基于新課程的高中生物實驗教學(xué)情況的調(diào)查與研究

1、基于新課程的高中生物實驗教學(xué)情況的調(diào)查與研究周應(yīng)章    浙江定海一中    摘要：生物學(xué)課程是高中階段必修的基礎(chǔ)課程，生物學(xué)實驗教學(xué)是高中生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是達(dá)成高中生物學(xué)教學(xué)目標(biāo)的基本途徑和方法之一。而本市的高中生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀如何？有哪些內(nèi)外部因素影響新課程高中生物學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成？筆者對本市高中生物實驗教學(xué)條件、實驗教學(xué)人員、實驗開出情況等方面進(jìn)行了調(diào)查，以及對部分高中生物教師和學(xué)生對生物實驗教學(xué)的認(rèn)識進(jìn)行了調(diào)查。并對調(diào)查的有關(guān)數(shù)據(jù)、資料進(jìn)行了歸納，從實驗教學(xué)設(shè)施、實驗員配備和管理、生物教師素

2、質(zhì)和實驗教學(xué)評價方式等方面對影響實驗教學(xué)的各種因素進(jìn)行了分析，提出了提高實驗教學(xué)的具體措施和建議。關(guān)鍵詞：高中生物 實驗教學(xué) 影響因素一、調(diào)查研究的意義生物學(xué)課程是高中階段必修的基礎(chǔ)課程，實驗教學(xué)是生物學(xué)教學(xué)的重要組成部分。實驗教學(xué)作為高中生物新課程實施的難點，在實際的實施過程中的情況將會怎樣？如何使實驗教學(xué)盡可能多地發(fā)揮其本身應(yīng)有的作用？筆者帶著新課程實施過程中可能碰到的困難、問題，于2007年6月10月對本市部分高中學(xué)校在新課程實施之前的生物實驗教學(xué)狀況進(jìn)行了幾個不同層面的調(diào)查，并結(jié)合新老生物學(xué)教材中學(xué)生分組實驗本身內(nèi)容，對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了分析研究。從“過去”的高中生物學(xué)實驗開出情況，對新課

3、程實施過程中生物學(xué)實驗教學(xué)可能面臨的困難和問題提出自己的想法和解決這些問題的措施和建議。二、調(diào)查研究的方法實驗開設(shè)情況的調(diào)查對象為本市部分高中學(xué)校。通過對相關(guān)學(xué)校的生物教師、部分學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、部分學(xué)校學(xué)生的調(diào)查，從實驗設(shè)備條件、實驗開設(shè)情況、教師和學(xué)生對實驗的認(rèn)識態(tài)度等方面，獲得了許多直接的資料，并對此進(jìn)行了歸類分析。1調(diào)查法一是進(jìn)行問卷調(diào)查，包括高中生物老教材中的學(xué)生分組實驗開設(shè)情況調(diào)查問卷（調(diào)查表1：包括實驗實際開設(shè)情況、未開出的原因分析說明等）、高中生物新教材（必修）中的學(xué)生分組實驗可能開設(shè)情況調(diào)查問卷（調(diào)查表2：由于高中生物新課程在2007年9月才開始使用，設(shè)計調(diào)查表時高中生物新課程還沒有

4、進(jìn)行，所以是“可能開設(shè)情況”的調(diào)查）、學(xué)校現(xiàn)行生物實驗設(shè)備配置情況調(diào)查問卷（調(diào)查表3：主要是通過新老生物教材中的學(xué)生分組實驗所需設(shè)備的比較，了解學(xué)校在新課程實施過程中缺乏的設(shè)備條件）。通過調(diào)查從一個角度了解在高中生物新課程實施之前生物實驗開設(shè)的實際情況，實驗未開設(shè)的原因，學(xué)校現(xiàn)有的硬件設(shè)備條件可能對高中生物新課程實驗開出率的影響等。二是舉行教師座談會，主要是通過同生物教師的直接交談，了解在高中生物老教材使用過程中影響生物實驗開設(shè)的主客觀原因以及探討高中生物新課程實施過程中可能碰到的實驗開設(shè)時的困難和問題，以及解決困難和問題的策略。三是召開部分學(xué)生座談會，了解學(xué)校實驗開設(shè)的實際情況，聽取他們對學(xué)

5、校和老師實驗教學(xué)的要求與建議。四是與學(xué)校個別領(lǐng)導(dǎo)的交談，從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)層面了解對高中生物學(xué)實驗開設(shè)情況的分析說明，了解學(xué)校在實施新課程過程中的經(jīng)驗與困難，新課程實施過程中對實驗開設(shè)的保障機(jī)制等。2文獻(xiàn)資料法一是查閱學(xué)校實驗開設(shè)情況的記錄（調(diào)查表4：各校有關(guān)實驗開設(shè)情況的記錄表各不相同，但本次調(diào)查中只要知道實際是否開設(shè)即可）。二是查閱教師的實驗教學(xué)設(shè)計方案（教案），教研組或備課組的活動記錄，了解教師對實驗教學(xué)的狀況。3直接觀察法深入學(xué)校，了解課程資源實際和應(yīng)用情況。三、調(diào)查結(jié)果的分析與討論經(jīng)不同層面的調(diào)查，獲得了許多一手的資料（為使調(diào)查對象能如實反映本校的實際情況，在調(diào)查時承諾具體結(jié)果不直接指向被調(diào)

6、查學(xué)校，因此在以下的敘述中只對現(xiàn)象作出分析說明，不指明具體的學(xué)校或個人，請見諒），通過對其中的部分資料的歸納分析，對高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀及對已經(jīng)開始實施的高中生物新課程的實驗教學(xué)提出幾點看法。1生物教師對實驗教學(xué)認(rèn)識的分析在教師對生物實驗教學(xué)目標(biāo)的調(diào)查了解中顯示，100%的被調(diào)查教師認(rèn)為實驗教學(xué)十分重要；82%的教師認(rèn)為能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣，70%的教師認(rèn)為能培養(yǎng)操作能力，53%的教師認(rèn)為能培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，45%的教師認(rèn)為能學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，30%的教師認(rèn)為能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。上述數(shù)據(jù)反映，大多數(shù)生物教師對生物學(xué)實驗教學(xué)目標(biāo)從理論上講是明確的，對生物學(xué)實驗教學(xué)的重要性是認(rèn)同的。在教師

7、對曾做過的實驗教學(xué)重要目的認(rèn)識的調(diào)查了解中顯示，60%的教師認(rèn)為實驗教學(xué)的目的是鞏固理論知識，35%的教師認(rèn)為是為了培養(yǎng)操作技能?？梢?，傳統(tǒng)的“雙基”教學(xué)思想還是占有重要的位置。在調(diào)查中了解到，盡管大多數(shù)生物教師十分明確實驗教學(xué)的目的，但實際的實驗教學(xué)完成情況及教學(xué)效果不盡人意。實際教學(xué)中仍有30%的教師只是完成少部分的實驗；10%的教師只是做演示實驗。即使在分組實驗中，有80%以上為驗證性實驗，而探究性的分組實驗幾乎為零。盡管許多教師對生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀不滿意，但很少動腦動手去實施改革。目前，在實驗教學(xué)方面，生物教師普遍存在著以下問題：觀念落后，總以為實驗教學(xué)是課堂教學(xué)的輔助形式；多年養(yǎng)成的

8、習(xí)慣使他們講實驗而不去做實驗；教師實驗?zāi)芰^差。因此，要真正促進(jìn)和改善生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀，首選生物教師應(yīng)不斷地加強(qiáng)課改的理論學(xué)習(xí)，不斷提高對實驗教學(xué)的認(rèn)識，使教師開展實驗教學(xué)的動力由外在的逐步轉(zhuǎn)為內(nèi)在的、自發(fā)的動力，積極地去創(chuàng)造條件，因陋就簡地完成課標(biāo)所規(guī)定的實驗、實習(xí)等活動，開出開好生物實驗課。其次，生物教師應(yīng)不斷提高自身的實驗素質(zhì)，特別是青年教師尤其需要提高自身的實驗素質(zhì)。教師應(yīng)努力提高自身的實驗?zāi)芰Γ瑢ι飳嶒炐枰褂玫膬x器、設(shè)備做到規(guī)范操作，實驗操作方法步驟做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。另外，還應(yīng)多做一些課外實驗，并對課本中的實驗進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)及有關(guān)的實驗研究，提高自己的創(chuàng)新精神和科學(xué)研究水平。只有自身水

9、平不斷提高，才能幫助和引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)實驗，探索科學(xué)方法，提高科學(xué)素質(zhì)。2不同內(nèi)容的實驗，其開設(shè)情況存在著極大的差異對原大綱規(guī)定的高二、高三共15個實驗、5項實習(xí)活動、7項課外科技活動、8項研究性課題的調(diào)查了解，總體的完成率很低：實驗開出率約為40%、實習(xí)活動不到20%、課外科技活動不到10%、研究性課題不到10%，大多數(shù)學(xué)校的完成率都很低。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，高二生物教材中的“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”、“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”、“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”、“葉綠體中色素的提取和分離”、“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原”等實驗在不同類型的學(xué)校均顯示出較高的開出率；而“用

10、高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動”、“DNA的粗提取與鑒定”等許多實驗開出率均顯示出較低的傾向，而不少實驗的開出率幾乎為零，如高三生物教材中的實驗開出率各校幾乎都為零。高三實驗開出率幾乎為零的主要原因可能與高三生物內(nèi)容的教學(xué)時間有關(guān)，由于這部分內(nèi)容我市大部分學(xué)校都是在假期補(bǔ)課時完成的，假期中的補(bǔ)課好像只是少數(shù)補(bǔ)課教師的任務(wù)，不成文“規(guī)定”只上理論知識而不做實驗的，所以高三生物實驗教學(xué)的現(xiàn)狀基本上就是課堂講述和復(fù)習(xí)。在實驗沒有完成的原因分析中調(diào)查結(jié)果顯示，“課時不夠”、“與考試評價相關(guān)性不大”、“教師精力和能力有限”、“沒有專職實驗員”、“實驗條件有限”、“實驗準(zhǔn)備太麻煩”、“實驗室不夠用”等占

11、很大的比例?？傮w強(qiáng)調(diào)客觀原因的較多，少量涉及主觀原因。通過實驗本身內(nèi)容的分析以及與教師們的座談，再到學(xué)校實地考察，有許多客觀因素確實是影響實驗開設(shè)的重要原因。如：（1）課時緊教學(xué)任務(wù)重教學(xué)內(nèi)容難以完成，是影響實驗開出的原因之一。根據(jù)部頒課程計劃和人教版生物教科書的容量，高二年級生物學(xué)周課時為3課時，我市的大部分學(xué)校生物課每周也是安排3課時，按這樣的課時要完成教學(xué)內(nèi)容時間已相當(dāng)緊了，幾乎沒有會考復(fù)習(xí)時間，而大部分學(xué)校的每節(jié)課又從45分鐘改為40分鐘，事實上又減少了許多生物學(xué)的教學(xué)時間。如果要每個實驗都做或多數(shù)實驗都做，可以說是很難完成正常的教學(xué)任務(wù)的或基本沒有會考復(fù)習(xí)時間了，更何況有些實驗所需的

12、時間可能會比教材中設(shè)計的更長，如外出調(diào)查、探究實驗等。（2）探索研究實驗大多難以落實，這是實驗開出率低的原因之一。一般學(xué)校實驗場所有限，班級多，班額大，實驗課無法安排。絕大多數(shù)學(xué)校缺乏專職實驗員輔助，教師工作量太大，沒有充足的時間準(zhǔn)備探究活動及生物實驗。外出所需的時間、經(jīng)費(fèi)、安全問題等難以解決。（3）生物實驗室的設(shè)施等條件、實驗員的缺乏以及實驗經(jīng)費(fèi)是否充足也都直接影響著生物實驗的開出率。實驗室條件、實驗儀器設(shè)備、實驗材料、實驗經(jīng)費(fèi)等是完成好實驗教學(xué)的必備硬件條件。由于近幾年高中生物教材的幾次大的變動，實驗教學(xué)必備的硬件條件有些已落后于現(xiàn)行的教材對實驗設(shè)備的要求，有些儀器設(shè)備老化損壞等影響實驗效

13、果。（4）評價方式的改革沒有跟上，是影響教師開設(shè)實驗積極性的重要原因。為什么各校普遍會不太重視生物實驗教學(xué)，這與評價導(dǎo)向不重視實驗的“做”有很大的關(guān)系。在座談?wù){(diào)查中，許多老師認(rèn)為“做實驗不如講實驗”，反正高考對實驗的考查是“紙上談兵”；講實驗既節(jié)省時間，又便于突出和促進(jìn)學(xué)生把握有關(guān)實驗知識要點，繼而“提高”教學(xué)效率。3對高中生物實驗教學(xué)的幾點建議（1）更新思想觀念，提高自覺執(zhí)行新課程實驗的意識。能否將高中生物實驗教學(xué)擺在應(yīng)有的位置，建立起與新課程標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的實驗教學(xué)模式，更新觀念是關(guān)鍵。由于多種原因，在傳統(tǒng)教育模式下，實驗教學(xué)在整個教育活動中一直沒有給予足夠重視，長期被擺在教學(xué)輔助地位，致使人

14、、財、物長期投入不足，嚴(yán)重制約著實驗教學(xué)的發(fā)展和作用的發(fā)揮，因此，要充分發(fā)揮實驗教學(xué)在素質(zhì)教育中的功能和作用，首要的是更新觀念，正確認(rèn)識實驗教學(xué)的功能和作用。（2）不斷提高生物教師的實驗素質(zhì)。作為合格的生物教師必須要有較強(qiáng)的實驗動手操作技能和一定的實驗教學(xué)管理水平，要有較強(qiáng)的實驗意識，愛崗敬業(yè)，肯吃苦、肯鉆研。高中生物實驗，雖然不像高等院校的實驗?zāi)菢蛹夹g(shù)含量高、難度大，但很難想象，一個連實驗基本儀器都不能很好使用、簡單的維護(hù)都不懂的人，能夠獨立完成好高中生物實驗教學(xué)的工作。生物學(xué)實驗的取材非常關(guān)鍵，材料合適會使實驗成功率大大提高，生物教師要幫助實驗員（尤其是非生物專業(yè)畢業(yè)的實驗員）準(zhǔn)備合適的實

15、驗材料。比如觀察細(xì)胞質(zhì)流動的實驗，許多地區(qū)都采不到書上提到的黑藻，用一般材料觀察，?？床坏浆F(xiàn)象，是不是就給學(xué)生交代一下應(yīng)該有什么現(xiàn)象就算了？如果實驗經(jīng)常得不到正確的結(jié)果，或所觀察到的現(xiàn)象常與教材上的結(jié)論不一致，學(xué)生就會覺得生物學(xué)實驗不像是科學(xué)實驗，生物教師不實事求是，因此生物教師要不怕辛苦通過尋找合適的替代材料就顯得相當(dāng)重要（如萬壽菊管狀花的花瓣表皮毛、小麥的根毛替代黑藻效果都比較好）。（3）加強(qiáng)實驗員配備和管理。具有責(zé)任心強(qiáng)，有一定專業(yè)理論水平和實驗教學(xué)經(jīng)驗，能獨立完成生物學(xué)科的所有實驗，并指導(dǎo)學(xué)生實驗操作的專職生物實驗員是保證開展好生物實驗教學(xué)的必要條件。從總體來說，本市各校中具有專職生物

16、實驗員的不多，而具有生物專業(yè)水平的實驗員更少。大部分學(xué)校生物實驗人員配備不足，缺乏專職、專業(yè)生物實驗員勢必會影響到實驗教學(xué)的開展。生物實驗員不只是單純地準(zhǔn)備好實驗材料和儀器，應(yīng)輔助生物教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗活動，還應(yīng)積極參與生物實驗教改工作，提高實驗教學(xué)效果。隨著新課程的實施，生物實驗內(nèi)容又有大量增加（雖然在實施的最初階段有些實驗暫不作考試要求），又由于生物的多樣性、分布的局限性以及生命活動的復(fù)雜性等致使生物學(xué)實驗材料難以得到，實驗過程不易控制，實驗難以精確，有些實驗材料需事先采集、培養(yǎng)，花費(fèi)精力，這就要求生物實驗員具有更強(qiáng)的責(zé)任心和敬業(yè)精神，以及良好的專業(yè)素養(yǎng)，與生物教師相互配合，充分創(chuàng)造條件

17、，使實驗得到落實。（4）完善實驗教學(xué)設(shè)施。隨著生物教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的不斷改革，造成現(xiàn)有實驗條件不能滿足實驗教學(xué)的狀況（尤其是選修課的實驗，如選修模塊中分子水平上的PCR技術(shù)、細(xì)胞水平上的植物組織培養(yǎng)等實驗技術(shù)課在目前的實驗室根本無法開設(shè)），致使影響實驗的開出。因此，一方面應(yīng)爭取教育主管部門和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的重視、理解和支持，在管好、用好現(xiàn)有實驗設(shè)備的基礎(chǔ)上，能投入一定的經(jīng)費(fèi)購買必要的設(shè)備、儀器、藥品等。另一方面，廣大生物教師也應(yīng)克服困難，盡量利用和改造原有設(shè)備，或者對實驗方法、實驗過程等進(jìn)行合理的改進(jìn)，充分發(fā)揮自己的聰明才智和現(xiàn)有設(shè)備的作用，在困難情況下能基本完成好課標(biāo)（或教學(xué)指導(dǎo)意見）所規(guī)定的實

18、驗內(nèi)容。（5）改進(jìn)實驗教學(xué)評價方法。實驗教學(xué)評價在實驗教學(xué)中是重要的反饋手段，它可以支配教師采用何種教學(xué)模式，制約著學(xué)生的實驗動機(jī)、實驗態(tài)度和實驗策略，因此實驗教學(xué)評價成為影響實驗教學(xué)效果的重要因素。調(diào)查表明：筆試是教師的主要實驗教學(xué)評價方式，這種書面形式的考核方式被多數(shù)教師認(rèn)可，它簡單省時，其內(nèi)容上主要是實驗原理、實驗步驟、實驗結(jié)果等理論知識，但是，這種筆試考核實驗的方法有很大的局限性，它不能全面反映學(xué)生的能力水平和實驗態(tài)度等，造成學(xué)生做與不做實驗成績差不多，形成“老師講實驗，學(xué)生背實驗”的現(xiàn)象，不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。從這幾年的理科綜合測試看，實驗試題不再是課本中的實驗，而是一個全新的情境，考查的是設(shè)計和完成實驗的能力。這種能力要求學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)的自然科學(xué)理論、實驗方法和儀器，設(shè)計簡單的實驗方案并處理相關(guān)的實驗問題。隨著高考的改革，實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)在生物