生物实验教学创新策略分析

刘会强 周春丽

[摘   要]文章通过文献量化分析中学生物实验教学趋势及主要方向，针对当前中学实验教学存在的问题展开问卷调查，发现主要存在有时中学生物实验教学目标与新课程标准结合不够、有时中学生物实验教学创新不足、有时实验的管理不到位、有时实验教学评价滞后等问题。教师问卷反馈中提出了改革建议：培养学生的发散思维、创新生物实验教学手段、增加地域特色实验材料应用、完善跨学科综合实验的设计、构建中学生物实验教学效果评价模式。

[关键词]生物实验教学;探究性实验;创新思维;课题研究

[中图分类号]    G633.91        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）36-0042-02

一、中学生物实验教学创新研究情况分析

我们通过对比中学生物实验教学研究文献发现，中学生物教学研究国际文献共计9253篇，主要为英文9190篇、德文60篇、法文等3篇，学科分布主要在自然科学教育、生物教育、医药健康、生理学、生命科学研究等领域，其中科学教育领域的文献占26%。

国内研究文献通过知网数据库搜索共计3258篇，学科主要分布于中等教育（88.6%）、生物学（3.1%）、教育理论与教育管理（2.3%）、其他教育（6.1%）中，主要集中在中学生物实验教学现状调查、中学生物实验教学设计分析、中学生物实验教学改革研究、中学生物实验教学模式研究等方面。我们通过比较不难发现，目前中学生物实验教学研究与国际同方面的研究存在一定差距，研究热点存在一定差别。国内主要对实验教学课程体系进行研究，如教学设计、教学思路、教学效果、教学评价等方面，较系统化，而国际研究注重技术应用手段对学生实验技能的提升。

二、目前中学生物实验教学中存在的不足

1.有时生物实验教学目标与新课程标准结合不够

目前，国内中学生物实验教学结合在生物课程教学中，没有单独列为一门课程，因此，有的中学教师对实验教学目标的理解仅限于辅助教学、培养学生兴趣的层面，没有与新课程标准对接。我们通过对乌鲁木齐地区中学226名生物教师的生物实验教学情况进行调查分析，发现 58.2%的教师认为实验教学目标为巩固课本知识、33.8%的教师认为是为了培养学生的实验技能、8%的教师认为是为了培养学生的科学实验态度，实验的创新价值和核心素养培养功能几乎被忽略。从这一调查不难发现，中学生物实验教学有时仅被看作是一种辅助性教学手段，没有系统的实验课程体系，侧重于知识，培养学生的动手能力和创新能力有时被有的教师忽视。这容易造成实验教学目标错误定位、与新课程标准脱节、实验教学形式化、教师缺乏创新意识等问题。

2.有时中学生物实验创新及应用不足

我们比较分析国外国内研究文献后发现，国内研究仅为国外的35.1%。国内生物学科实验教学研究有时不被重视，课堂教学居于首位，部分地区因教学条件限制甚至少开、不开实验课，更谈不上如何培养学生的科学思维和科学探究能力了，与新课程核心素养培育脱节。

3.有时生物实验教学方式不够多元化、形式不够多元化

有时中学生物实验课堂教学手段和方式不够多元化，一些教师除了公开课使用多媒体实验室教学外，平时较少进入实验室。所开生物实验课程中有的教师只做必修实验，经常放弃选修实验，实验教学停留在模仿阶段，科学探究不足，实验创新不够，难以满足学生对科学探究的需求，有些实验材料甚至需要学生自己购买或携带，没有专门的经费保障。

4.有时生物实验人员配置缺位

目前，中学生物实验课上一般是几十个学生一起做实验，有的实验教师仅在一般的教室里演示，甚至不用进入实验室。虽然实验演示便于学生掌握实验步骤，但其弊端明显，学生不会主动思考、主动探究，与目前核心素养理念不一致。这造成中学生物实验教学有时只注重走过场、不考虑学生是否思考探究，仅作为课堂教学点缀，忽视生物实验本身对学生探究及创新思维的培养。

5.有时生物实验评价滞后

实验教学评价是依据学生实验课的表现形成的，关系实验教学设计和目标的达成。中学教师采用何种实验教学模式和教学手段，影响学生的实验创新、设计思路和实验策略，所反馈出的实验教学效果千差万别。实验评价要多元化，综合学生、教师、家长等多方进行，将学生实验操作技能考核放在首位。实验评价要能充分反馈学生的思维创新和师生互动，学生要科学探究，并将核心素养培养落到实处。

三、中学生物实验创新途径

1.在实验教学中培养学生的发散思维

实验课是以培养学生科学思维和科学探究精神为目标的，要達到目标就要培养学生的生物学学科核心素养，如生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等。首先以新课程目标中核心素养的培养为基础完成中学生物实验课程的开发和设计，通过设立专门的STEAM实验课程进行对学生科学探究能力的培养。提高学生的合作协调能力，利用学习中的探究内因激发学生兴趣，对学生进行科学态度、科学思维的培养。

2.创新生物实验教学手段

中学生物实验教学方法和形式要多元化，例如可以引入STEAM教育理念，完善以学生为中心的课程设计模式，结合学校实际开发校本课程或组织学生开展探究性的课题研究，通过丰富多样的课程形式加强对学生探究能力和思维能力的培养。教师开展实验教学要突破固有思维，要积极利用一切条件，可以在校园内进行植物生态园建设，组织学生给植物命名，进行校园植物调查分析。实验课程突出跨学科和情景引领，可以设计项目式的实验课程方式

3.增加地域特色实验材料的应用

学校要鼓励教师带领学生探究科学问题，通过STEAM课程的开设增加师生互动。生物实验可以利用当地特色材料来设计和完成。如新疆常见药用植物调查实验就能反映地域特色，激发当地学生对生活区域周边生物知识的探索欲望，利用师生互动以及课本延伸，培养教师团队的备课能力，提高学生自主探究的学习能力。

4.完善跨学科综合实验的设计

跨学科综合实验的设计能增加不同学科实验间的联系，培养学生的综合实验能力，构建学生自主探究科学问题的模式。如教师可以利用生物和化学之间的联系开展探究性实验：酸奶的发酵和酸度测定，综合生物发酵知识，利用大实验将生物种群增长与酸碱滴定结合，对学生的主动探究及学科综合能力进行培养，借鉴不同学科实验教学中的成功经验，提高学生的实验研究能力。

5.构建中学生物实验教学效果评价模式

实验教学效果评价是教育者和研究者最为关注的话题。如何提升中学生物实验教学效果，应关注探究性实验、教学策略和课外实验。生物教学的核心要从“双基”导向转向“生物学学科核心素养”导向，生物实验教学要突出跨学科、情景化设计，结合地域特色开展生物教学实验、探究性实验和课外实验。

总之，高中生物实验教学需要教师以学生为中心、创新实验教学设计、融入新的实验教学理念、结合跨学科概念、引导学生主动探究，培养学生的理性思维和科学方法，提升学生的学科综合素养。

[   参   考   文   献   ]

[1]  田华，赵露.“互联网+”时代中学生物实验教学的问题及对策[J].基础教育研究，2017（1）：65-67.

[2]  张荣华.推进中学生物实验课程发展的新思考[J].中国现代教育装备，2012（12）：57-59.

[3]  黄燕芬，任翠娟，王平瑞，等.引入数字化实验系统提高中学生物教学效果[J].课程教育研究，2013（16）：178-179.

[4]  吴定定，张平伟.探究性实验在中学生物教学中的应用分析[J].中學课程辅导（教师通讯），2016（9）：14.

[5]  周克丰.浅议中学生物实验教学中学生探究意识的培养[J].科技创新导报，2014（36）：109-110.

[6]  陈付龙，徐雨祥，邢鹏，等.基于Flash技术的中学生物虚拟实验平台设计[J].江苏第二师范学院学报，2015（3）：62-65.

（责任编辑    黄诺依）