■許莉莉

許莉莉，天津市海河中學生物特級教師，曾代表天津市參加全國生物教學年會和華北五省市生物教學研討會，參與人民教育出版社和北京師范大學出版社出版的《高中生物教案》六冊的編寫工作，在省市級以上教育期刊發(fā)表教育教學論文20余篇，獨立承擔市級教育科研課題2項。

新課程背景下的高中生物實驗教學，一要提高學生的生物科學素養(yǎng)，二要注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。

《普通高中生物課程標準（實驗）》（以下簡稱《標準》）于2003年正式頒布，指出“教師應盡可能多地讓學生參與實驗和其他實踐活動”。但實踐過程中，面對生物實驗教學的新變革，教師們在教學過程中也暴露出諸多問題，亟待采取行之有效的教學策略加以改進。

一、新課程標準下生物實驗教學的變革

根據(jù)《標準》內(nèi)容以及生物實驗教學的設置，我們發(fā)現(xiàn)新課程背景下的高中生物實驗教學主要有以下變化。

1.實驗教學理念的變化。

傳統(tǒng)的教學，以落實基礎知識和基本技能為出發(fā)點，以幫助學生建立系統(tǒng)的生物學知識體系為主要目的?！稑藴省烦珜В旱谝?，提高生物科學素養(yǎng)。生物科學素養(yǎng)是公民科學素養(yǎng)構成中重要的組成部分，是指公民參加社會生活、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需的生物科學知識、探究能力以及相關的情感態(tài)度與價值觀，它反映了一個人對生物科學領域中核心的基礎內(nèi)容的掌握和應用水平以及在已有基礎上不斷提高自身科學素養(yǎng)的能力。提高每個高中學生的生物科學素養(yǎng)是《標準》實施中的核心任務。第二，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。生物科學與人們的日常生活、醫(yī)療保健、經(jīng)濟活動等方面密切相關?！稑藴省纷⒅厥箤W生在現(xiàn)實生活的背景中學習生物學，倡導學生在解決實際問題的過程中深入理解生物學的核心概念，并能運用生物學的原理和方法參與公眾事務的討論或作出相關的個人決策，同時注意幫助學生了解相關的職業(yè)和學習方向，為他們進一步學習和步入社會做準備。

2.實驗要求的變化。

2000年人民教育出版社出版的《全日制普通高級中學生物教學大綱》對學生實驗、實習方面的教學要求劃分為兩類。即1.理解實驗的目的、原理和方法步驟，初步掌握有關的操作技能，進一步理解有關的生物學知識；2.能夠獨立完成實驗或實習，理解探索性實驗的基本過程，初步學會探索性實驗的一般方法。

《標準》“內(nèi)容標準”必修1中提出：教師在教學中要組織好各種觀察、實驗等探究性學習活動，幫助學生增加感性認識，克服對微觀結構認識的困難，使學生領悟科學研究的方法并習得相關的操作技能。必修2中提出：教師要善于引導學生從生活經(jīng)驗中發(fā)現(xiàn)和提出問題，創(chuàng)造條件讓學生參與調查、觀察、實驗和制作等活動，體驗科學家探索生物生殖、遺傳和進化奧秘的過程，學習有關概念、原理、規(guī)律和模型，應用有關知識分析和解決實踐中的問題。“實施建議”中提出：加強實驗和其他實踐活動的教學。增加低成本實驗或其他實踐活動，在重視定性實驗的同時，也應重視定量實驗，讓學生在量的變化中了解事物的本質。教師應向學生提供機會學習量的測定，實事求是地記錄、整理和分析實驗資料、定量表述實驗結果等。由此可見，新課程對實驗的要求較之傳統(tǒng)教學要求更加具體。

3.學習方式的轉變。

《標準》力圖促進學生學習方式的變革，倡導以探究為核心的多樣化的教學方式，引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養(yǎng)學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力?！稑藴省芬蠼處熢诮虒W過程中，采取多種措施，引導學生主動學習。生物實驗作為教師轉變教學方式、實施科學探究的最有效的手段之一，具有強化學生實證意識、提升學生思維品質、培養(yǎng)學生質疑精神的重要作用，倡導基于探究的實驗教學策略，讓學生置身于一種動態(tài)、開放、個性、多元的學習環(huán)境中，打破原有學科的封閉性和課程選擇的單一性，讓學生自主探索，主動求知，學會搜集、分析和利用各種信息及信息資源，實質上就是在提高學生的科學素養(yǎng)。

4.實驗數(shù)量的變化。

實驗數(shù)量、內(nèi)容和類別明顯增多。原大綱中確定的學生實驗共有20個，其中必修課本內(nèi)16個，選修課本內(nèi)4個。而新《標準》中設置了33個實驗，僅必修部分就有學生實驗22個，選修1的實驗則多達26個。與原教科書相比，實驗數(shù)量明顯增多，探究性實驗的比例也明顯增大。

二、教師教學實踐中存在的主要問題

1.重講授輕操作。

傳統(tǒng)中學生物實驗教學重講授原理和注意事項，輕視動手操作，這與考試形式是用紙筆測驗有很大關系。在考試中只要能寫對，會做與不會做實驗并不影響學生的成績。不做或少做實驗對于教師而言，更容易組織教學，也避免出現(xiàn)安全事故。另外，新課程中涉及的部分實驗在中學生物實驗室并不具備操作條件，尤其是選修課中涉及的現(xiàn)代生物技術的相關實驗，只能靠教師講授。

2.重課內(nèi)輕課外。

課內(nèi)與課外相結合，是學習取得良好效果的重要途徑。生物學科的學習更是如此，但教師在教學時普遍重課內(nèi)輕課外。究其原因，一是教學進度與課時的矛盾。在高中學業(yè)水平考試與高考的時間表下，完成教學和復習的任務是沒有商量余地的。如果安排學生課外的實踐活動，講評就必然要占用課時。二是課外實驗難度大。教科書中的實驗，有詳盡的實驗原理、材料用具、實驗步驟等，可操作性相對較強。而課外實驗看不見、摸不著，需要教師策劃指導，對學生的自覺性和學習能力要求非常高。三是有些實驗，其設計本身是脫離中學生實際的。比如，在必修2“遺傳與進化”中的“調查常見的人類遺傳病”這一實驗就很難組織學生開展。

3.重傳統(tǒng)輕創(chuàng)新。

目前的高中生物實驗教學，既需要繼承老傳統(tǒng)，更需要不斷創(chuàng)新。傳統(tǒng)的中學生物實驗集科學家多年的研究精華，巧妙的研究方法將經(jīng)典的生物學理論加以驗證，它們是學習生物學基礎知識、基本技能的最有效途徑之一。目前，大多數(shù)學校開設的中學生物實驗還停留于繼承傳統(tǒng)的教學方式上。大多數(shù)教師囿于對權威的崇拜、對教科書的依賴、對教科書中實驗的迷信以及自身知識的匱乏、能力的欠缺、創(chuàng)新的意識的不足，不敢跳出舊有的條條框框對教科書中的實驗進行大膽創(chuàng)新。

4.重結果輕反思。

現(xiàn)實教學中，學生在上生物實驗課時，多數(shù)是興高采烈的，走進實驗室就迫不及待地動手操作，在教師的要求下，勉強能忍耐著聽教師的講解和要求。這與學生的年齡特點有關。學生急于看到教科書上所描繪的實驗現(xiàn)象，缺乏對實驗原理、實驗過程的深入思考，更缺乏實驗課后的總結和反思。而教師在組織實驗教學時，主要關注的是學生的安全、實驗的結果，對于課后及時對實驗課堂教學進行反思、不斷改進實驗教學的效果重視不夠。

5.重分組輕合作。

新課程提倡學生學習的方式有這樣幾個關鍵詞：自主、合作、探究。所以，近幾年大凡新課程的示范課、研究課，都有分組討論這樣的教學環(huán)節(jié)。生物實驗課受實驗器材的限制，早就是以2人至4人為一組進行，至于每組成員的具體分工以及如何合作，授課教師鮮有指導。在實驗結果的分析講評中，關于小組成員間合作的案例涉及的也是微乎其微。

6.重驗證輕探究。

在20世紀70年代，克洛普弗等學者將學生參與的實驗活動分為三類：以實驗操作技能訓練為主的技能性實驗；以檢驗已知的事實、概念或原理的真實性為主的驗證性實驗；以引導學生通過探究獲得新知和接受科學方法訓練的探究性實驗?！稑藴省分卸嗵幪岬匠珜骄啃詫W習，發(fā)展科學探究能力，但在新課程的實施中普遍存在“新瓶裝老酒”的現(xiàn)象。以必修1中“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”這一實驗為例。這一實驗在編寫上由老教科書中的驗證性實驗改為新教科書中的探究性實驗。按照這樣的編寫意圖，做實驗的時間應該安排在講授“化合物”的知識之前，實驗方法是在實驗結果未知的條件下，要組織引導學生提出問題、做出假設、制定計劃、預測結果，操作中對每種組織樣液都同時進行鑒定，最后還要進行交流總結。這樣肯定是加大了實驗的難度，對學生的能力要求也大大提高了。教師的感覺是費時費力，考試中又沒有明顯的效果。

7.重用紙筆測驗輕過程評價。

生物實驗教學的評價方面，存在著重視試卷成績忽視實驗過程的現(xiàn)象。雖然也組織學業(yè)水平的實驗考查，那只不過是擺擺樣子而已，學校、教師、學生對其重視程度還不如一次小小的單元測驗，而每次實驗的成績就更沒人關心了。因為用紙筆測驗較之對實驗過程進行評價，操作上簡單，效果上直觀且易于學生、家長認可和接受。同時，對于生物實驗教和學的評價，目前還未見到成熟的評價標準和可操作的系統(tǒng)方案。

8.重面向全體輕個性化培養(yǎng)。

面向全體學生是《標準》提出的基本理念之一，它有這樣幾層含義：一是教學要著眼于學生全面發(fā)展和終身發(fā)展的需要；二是要為所有的學生提供同樣的學習機會，滿足不同學生的需要，促進學生有個性的發(fā)展。由此看來，面向全體和學生的個性化培養(yǎng)并不矛盾。但在生物實驗教學中，由班級授課制決定了學習的高度統(tǒng)一性，而針對每一個學生的個性、愛好、特長的有針對性的培養(yǎng)尚顯不足。

三、新課程背景下生物實驗教學的改革策略

1.全面認識生物實驗的教學價值。

教師應該明確每個生物實驗都包含多重教學價值。生物實驗的教學價值分為知識價值、方法價值、能力價值、科學精神價值、品格價值和人文價值等多重價值。在新課程標準下，教科書中設計的實驗都是這多重教學價值的綜合體。教師在實驗教學的過程中，應重視實驗的教學價值，分析、比較每個實驗多重教學價值的具體表現(xiàn)，最終通過實施實驗，達到學生全面素質的提高和人格的全面發(fā)展。有研究發(fā)現(xiàn)，教師對教科書中實驗的教學價值的認識是有偏差的。以蘇教版教科書為例，只有42%的實驗被認為有教學價值，而58%的實驗的教學價值被認為是非常低的。同時在實驗教學中，部分教師只注重實驗的知識價值、方法價值，而忽略、輕視了能力價值、科學精神價值、審美價值等教學價值的功能，這是與新課程的目標和宗旨相悖的。因而在教學中，教師要改變過去重知識輕能力、重技能輕方法、重結果輕精神的實驗教學思想，努力將生物實驗的多重教學價值體現(xiàn)出來。

2.充分挖掘生物實驗的教學價值。

教科書中每一個具體生物實驗都有其獨特的教學價值。如“影響酵母菌無氧呼吸的因素”這個探究性實驗中，就包含著多重的教學價值。新課程中設計探究性實驗主要是培養(yǎng)學生科學探究的方法和探究的意識，因此，探究性實驗中教學價值的獨特性就表現(xiàn)在方法價值和科學精神價值上。又如“模擬植物或動物性狀分離的雜交”這個模擬實驗中，重要的是讓學生通過數(shù)字系統(tǒng)表述生命發(fā)展狀況，對生命現(xiàn)象進行量化，最后再運用邏輯推理、求解和運算等進行綜合研究。這是通過數(shù)字模型來培養(yǎng)學生的綜合性分析能力，因此這個實驗教學價值的獨特性就表現(xiàn)在能力價值上。

3.加強對學生探究能力的培養(yǎng)。

“科學探究是生物學中不可缺少的、動態(tài)的部分?！备咧猩镎n程應該反映生物科學的“完整畫面”，應該將科學探究作為高中生物實驗教學的基本內(nèi)容和方法。對于一般的實驗教學來說，只要能在兩方面加以改變，就可以將驗證式的實驗轉變成開放性探究性實驗。一是改變實驗活動在整個教學中的優(yōu)先次序，不要將實驗活動安排在教學的最后，讓學生在實驗前不知道實驗的結果；二是將以往只注重驗證課本理論的一些典型實驗項目，改變成比較重視探究過程的實驗，讓學生加以探究。從實際考慮，讓學生探究的必須是個難度不高而且沒有危險性的實驗，這樣教師才能安心放手讓學生探究，而且實驗內(nèi)容要能與上課內(nèi)容直接相關，并且適合學生的現(xiàn)有水平，又不需額外增加太多教學時間，這樣教師才易于安排和融入原來的教學進度中。所以，從現(xiàn)有的實驗項目中挑選一些實驗，改變原有實驗教學方式再加一些巧思即可達到目的。

4.加強合作學習的分組指導。

教師應明確教學中分組的目的是為了面向全體，使每個學生都參與其中，同時也有利于教師組織教學活動，而合作重在培養(yǎng)學生的一種健康的人格。分組只是形式，合作才是分組的主要目的。在生物實驗教學中，教師應該有意識地充分利用小組學習的形式，給出小組成員分工的提示和建議，課上注意觀察每組學生的合作情況，及時講評，樹立合作學習的榜樣，使分組學習不流于形式。