不同實驗策略對學生動物學實驗效果的影響

摘要：采用僅施后測的準實驗設計，對2010級生物2班和2010級生物1班進行了不同實驗策略對動物學實驗效果的對比試驗，結果表明：實驗組的后測成績與對照組的后測成績差異顯著，且差異極顯著（p<0.05且p<0.01），說明采用改進型動物學實驗教學策略能明顯提高學生動物學實驗成績。此外，觀察發現：實驗班與對照班在實驗動作技能的規范熟悉程度、實驗解剖成功率、實驗作業完成情況、實驗態度、形態結構的辨認測驗、實驗目標實現程度、實驗材料準備、合作學習表現等方面也存在一定差異。建議對傳統的動物學實驗策略進行有效改革，以提高學生的動物學實驗學習水平。

關鍵詞：動物學；實驗教學策略；實驗效果；準實驗設計；難度；區分度

中圖分類號：G642.0？搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）26-0237-03

傳統的動物學實驗教學策略包括預習-講解-操作-指導-作業，預習的針對性，講解的精煉性、具體性、明確性，操作的主導性、明確性，指導的高效性，作業的反饋性等環節，都不同程度地存在一定問題，本課題研究要解決的問題是：（1）設計不同的動物學實驗教學策略，供實驗對比使用；（2）運用不同的動物學實驗教學策略，進行動物學對比試驗；（3）總結分析動物學對比試驗結果，提出有利于學生動物學實驗能力培養的實驗教學策略。本課題研究，旨在通過對比試驗，提出更加優化的實驗教學策略。通過實驗教學策略的改革與優化，更好地指導動物學實驗教學的實踐，發展學生的動物學實驗能力。目前，有關動物學實驗教學改革的研究，主要集中在實驗教學理論[1，2]、實驗教學途徑[3，8]、實驗教學設計[5]、實驗教學評價[14]、實驗教學技能[4-7]、實驗教學方法[8-13]的改革等方面的研究，多基于課程教學的角度，而課堂教學層面的研究較少；研究方法多采用教學經驗總結及教學行動研究，而教學實驗研究較少，本研究立足于動物學實驗課堂教學，采用實驗的方法，對包括實驗教學過程、模式、方法、評價、手段等內容在內的實驗教學策略進行研究，旨在抓住動物學課堂實驗教學這一主陣地，改革實驗教學策略，提高動物學實驗教學質量。

一、研究方法

教學實驗法（準實驗設計、非隨機化控制組后測實驗設計），非隨機化分派受試者于實驗組、控制組中，實驗組接受實驗處理后，讓實驗組、控制組均接受后測，以比較兩組后測之差異。

1.實驗設計。僅施后測的準實驗設計。實驗組是2010級生物2班；對照組是2010級生物1班；自變量——不同動物學實驗策略，包括傳統策略與改革策略；因變量——學生動物學實驗效果，實驗效果的評價主要通過后測均分體現，同時參考實驗動作技能的規范熟悉程度、實驗解剖成功率及當次實驗作業完成情況。

2.減少誤差的無關變量控制。①由同一教師按2種實驗策略實施教學實驗；②隨機分派受試學生，確定實驗組和對照組；③保證2組學生接受學習時間基本一致；④事先不通知學生接受實驗，進行測驗；⑤后測試題有一定難度和區分度；⑥教師對2組學生的輔導盡量等同。⑦應有實驗重復；⑧實驗條件基本一致；⑨由同一個教師按統一的評分標準進行后測閱卷。

3.統計方法：兩個獨立樣本的平均數差異顯著性檢驗。

4.后測試題難度和區分度的計算方法。①難度的概念：指題目的難易程度，或說測驗的難易程度，常以試題的通過率作為難度的指標。一般規定難度在0.3～0.7為宜，0.5時最佳[1]。②難度計算方法。P=X/M（P代表難度；X為試題平均得分；M為試題滿分）。③區分度的概念：指測驗對考生實際水平的區分程度或鑒賞能力，它是題目質量和測驗質量的一個重要指標。區分度的衡量標準為：在0.4～1之間符合要求，區分度越接近1，則說明區分度越大[1]。④區分度計算方法。D=（PH-PL）（D代表區分度，PH表示接受測驗的高分段學生的得分率，PL表示接受測驗的低分段學生的得分率）[1]。

5.兩種不同動物學實驗策略的設計。傳統的動物學實驗教學策略包括：預習檢查—實驗講解—實驗操作及指導—實驗作業；改進型動物學實驗教學策略包括：預習檢查—實驗講解—實驗操作及指導—實驗總結—實驗作業—試驗考核。

二、結果及分析

1.后測試題分析。用來衡量動物學實驗效果的后測試題是自己編制的，為了說明該試題的科學性和可信度，對該試題的難度與區分度進行了分析，本測量試卷有三種題型，第一題選擇題（20分），共10小題；第二題是問答題（10分），第三題是填空題（20分），共10小題，總分為50分。題目設計包括知識、能力、情感三個領域。各題難度及區分度見表1.本試卷難度為0.68，區分度為0.561，均符合要求，說明試卷設計具有一定的科學性，可以用來測量學生的實驗效果。（一般規定難度在0.3～0.7為宜，0.5時最佳；區分度的衡量標準為：在0.4～1之間符合要求，區分度越接近1，則說明區分度越大[1]。）

2.后測實驗成績統計。對比試驗后，按照統一的考試時間，對實驗班（33人）與對照班（34人）進行了后測，實驗班及參加試驗的所有被試各分數段與對應人數見表2。實驗班與對照班各題測驗的得分情況見表3。實驗組與對照組后測成績分布見圖1。

3.實驗班與對照班后測成績的比較。對實驗班與對照班的后測成績進行了兩個獨立樣本的平均數差異顯著性檢驗，結果見表3，檢驗表明：p<0.01，說明實驗組和對照組之間的差異顯著而且差異極顯著，可見，采用改進型的動物學實驗教學策略與采用傳統型動物學實驗教學策略相比，對學生動物學實驗成績的影響極大，即采用改進后的動物學實驗教學策略能明顯提高學生動物學實驗效果。

4.其他實驗效果評價指標。評價學生動物學實驗效果主要采用上述紙筆測驗，還采用口試評價學生實驗內容的掌握情況；辨認測驗了解學生對實驗標本結構的識別，觀察學生實驗動作技能的規范熟悉程度，比較了實驗解剖成功率及實驗態度，結果表明：實驗班與對照班表現存在一定區別（表4）。

三、結論及建議

1.主要結論。①兩種不同動物學實驗策略的設計。分析總結現用的動物學實驗策略，稱之為傳統的動物學實驗教學策略，包括：預習檢查—實驗講解—實驗操作及指導—實驗作業；反思傳統的動物學實驗教學策略的不足，構建了改進型動物學實驗教學策略，包括：預習檢查—實驗講解—實驗操作及指導—實驗總結—實驗作業—試驗考核。該實驗策略是本次對比試驗的自變量。②實驗效果評價指標的選擇。實驗效果的主要評價指標是實驗后測成績，另外，還參考了實驗動作技能的規范熟悉程度、實驗解剖成功率、實驗作業完成情況、實驗態度、形態結構的辨認測驗等手段。試圖運用定量與定性結合的方法，考察學生知識、能力、技能和情感的變化，實驗效果評價指標是本次對比試驗的因變量。③研究結論。采用準實驗設計的方法，對實驗組（2010生物2班）和對照組（2010生物1班）進行了對比試驗，結果表明：實驗組的后測成績與對照組的后測成績差異顯著，且差異極顯著（p<0.05且p<0.01），說明采用改進型動物學實驗教學策略能明顯提高學生動物學實驗成績。此外，觀察發現：實驗班與對照班在實驗動作技能的規范熟悉程度、實驗解剖成功率、實驗作業完成情況、實驗態度、形態結構的辨認測驗、實驗目標實現程度、實驗材料準備、合作學習表現等方面也存在一定差異。綜上所述，采用改進型動物學實驗教學策略，實驗整體效果優于傳統動物學實驗教學策略。

2.教學分析。傳統動物學實驗教學策略與改進型動物學實驗教學策略相比，在教學程序上缺少了試驗考核和實驗總結的環節，不能較好發揮評價的激勵作用，學生學習缺少目標驅動，也沒及時總結反思實驗的成敗與得失，既影響了學生實驗學習的積極性，也影響了學生實驗知識的學習和技能的培養。而采用改進型動物學實驗教學策略教學，學生知道實驗結果與實驗目標的差距，能分享成功的喜悅，也有實驗學習的動機和目標，知道學什么，學到什么程度，有沒有學到要求的程度，因此，學習積極性和學習效果表現較好。

3.教學建議。①有關實驗教學策略改進建議。根據對比試驗的結果，有必要對傳統動物學實驗教學策略進行改革與完善。主要加強實驗考核和實驗總結環節的改革，實驗考核包括實驗過程的考核與實驗效果的考核，實驗過程的考核是試驗考核的重點，建議每次試驗設計該次實驗的評價檢核表，評價實驗過程及技能水平。實驗評價檢核表是一種實踐評價工具，包括操作過程檢核和作品評價兩部分，操作過程檢核又分實驗設計檢核和實驗步驟檢核，評價等級只用通過及不通過表示，它所評價的表現行為特質通常不是屬于連續性變量資料[1]。目前，實驗過程評價占實驗總成績的60%，但缺少統一的評價標準，為使該過程的評價公平、公正、客觀，應該加以研究，以減少評價的隨意性。②建議設計實驗檢核表和實驗反思，并增加到學生實驗報告冊里，調整學生實驗報告冊的內容及格式，以改變目前實驗報告主要評價學生實驗結果，而忽視實驗過程評價的現狀，從而真正提高學生實驗學習水平。

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