基于高中課改的中學(xué)生物學(xué)實驗研究與實踐

摘要 中學(xué)生物學(xué)實驗課程是實驗室的“模擬情境”與“自然情境”相結(jié)合的實驗課程，旨在培養(yǎng)師范生的實驗教學(xué)資源開發(fā)能力，改進(jìn)中學(xué)生物學(xué)實驗，使其更具普適性。根據(jù)課程性質(zhì)和宗旨，以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，構(gòu)建了包括實驗和實驗教學(xué)設(shè)計、實驗答辯、預(yù)實驗和試講、正式教學(xué)、評課五個環(huán)節(jié)的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞 中學(xué)生物學(xué)實驗 實驗教學(xué) 教學(xué)改革

中圖分類號G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B

1 開設(shè)中學(xué)生物學(xué)實驗這一課程的背景

1.1 中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)不能滿足課程改革要求的現(xiàn)狀需求

生物學(xué)是一門自然科學(xué)，生物實驗教學(xué)在生物教學(xué)中占居著舉足輕重的地位。生物基礎(chǔ)教育課程改革的理念之一是提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，生物實驗素養(yǎng)作為它的一個重要組成部分，不容忽視。但現(xiàn)在很多中學(xué)，特別是農(nóng)村中學(xué)，沒有足夠的條件開展教材上安排的實驗。因此，開發(fā)實驗教學(xué)資源，對教材上的實驗進(jìn)行研究、改進(jìn)，甚至重新設(shè)計，使之簡化而更加普及，意義非常重大。中學(xué)生物學(xué)實驗這門課程，正是在當(dāng)前中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)無法滿足生物新課程改革要求的情況下應(yīng)運而生的。

1.2 師范生教育缺乏中學(xué)生物學(xué)實驗獨立研究的客觀現(xiàn)狀需求

現(xiàn)行生物師范生教育主要側(cè)重于教學(xué)技能的訓(xùn)練和教學(xué)法的研究，而缺乏將生物實驗教學(xué)獨立出來進(jìn)行研究。本課程正是針對這一客觀現(xiàn)狀，為完善師范生教育課程體系而設(shè)置的。

2 中學(xué)生物學(xué)實驗的基本定位和內(nèi)容

2.1 中學(xué)生物學(xué)實驗的基本定位

中學(xué)生物學(xué)實驗這門課程與其他的實驗課程相比較，它在性質(zhì)、教學(xué)、理念和目標(biāo)等方面都具有自身的獨特性。首先，在性質(zhì)上，是“實驗室情境”與“自然情境”相結(jié)合的實驗課程，是“開放”的實驗。師范生完成實驗教學(xué)設(shè)計后，在“中學(xué)生物學(xué)實驗研究室”中模擬演練，完善后走向真實的中學(xué)課堂。其次，在教學(xué)上，它具有開放性、創(chuàng)新性和團(tuán)隊協(xié)作性。師范生以小組的形式通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等方式查閱本組負(fù)責(zé)的實驗資料，對實驗進(jìn)行創(chuàng)新性研究和設(shè)計。最后，該課程的理念是培養(yǎng)師范生的教學(xué)資源開發(fā)能力。在這一理念的指引下，課程目標(biāo)是為師范生提供教學(xué)實踐機(jī)會，引導(dǎo)他們學(xué)習(xí)并掌握有效收集和利用信息資源、開發(fā)教學(xué)資源、設(shè)計并實施研究方案的方法。

2.2 中學(xué)生物學(xué)實驗的主要內(nèi)容

明確課程目標(biāo)之后，還需要確定能夠有效實現(xiàn)目標(biāo)的內(nèi)容。筆者選擇人教版高中生物教材上的9個實驗作為研究對象，讓師范生進(jìn)行研究改進(jìn)并實施。

3 中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)模式的構(gòu)建

3.1 中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)模式的理論指導(dǎo)

中學(xué)生物學(xué)實驗作為一門新生的實驗課程，它產(chǎn)生的背景、課程的性質(zhì)、內(nèi)容等都要求構(gòu)建能夠有效實現(xiàn)其課程目標(biāo)的教學(xué)模式，因而必須要有科學(xué)的理論作為指導(dǎo)。該課程的實施對師范生主動構(gòu)建知識的要求顯而易見。

3.2 影響中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)模式構(gòu)建的因素

(1)教育觀念和價值取向。

教育觀念與價值取向是教學(xué)的出發(fā)點，在實施某個教學(xué)時，總是在為實現(xiàn)某種教育觀念和價值做出努力。它們影響著教學(xué)模式的構(gòu)建，反之，教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)能夠為其實現(xiàn)服務(wù)。

(2)教學(xué)理論指導(dǎo)。

每一個教學(xué)過程都需要有一定的教學(xué)理論進(jìn)行支撐和指導(dǎo)。中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)要達(dá)成的目標(biāo)是師范生在研究和實踐中有效地、創(chuàng)造性地運用各種信息資源，形成具有個性化和可行性的研究成果。而這些恰好與建構(gòu)主義理念不謀而合。

(3)教育技術(shù)和手段。

教育技術(shù)和手段的運用，對于教學(xué)資源的獲取、教學(xué)活動的開展和教育資源的開發(fā)都具有十分重大的意義。教育技術(shù)和手段的運用既受教學(xué)模式的制約，同時又影響其構(gòu)建。網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體、DV攝像等技術(shù)手段的合理運用對本課程教學(xué)模式的構(gòu)建提供了堅實的硬件基礎(chǔ)。

3.3 建構(gòu)主義理論下的中學(xué)生物學(xué)實驗教學(xué)模式

本課程的教學(xué)模式包括實驗設(shè)計和實驗教學(xué)設(shè)計、實驗答辯、預(yù)實驗和試講、正式教學(xué)和評課五個環(huán)節(jié)。

3.3.1 實驗設(shè)計和實驗教學(xué)設(shè)計

本課程的學(xué)習(xí)以小組協(xié)作的形式進(jìn)行，每個學(xué)習(xí)小組從規(guī)定的高中生物實驗中隨機(jī)抽取一個作為學(xué)習(xí)任務(wù)。領(lǐng)取學(xué)習(xí)任務(wù)后，各組開始著手收集資料并對其進(jìn)行研究和創(chuàng)造性的運用，努力開發(fā)實驗資源和教學(xué)資源，完成實驗設(shè)計和實驗教學(xué)設(shè)計。如\"DNA的粗提取與鑒定這一實驗，小組領(lǐng)取任務(wù)后要通過網(wǎng)絡(luò)、書刊等搜集與其相關(guān)的大量資料，并整理、借鑒，創(chuàng)造性地運用別人的研究成果，以設(shè)計出材料易得、實驗操作簡便、實驗結(jié)果明顯的實驗方案及教學(xué)方案，突破實驗教學(xué)的疑難點，如嘗試用洋蔥替換雞血做實驗。

本環(huán)節(jié)的主要目的在于讓師范生學(xué)會合作學(xué)習(xí)，學(xué)會資源共享，達(dá)到資源利用的最優(yōu)化，同時提高主動獲取、篩選和整合學(xué)習(xí)資源的能力，實現(xiàn)他們作為學(xué)習(xí)主體主動并且創(chuàng)造性地構(gòu)建新知識的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)。另外，現(xiàn)在師范生掌握獲取信息的渠道非常多，可獲取的有效學(xué)習(xí)資源十分豐富，為這一環(huán)節(jié)的順利實施提供了保障。

3.3.2 實驗答辯

各組完成第一環(huán)節(jié)的任務(wù)后，由教師組織進(jìn)行答辯。答辯的目的主要是檢驗各組對自己所負(fù)責(zé)的實驗掌握的廣度和深度。具體流程是小組代表簡要陳述實驗設(shè)計和實驗教學(xué)設(shè)計的大體流程，教師據(jù)其陳述有針對性地對本實驗的理論內(nèi)容、創(chuàng)新之處、操作步驟、實驗設(shè)計以及教學(xué)實施等關(guān)鍵之處進(jìn)行提問，小組成員進(jìn)行闡釋。其他組的成員也可以向該組成員提問。答辯完畢后，小組對設(shè)計方案進(jìn)行修改完善。

答辯的作用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是師生互動，教師在學(xué)生完成任務(wù)的周期中對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行檢測和監(jiān)控，面對面地交流指導(dǎo)；二是生生互動。組間通過答辯進(jìn)行交流，在保持本組特色的前提條件下，取長補(bǔ)短，完善知識體系的構(gòu)建。

3.3.3 預(yù)實驗和試講

實驗答辯結(jié)束之后，各組根據(jù)本組的實驗設(shè)計做預(yù)實驗，并在實驗過程中不斷完善實驗設(shè)計，直到出現(xiàn)理想的預(yù)期結(jié)果為止。

同時，各組進(jìn)行實驗教學(xué)試講。實驗教學(xué)試講分為小組試講、大組試講、擇優(yōu)試講三步。小組試講和大組試講次數(shù)均由各組自行決定，在最后一次大組試講中，根據(jù)試點學(xué)校提供的課時數(shù)按試講教學(xué)水平從高到低選出相應(yīng)名額的師范生繼續(xù)進(jìn)行試講，由他們代表本組到中學(xué)進(jìn)行實踐教學(xué)。

3.3.4 正式教學(xué)

經(jīng)過預(yù)實驗和試講的充分準(zhǔn)備后，執(zhí)教師范生根據(jù)試點學(xué)校的實驗課程安排到中學(xué)授課。在這一環(huán)節(jié)中，由執(zhí)教的師范生主講，本組的其他成員進(jìn)行輔助教學(xué)。因此，每一位師范生都有機(jī)會直面中學(xué)的真實課堂，得到不同程度的鍛煉。同時，每個實驗設(shè)計都能夠在真實課堂中得到最客觀的檢驗。

3.3.5 評課

每一節(jié)課結(jié)束后，筆者都組織師范生進(jìn)行評課。評課分為自評、他評兩種方式。自評是執(zhí)教者對自己的教學(xué)進(jìn)行評價，他評包括組員評價和教師評價。執(zhí)教者自評結(jié)束后，組員對其課堂教學(xué)以及教學(xué)效果進(jìn)行評價。最后是教師做的總結(jié)性評價。

4 總結(jié)與展望

我院中學(xué)生物學(xué)實驗研究這門課程主要是為完善師范生教育課程體系開設(shè)的，目前尚處于初級發(fā)展階段，課程的內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)模式等還需進(jìn)一步完善。整體來看，教學(xué)實施比較順利，教學(xué)成果也比較理想，深受師范生和中學(xué)的喜愛，已建立兩個實踐基地。

該課程的開設(shè)一方面回應(yīng)了基礎(chǔ)教育課程改革對教師專業(yè)發(fā)展的要求，補(bǔ)充完善了師范生教育體系，使師范生的專業(yè)能力在校內(nèi)就得到切實的提升，在一定程度上緩解其校內(nèi)理論學(xué)習(xí)與實踐相脫節(jié)的矛盾現(xiàn)狀。另一方面，本課程的研究成果還能為中學(xué)生物實驗教學(xué)更好、更有效地開展做出有力的貢獻(xiàn)。

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