生物學實驗教學現狀分析及思考

楊琴

摘 要：本文在大量課堂觀察、實踐中，發現生物實驗教學現狀的問題，通過問題歸因分析提出體現科學本質的生物實驗教學模型“任務-解決”模型和“歷史-探究”模型，從科學探究和科學史融入生物實驗教學，以期為廣大生物學教師教學實踐提供參考。

關鍵詞：生物學實驗教學;現狀分析;教學模型

生物學是自然科學中的基礎學科之一，是研究生命現象和生命活動規律的一門科學。實驗與觀察是生物科學建立和發展的基礎。人們通過觀察和實驗來獲得各種生命現象和生命活動規律。實驗教學是生物學課程的靈魂，是生物學教學創新實踐的試金石，更是促成學生達成生物學核心素養的重要法寶。然而，實際的生物學實驗教學中存在著諸多問題，尤其在培養學生生物學核心素養方面較為欠缺。筆者針對中學生物學實驗教學現狀，通過問卷調查和課堂觀察，發現分析存在的問題并提出體現科學本質的生物實驗教學模型。

一、生物實驗教學現狀分析

（一）調查現狀分析

調查樣本選取10所中學，分別從學生層面（從學習態度、學習方法、學習效果）和教師層面，運用問卷星調查。

1.學生問卷調查結果分析

（1）從學習態度上分析

就問卷情況結果顯示，從學習態度方面，89.7%的學生喜歡或者很喜歡進行生物實驗，73%的學生對生物實驗課上的實驗內容非常感興趣。34.2%的學生能夠根據課本預習實驗內容，21.3%的學生不會做任何預習。89.7%的學生能夠與小組成員融洽合作，或者在小組內能夠起到引領帶頭作用，或者積極主動的配合小組成員完成實驗。但不容樂觀的是，也有17.4%的學生幾乎沒有參與到小組活動中，甚至游離于實驗課堂外（發呆、說笑、不參與等）。57.9%的學生能對實驗的現象和結果認真分析，得出結論。14.7%的學生做完實驗后，不能對實驗進行進一步的思考和討論。

（2）從學習方法上分析

通過設置問卷中的實驗類型調查發現，學生在學習方法方面，64.8%喜歡探究型實驗，72.5%喜歡拓展型實驗。喜歡演示實驗的學生僅有12.8%，說明學生還是非常希望能夠通過親身體驗，動手操作，探索生命的奧秘。86.5%的學生反映在學生動手做實驗前，老師采用先講解后演示，再布置任務的方式進行。這樣機械化、程序化的授課方式大大的削弱了學生探索生物學知識的興趣。

（3）從學習效果上分析

94%的學生認同通過上實驗課有助于學生理解和掌握生物學重要概念。但牽扯到生物學知識在生活實際中的應用方面，26.7%的學生認為生物實驗課作用不大。在實驗評價方面，83%的學生認為實驗課評價較為單一，重結果輕過程，對學生在實驗過程中的評價太少。

2.教師問卷、訪談調查結果分析

通過問卷和訪談結果發現，生物實驗開設率僅為59.7%，教師演示實驗基本都能開設，學生實驗在操作性實驗和驗證性實驗上開設較多，但學生期待的探究型實驗開設較少。57.8%的生物學教師認為開設生物實驗課任務重、對實驗課的操控性弱，不得已才開設實驗課。即便開設了也僅僅是為了完成教學任務，幫助學生能在實驗操作考試中獲得好的成績。68.2%的教師表示從沒有從提升學生思維品質、科學素養上思考如何上好生物實驗課。

通過大量的課堂觀察發現，生物實驗課上以視頻播放代替做實驗現象較多發生，就是做了實驗也只追求正確結果，把實驗課的重心落在了強調實驗操作的規范性上。整個實驗過程中，對實驗現象的觀察和描述都只停留在表象，強調標準答案或者教師規范答案，學生不會觀察，不知道怎樣描述實驗現象，更不會分析實驗結果。

（二）存在的問題及成因分析

1.重知識，輕能力

通常在實驗課教學過程中，教師常常借助實驗視頻展現整個實驗過程。在實際授課中，教師以講授的方式，指引學生明確所要觀察的任務、需要探究、驗證的問題，讓學生帶著問題觀看整個實驗過程。在觀看視頻前通常讓學生思考為什么這樣設計實驗過程，為什么選擇這種實驗材料，如何選擇和使用實驗儀器。重點強調實驗中應該控制哪些條件，怎樣控制這些條件。視頻觀看完后，要求學生要記住正確的實驗結果，統一模式化的書寫表達實驗結論。這樣就造成了大部分學生能“準確的記錄”實驗現象和實驗結果，對于真實實驗中出現的偶然因素、可能的錯誤操作，沒有體驗更沒有思考。雖然最終的實驗結果是正確的，但不對實驗結果卻不能合理的進行分析和思考，這些都說明了學生的實驗能力急待提高，也需要教師在生物學實驗教學中能給學生創造實驗的機會，設置富有梯度的問題，引領學生深度思考，發展學生的科學思維。

2.重結果，輕過程

一堂實驗課通常都要教師精心的準備實驗，課堂上學生花費時間精力去完成相應的任務。但在實驗過程中，實驗的不確定性較多，實驗結果與實驗預期常出現偏差。教師為了完成教學任務，通常會讓學生快速而準確的按照預測實驗結果得出實驗結論，對于實驗過程中學生出現的異常現象采用輕描淡寫的方式一句話帶過或忽略。其實這恰恰正是實驗課堂的“閃光點”和課堂生成的“著力點”。

3.重操作，輕思維

在對教師進行訪談中發現，在一學期中，學生能進入實驗室進行分組實驗的機會很少，一般每學期僅安排2-3次。對生物學實驗感興趣的學生通常會參加社團活動或者生物學興趣小組活動來滿足自己的探究欲望。而實際的生物實驗課堂教學過程中，學生動手的多，動腦的少。教師上實驗課多沿襲了注重實驗操作，墨守成規、按部就班的模仿操練學生，把一個完整的實驗活動過程，肢解成一個個的操練兵，按照教師的指令操作實驗。實驗過程中或結束后，往往沒有時間引領學生思考問題，缺乏對科學思維、科學方法、科學精神、創新能力、科學本質觀的培養。

二、思考及建議

（一）思考

以上存在的問題及現象的發生，其本質原因還是教師沒有從生物學科本質的角度認識生物學實驗教學，并未還原生物實驗教學的本來面貌，未能深刻理解生物學實驗教學的“本源”問題。生物學課程期待學生主動地參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律中習得生物學知識，養成理性思維習慣，形成積極的科學態度，發展終生學習的能力。這就要求教師要從科學本質出發，思考、設計和實施生物實驗教學，提升學生生物學核心素養。

（二）教學建議

教師可從“體現科學本質”關鍵點入手，結合“問題導向、過程體驗、史實相融”的設計理念，嘗試構建“任務-解決”模型和“歷史-探究”模型，使科學探究和科學史融入生物實驗教學中。

1.“任務-解決”教學模型。其主要環節包括：任務布置→設計、實踐→產生新問題→思考、研討、嘗試→評價反思→進入新任務，在新任務中拓展提升。即教師根據學習主題，將幾個內容關聯的實驗整合成連續性或者相關性的2-3項任務，形成任務鏈。

2.歷史-探究教學模型。強調科學史課程適宜結合探究實驗，通過科學史典型或是關鍵性案例，讓學生自行設計實驗。其操作步驟包括六個階段：呈現→啟發→歷史研究→設計實驗→科學的想法與實證性檢驗→回顧與評價。

總之，在教師對科學本質教學不夠清晰的情況下，通過模型運用，建立階梯，讓教師可模仿，可演繹，直至可創新。體現科學本質生物實驗教學的評價需要進一步研究。

（銀川市教育科學“十二五”規劃重點課題研究成果.課題批準號YJKG15-035）

參考文獻

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