普通動物學設計性實驗教學模式初探

摘要：普通動物學是生物類專業的主干課程之一，其實驗教學的時間約占教學總時數的一半，對實驗技能的訓練有著重要作用。開設設計性實驗是實驗教學改革的方向，它有利于培養學生嚴謹的科學態度，增強學生的自主意識和創新意識，提高學生的學習興趣和分析問題、解決問題的能力，是培養高素質創新人才的有效途徑。

關鍵詞：普通動物性；設計性實驗；教學模式

實驗教學相對于理論教學具有直觀性、實踐性、綜合性、設計性和創新性。實驗教學模式對于加強學生的理論學習、綜合學科素養，培養創新型人才起著至關重要的作用。以往傳統的實驗教學都是以驗證性、綜合性實驗為主，而普通動物性實驗往往涉及到生態學、生理學、行為學等多學科知識的靈活運用，驗證性實驗已不能滿足培養學生創新能力的要求。實踐證明，設計性實驗可以使學生變被動為主動，增強學生的學習興趣，為學生提供動腦思考問題、解決問題的機會，是培養學生創造性思維、提高綜合素質的一條有效途徑，也是實驗教學改革的發展方向。

一、驗證性實驗與設計性實驗教學模式的比較

驗證性實驗也稱傳授性實驗，普通動物學實驗大體上是“課前預習、課上演示、按部就班的實驗、實驗報告、教師評閱”這樣的過程。教師和學生都了解實驗內容，學生按照實驗講義給出的實驗操作步驟進行重復驗證，沒有太多的思考空間。這種類型的實驗有利于強化學生基本知識的掌握和解剖機能的訓練，但往往是以教師為中心，結構和生理作用都是已知，不利于啟發學生的思維，束縛了學生的創新意識，常常導致學生產生惰性，實驗時不愿意動手，課后不思考，也不會與自然界的生理生態學現象聯系，實驗報告敷衍甚至抄襲教科書的模式圖，在很大程度上制約了學生主觀能動性的發揮，嚴重影響了學生的主動學習、主動研究、探索和創新精神。

普通動物性設計性實驗是教師先擬出若干個實驗題目，也可學生自擬，然后選擇要做的實驗題目，每組3-5人，小組成員查閱文獻資料，討論并綜合資料，獨立設計實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗儀器、藥品、數據處理、采用的方法、預期實驗結果等詳細實驗方案。教師審閱其合理性和可行性，給予指導和完善，并最終確定實驗方案。學生按所確定的設計方案到實驗室進行實驗，實驗過程中要求學生細心觀察實驗現象并做好記錄，對實驗中出現的一些問題自己動腦思考并加以解決，對發生的一些實驗現象利用所學過的知識進行分析得出實驗結果，并在此基礎上分析討論得出結論。整個實驗內容最后以科研論文的形式呈現，通過師生答辯會形式確定實驗成績。驗證性實驗教學以教師為中心，設計性實驗教學模式是把主動權交給學生，讓學生利用所學過的知識去設計、探索實驗方案。教師由傳授轉變為指導，學生由被動轉變為主動探索創新。普通動物性設計性實驗的實驗內容涉及的知識比較多，需要學生掌生態學、生理學、行為學等一些相關知識。如實驗題目為不同食性魚類腸道消化酶動力學比較研究、不同溫度對草履蟲生長速度的影響研究，這都需要有一定的動物生理學、組織學、生物化學、統計學相關知識。學生為了完成實驗，往往需要利用自己學到的知識獨立思考、分析實驗現象，解決實驗中出現的問題，得出較好的實驗方法和實驗結果。通過這個過程，充分調動學生學習的積極性，使學生克服對課本知識理解的片面化、孤立化，同時也能夠培養學生嚴謹的科學態度、鍛煉動手能力和深入的研究精神。

二、普通動物性設計性實驗教學模式的實施方法

在普通動物學實驗中開設設計性實驗是培養創造性人才的需要，同時也對實驗指導教師提出了更高的要求，以下是筆者教學過程中的一點體會：

首先選題要適當，難度要適中。選題要具有科學性、創造性、可行性和實用性，與實踐聯系密切，涉及多學科知識和多項基本實驗技能，使學生通過實驗把已學過的知識運用到自然界中，將課本知識系統化、實用化，在探索知識過程中產生對知識追求的成就感。學生選定設計性實驗題目后，利用課余時間查閱相關文獻，小組進行討論制定出多種可行性實驗方案，教師對其進行審閱，對無法進行的實驗方案給予修改和調整，在條件允許的情況下鼓勵學生采用多種方法進行實驗。方案確定后，教師在學生進行實驗前應將實驗儀器、藥品以及相關用品準備好。學生按設計的實驗方案到實驗室進行實驗。教師要加強實驗過程的巡視和指導。由于學生知識儲備有限，實驗操作有時不是很規范，可能會出現一些問題，教師應盡可能做到提前發現并及時指導或糾正，以保證學生順利完成實驗。

其次，教師要輔助學生對失敗實驗及操作進行輔導，解決難題。在學生開展實驗過程中，不可避免會發生操作的失誤，遇到失敗的結果，對學生積極性和興趣是一個干擾和打擊，此時需要教師輔助查找原因，排出困難，同時學生對實驗過程中出現的一些實驗現象和疑問要自己動腦思考，并加以解決，最終得出最佳實驗結果。在這個過程中，學生通過多次失敗后獲得成功的喜悅會推動他們的求知欲望，容易對實驗產生更加濃厚的興趣，這種興趣更持久，更穩定。同時，由于教師的引導，他們能夠解決疑難問題，增加了對教師的欽佩和尊敬。

最后，要重視實驗結果的分析、討論和成績評定。設計性實驗完成后，要求學生將實驗內容以科技論文的形式撰寫，其中包括設計方案的理論依據、基本原理、實驗步驟、實驗結果、結果分析以及討論和結論。學生要將來之不易的實驗結果進行統計分析，并參閱相關領域研究成果，綜合已有研究結果與獲得的結果進行比較、分析、討論，提煉出其實驗結果的貢獻，有何新的結果、新的突破或者新的推理等等。以及要寫出實驗過程中遇到的問題和采用何種方法解決問題。同時，寫出實驗的研究展望、收獲和體會。學生完成設計性實驗報告后以小組為單位向全班同學闡述，然后師生就各小組實驗提出一些問題，學生根據自己查閱資料所掌握的知識和實驗過程中的內容進行答辯，最后教師根據每個學生的實驗設計、實驗態度、實驗結果、論文和答辯情況進行綜合評分。

基金項目：本文獲得2010年國家第六批高等學校特色專業建設基金項目（TS12367）資助。

參考文獻：

[1]謝志東，曾小龍.設計性實驗:新課程實驗教學新模式[J].基礎教育，2007(3).

[2]穆松梅，張家生.從設計性實驗看提高實驗教師素質的必要性[J].實驗室研究與探索，2004(4).

（作者簡介：林小植（1980-），男，漢族，廣東揭陽人，博士，韓山師范學院，研究方向:教育研究。）