高中生物實驗課“同課異構”對不同層次學生的影響研究

周國倩++范曾麗++黎云祥+曾鈺

摘 要 以高中生物必修實驗“植物細胞的吸水和失水”為例，進行“同課異構”，設計3個不同的實驗教學方案；并選取高一年級3個不同學習層次的班級作為教學對象，檢測、分析教學前后學生的成績差異。結果表明，不同實驗方案適合不同學習層次的學生。

關鍵詞 同課異構 實驗課 生物實驗教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

生物學實驗既是學生獲取和鞏固生物學知識的重要途徑，也是提高學生創新等能力的重要手段，因此生物實驗教學是生物學教學的一個重要組成部分。但是，我國中學生物實驗課堂普遍存在實驗內容繁雜、教學課時不足、實驗設備缺乏以及班級人數較多等諸多問題。其中，由于學生認知水平的差異和教師對實驗教學研究的缺乏，導致“優生吃不飽，差生吃不了”的現象極為嚴重。鑒于此，教師可以采用“同課異構”的教學手段解決這一問題。同課異構，教師即針對相同的教學內容，采用不同的構思、不同的教學方法、不同的設計風格、不同的實施途徑，達到同樣的教學效果。教師將此方式運用到高中生物實驗課堂，可以克服傳統實驗課缺乏針對性和趣味性的缺點，增強實驗教學的有效性。

關于實驗課同課異構的研究，迄今尚未見有研究報道。下面以高中生物必修實驗“植物細胞的吸水和失水”為例，借鑒同課異構的教學方式，以課程標準為基礎，設計3個難度梯度的實驗方案，選取高一年級3個不同學習層次的班級作為教學對象，檢測、分析教學前后學生的成績差異，以期能為中學實驗教學提供參考。

1 研究方法

1.1 設計方案

高中生物中的“植物細胞的吸水和失水”實驗，能很好地培養學生的思維能力、分析綜合能力和解決實際問題能力，是高中生物探究性實驗的典范，具有一定的代表性。參照我國現行5個版本的高中生物學教材（浙江科學技術出版社、江蘇教育出版社、人民教育出版社、河北少年兒童出版社、中國地圖出版社），設計了3種實驗方案（分別為方案1、方案2、方案3）。從實驗方案1到方案3，設計要求程度依次為觀察設計、設計探究、深入探究和設計，難度系數依次增大，對學生的探究思維和設計實驗能力要求依次提高。

1.2 研究對象

授課對象為四川省南充市高級中學（國家級重點中學）高一年級普通班、實驗班和火箭班的學生。其中火箭班學生成績最好，實驗班次之，普通班再次。每個班選30名學生，隨機分為10人一組，分別記做A、B、C三組，進行試驗，其中A組操作實驗方案1，B組操作方案2，C組操作方案3，具體安排見表1。

在實驗前后，對學生進行測試。其中前測卷（共10分）9道題，包括主觀題1道、客觀題8道，后測卷（共10分）12道題，包括主觀題1道、客觀題11道（成績=正確個數/總個數×10）。主觀題調查學生對生物實驗課的興趣和態度，客觀題測試學生對知識的掌握情況。共發放前、后測試卷各90份，合計180份；分別收回有效問卷84份、78份，合計162份，有效率為93.3%和86.1%。

1.3 數據分析

用SPSS19.0統計分析實驗前后普通班、實驗班和火箭班實施不同實驗方案后的平均成績及差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 普通班的實驗教學效果分析

圖1是利用SPSS One-way分析得出實驗前普通班A1組的成績為3.4±0.3，B1組的成績為3.4±0.5，C1組的平均成績為2.2±0.3。這三個組的平均成績差異不顯著（P=0.07，P>0.05）。

圖2是利用SPSS One-way分析得出實驗后普通班A1組的平均成績為5.8±0.8，B1組為4.5±0.3，C1組為3.9±0.4。這三個組的平均成績差異顯著（P=0.04，P<0.05）。其中A1組與B1組差異不顯著（P=0.08，P>0.05），B1組與C1組之間，差異不顯著（P=0.40，P>0.05），但是A1組與C1組的平均成績有顯著差異（P=0.04，P<0.05）。

2.2 實驗班的實驗教學效果分析

圖3是經過SPSS非參數檢驗K Independent Samples Tests檢驗所得，3個組的平均成績差異不顯著（P=0.69，P>0.05）。再通過2 Independent Samples Tests中的Mann-Whitney U分析得出A2組（5.9±0.9）與B2組（5.3±1.2）差異不顯著（P=0.80，P>0.05），A2組與C2組（4.8±0.7）差異不顯著（P=0.40，P>0.05），B2組和C2組的平均成績差異不顯著（P=0.69，P>0.05）。

圖4是經過SPSS非參數檢驗K Independent Samples Tests檢驗所得，3個組的平均成績差異顯著（P=0.02，P<0.05）。再通過2 Independent Samples Tests中的Mann-Whitney U分析得出B2組（9.5±0.8）平均成績顯著高于A2組（6.9±0.2）（P=0.00，P<0.01）、C2組（8.6±0.3）（P=0.04，P<0.05），但是A2組和C2組的平均成績沒有差異（PP=0.20，P>0.05）。

2.3 火箭班的實驗教學效果分析

圖5是使用SPSS非參數檢驗K Independent Samples Tests檢驗得出的火箭班實驗前平均成績對比圖，由圖可知：3個組的平均成績沒有顯著差異（P=0.08，P>0.05）。使用2 Independent Samples Tests中的Mann-Whitney U分析得出A3組（3.2±0.9）和B3（8.3±0.6）之間差異不顯著（P=0.08，P>0.05），A3組和C3（8.8±0.2）差異不顯著（P=0.13，P>0.05），B3和C3組平均差異不顯著（P=0.96，P>0.05）。

圖6是使用SPSS非參數檢驗K Independent Samples Tests檢驗得出的火箭班實驗后平均成績對比圖，由圖可見：三個組的平均成績之間有明顯差異（P=0.00，P<0.05）。通過Independent Samples Tests中的Mann-Whitney U分析得出C3組的平均成績（9.6±0.2）明顯高于A3組（8.5±0.4）（P=0.03，P<0.05）和B3組（6.8±0.2）（P=0.00，P<0.05），但是A3組和B3組之間沒有顯著差異（P=0.10，P>0.05）。

3 結論與建議

3.1 結論

普通班和實驗班學生更適合做對思維能力要求低一些的實驗（方案1、2），火箭班學生更適合做對思維要求高的實驗（方案3）。也就是說，不同學習層次的學生適合做不同類型的實驗。學生只有操作適合自己的實驗，才能對該部分生物學知識掌握得更好，因此“同實驗異構”在中學生物教學中具有重要實踐價值，能讓學生得到最佳的發展。

3.2 建議

首先，教師對學生要靈活分層。師資匱乏的學校可以采用2個班捆綁的分層方式，既解決了分層問題，又不必增加教師的數量；而對于師資充足且調配能力較強的一些教育集團則可以實施分層走班，也就是對原來的行政班分塊捆綁，按實際情況分離出若干個A班，其余學生則仍然在自己的行政班教室上課。當然，這樣的分配不是一成不變的，教師需要根據學生的表現進行調整。

其次，教師要設計多樣實驗方案。一個人的力量可能是有限的，要解決這一問題，教師可以相互交流、討論，可以根據學生情況將同一實驗設計出不同難度的實驗教學方案。這樣也能督促教師更好地鉆研教材，準確地把握教學目標。

另外，教師不能為了單純地追求“異”，而忽視“同”。同課異構中的“同”在于同樣的內容、同樣的教學目標，因此任何設計都不能偏離內容，偏離目標，更不能偏離學生的認知水平。

參考文獻：

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