生物實驗教學中培養學生主體性的實踐研究

陳 勇

1研究背景

教育的基本功能是把人類所創造的文化科學知識或經驗“內化”為個人的精神財富，發展、提高學生的主體性，造就未來社會的行為主體。學生是21世紀的主人，是教學活動的主體，因此教師必須把教學過程本身建構成學生主體性的開發、培養、提高過程。

生物學是一門實驗科學，實驗在生物學的發展中起著重要的作用，它也理應成為主體參與、主體性得到體現和發展的重要陣地。但在原有的生物實驗教學中，教師往往是實驗的主體，是整個實驗的“設計者”和“操縱者”。而學生是實驗的客體，學生做實驗時偏重于機械記憶、淺層理解、模仿操作，被動地接受教師的知識傳授。實驗模式基本遵循于“教師講解或演示——學生演練”，實驗的目的很多是為了驗證。

如在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中，通常都是教師事先準備好實驗的材料用具，講解目的要求、方法步驟或演示實驗，學生按教師安排好的步驟做實驗并觀察實驗結果是否正確，教師最后總結。

在“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗中，洋蔥的培養和鹽酸、龍膽紫的配備都由教師完成，甚至有時洋蔥根尖的解離也由教師替代，原因是“有時時間不夠，有時學生做效果不好”。

學生沒有選擇實驗形式、實驗內容的機會，學生的主體活動只停留于表面，其主體性也得不到體現。為了讓學生真正成為生物實驗教學的主體，參與生物實驗教學，在生物實驗教學中，筆者進行了以下嘗試。

2生物實驗教學中培養學生主體性的嘗試

2.1讓學生成為實驗設計師

生物學實驗設計是生物實驗教學的核心，它貫穿于實驗教學的全過程。實驗設計的好壞，并不僅僅影響實驗的成敗，更會影響學生的綜合能力，如收集和處理信息的能力、觀察和分析實驗現象的能力、操作和控制實驗步驟的能力、創造性改進實驗的能力以及科學思維的能力和習慣等。

現代教育要以學生為主體，目的是綜合提高學生各方面的素質。在實驗教學中，學生應成為實驗的總設計師，從實驗設計到最后的實驗評價都應體現“一切為了學生的發展”的思想。實驗設計，應體現時代性，即以現代教育理論為依據，以現代科學理論為指導。從實驗準備、實驗形式的確定、實驗操作的分工到實驗評價都應體現學生的主體性，都應以提高學生的綜合素質為目的，為學生的終身發展打基礎。實驗設計過程中，教師僅僅是指導者，學生是能動的參與者。讓學生成為實驗設計師有利于全體學生積極參與，有利于團隊精神培養，有利于學生思維能力和創造性能力的培養，有利于師生情感的交流，智力和非智力因素的開發。

2.2讓學生參與實驗準備

很多時候，實驗準備不僅是實驗的起始，更是整個實驗的物質基礎，它不僅直接影響實驗活動開展的效果，更體現了教學活動中的現代教育觀和學生觀。

生物實驗教學中，教師要變“你不想做，我要你做”為“學生自己想做”。學生不想做的，決不勉強；學生想做的，從時間、空間、實驗設備上大力支持。原來由教師準備好實驗材料、配好實驗試劑、安排好實驗步驟等全部改為由學生自己解決，在實驗準備中發揮學生的主觀能動性，體現他們的主體價值。

如在“觀察植物細胞的有絲分裂”中，教師要求學生自己配制鹽酸、染色劑，自己培養洋蔥根尖；在“葉綠體中色素的提取和分離”中，讓學生自己尋找提取色素的葉片，自己配置層析液，自己制作毛細吸管和濾紙條。在學生自己準備實驗過程中，教師還應讓學生思考為什么要用這些材料和藥品，有沒有其他替代品取得的效果比教材上提供的實驗效果更好等。

學生參與實驗準備，不僅全面了解了實驗過程和各種材料用具的用途，而且也激發了學生的學習熱情，培養了學生學習的興趣。更可貴的是，學生在實驗準備過程中，經常會碰到問題，他們會想辦法解決問題，甚至有時會靈感突現，培養了學生的創造能力。

2.3讓學生體驗多種多樣的實驗形式

教學形式是為教學內容服務的，而最終的目的是為了達成教學目標。實驗形式的多樣性，既可以培養學生的發散性思維能力和創造能力，又可以調動學生積極性，體現實驗教學中學生的主體地位。

2000年3月頒布的生物新課程標準，必修課的實驗由5項增加為19項，選修課的實驗共6項，全部是新增加的。從實驗的類型看，既有驗證性實驗(如觀察細胞的有絲分裂等)，又有探索性實驗(如酶的高效性和專一性等)，有些實驗既可以是探索性實驗，又可以是驗證性實驗(如植物細胞的質壁分離與復原等)；既有訓練基本技能的實驗(如高倍鏡的使用和觀察葉綠體的裝片)，又有幫助學生學習科學研究的一般方法、發展科學探究技能的實驗(如植物向性運動的實驗設計和觀察等)；既有定性分析實驗(如生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定等)，又有定量分析實驗(如幾種果蔬中VC含量的測定)。這些實驗應全部向學生開放，由學生自主選擇實驗的類型、實驗的形式、實驗的方法，甚至還可讓學生參與教師的演示實驗的準備、演示、解釋。無論是哪個實驗、哪種實驗形式，都有其獨特的功能，都可培養學生的主體性。實驗形式的多樣性，也給了學生選擇的可能、發展的可能。

2.4讓學生的實驗操作既分工又合作

實驗操作分工明確體現了“面向一切學生，發展一切學生”的教育思想，使每個學生都有“地位”、都有職責、都有提高和發展。實驗合作既發揮了學生集體的聰明才智，又有利于團隊精神的培養。

傳統實驗教學單純采取分組制，由教師指定小組成員，小組成員間沒有明確的分工，結果造成有些實驗成了學生專人“表演”，很多學生尤其是動手能力較弱者成為“旁觀者”，或造成有些事情沒人管、沒人肯做的局面。這樣既不利于學生實驗能力的提高、創造力的培養，也無益于團隊精神的形成。在實驗中，變教師分組為學生自由組合，小組分工不明確為小組成員按自己特長自定實驗任務，教師協調。

如在“觀察植物細胞的質壁分離和復原”的實驗中，學生兩人自成一組，購買洋蔥、配置蔗糖溶液共同完成，具體操作時，一人觀察，一人記錄，再對調進行。分工中，教師同時要強調合作，一項成功的實驗靠大家精誠合作。分工合作使每個學生不僅能得到實驗的訓練，有利于實驗能力的培養，而且有利于激發學生的學習能動性，有利于創造力的培養。

2.5讓學生的實驗內容系列化

把有內在聯系的生物實驗組合成幾個系列，不僅節省了實驗的人力、物力，最主要的是讓學生對所學知識有一個系統了解，有助于發散性思維能力的培養，同時也給了學生一個發揮主體性的“舞臺”。

生物實驗教學作為生物教學的一塊重要內容，它對整個生物教學起到促進和補充作用，生物實驗的安排也往往與課堂知識聯系起來，課上到哪里，跟上課內容有關的實驗也安排到哪里，實驗間沒有彼此聯系。

如高中生物實驗一“觀察植物細胞的有絲分裂”安排在第一章第三節“細胞的分裂”后，實驗二“觀察植物細胞的質壁分離和復原”安排在第二章第二節

“水分代謝”后，實驗三“觀察根對礦質元素離子的交換吸附現象”安排在“礦質代謝”后。這三個實驗用到的實驗材料都是洋蔥，能否找到它們的結合點，甚至能否教師自己拓展幾個實驗。如可引導學生按照洋蔥的使用順序來安排實驗，也可在前面加上“洋蔥根尖的觀察”這一內容。這樣既讓學生對生物實驗有一個系統了解，在選擇和組合中，也激發了學生的創造熱情，培養了學生的主體性。

2.6對學生的實驗進行形成性評價

實驗評價是對整個實驗的反饋，它的準確性、公平性如何，不僅影響學生實驗的積極性、創造的熱情，而且也反映了學生的主體性。在生物實驗評價時，應重過程、重體驗，講點藝術。

研究性學習作為一種全新的課程形態，現已融入生物實驗教學，也將給生物實驗教學帶來“革命”。它重過程，非純粹追求結果，重體驗，非純粹追求理性認識。教師在對生物實驗進行評價時也要這樣。教師要改變以往生物實驗的評價方法，僅以實驗結果是否正確，甚至試卷上的實驗題目能否正確回答作為評價的標準。這樣導致的后果是學生只重結果不重過程，只知死記硬背實驗現象，而不會進行深層次的研究探討，學生的創造性得到了抑制，學生的主體性得不到發揮。為此，教師要制定出相應的評價機制，根據學生的實驗設計、實驗態度、實驗準備、實驗操作、實驗結果等給予綜合評價，每項內容給一個適當的權重。如實驗設計的新穎性、創造性；實驗態度是否認真、積極；實驗準備是否充分、合理；實驗操作、實驗記錄是否規范、正確；實驗結果是否正確、解釋是否合理等。評價時，教師力求找到每位學生特別是學習成績不是很好的同學的每個地方的閃光點，給每位學生成功的體驗。對未完成和失敗的實驗也要進行鼓勵、肯定，再引導學生找出實驗改進的地方。特別是對實驗獨到之處要大力宣揚，讓每位學生的聰明才智都得到發揮，每位學生都有收獲、都有提高，每位學生的主體地位都得到體現。

3對生物實驗教學中培養學生主體性實踐的反思

3.1更新教師觀念

在生物實驗教學中，學生是主體，學生掌握學習的自主權。“教師的職責已經越來越少的傳授知識，而越來越多是激勵思考；除了他們的正式職能以外，他將越來越成為一位顧問、一位交換意見的參加者、一位幫助發現矛盾論點而不是拿出現存真理的人。”所以教師一定要放下“師道尊嚴”，放手給學生一次鍛煉能力、體現自我的機會，相信學生有能力自己完成實驗，相信學生也有能力面對實驗的成功和失敗。教師觀念的正確與否、教師本身素質的高低直接影響著學生主體性的發揮。

3.2做好學生引導

學生是學習的主體，但由于學生知識和能力的欠缺，同時教師的主導作用也必不可少。教師要為學生創造最適宜發揮學生主體作用的學習條件，并在方法層次上指導學生掌握知識的內容及內在聯系。無論從實驗設計、實驗準備還是實驗操作都需要教師的及時引導，發現錯誤時需要教師的及時指正。另外，教師還要引導學生客觀評價自己的實驗，特別是沒有成功的實驗，一定要引導學生好好總結，這是難得的財富，但同時在引導學生時，教師也要注意度的把握，引導時不要把自己的意圖流露給學生，更不要把自己的意志強加于學生，不要學生一有“情況”，就迫不及待地進行引導。

3.3改進教學方法

從教學論角度看，學生是一個獨立吸收知識、對教師提供的信息有最終否決權的、有自己的價值觀念的自主系統。所以教師教學方法的好壞直接影響學生的學習能力。在生物實驗教學中教師要改變“滿堂灌”為學生自己“滿堂想”，改變“教會學生做實驗”為學生自己“學會做實驗”。教師在教學方法上，要讓學生多提問、多討論、多思考、多發現和解決問題。在實驗過程中，對學生出現的許許多多的“奇思怪想”都應充分給予支持和贊賞。同時教師也應一絲不茍地教會學生各種實驗常規，這是實驗的前提和基礎。

3.4發揮媒體作用

隨著科技飛速發展，各種教學媒體已廣泛進入教學，包括在生物實驗教學中。各種媒體在生物實驗中的應用，既方便了教師和學生，也使許多實驗的難度降低，使有些難觀察的實驗得以再現，使有些本不可能做的實驗變成了可能。但媒體畢竟只是一種工具，它不能替代教師，更不能替代作為主體的學生。如不能用電腦模擬實驗來替代學生實驗，實驗課件制作時應體現學生的思想，甚至由學生來完成，而不能主體錯位，忽略學生是學習的主體。媒體應該為發揮學生的主體性，培養思維能力、創新能力服務。