基于創新型實驗模式的中學生物學實驗教學改革

摘 要 分析了高中生物實驗的現狀，引進了創新型實驗教學的方法與手段，提出了創新型實驗設計，并且對實驗做出多元評價，為高中生物學實驗教學提出一種新方法。

關鍵詞 生物學 實驗教學 創新型實驗 設計 評價

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

1 引言

實驗對于生命科學的探索至關重要，新課程改革對中學生物實驗教學提出了新的要求。設置生物學實驗課的目的不僅是訓練學生技能，培養其動手能力，更重要的是增強學生對生命現象探索的興趣，培養學生發散思維，進而提高學生的綜合素質。

中學生物實驗分為實驗基礎和實驗操作，實驗操作中分為觀察性實驗、驗證性實驗、探究性實驗和調查類實驗。中學生物實驗教學要求中學生掌握生物實驗設計規律、實驗儀器使用和簡單藥品配置、實驗條件控制方法等。當前中學教育模式下，生物學屬于副課，是小學科，各中學為了提高升學率，采取壓縮副科學習或授課時間的辦法，導致中學生物課程課時少、實驗少、操作探究性實驗更少，片面地采取死記硬背的突擊策略來應付畢業及高考。生物課程是一個理論性和操作性很強的綜合學科，缺少哪個環節都不利于生物課程的學習和掌握。實驗對于中學生物教學來說是必不可少的，只有通過實驗才能讓學生更透徹地理解知識。

在當今中學生物實驗中，存在以下幾個問題：

① 在現行教育模式下，生物實驗教學投入不足，實驗儀器教學設備數量、質量和更新頻度不符合要求;

② 生物教學資源利用程度低，資源閑置現象嚴重;

③ 教學雙方對于生物實驗重要性認識不夠，學校壓縮生物課時，生物教師少任務重，師生互動少，學生對生物重要性認識不足，學習中按部就班，不求甚解是中學生物學習的突出問題;

④ 現行生物實驗課科目設置過于基礎，與社會銜接不緊密，無法激發學生創新精神。

2 創新型實驗介紹

2007年4月國家首次實施了大學生創新型實驗計劃，該計劃直接面向大學生立項，注重自主性、探索性、過程性、協作性和學科性的訓練創新項目，它成為高校本科教學質量與教學改革工程的重要組成部分。創新性實驗計劃的目標是培養學生學會思考問題、解決問題的能力，具備創新思維、創新意識和創新能力。目前已被國內外諸多高校采用。如德國漢堡大學的實驗室全天向學生開放，并有專業人員進行指導，使學生動手能力提高很快。美國路易斯安那大學實驗室從上午9點到晚上10點對學生免費開放，學生可以在實驗室獨立完成綜合性、設計性實驗課題。我國于20世紀80年代中期也開始了實驗室開放的探索和研究工作。

本研究將這種開放的思想引入中學生物實驗教學，開放性體現在實驗時間和實驗地點的開放、實驗內容上的開放、教學方法和手段上的開放和實驗教學評價的開放。實驗室開放不僅僅是時間和空間的開放，更是教學內容、教學方法和手段上的開放，是觀念意識上的開放。

3 創新型生物實驗教學應用

本研究以山西省忻州市某中學為例，從2011年起進行創新型生物實驗教學改革，在教育資金緊張的條件下，優先購置補充了生物學科儀器，包括電子顯微鏡、體視顯微鏡、生化培養箱、烘箱、電子天平、解剖工具等。其次，擴充師資，減輕生物教師任務量。

3.1 開放實驗室

開放實驗室是創新型改革的重要舉措之一，針對生物課程學習的特殊性，對全校師生開放生物學實驗室，制定實驗室開放管理制度和使用安全規定，即保證實驗室充分利用，又要保證實驗室使用操作安全和規范。管理員采用招聘制度，從高二、高三年級學生中招聘生物學愛好者指導進入開放實驗室的學生規范使用實驗室和儀器藥品，并負責日常登記和實驗室衛生安全管理。生物教師對高年級學生中對生物感興趣的學生進行教育和技能考核，擇優錄取，為期一年，學校對管理者給予一定的經濟報酬。實驗室開放時間為周六日上午8點～12點，下午2點～6點。

3.2 課程教學改革

在中學領導大力支持下，推進課程教學改革，首先恢復過去被壓縮的生物學課時。包括理論課時、實驗課時，新課程標準規定，高中生物課程的內容包括必修和選修兩部分，必修課學分為6分，共108個課時，這108個課時要求不能集中上，不能壓縮減少;選修課包括生物技術實踐、生物科學與社會和現代生物科技專題;這部分設置為實踐課，共20個學時。

在選修課中，采取社會實踐的學習方式，學校所在城市有高等院校，充分利用高等院校教師和實驗資源，定期聘請高校生物學教授給中學生作關于生物學研究進展的專題報告，擴大學生知識面，增加新知識;同時利用周末時間，教師組織學生去專業研究實驗室進行儀器使用觀摩學習，使他們了解最新科研儀器、測定項目等等。剩余學時要求學生組成生物小組，利用課余時間自主設計實驗方案，經生物教師批準后在開放實驗室進行實驗驗證研究。

3.3 學生興趣培養

當前教育模式不利于學生增強對副科的學習興趣，為了改變學生被動學習，鼓勵學生積極探索性學習，學校設立了中學創新型培育項目資助計劃，每學年資助10個以內的生物創新項目。學校鼓勵在校學生積極申報，生物教師作為指導老師。項目完成后進行評比，前三名給予獎勵，并鼓勵參加全國中學生生物學競賽。對于取得良好成績的學生和指導教師給予物質和精神的獎勵，以此提高學生的生命科學素質，使他們扎實掌握基礎理論知識和實驗技能，并培養學生學習生物的興趣。該政策實施以來極大的帶動了中學生的生物學習積極性。

4 改革評價

生物教學評價是對學生的學和教師的教兩方面的認定過程。傳統評價方式比較單一，就是通過期末考試試卷來測試，試卷成績代表了教學雙方的成果。這種紙筆測試的評價體系存在漏洞，表現為：考試前突擊學習背誦的考試效果與學習期間一直認真學習和做實驗的學生成績沒有明顯區別。這種評價不利于學生素質的提高和能力的鑒定。改革后的評價模式分為三步：

① 為理論部分試卷考試，考查學生理論知識掌握情況;

② 為實踐操作能力測試，考查學生開展生物學實驗的能力，考試時列出所有學習過的動手實驗項目，通過學生抽簽選擇考察項目，根據其實驗完成的時間和效果來判定其操縱能力;

③ 為獎勵成績，主要是對于參加生物創新項目及生物學競賽的取得好成績的學生進行加分，表彰和鼓勵學生扎實掌握理論知識，學以致用，活學活用。

創新型生物教學改革以來，該中學在全區及全市的生物學統考成績明顯提高，由原來的拉分科目變為加分科目，在中學統考和高考中的排名逐年上升。同時學校生物學習風氣極大改善，周末的實驗室開放效果良好，實驗室開放以來，由最初的40%利用率增加到現在的80%以上。學生利用實驗室的積極性提高，生物學習興趣極大提升。幾年的改革實踐證明，創新型生物教學改革取得了明顯的成效。

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