中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討

陳曉清　蘇育才

二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是指教師在保證傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)體系和基本技能培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)學(xué)生在初次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行第二次探索實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式[1]。二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施，對(duì)于克服當(dāng)前中學(xué)生物驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維與探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)制約因素多、開(kāi)課率低的弊端具有極其重要的意義。

一、中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)

初次實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生物傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或探究性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目的是幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的基本原理，掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能，加深對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)[2]，鼓勵(lì)學(xué)生在認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能提出有研究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，為第二次實(shí)驗(yàn)埋下伏筆。第二次實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)生突破生物教材的桎梏，對(duì)提出的問(wèn)題創(chuàng)造性分解與整合，借助科學(xué)思維和科學(xué)方法主動(dòng)探究，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新的精神和解決問(wèn)題的能力。

二、中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的操作程序

1.初次實(shí)驗(yàn)

教師講解生物實(shí)驗(yàn)的基本原理和目的，學(xué)生按照教材既定的步驟完成初次實(shí)驗(yàn)，或者是根據(jù)教材提供的背景知識(shí)推斷出比較合理的解釋，然后按照教材現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行操作驗(yàn)證。

2.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

教師組織學(xué)生交流討論，以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為出發(fā)點(diǎn)，誘發(fā)學(xué)生繼續(xù)“探疑”的動(dòng)機(jī)，并敢于發(fā)表自己的獨(dú)特見(jiàn)解。學(xué)生從觀察現(xiàn)象產(chǎn)生疑問(wèn)、提出問(wèn)題梳理問(wèn)題到提煉出有研究?jī)r(jià)值的新問(wèn)題，為第二次實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。

3.設(shè)計(jì)方案

學(xué)生圍繞著問(wèn)題，從多角度多層次構(gòu)思思路，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果作出某些預(yù)測(cè)，合作探討解決問(wèn)題的方法及途徑，并從中篩選出較為合理可行的實(shí)驗(yàn)方案。教師要指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)材料及用具的選擇、實(shí)驗(yàn)變量的控制、對(duì)照組的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)程序安排、記錄表格的設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)進(jìn)行整體細(xì)致的考慮，力求方法合理、器材簡(jiǎn)單、步驟簡(jiǎn)短、現(xiàn)象明顯、分工明確、合作有序。

4.實(shí)施探究

學(xué)生按照重新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案開(kāi)展探究活動(dòng)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師巡視指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)改正或適當(dāng)點(diǎn)撥。

5.分析總結(jié)

學(xué)生分析討論各自的實(shí)驗(yàn)情況，確定收集的實(shí)驗(yàn)信息是否支持先前的假設(shè)，運(yùn)用邏輯推理對(duì)結(jié)果做出判斷，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。教師要督促學(xué)生在自評(píng)和互評(píng)的基礎(chǔ)上積極反思，正視失誤，及時(shí)調(diào)整，進(jìn)而提升學(xué)生自我認(rèn)知、自我內(nèi)省的能力。

三、中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的教學(xué)策略

1.注重基本技能的訓(xùn)練

積極的練習(xí)是形成生物實(shí)驗(yàn)基本技能的有效手段。第一，教師盡可能為學(xué)生創(chuàng)造更多獨(dú)立操作的鍛煉機(jī)會(huì)，尤其是針對(duì)某些實(shí)驗(yàn)動(dòng)作要領(lǐng)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要詳細(xì)講解并結(jié)合規(guī)范的演示，及時(shí)糾正學(xué)生錯(cuò)誤操作，幫助學(xué)生逐漸掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作技能。第二，教師在激發(fā)學(xué)生觀察興趣的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)嘗試，反復(fù)訓(xùn)練，養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣。那些稍縱即逝的生物現(xiàn)象、偶然出現(xiàn)的現(xiàn)象、由量變到質(zhì)變所顯示出來(lái)的現(xiàn)象都是訓(xùn)練學(xué)生觀察技能的好時(shí)機(jī)。

2.培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)

心理學(xué)研究表明，學(xué)生如果沒(méi)有質(zhì)疑的習(xí)慣和思維，不重視問(wèn)題意識(shí)的形成，就不可能在實(shí)驗(yàn)中敏銳地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出新見(jiàn)解，創(chuàng)新思維就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題是二次實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，又以初步解決問(wèn)題并拓展延伸新的問(wèn)題為歸宿，可以說(shuō)，問(wèn)題自始至終貫穿在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。因此，教師應(yīng)努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的生物問(wèn)題情境，以疑問(wèn)、矛盾為思維的“催化劑”，喚起學(xué)生思維的能動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識(shí)情境之間的沖突，激起探究欲望。

3.創(chuàng)新方法的指導(dǎo)

目前中學(xué)生物教材中并沒(méi)有現(xiàn)成的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)與案例可供借鑒，教師要指導(dǎo)學(xué)生了解探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容、必須遵循的原則和一般程序等，讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何提出問(wèn)題、作出假設(shè)、預(yù)測(cè)結(jié)果；適當(dāng)?shù)貫閷W(xué)生的探究提供線索，避免走不必要的彎路；教會(huì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)的正確與否，并在探究過(guò)程中不斷修正與完善實(shí)驗(yàn)方案。

4.有效的組織策略

二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)要突出學(xué)生的主體地位，但教師主導(dǎo)作用也不容忽視。第一，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題階段。教師盡量營(yíng)造輕松自由的學(xué)習(xí)氛圍，設(shè)置有指向性的問(wèn)題情境，誘導(dǎo)學(xué)生捕捉與教材相沖突的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激起學(xué)生發(fā)散性思維的連鎖反應(yīng)，選擇適合探究的問(wèn)題。第二，提出假設(shè)階段。教師要巧妙地利用學(xué)生認(rèn)知沖突，通過(guò)師生、生生互動(dòng)討論，鼓勵(lì)學(xué)生沖破定性思維的束縛，拓展想象空間，提煉出獨(dú)特見(jiàn)解。第三，實(shí)施探究階段。教師努力創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)的外部條件，而具體如何設(shè)計(jì)則放手讓學(xué)生摸索，不可越俎代庖；但當(dāng)學(xué)生的探究陷入困境時(shí)，教師要提供新的信息或建議，協(xié)助學(xué)生排除障礙，保證探究順利進(jìn)行。第四，評(píng)價(jià)反思階段。組織學(xué)生針對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所體現(xiàn)出來(lái)的批判性思維及創(chuàng)新意識(shí)進(jìn)行客觀而全面的評(píng)價(jià)；教師可以就反思的內(nèi)容、方法提供思路，引導(dǎo)學(xué)生冷靜而辯證地反思自己的成敗得失，尋求今后努力的方向。

四、中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)現(xiàn)條件

1.對(duì)教師的要求

（1）樹(shù)立現(xiàn)代化的教育思想

第一，掌握先進(jìn)的教育理念。教師要認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)教育具有鮮明的前瞻性、生命性和社會(huì)性，是為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)與適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展需要奠定基礎(chǔ)。第二，接受理性的師生觀。學(xué)生是具有自我個(gè)性的、有發(fā)展?jié)摿Φ膫€(gè)體，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、合作者和組織者。第三，構(gòu)建新的教學(xué)觀。教學(xué)不僅僅強(qiáng)調(diào)師生對(duì)課程文本做出創(chuàng)造性地解讀，更注重學(xué)生親身體驗(yàn)知識(shí)生成的過(guò)程，因此教師要引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用好教材，超越教材，建構(gòu)知識(shí)體系。

（2）專業(yè)素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展

第一，繼續(xù)學(xué)習(xí)。教師要有儲(chǔ)備豐富而深厚知識(shí)底蘊(yùn)的強(qiáng)烈愿望和理想，堅(jiān)持不懈地加強(qiáng)學(xué)習(xí)，加快更新本學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，活化教育科學(xué)知識(shí)，更加熟練地掌握實(shí)驗(yàn)技能，提高多層面、多元化的知識(shí)素養(yǎng)。第二，發(fā)展能力。教師要能夠從更廣闊的視野駕馭課堂，力求使教學(xué)過(guò)程進(jìn)入到“科學(xué)與藝術(shù)”結(jié)合的完美境界；教師要能夠敏銳地捕捉到學(xué)生思維撞擊迸發(fā)的火花，鼓勵(lì)學(xué)生的質(zhì)疑精神和求異思維；教師應(yīng)在行動(dòng)中進(jìn)行教育研究，成為教育理論的“開(kāi)發(fā)者”和“應(yīng)用者”。

2.對(duì)學(xué)生的要求

（1）敏銳的觀察力

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下學(xué)會(huì)目的明確、主次分明、細(xì)致入微地觀察，能以生物學(xué)科專業(yè)語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，揭示現(xiàn)象與本質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，推測(cè)、想象事物發(fā)展變化的趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)觀察與科學(xué)思維的統(tǒng)一。

（2）強(qiáng)烈的問(wèn)題意識(shí)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生勤于思考，敢于聯(lián)系、猜測(cè)，總會(huì)產(chǎn)生許多疑問(wèn)，甚至是于無(wú)疑處生疑。例如，能不能改變實(shí)驗(yàn)性質(zhì)？能不能添加新的實(shí)驗(yàn)裝置以排除干擾？能不能改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法、簡(jiǎn)化步驟？還有更合適的實(shí)驗(yàn)材料嗎？等等。觀察——生疑是科學(xué)思維的開(kāi)端，解疑——?jiǎng)?chuàng)新是科學(xué)思維的動(dòng)力，問(wèn)題意識(shí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的載體。

（3）善于合作交流

小組合作學(xué)習(xí)，要求成員之間在協(xié)調(diào)攻關(guān)、資源共享的同時(shí)，能夠明確分工，以組間競(jìng)爭(zhēng)促進(jìn)組內(nèi)合作；每個(gè)學(xué)生都能主動(dòng)參與討論，清晰、簡(jiǎn)潔地表達(dá)觀點(diǎn)，虛心接受同學(xué)的評(píng)價(jià)，匯集經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)；既張揚(yáng)個(gè)性，堅(jiān)持獨(dú)立的思維，又能夠保持團(tuán)隊(duì)溝通順暢，凝聚集體共識(shí)，共同進(jìn)步。

（4）良好的個(gè)性品質(zhì)

普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)要“促進(jìn)每個(gè)學(xué)生全面而有個(gè)性的發(fā)展”，良好的個(gè)性品質(zhì)是造就創(chuàng)新人才的必要條件。創(chuàng)造性學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備濃厚的學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)烈的求知欲、鍥而不舍的意志力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)[3]。惟其如此，才能克服惰性思維，誘發(fā)自主創(chuàng)新精神，勇于探索。

3.對(duì)教學(xué)條件的要求

（1）生物實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

第一，除常規(guī)生物教學(xué)所需要的儀器、藥品以外，應(yīng)補(bǔ)充一些與生活聯(lián)系比較緊密的設(shè)備及試劑；第二，生物實(shí)驗(yàn)室的布局應(yīng)有利于學(xué)生開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)和其他實(shí)踐活動(dòng)；第三，增加生物實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的次數(shù)，延長(zhǎng)開(kāi)放的時(shí)間；第四，生物實(shí)驗(yàn)室應(yīng)盡量配置多媒體設(shè)備，如投影儀、視頻展示臺(tái)等。

（2）生物教學(xué)資源的完善

第一，盡可能多訂購(gòu)一些生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件、音像資料、專業(yè)期刊及圖書(shū)、報(bào)紙等，讓學(xué)生了解生物科學(xué)的最新進(jìn)展，拓展科學(xué)視野。第二，準(zhǔn)備典型的生物實(shí)驗(yàn)材料，包括足夠數(shù)量和多種類型的實(shí)物、標(biāo)本或圖片資料等，以供學(xué)生選擇、對(duì)比、分析。

（3）課時(shí)安排

以兩節(jié)課連排為宜，讓學(xué)生有比較充裕的時(shí)間討論、思考、探究。

五、中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的評(píng)價(jià)

1.中學(xué)生物二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)

（1）重視基礎(chǔ)教學(xué)

初次實(shí)驗(yàn)立足于生物教材，重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)，而第二次實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題是從第一次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程又應(yīng)用到了初次實(shí)驗(yàn)的原理和技能，深化對(duì)基本知識(shí)及技能的理解。

（2）以問(wèn)題貫穿教學(xué)

問(wèn)題，一是來(lái)自于運(yùn)用生物教材知識(shí)解釋初次實(shí)驗(yàn)遇到的困惑，二是觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)捕捉到了與教材不相符合甚至是矛盾的現(xiàn)象。教師應(yīng)注重激活學(xué)生潛在的質(zhì)疑沖動(dòng)和求異思維，誘導(dǎo)問(wèn)題意識(shí)。

（3）教學(xué)的開(kāi)放性

一是發(fā)展目標(biāo)的開(kāi)放性。學(xué)生從自己的知識(shí)基礎(chǔ)、能力和興趣的角度出發(fā)，對(duì)生物教材所設(shè)定的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展、滲透等個(gè)性化處理，選擇適合自己當(dāng)前水平的探究問(wèn)題。二是心理的開(kāi)放性。寬松和諧的教學(xué)環(huán)境，有利于學(xué)生解放思想，張揚(yáng)個(gè)性。三是問(wèn)題設(shè)計(jì)的開(kāi)放性。學(xué)生有獨(dú)立思考、想象與發(fā)表意見(jiàn)的余地。

（4）具有可行性

二次實(shí)驗(yàn)的探究主題來(lái)源于生物教材又深化了教材，既不與應(yīng)試教育的指揮棒相背離，又在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑精神和創(chuàng)新能力，容易被學(xué)校、家長(zhǎng)和教師所接受。

2.二次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式實(shí)施需要注意的問(wèn)題

（1）精心選擇與整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

不是所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都適合以二次實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ浇虒W(xué)。教師應(yīng)精心選擇、系統(tǒng)組織教材實(shí)驗(yàn)，循序漸進(jìn)、扎扎實(shí)實(shí)地打好基礎(chǔ)，再重點(diǎn)開(kāi)展幾個(gè)有代表性的二次實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生的創(chuàng)新潛能“挖”出來(lái)，讓實(shí)驗(yàn)“活”起來(lái)。

（2）教師的指導(dǎo)要把握好“度”

教師的指導(dǎo)要適度，既要防止干涉過(guò)多，又要避免放任自流。教師要科學(xué)設(shè)置問(wèn)題的梯度，適時(shí)、恰當(dāng)?shù)摹笆琛⒁堋保貌煌姆椒▎⒌蠈W(xué)生思維，引出疑問(wèn)。對(duì)于學(xué)生提出的淺顯問(wèn)題，個(gè)別點(diǎn)悟；共性的難題則由教師分析講解；爭(zhēng)議較大的問(wèn)題，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)、集思廣益、自我領(lǐng)悟。教師應(yīng)做好思想與知識(shí)上的準(zhǔn)備，對(duì)學(xué)生突發(fā)奇想的問(wèn)題及建議，不能嘲笑、指責(zé)，更不能不懂裝懂，而是要允許學(xué)生表達(dá)自己的見(jiàn)解和體會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生的求異思維，靈活處理“生成”的新問(wèn)題，使學(xué)生能真正進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，體驗(yàn)到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的樂(lè)趣。

（3）重視教學(xué)的實(shí)效性

要避免為了趕進(jìn)度，過(guò)于急躁冒進(jìn)、敷衍了事、流于形式，要留給學(xué)生足夠的時(shí)間討論與實(shí)施探究活動(dòng)；要提高學(xué)生的參與度，使課堂無(wú)“閑人”或“假公濟(jì)私”，學(xué)生能真正投入到探究活動(dòng)中，避免形式熱鬧而實(shí)質(zhì)膚淺。

（4）要建立良好的評(píng)價(jià)機(jī)制

評(píng)價(jià)的平臺(tái)可以是課堂討論，也可以是專題報(bào)告或校園網(wǎng)上交流；強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)的發(fā)展性與過(guò)程性、評(píng)價(jià)內(nèi)容的全面性、方法的科學(xué)性和結(jié)果的激勵(lì)性；要尊重學(xué)生的個(gè)體差異，設(shè)置不同等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，使得所有的學(xué)生都能體驗(yàn)到成功的喜悅；提倡評(píng)價(jià)主體的多元化，既有學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、相互評(píng)價(jià)，也有師生之間的相互評(píng)價(jià)，體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。

總之，教師要在遵循教育規(guī)律的前提下，在生物教學(xué)實(shí)踐中不斷驗(yàn)證、改進(jìn)和完善教學(xué)模式，使教學(xué)活動(dòng)回歸學(xué)生的生活本質(zhì)，應(yīng)用模式又超越模式，促進(jìn)教學(xué)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳曉清，蘇育才.二次實(shí)驗(yàn)法教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].生物學(xué)通報(bào)，2013（2）.

[2] 張成軍.中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[3] 賀建.中學(xué)生物教學(xué)建模[M].南寧：廣西教育出版社，2003.

【責(zé)任編輯 郭振玲】