湖北省中學生物實驗教學現狀調查與分析

顧 勇，付響鈴，王衛東

(1.湖北師范大學 生命科學學院，湖北 黃石 435002；2.湖北省云夢縣第一中學，湖北 孝感 432000)

湖北省中學生物實驗教學現狀調查與分析

顧 勇1，付響鈴2，王衛東1

(1.湖北師范大學 生命科學學院，湖北 黃石 435002；2.湖北省云夢縣第一中學，湖北 孝感 432000)

通過對48所不同類型的學校的訪談和問卷調查，報道了湖北省高中生物實驗教學現狀：70.84%的學校有專門的生物實驗室，50%的學校能夠開設100%的生物教材中除調查型、模擬型實驗之外的實驗，但三種主要實驗類型的操作實驗開出率均低于27%，這與83.33%的學校能開出生物教材中的實驗(除調查、模擬型實驗外)的50%以上的情況大相徑庭，其結果是學生的生物實驗素養較差。究其原因，主要是實驗教學目的偏離實驗本身的意義，學校、老師、學生一致認為開設生物實驗課的目的主要是服務高考，只要老師實驗講解到位，學生習題訓練到位，是否做實驗根本不重要；另外，班級人數最多，實驗教學工作量大，不好組織，教師缺少相應的交流和培訓等，也是重要原因。最后，對調查結果進行了一定的分析，從六個方面對促進湖北省中學生物實驗教學給出了建議。

湖北省；中學生物實驗教學；現狀；調查與分析；建議

1 問題的提出

生物學實驗對于培養學生學習生物學的興趣，加深理解生物學的基礎知識或直接獲取生物學知識，掌握生物學實驗的基本技能，培養學生的觀察思考、動手等能力，都有重要作用[1]。2003年，教育部頒布了《普通高中生物課程標準》，明顯提高了實驗教學在生物課程中的地位。教學中，概念的導出、結論的生成，很多都是通過實驗實現的。落實和加強實驗教學是踐行生物課程理念、達成生物課程目標的重中之重。從某種意義上說，實驗教學已成為中學生物課程改革成敗的關鍵因素之一，能否將概念理論教學與實驗有機結合是區分生物教師是在沿襲傳統模式教學還是在實施新課改的重要依據[2]。2009年9月，湖北省全面實施高中新課程。匆匆數年，明確高中生物實驗教學現狀，找出生物實驗教學中存在的問題，提出行之有效的改進對策，對提高湖北省生物課程教學質量來說重要而且迫切。

2 研究方法與研究過程

本研究采用了問卷調查和訪談相結合的方法，研究過程歷時三年，文中數據以2016年的調查為依據。調查抽樣選定了48所學校。學校分布于湖北省所有省轄市和自治州，包括省重點高中三所、縣一中15所，城市普通高中15所，農村普通高中15所。調查形式和內容為：分別對理科各年級部分學生、生物老師、學校主管教學的領導進行問卷調查，并就生物實驗教學對相關學校主管教學的領導以及老師、學生進行了訪談。本次調查共發放學校領導問卷48份(每校一份)，調查學校實驗教學的意愿和條件，收回48份，全部為有效問卷；發放教師問卷48份(每校一份，人選是生物教研組長、備課組長或骨干教師)，調查實驗教學現狀，收回48份，全部為有效問卷；發放學生問卷480份， 調查學生實驗學習情況，收回473份，有效問卷468份，有效率97.5%。此外，作者還分別參與了兩個市、三個縣的高中生物老師的教研活動以及四所高中生物教研組(備課組)的教研活動。

3 結果與分析

3.1 調查結果統計

本次調查的統計以調查對象為準，調查結果分別見表1、表2、表3、表4。其中，實驗教學方式及比率統計表來自教師問卷。

3.2 對調查結果的結論與分析

3.2.1 實驗教學條件 由表1可以看出，自新課改實施后，湖北省中學生物實驗教學條件得到了一定程度的改善，特別是在實驗教學硬件方面，但是，這些主要反映在省、市重點學校和縣一中這樣的學校內。普通高中，特別是農村普通高中的情況與新課改前相比，則沒有太大變化：在超過四分之一的高中里，生物與物理、化學共用實驗室或者根本沒有實驗室，能夠開設的實驗只占教材要求的實驗的50%甚至50%以下；在學生分組實驗中，7人及以上/組的學校超過三分之一，不能保證實驗效果；58.33%的學校，主要是農村中學和城市普通中學由任課教師兼任生物實驗員，一些學校的專職生物實驗員也承擔了一定的生物課程；藥品問題、實驗材料問題、實驗課表問題，等，也增加了老師開設實驗課程的難度。

表1 對學校主管教學的領導的調查問卷統計表

3.2.2 實驗教學的目的動機 在實驗教學的目的動機調查中，學校、老師、學生表現出了驚人的一致，即應對高考。可以說，學生是否能夠進行操作實驗從而真正提高實驗能力，并不重要，有效應對高考才是最重要的。學生考試成績好，學校、家長、學生才滿意，這樣的老師才是真正的好老師，實驗教學成績才突出。應試教育的巨大壓力，嚴重影響了生物教師改革和提高生物實驗教學的內在動力，教師實驗教學動機不足，進而影響實驗教學模式和實驗開出率。

3.2.3 實驗教學方式與學生操作實驗開出率 目前，教師的實驗教學模式無外乎三種：學生操作實驗、演示實驗、口頭講解實驗。三種主要實驗類型的操作實驗開出率均低于27%，這與83.33%的學校能開出生物教材中的實驗(除調查、模擬型實驗外)的50%以上的情況大相徑庭；在本次調查的學校中，市重點以上的學校占比達37.50%，說明市重點學校也未能充分開設學生操作實驗。與之相反，半數以上的實驗是靠口頭講授的方式進行的，演示實驗的比例也不高。這說明我省中學生物實驗教學的現實嚴峻。一方面，一些學校實驗資源嚴重不足，另一方面，許多學校實驗資源閑置浪費，有違實驗室建設初衷。

表2 教師生物實驗教學現狀調查結果統計表(不含實驗教學方式及比率)

3.2.4 影響實驗教學的因素 關于生物實驗教學狀況不佳的主要原因之一是實驗教學內在動力不足，學校、家長、師生并不覺得非把學生操作實驗教學搞好不可；另外，“實驗教學耗時長，工作量繁重”、“班級人數眾多，實驗教學不易組織”也是重要的影響因素。現在很多班級動輒50～60人，甚至高達70人，又必須在有限的時間內完成實驗，很多學校又無專職實驗員，準備和組織教學的難度和工作量之大可想而知。而在關于改進中學生物實驗教學措施的調查中， “設立理化生實驗畢業會考，成績與高考錄取掛鉤”的選項占比很高，說明考試導向性的重要；“改進實驗教學條件，加強教師交流平臺建設”、“加強教師校本實驗開發能力和實驗教學能力的培訓”的占比也不小，都說明生物教師對專業培訓交流的渴求。近五年來，絕大部分教師基本沒有參加課程培訓學習的機會，極大限制了教師實驗教學水平的提高。

表3 教師實驗教學方式及其比率統計表

3.2.5 學生對生物實驗教學的反應及學生的實驗素養 學生對理、化、生三門實驗的興趣基本相當，可能出于實驗對象的特殊性，對生物實驗的興趣稍強。但是，生物實驗開出率明顯低于理、化實驗。因此，相當多的同學基本不能“規范完成高中生物必做實驗的基本操作”。而在“會”的比例中，觀察型實驗占比大，這得益于中學的生物實驗會考。這些說明我省高中學生的生物實驗習慣、實驗探究意識和探究能力的培養非常欠缺。由于學生實驗開出率低，通過改革實驗教學推動生物課程改革，更好養成學生生物科學素養幾乎成空話。

表4 學生實驗學習情況統計表468

4 關于促進湖北省中學生物實驗教學的建議

4.1 轉變觀念，改善條件，激發實驗教學的內在動力

要解決當前我省中學生物實驗教學中的問題，首先必須轉變觀念，要從提高學生的學習效率效果、激發學生學習興趣、培養學生的創新意識和能力、養成科學素養諸多方面充分認識到實驗教學對學生的意義。而實驗空間的大小、實驗小組人數的多少、實驗藥品器材材料的齊備與否、專職實驗員的有無等，直接關系到實驗教學的效率與質量，政府必須要進一步改善實驗教學條件。而學生操作實驗開出率遠遠低于學校能開出生物教材中的實驗比例的情況說明，學校和教師的確需要端正育人觀與教學觀，家長和學生則需確立正確的成才觀和學習觀，將提高實驗教學水平變成師生的自覺行為。

4.2 將校本生物實驗課程與開放性實驗室有機結合

校本課程是基于學校的課程，校本生物實驗課程有利于學校開展實驗。

首先，利用學校生物園進行校本實驗課程開發。在學習孟德爾遺傳實驗時，再生動有趣、邏輯嚴密的講解，也代替不了在生物園中進行豌豆的種植、相對性狀區分、人工去雄、人工授粉、遺傳性狀的觀察和區分、遺傳性狀的統計、遺傳結果的分析等這些過程對學生素質能力提高的意義。探討植物向光性的實驗也可以在生物園中轉化成學生實驗。

其次，注重在實驗室中開發校本課程。如：草履蟲是一種非常好的實驗材料，細胞體積大，容易采集培養。草履蟲可以在“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”中使用，可以通過食物泡的移動觀察判斷細胞質的流動，也可用來觀察生物的應激性，還可以在草履蟲結構觀察過程中教會學生學習載玻片下的細胞染色技術，也可以觀察到細胞的分裂方式、單細胞生物的無性繁殖方式，還可以見證稻草培養液中草履蟲種群數量的變化。

另外，可以依據所在縣市的特定的資源、產業，開發校本生物實驗課程。如，在產茶地區，可依據茶的特性設計一些實驗項目，“葉綠體中色素的提取和分離”、“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”可以茶葉來做，以說明茶葉的功用。針對制茶的工藝和過程，也可設計一些探究性實驗。

許多生物實驗的周期長，班級人數多，在有限的時間內很難完成，開放實驗室則是非常重要的補充。

4.3 運用微課、翻轉課堂等平臺或模式，提高實驗教學效率

一些生物實驗，因為條件的限制難以完成，或者實驗時程較長，或者實驗現象不夠直觀，或者本地區缺乏實驗材料，均可通過微課展示給學生，如：低溫誘導植物染色體數目的變化、探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度、性狀分離的模擬等。微課可以使實驗學習化間接為直觀。

翻轉課堂能使學生在實驗前就對實驗的規范操作、實驗現象、實驗結果有比較充分的了解，可以進一步激發學生的實驗興趣，強化實驗課效果。觀察質壁分離與復原，觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂，觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片，檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質等實驗就適合翻轉課堂教學。

但是，翻轉課堂、微課不僅對學校的教學條件有更高的要求，而且對教師則提出了更大的考驗，特別考驗教師的綜合學科教學能力。

4.4 充分利用教材中的其它模塊開展實驗教學

在人教版高中生物教材中，附有不少模塊，包括科學前沿、科學家訪談、科學史話、資料分析、課外制作、模型構建、科學家的故事、思考與討論、與生物學有關的職業、資料收集和分析、課外實踐、科學·技術·社會等欄目。充分利用這些模塊，可促使學生重視實驗在知識的形成、發展中的作用，有助于促進實驗意識和實驗思維的形成。

4.5 合理組織實驗教學培訓，搭建實驗教學交流平臺

教育科學研究院(教研室)是專門的教學研究培訓機構，而服務基礎教育對高師院校來說責無旁貸。由二者合作完成對一線教師的實驗教學培訓，引領一線教師了解和接受新的教學理念、教學模式、教學方法，是切實可行的，而高師院校在實驗材料培養、校本生物實驗課程開發方面更有得天獨厚的優勢。高師院校還能夠從中學課堂中尋找教研課題，讓辦學更接地氣。

4.6 改革實驗教學評價方式，組織實驗會考

現有實驗教學評價機制不能鼓勵實驗教學的良好開展，實驗開出率高不如講解和習題訓練到位。現階段，在無法徹底改變應試教育體制的情況下，加強生物實驗教學的有效方法就是改革實驗教學評價方式，由省政府組織理、化、生驗實驗會考，重點突出對學生實驗意識、實驗知識與能力的考察，不做實驗就不能取得好的成績，并將其成績與學生升學率掛鉤。

[1]劉恩山.中學生物學教學論[M].北京:高等教育出版社，2009.

[2]顧 勇，王衛東，張潤鋒. 高師生物專業學生實驗教學知識與能力及其提升策略[J].湖北師范學院學報(自然科學版)，2015,(4)：104～107.

InvestigationandanalysisonthecurrentsituationofbiologicalexperimentteachinginmiddleschoolsinHubeiprovince

GU Yong1，FU Xiang-ling2，WANG Wei-dong1

(1. College of Life Sciences, National Demonstration Center for Experimental Biology Education, Hubei Normal University, Huangshi 435002,China;2. Yunmeng NO.1 Middle School, Xianggan 432000,China)

On the basis of interviews and questionnaires of 48 different types of middle schools in Hubei province, the current situation of biological experiment teaching in middle schools was reported: 70.84% of the schools had specialized biological laboratories, and 50.00% of the schools were able to set up all the experiments in biological teaching materials in addition to investigative and analogue experiments, but the operational experiments out rate of the three major experimental types were lower than 27%, which was very different that 83.33% of the schools could set up more than 50% of the experiments in the biology textbook except for investigative and analogue experiments. This situation resulted in that students' biological experiment quality was poor. The author believed that the reason was that the purpose of experimental teaching was deviated from the meaning of the experiment itself. The purpose of the school, the teacher and the students agreed that the purpose of setting up the biological experiment course was to serve the college entrance examination. As long as the teacher explained the experiment in place, student exercised in place, whether to do the experiment did not matter. In addition, the large number of classes, experimental teaching workload, bad organization, teachers lack the appropriate communication and training, were also important reasons. Based on the analysis of the survey results, some suggestions on promoting the biological experiment teaching in middle schools in Hubei province from six aspects were given.

Hubei Province;biological experiment teaching in middle schools;current situation;investigation and analysis;suggestion

G40

A

2096-3149(2017)04- 0086-07

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.04.018

2017—06—23

湖北省十二五教育規劃立項課題( 2014B112) ，2015年高等學校省級教學研究項目(2015380)

顧勇(1966— )，男，湖北蘄春人，副教授，從事中學生物課程與教學論研究工作.