謝 婕 陳禮椿 李 純 江苗怡 龔玉蓮**
(1 廣東第二師范學(xué)院生物與食品工程學(xué)院 廣東廣州 510303 2 外砂華僑中學(xué) 廣東汕頭 515023 3 高普鎮(zhèn)葵坑初級(jí)中學(xué) 廣東揭陽(yáng) 515300 4 懷集縣永固初級(jí)中學(xué) 廣東肇慶 526438)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)世界的重要途徑,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的一種有效的方式?!胺巧镆蛩貙?duì)某種動(dòng)物的影響”是學(xué)生進(jìn)入初中開(kāi)始學(xué)習(xí)生物學(xué)所接觸的第1 個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),該實(shí)驗(yàn)對(duì)于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰哂兄匾囊饬x。人教版教材將其設(shè)置為探究實(shí)驗(yàn),由于不同教師處理教材的偏好不一,學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課并非都是以探究法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不同的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法有各自的目的要求,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的感受和學(xué)習(xí)成效亦有不同的影響。
為深入了解不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果的影響,本文比較了4 種不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法下“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課學(xué)生的學(xué)習(xí)感受和學(xué)習(xí)成效。
中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課根據(jù)操作主體的不同,可分為演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn),其中演示實(shí)驗(yàn)可細(xì)分為教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生示范實(shí)驗(yàn),分組實(shí)驗(yàn)包含分組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和分組探究實(shí)驗(yàn)[1-2]。故本文采用教師演示法、學(xué)生示范法、分組驗(yàn)證法和分組探究法4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,比較學(xué)生“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課的學(xué)習(xí)成效和學(xué)習(xí)感受。
本文主要采用了對(duì)比研究的方法,于2017年9月,選定廣東省3 個(gè)地市的3 所普通初級(jí)中學(xué):汕頭市外砂華僑中學(xué)、揭陽(yáng)市高普鎮(zhèn)葵坑初級(jí)中學(xué)和肇慶市懷集縣永固初級(jí)中學(xué)。每所學(xué)校選取7年級(jí)的4 個(gè)平行班,分別采用4 種不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課的教學(xué),同一所學(xué)校的課程由同一位教師任教。以上3 所學(xué)校均為當(dāng)?shù)仄胀ㄖ袑W(xué),12 個(gè)班級(jí)無(wú)重點(diǎn)班、非重點(diǎn)班之分,學(xué)生學(xué)習(xí)水平分布均勻。本輪實(shí)驗(yàn)教學(xué)共有12 個(gè)班596 名學(xué)生參加(實(shí)際回收有效問(wèn)卷594 份),接受教師演示法教學(xué)的學(xué)生為149 人,接受學(xué)生示范法教學(xué)的學(xué)生為148 人,接受分組驗(yàn)證法教學(xué)的學(xué)生為147 人,接受分組探究法教學(xué)的學(xué)生為150 人。
本研究分為2 個(gè)階段,第1 階段是課堂教學(xué)過(guò)程,即使用4 種不同實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué);第2 階段為問(wèn)卷調(diào)查,在完成課堂教學(xué)過(guò)程后,隨即進(jìn)行一次問(wèn)卷調(diào)查,問(wèn)卷包括學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的感受和學(xué)習(xí)成效測(cè)試2 個(gè)部分。
2.1 4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的課堂教學(xué)過(guò)程 本研究以“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”實(shí)驗(yàn)為例,使用4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。該實(shí)驗(yàn)的主題為“溫度變化對(duì)金魚(yú)呼吸的影響”,教學(xué)實(shí)施在3 所學(xué)校同時(shí)進(jìn)行。4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的課堂教學(xué)具體過(guò)程與要求如表1所示。
表1 4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的具體過(guò)程與要求
2.2 問(wèn)卷調(diào)查 在完成4 種不同教學(xué)方法的課堂教學(xué)后,進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷包括學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的感受和學(xué)習(xí)成效測(cè)試2 個(gè)部分。
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的感受設(shè)置了教學(xué)法偏好、學(xué)習(xí)氛圍、學(xué)習(xí)難度感受、學(xué)習(xí)成就感4 個(gè)維度,使用李克特5 級(jí)量表的方法(5 分為非常同意,4 分為同意,依次遞減至1 分為非常不同意)。針對(duì)學(xué)習(xí)成效,本研究設(shè)置了與本節(jié)課內(nèi)容緊密相關(guān)的基礎(chǔ)題5 道和高難題7 道,用于檢測(cè)學(xué)生能否正確理解本節(jié)課所學(xué)概念,能否靈活運(yùn)用知識(shí)解決生活實(shí)踐問(wèn)題?;A(chǔ)題以直觀選擇題為主,例如“有一種鳥(niǎo)類(lèi)的生活習(xí)慣是白天休息,夜晚覓食,影響這種習(xí)慣的環(huán)境因素是( ):A.陽(yáng)光B.空氣C.溫度D.水分”。高難題以推理判斷題為主,例如“‘人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開(kāi)’這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明( ):A.土壤對(duì)植物的影響B(tài).溫度對(duì)植物的影響C.水分對(duì)植物的影響D.陽(yáng)光對(duì)植物的影響”。
共發(fā)放問(wèn)卷596 份,其中有效問(wèn)卷594 份,有效率為99.66%。采用SPSS 軟件(21.0 版)進(jìn)行方差分析及顯著性檢驗(yàn)。
3.1 學(xué)生對(duì)4 種類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課的滿意度 使用李克特5 級(jí)量表測(cè)量學(xué)生對(duì)4 種類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課的滿意度,如表2所示,表中數(shù)值表示“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(表3 同),結(jié)果顯示學(xué)生對(duì)不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課的感受存在差異。
表2 4 種類(lèi)型實(shí)驗(yàn)課課堂滿意度調(diào)查結(jié)果(單位:分)
根據(jù)表2,學(xué)生對(duì)4 種不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的偏好差異不顯著(P>0.05)。但數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的趨勢(shì)顯示出學(xué)生較為偏好教師演示法和分組驗(yàn)證法。教師正確演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,有助于學(xué)生理解并接受生物學(xué)實(shí)驗(yàn),掌握實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、結(jié)果與結(jié)論,系統(tǒng)掌握生物學(xué)知識(shí);而分組實(shí)驗(yàn)中教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟操作,親自動(dòng)手能獲得感性認(rèn)識(shí)并鍛煉動(dòng)手能力,因此更容易得到學(xué)生的喜愛(ài)。
4 種不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的學(xué)習(xí)氛圍差異亦不顯著(P>0.05)。數(shù)據(jù)顯示的趨勢(shì)表明學(xué)生示范法的學(xué)習(xí)氛圍較好,說(shuō)明同伴的示范學(xué)習(xí)讓學(xué)生感覺(jué)親切,學(xué)生在示范的同伴身上看到自己學(xué)習(xí)的投影,更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
學(xué)生對(duì)4 種不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的難度感受差異顯著(P<0.05)。教師演示法(3.25 分)的難度感受最低,其次分別是分組驗(yàn)證法和分組探究法,學(xué)生示范法的難度感受最高(3.66 分)。教師演示教學(xué)法讓學(xué)生感覺(jué)學(xué)習(xí)難度較低,說(shuō)明教師正確的實(shí)驗(yàn)演示與詳細(xì)講解緊密結(jié)合,能給予學(xué)生正確的印象;教師和學(xué)生可同時(shí)進(jìn)行言語(yǔ)交流和視覺(jué)呈現(xiàn),能幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)、原理的認(rèn)識(shí)和理解,使學(xué)生比較容易理解并接受生物學(xué)新知識(shí),降低學(xué)習(xí)難度。
學(xué)生對(duì)4 種不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的學(xué)習(xí)成就感也存在顯著差異(P<0.05)。以“這節(jié)課教師提的問(wèn)題我都答對(duì)了”等問(wèn)題檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)成就感,則以分組探究實(shí)驗(yàn)最強(qiáng)(3.90 分),學(xué)生示范法最弱(3.26 分),說(shuō)明分組探究的教學(xué)方式,符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的規(guī)律。學(xué)生在原有的知識(shí)基礎(chǔ)上,從探索中不斷發(fā)現(xiàn)新知識(shí),動(dòng)手動(dòng)腦,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)積極性;并且小組合作、討論交流,能讓每個(gè)學(xué)生都很好地參與,自由發(fā)表意見(jiàn),這樣的學(xué)習(xí)氛圍,能使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),提升學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)效果更好,學(xué)習(xí)成就感更強(qiáng)。
3.2 學(xué)生學(xué)習(xí)成效測(cè)試結(jié)果及分析 學(xué)生學(xué)習(xí)成效測(cè)試數(shù)據(jù)如表3所示,結(jié)果顯示不同類(lèi)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法下,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果存在差異。
表3 4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)法學(xué)生學(xué)習(xí)成效測(cè)試結(jié)果
基礎(chǔ)題部分,學(xué)生的正確率都接近80%,各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法之間的差異不顯著(P>0.05)。高難題部分,學(xué)生的正確率低于基礎(chǔ)題,各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法之間呈現(xiàn)顯著差異(P<0.05);表現(xiàn)為分組探究法的答題正確率最高(69.61%),其次分別為教師演示法和學(xué)生示范法,分組驗(yàn)證法的正確率最低(48.30%)。
教師演示法有助于學(xué)生學(xué)習(xí)理解和學(xué)習(xí)成效的提高;學(xué)生示范法屬于同伴示范的作用,能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。然而,教師演示法和學(xué)生示范法都屬于觀察性的“看實(shí)驗(yàn)”,缺少鍛煉動(dòng)手能力的機(jī)會(huì),學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感也相對(duì)較弱。分組驗(yàn)證法是對(duì)已知原理的驗(yàn)證,學(xué)生只要按圖索驥,重復(fù)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,即可得到相似的結(jié)論,但這過(guò)程學(xué)生僅能動(dòng)手體驗(yàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的方法,卻不能更好地發(fā)散思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。分組探究法強(qiáng)調(diào)在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生自主探究發(fā)現(xiàn),能很好地鍛煉學(xué)生的復(fù)雜思維能力和實(shí)驗(yàn)探究能力,學(xué)生學(xué)習(xí)成就感強(qiáng),靈活運(yùn)用知識(shí)能力也較強(qiáng)(高難題正確率高)。
本研究通過(guò)一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的4 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法對(duì)比發(fā)現(xiàn),與其他3 種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相比,采用分組探究法教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)成就感最高,基礎(chǔ)題和高難題的正確率也最高,且學(xué)生的難度感受、學(xué)習(xí)氛圍和偏好也較好。因此,綜合分析,“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課的4 種教學(xué)方法,應(yīng)首選分組探究法。本研究結(jié)果與人教版教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)置相符合。
生物學(xué)新的課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生要“學(xué)會(huì)科學(xué)探究的一般方法,在科學(xué)探究中發(fā)展合作能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”[3]。探究實(shí)驗(yàn)法在培養(yǎng)學(xué)生的探究思維、實(shí)踐創(chuàng)新能力等綜合能力方面有優(yōu)勢(shì),符合課程標(biāo)準(zhǔn)要求,故探究實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占有較大比重[4]。探究式教學(xué)有助于學(xué)生思維的鍛煉,使學(xué)習(xí)更有成效,并且探究實(shí)驗(yàn)法有利于學(xué)生維持較高的學(xué)習(xí)興趣,持續(xù)學(xué)習(xí),形成良性循環(huán)。相比探究實(shí)驗(yàn)法,教學(xué)目的較為單一的演示實(shí)驗(yàn)法和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面稍顯遜色,故以學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn),選擇探究實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)更有優(yōu)勢(shì)。
新課程改革賦予實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的功能,更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí),體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂的主體地位。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不單是知識(shí)的學(xué)習(xí),更多的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī),形成探究性思維,注重創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),鍛煉解決實(shí)際問(wèn)題的能力,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中得到全面的發(fā)展[5]。故教師要盡量多開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),選擇合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生多思考、多動(dòng)手、多鍛煉。分組探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)法不僅能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感,還能鍛煉學(xué)生的復(fù)雜思維能力,提升學(xué)習(xí)成效,更值得提倡。
對(duì)于“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課,本研究認(rèn)為4 種教學(xué)方法中,分組探究法在提高學(xué)生學(xué)習(xí)成就感和學(xué)習(xí)成效方面效果最佳,但是對(duì)于能力及情感態(tài)度價(jià)值觀等其他方面尚未研究。此外,本文的結(jié)果來(lái)自“非生物因素對(duì)某種動(dòng)物的影響”一課,其他實(shí)驗(yàn)的情況也有待進(jìn)一步研究。