学校的重视程度不高、教师对学生实验的评价有待完善等问题,本文提出了相关的策略供教育者参考.
关键词：生物实验教学；现状分析；策略
中图分类号：G642.423文献标识码：A文章编号：1673-260X（2013）07-0236-03
生物科学是一门以实验为基础的自然科学.它对于培养学生实验能力、创新能力、科学探究的能力有着重要的意义.可以说,实验是生物学科发展前进的动力.学生在实验中获得能力和思维的发展是相当重要的.在一些发达国家,如美国、英国、新西兰,实验是教学的重中之中,特别对于自然学科来说,实验是理解和掌握知识,探索获取新知的基础,是自然学科发展的最根本的途径,而且是中学课程的重要组成部分.
著名科学家、诺贝尔奖获得者李政道教授指出：“实验无论怎样强调都不过分.”[1]长期以来,中学生物实验教学质量不高一直困扰着教育工作者,可以说影响实验教学质量的因素有很多.如教师本身的素质,教师本身重视的程度,实验室及实验仪器设备的配备,实验材料等硬件设施的完善与否.当然也有人认为这是因为考试不考而造成的.
1.中学生物实验教学存在的主要问题
根据实验对象、实验水平、实验层次、实验手段等方面,实验教学划分为很多类型,如实验室实验、自然实验,定性实验、定量实验等,其中从生物实验教学形式方面可分为演示实验、学生实验和课外实验.[2]实验形式的多样性是为了满足不同实验性质的需要.
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1.1 多选择教师演示实验和媒体演示实验代替学生实验
随着多媒体技术在教学中的运用越来越普及,许多教师为了节省时间,多采用媒体演示的方式向学生展示实验的过程.但演示实验始终代替不了学生动手实验.在新课程标准中,对学生的动手能力的培养是有明确的要求的,但是由于高考中并不考查学生的实验操作能力,所以教师往往忽略了实验操作能力的重要性.教师的这些陈旧观念造成了实验课通常用演示的方式来进行,学生更多的是通过实验演示来背实验,而不是真正参与到实验中去,实验课也失去了其原本的价值.[3]通过调查发现,有48%的学生“喜欢用实验的方法来解决生命生活中的问题”,有39%的学生认为可接受这样的方式.对于“你是否喜欢生物实验课”,有78%的学生表示喜欢并乐于参与课外的实验活动.也就是说大部分的学生非常希望教师可以补充更多的课外生物实验.兴趣是最好的老师,由此可知,学生通过动手操作实验的实践来获得新知,如果做得好,可以达到事半功倍的效果.
1.2 学校和教师的重视程度不高
实验室的配备和设备的完善与否在一定程度上体现了学校的重视程度.很多学校实验室的配备是不足的,虽然有专门的生物实验室,但是专职生物实验员的配备不足,在调查中发现只有35%的学校做到.在对教师的调查中了解到实验材料与仪器的配备充足的只有15％,将近一半的教师认为不足,特别是现代化生物实验设备的配备更缺乏.一方面,由于国家和地方政府,以及有些学校对的增长,,生物实验室建设收到了良好的效果：另一方面由于专职的实验员配备不足、实验材料和仪器短缺使得生物实验教学的有效实施存在很大的困难.学校更加重视的是成绩的提高,而往往忽略了学生能力的培养.这是大部分学校的通病.
另外,生物实验课的开出率和实验室的开放率不高,尚未达到80%.教材要求操作的实验中,由学生独立完成的实验占总数的百分率也示达到80%.总体上的低实验开出率和低实验完成率不利于学生科学素养的培养和实验技能的提高.
1.3 探究性实验实施存在一定的难度
实施新课程后生物学教师对实验的认识已经改变,大多数老师都能意识到生物实验教学在生物教学中的重要地位,但在实验教学中,对于探究性实验的实施仍存在一定的分歧,也表明,教师观念的转变是一个长期的过程.在中学生物教材中,出现了很多探究式的实验内容,这些内容的设计意在让学生掌握探究的方法和培养探究的思维,体现了新课标’倡导探究性学习”的基本理念.探究实验对教师的教学观念,教学能力,专业水平,知识结构等诸多方面提出了更高的要求.探究实验的设计和思路的引导,显得尤为重要.很多教师往往觉得这项任务很难很好的完成.另一方面,探究实验对学生本身的素质也有一定的要求,这也是教师放弃让学生进行探究实验的一个重要的原因.所以很多探究实验并没有真正的实施,只是纸上谈兵罢了.
1.4 实验教学设计的合理性和有效性不容易满足
实验教学的成功与否,很大部分取决于教师的设计.教师要考虑周全,正确有效的引导学生完成实验.如果设计得不合理,很有可能学生只是重复性或者执行性的实施,对其能力的发展并没有什么好处.这样,学生很快就会忘记操作方法,对实验的原理也不能正确理解和记忆,实验教学的有效性根本得不到满足.如果实验存在困难,还有可能造成部分学生浑水摸鱼、滥竽充数.实验课在实验室进行,学生本身的集中力就会比较分散,不像在教室的课堂上遵守纪律,可能造成学生相互聊天或者自己随便操作和摆弄的现象.
1.5 教师对学生的实验评价有待完善
新课改前后在实际教学中教师对实验的评价方式改进还不够大,评价方向仍侧重于结果而忽视实验过程和学生的操作技能训练考核,较难促进学生科学能力的发展,这说明还没有彻底转变教师的观念.评价方法仍然比较单一,主要形式仍然是实验操作考试,忽略了对学生的操作技能和能力进行评价.教师只对照标准答案给学生打分.《标准》的出台,课程教育的改革,新教材的出版,对中学生物学的教学提出了挑战,特别是实验教学.[4]
2.策略与实施
2.1 中学生物实验应根据实验性质采取不同的方法
根据实验内容的不同,教师可以安排不同的实验方式.但学生完全可以胜任的实验,应尽量让学生动手去完成或者进行探究.特别是探究性实验,教师的引导至关重要,要选择一些有一定价值,并且符合初中学生心理认知水平和能力的问题进行初步的探究,这样才能让学生真正体验到探究的过程,学生才能了解生物实验过程中各种条件的控制,各种现象的观察,各种数据的记录与处理等等,培养学生的动手能力、科学态度.而这些内容必须通过生物实验课程才能实现.[5]比如在“观察蚯蚓"的实验中,教师要根据学生对蚯蚓的认识程度不同的特点,首先第一步要从学生现有的感性认识出发,将一些小问题书写在黑板上,如：(1)你知道在什么地方能找的蚯蚓吗?蚯蚓生活的环境是什么样的?它为什么喜欢生活在那样的环境里?（2）在实验中,怎么才能让蚯蚓不受到伤害?（3）你知道蚯蚓平时吃的是什么东西吗?（4）你知道蚯蚓平常的活动规律是什么吗?通过以上这些小问题,调动初中学生的积极性.同时,根据分组,让每个小组成员都进行讨论,让学生之间彼此交流和辩论,教师在旁边进行引导,可以播放一些蚯蚓平时生活状态的资料片,去验证学生的讨论,纠正一些学生认识的偏差,这样就可以让学生在轻松愉快的实验教学中,掌握科学知识和探究能力.这对于学生平时没有发现的问题来说,他们探究学习的兴趣也会被激发出来.[6]
1.2 加大对实验的投入力度,提高实验室的开放率
中学生物课程中有很多内容可以通过学生自主设计实验来验证和进行探索,在这一过程中,无论是实验设计、实验准备还是实验操作,都可以由学生自己一个人动手完成,这对培养学生的创新能力、动手能力具有重要作用和意义.[7]但这些属于课程目标之外的内容,是在课后学生自己去完成的,这就要求必须开放实验室,才能保证学生对实验环境、仪器、材料等的需求,在实验材料方面学校要加大投入力度,同时也要配备足够的实验员和管理员.通过调查发现,生物实验室闲置的情况十分普遍,对实验室资源造成了很大的浪费.通过开放实验室,使实验室的利用率增加,让学生有更多的机会进行生物实验,提高学生的实验兴趣和爱好,提高学生的创新能力和实际动手能力.提高实验室使用率可以根据学校的具体情况进行,一是学校可以配备专门的管理人员对做实验的学生进行管理,如果数量过大,也可以安排教师或学生进行协助管理.学生使用实验室要首先提出申请,填写申请表,管理人员审核后做好登记并给予安排.二是可以对参加实验的学生进行分组,任命一名组长,由其负责小组的实验纪律,实验仪器设备和材料的使用情况等.[8]三是可以让学生自己采集或准备是材料,从而避免实验材料不足的问题.四是要合理安排实验教学时间,保证合理利用开放实验室,使学生的课余和课外时间得到充分的利用.
2.3 教师进行探究实验教学的进修和提高自身专业素养
实验教学的形式要从教师演示实验向学生实验进行转变,由验证实验向探究性实验进行转变.这就要求教师要不断提高自身的素质和学习如何进行探究性实验教学的学习.有些教师认为,新课程改革生物实验教学,倡导探究性实验,重视探究实验的重要性,可以很好地发挥学生的主体作用,和发展学生的能力.但由于学校的管理制度,教师的教学理念,升学的压力,评估方法的滞后等,导致我国初中生物实验教学情况还比较落后,初中生物实验教学存在的问题会严重影响到生物教学整体发展水平的发挥.[9]
2.4 信息技术的正确使用与科学应用
多媒体技术可以使用,但要选对方法.它可以辅助的形式出现,但不能作为所有实验的通用方式.例如在观察“蚂蚁的运动器官和步伐”实验中,根据教材的安排,实验时间是在初冬,冬季要想在泉州找到这么多数量的蚂蚁来进行实验有一定的难度.这就要提前做好准备,在蚂蚁活动频繁的前几个月,就可以组织学生到公园和广场绿地等蚂蚁比较多的地方去,把提前准备好的食物放在蚂蚁比较多的地方,让学校仔细观察蚂蚁的运动器官和行进步伐,而且要把蚂蚁的运动过程拍摄下来,等到实验教学时,通过多媒体技术进行播放,让学生进行观察,交流和讨论,这样就解决了实验材料不足的难题,学生可以不受时间和空间的制约,随时进行观察和记录.还可以将多媒体课件做得精美一点,强化学生的理解和记忆效果.通过这个实验,还可以让学生了解到蚂蚁喜欢什么样的食物,提高了教学的有效性.此外多媒体教学技术还可用于动植物组织器官的观察,比如在茎的输导功能实验中,可以利用红墨水把冬青茎进行染色,然后把它的横切面和纵切面放在实验展示台上进行放大,学生就能很容易观察到茎的输导功能,从而提高了实验教学的有效性.
2.5 视频摄像头在生物实验教学中推广的设想
有很多学校开始在课堂上引进“清华同方”等课堂计算机辅助教学设备,教师可以通过系统的统计了解达到学生的反应和答题情况,了解学生的把握住学生的难点从而突破.而这种想法转换成实验教学,每位学生的操作位置上都有一个摄像头和视频呢,学生可以从视频莉看到教师的操作细节[10],而当学生操作时,教师可以随机的挑选摄像头观察到学生的举动.一方面方便教师了解学生的操作和活动,另一方面可以作为一种对学生的课堂的监督工具,同时也利于教师课后对学生的实验操作的评价.
2.6 实现评价重心的转移,从注重结果变为重视过程评价
与传统教学相比,新课程提出了新的评价理念,在《纲要》里明确提出了评价的宗旨是：“改革评价过分强调甄别与选拔的功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能”,“建立促进学生全面发展的评价体系,评价不仅要关心学生的学业成绩,而且要发现和发展学生多方面的潜能,了解学生发展中的需求,帮助学生认识自我,建立自信.发挥评价的教育功能,促使学生在原有水平上的发展.”[11]学生有没有获得进步,有没有获得发展是衡量教学效果的有效依据.在实际操作过程中,可采用定性和定量评价相结合,过程评价和结果评价相结合的综合评价方法.要明确的是,必须由重视结果向重视过程进行转变.一方面要加强对教师和学生平时在实验教学中的表现进行评价.主要评价内容为学生的实验态度、实验能力和实验技能等进行评价.另外,要通过考试的方式对学生的实验进行考评.要确定实验评估的指标体系,由教师对其作出评价.有的教师提出,可以根据实验课的课时和对学生发展的重要程度,把实验课总分定为25分,教师评价、小组评价、自我评价分别为5分.每节课一打分,期末可以取平均值.期末的实验考试和实验设计分别为5分.根据这五个方面的评价,对学生进行综合评价.
中学生物实验教学是中学生物教学的重要内容之一,它对学生能力的发展起着至关重要的作用.中学生物实验有效教学的研究,对于改变我国传统教学造成的低效现状具有重大的意义,有效性的实施需要教育工作者给予重视,对传统的教学方法进行有效的改革,提高教学效果,提高有效性,学生能提高学习能力和解决实际问题的能力,获得进一步的发展,提高个人素质,提升科学素养和培养创新意识,从而适应现代知识经济时代对创新型人才的需求.
参考文献：
〔1〕罗元东,刘静.实验教学与人才培养[J].沧州师范专科学校学报2001（01）：92.
〔2〕刘毓森,张昕,张富国.生物学实验论[M].广西教育出版社,2001.23.
〔3〕欧阳俊丽,生物实验教学中存在的问题及对策[J].学科建设,2011（12）.
〔4〕范曾丽,杜长忠等.新课程标准下中学生物实验教学评价方案初探[J].西华师范大学学报,2008（4）:437.
〔5〕马振华．学生应该重视生物课外实验．辽宁教育行政学院学报,2007（08）：146.
〔6〕许桂芬．要重视中学生物课外实验的教学[N]．博尔塔拉报,2008.
〔7〕王富友．生物课外实验在教学中的重要性[J]．贵州教育,2008（02）：45.
〔8〕黄胜秀．简论实验在生物教学中的重要性[J]．考试周刊,2008（27）：185.
〔9〕刘妍．新课程理念下有效教学的理性思考[J]．现代教育科学,2009（02）：56-58.
〔10〕赵进,陈士元.视频摄像头在生物实验教学中的应用[J]．中国现代教育装备,2012（10）：27.
〔11〕沈宾．重视生物课外实验提升学生能力[J]．中学生物学,2009（03）：26.
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