生物學(xué)教師在實驗教學(xué)中開展“日常化研究”的2種途徑*

王 飛 陳 嬌 郝 雪 張 瑩 龔大潔

（1西北師范大學(xué)教育學(xué)院 甘肅蘭州 730070 2湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 湖南長沙 410081 3西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 甘肅蘭州 730070）

0 引言

“教師成為研究者”“研究型教師”是課程改革對于教師專業(yè)能力的基本要求，同時也是教師專業(yè)發(fā)展的重要途徑。與學(xué)者、理論研究者的研究不同，教師進行教學(xué)研究應(yīng)“融于教學(xué)實踐，與教學(xué)緊密相聯(lián)并相互促進”［1］；教師開展教學(xué)研究與教學(xué)并不沖突，應(yīng)提倡“以研促教、以教促研”［2］。但實際上，一些教師仍然認為 “教學(xué)與教學(xué)研究有沖突”［3］。中學(xué)生物學(xué)教師對“教學(xué)與教學(xué)研究”的認識同樣存在類似的困惑，原因可歸結(jié)為：①教師普遍缺乏教學(xué)研究的能力和經(jīng)驗，對待教學(xué)研究不能像教學(xué)那樣輕車熟路；②教師缺乏對教學(xué)與教學(xué)研究之間關(guān)系的清晰認識，對“基于學(xué)科教學(xué)的研究”“基于自身教學(xué)實踐反思的研究”還未能理解，不能較好地將二者融為一體；③時間、精力等限制了教師進行教學(xué)研究，教師在尚未完成“本職工作（教學(xué)）”的條件下，根本無法投入更多精力和時間在教學(xué)研究上。其實，教師在進行“日常化工作”——教學(xué)的同時，也進行著“日常化研究”——教學(xué)研究，二者甚至是同步的。“日常化研究”是指，教師日常教學(xué)工作中本身就包含了許多值得研究的問題，且這些問題都與教師的日常教學(xué)工作常態(tài)緊密聯(lián)系，例如教材內(nèi)容的組織研究、教學(xué)設(shè)計的研究、教學(xué)方法的優(yōu)化研究、教學(xué)過程的實施研究、教學(xué)評價的研究等。因此，教師在進行教學(xué)的同時，可以說也在進行著教學(xué)研究的工作，教學(xué)與教學(xué)研究是不沖突的。在理清了教學(xué)與教學(xué)研究之間關(guān)系，以及教師“日常化研究”范疇的基礎(chǔ)上，本研究以中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)為例，為生物學(xué)教師進行實驗教學(xué)研究提供2種“日常化研究”的途徑：一種是側(cè)重于生物學(xué)實驗改進和完善的“做實驗”的研究；另一種是側(cè)重于生物學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計與實施的“教實驗”的研究。

1 “做實驗”的研究途徑

“做實驗”的研究，即研究如何做生物學(xué)實驗，是指以中學(xué)生物學(xué)教材中的相關(guān)實驗為切入點，以實驗本身所涉及的“科學(xué)性問題”為研究對象和內(nèi)容，對中學(xué)生物學(xué)實驗中的實驗原理、實驗材料、實驗器具、實驗方法、實驗步驟、實驗過程等做進一步優(yōu)化與改進，以使實驗操作更加簡單，實驗取材更加容易，實驗儀器的選用更加符合教學(xué)實際，實驗方法和步驟更加合理等。此類研究的具體開展詳見以下案例。

1.1 研究實驗材料的改進 中學(xué)生物學(xué)教材中的實驗，雖然給出了相應(yīng)的實驗材料建議，但由于生物學(xué)實驗材料的特殊性，在實施過程中易受季節(jié)、環(huán)境及獲取難易程度的影響，往往會造成實驗材料獲取不易或選取不當(dāng)、實驗現(xiàn)象不明顯等問題出現(xiàn)。此外，個別地區(qū)由于存在民族、宗教等因素的限制，也會對實驗材料的獲取造成一定的影響。例如“DNA的粗提取與鑒定”實驗，教材中建議的實驗材料為“雞血”，但由于新鮮的雞血細胞不易獲取，存放時間過長會影響最終的實驗結(jié)果，故有研究分別對雞血、豬血、鯉魚的精巢，菠菜、花椰菜、菜花、香蕉、洋蔥鱗片葉等實驗材料進行綜合性的比較，最終認為香蕉、菜花、洋蔥等都能夠較好地替代雞血作為該實驗的實驗材料［4-7］。

1.2 研究實驗器具的改進 進行高中生物學(xué)實驗往往需要專門的實驗器具，例如顯微鏡、培養(yǎng)皿、移液器等。但是一些學(xué)校受硬件條件的限制，造成實驗器具配置不齊，從而影響實驗的開設(shè)。為了保證生物學(xué)實驗的順利開設(shè)，同時為了突出實驗的操作性、直觀性，教師可對實驗器具進行相應(yīng)的改進和研究。例如在“觀察DNA、RNA在細胞中的分布”“觀察線粒體和葉綠體”“觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”“觀察細胞的減數(shù)分裂”等實驗中，顯微鏡均是必不可少的實驗儀器。但教師在進行演示實驗時不能直觀地向?qū)W生展示所看到的細胞結(jié)構(gòu)，從而影響演示實驗的教學(xué)效果。為此，有研究利用數(shù)碼相機、手機照相功能等對其進行了相應(yīng)的改進［8-11］。又如，采用自制實驗器具的方法完善生物學(xué)實驗。以人教版高中生物學(xué)選修1中“果酒的制作”實驗為例，采用輸液器和飲料瓶取代教材中的發(fā)酵瓶，對“如何避免在釋放二氧化碳時空氣中雜菌的污染”進行了探究［12］。將生活中常見的注射器作為實驗藥液的沖洗裝置，“色素的提取與分析實驗”的層析裝置，“探究pH對 H2O2酶活性影響”的實驗裝置［13］等。

1.3 研究實驗方法、步驟的改進 “時間太緊（或課時緊張）”是影響中學(xué)生物學(xué)實驗未開設(shè)的普遍原因。可見，實驗方法和步驟的適切性、簡便性、可操作性是直接影響高中生物學(xué)實驗開設(shè)的重要因素。就中學(xué)生物學(xué)教材中的實驗來說，雖然教材給出了實驗方法、步驟建議，但是從生物學(xué)實驗的“探究”屬性來看，一個實驗未必只有一種實驗方案，而“哪種實驗方案最優(yōu)”“哪種實驗方案最適合教師自身的教學(xué)”勢必成為實驗教學(xué)研究領(lǐng)域的關(guān)注點。例如分別用改良過的苯酚品紅染液、Schiff試劑、醋酸洋紅染液、Giemsa染料、0.5%呂氏堿性美藍染液、0.5%番紅染液、結(jié)晶紫染液或龍膽紫染液等7種染色劑對植物細胞進行染色，以增強植物細胞有絲分裂的觀察效果［14］；利用三棱鏡制作觀察4種色素吸收可見光譜的觀察裝置［15］；用“水浴加熱法”提取綠葉中的色素［16］等。

2 “教實驗”的研究途徑

“教實驗”的研究，即研究實驗如何教，是指以中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)的有效性為出發(fā)點，以實驗教學(xué)的設(shè)計、組織、實施等“教學(xué)性問題”為研究對象和內(nèi)容，目的在于對中學(xué)生物學(xué)實驗的教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)方法、教學(xué)實施、教學(xué)過程等進行詳細探索和研究，以使生物學(xué)實驗在教法上更加符合學(xué)生的實際。此類研究的具體開展詳見以下案例。

2.1 研究實驗教學(xué)設(shè)計 教學(xué)設(shè)計是課程改革中大力提倡的一種教師備課方式，是在實施教學(xué)之前，依據(jù)學(xué)習(xí)論、教學(xué)論等相關(guān)原理，用系統(tǒng)論觀點和方法對教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)籌規(guī)劃和安排，從而為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化環(huán)境的準(zhǔn)備過程。教學(xué)設(shè)計的研究是教師進行教學(xué)研究比較容易的切入點。教師以教學(xué)設(shè)計的相關(guān)理論和方法為基礎(chǔ)，按照教學(xué)設(shè)計所包含的基本格式和步驟（例如：教材分析→學(xué)情分析→教學(xué)目標(biāo)設(shè)計→教學(xué)重難點設(shè)計→教學(xué)方法設(shè)計→教學(xué)過程設(shè)計→教學(xué)反思）進行。其中包含了教師對學(xué)生情況的把握，對教材內(nèi)容的分析，對教學(xué)理念（例如“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”）的理解和落實等。對教學(xué)設(shè)計的研究可以“教學(xué)設(shè)計案例”的形式呈現(xiàn)。例如“‘血紅蛋白的提取與分離’教學(xué)設(shè)計”［17］“‘探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化’實驗課的教學(xué)設(shè)計”［18］“‘色素的提取和分離’一節(jié)的探究性教學(xué)”［19］等。

2.2 研究教學(xué)理論、教學(xué)模式在實驗教學(xué)中的應(yīng)用 中學(xué)生物學(xué)作為一門學(xué)科課程，其教學(xué)的開展和實施離不開教學(xué)理論的指導(dǎo)。在實踐研究領(lǐng)域中，基于一門學(xué)科課程詳細探討某種教學(xué)理論、教學(xué)模式的研究也較多。此外，隨著國際、國內(nèi)課程改革的不斷深化，諸多的教育教學(xué)理論被廣大研究者和教師所熟悉，隨之也產(chǎn)生了多種教學(xué)模式，例如“5E”“PBL”“合作—探究式”“問題啟發(fā)式”等。教師可將諸如以上模式、方法等在中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)中進行應(yīng)用研究。例如“5E教學(xué)模式在‘植物細胞的吸水與失水’實驗教學(xué)中的應(yīng)用”［20］“PBL 教學(xué)模式在生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用”［21］“高中生物實驗課有效教學(xué)模式——‘指導(dǎo)—自主探究式’教學(xué)模式”［22］“生物實驗合作教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐”［23］等。

3 結(jié)語

其實，教師的教學(xué)研究就在教師的日常教學(xué)工作中，來源于教學(xué)實踐，為教學(xué)實踐服務(wù)，二者緊密聯(lián)系又相互促進。以上2種有關(guān)實驗教學(xué)研究的途徑，是中學(xué)生物學(xué)教師在進行日常實驗教學(xué)工作中可以兼顧、便于入手、切實可行的研究途徑。因此，教師要善于及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)工作中的問題并進行反思，具備進行教學(xué)研究的意識，只有這樣才能將教學(xué)與教學(xué)研究較好地融合在一起，才能在面對“教學(xué)研究”時從容自如。

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