蔣晨康

（常州市第一中學(xué)，江蘇 常州 213000）

1 現(xiàn)狀

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)科最根本的優(yōu)勢(shì)和特色。為了解目前高中生物實(shí)驗(yàn)實(shí)施情況，本文針對(duì)教師和學(xué)生分別進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，通過(guò)數(shù)據(jù)了解現(xiàn)狀。本次調(diào)查對(duì)象為四星及以上高中師生，教師卷共發(fā)放65份，回收有效問(wèn)卷65份，有效回收率100%；學(xué)生卷發(fā)放478份，回收有效問(wèn)卷472份，有效回收率98.74%。從問(wèn)卷中我們不難發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。

在“學(xué)生卷”中我們發(fā)現(xiàn)92.86%的學(xué)生上過(guò)實(shí)驗(yàn)課，7.14%的學(xué)生從來(lái)沒(méi)有上過(guò)實(shí)驗(yàn)課，但是在92.86%的學(xué)生中，87.71%的學(xué)生上過(guò)的實(shí)驗(yàn)課次數(shù)在3次以內(nèi)，超過(guò)10次的僅有一人?？梢?jiàn)，雖然絕大多數(shù)學(xué)生上過(guò)實(shí)驗(yàn)課，但是次數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不達(dá)標(biāo)。

在“教師卷”中我們發(fā)現(xiàn)11.11%的教師會(huì)經(jīng)常上實(shí)驗(yàn)課，22.22%的教師在時(shí)間允許的情況下會(huì)選擇上，而高達(dá)66.67%的教師則不太會(huì)上。可見(jiàn)，從教師角度來(lái)看，中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展也是寥寥數(shù)次，和學(xué)生反饋的結(jié)果基本一致。

2 原因

對(duì)于實(shí)驗(yàn)課次數(shù)過(guò)少的原因，師生從各自的角度給出了他們的想法?！皩W(xué)生卷”中9.18%的學(xué)生表示老師很積極，而有46.94%的學(xué)生則認(rèn)為老師態(tài)度和一般課并沒(méi)有區(qū)別，41.84%的學(xué)生認(rèn)為他們的老師不積極，有2.04%的學(xué)生認(rèn)為老師比較抵制實(shí)驗(yàn)課。

在“教師卷”中5.56%的教師表示很喜歡，55.56%的教師覺(jué)得實(shí)驗(yàn)課需要更多的精力且紀(jì)律難管，33.33%的教師覺(jué)得和普通課一樣，還有5.56%的教師覺(jué)得對(duì)于成績(jī)提升沒(méi)幫助所以不喜歡上實(shí)驗(yàn)課。

通過(guò)分析師生雙方的調(diào)查結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高中生物實(shí)驗(yàn)課落實(shí)情況的不理想，主要可以通過(guò)以下幾點(diǎn)加以說(shuō)明：（1）從學(xué)生的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的興趣較為濃厚，但是他們的任課老師則沒(méi)有學(xué)生一樣的教學(xué)熱情，這與他們心中的預(yù)期有較大落差，這直接導(dǎo)致了生物實(shí)驗(yàn)課上課次數(shù)過(guò)低；（2）從教師的角度而言，有一半以上的教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度還是比較樂(lè)觀的，但是其中大部分教師認(rèn)為因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課所花費(fèi)的精力較多且的課堂紀(jì)律難以維持，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率不如理論課，所以他們更傾向于多做題以便應(yīng)付高考。

3 建模

近二三十年來(lái)，博弈論作為一種先進(jìn)的優(yōu)化工具，在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。在剛剛我們分析的高中生物實(shí)驗(yàn)落實(shí)案例中，教師和學(xué)生在選擇上都會(huì)從自己利益最大化出發(fā)，具備理性人條件，符合經(jīng)典博弈理論中的“囚徒困境”模型，因此，本文建立“實(shí)驗(yàn)困境”模型來(lái)分析中學(xué)實(shí)驗(yàn)中師生雙方的博弈關(guān)系。

3.1 模型假設(shè)

根據(jù)博弈理論，本研究進(jìn)行如下合理假設(shè)：

（1）在教師有時(shí)間和精力的前提下，即會(huì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課（有較高的職業(yè)素養(yǎng)）；

（2）學(xué)生認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)能夠?yàn)樽约簬?lái)收益，包括在考試中實(shí)驗(yàn)題目的應(yīng)對(duì)、動(dòng)手能力以及對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握，未來(lái)進(jìn)入高校后的實(shí)踐能力等；

（3）成功開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課能為教師帶來(lái)收益，包括教師自身能力的提高，對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步理解，有機(jī)會(huì)發(fā)表科研論文等。以上這些都會(huì)直接或者間接為學(xué)校帶來(lái)收益，包括體現(xiàn)了學(xué)校課程設(shè)置的多樣性，學(xué)生進(jìn)入高校后為學(xué)校帶來(lái)的聲譽(yù)影響等；

（4）教師和學(xué)生都存在兩種選擇：教師是否愿意花費(fèi)時(shí)間精力開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生是否愿意花費(fèi)時(shí)間精力認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課（指能夠愿意從實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)到相關(guān)知識(shí)，而不是興趣使然）。

只有雙方都選擇“愿意”的情況下，實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施才能夠確保成功、有效。

3.2 模型建立

就師生雙方而言均有兩種選擇，由于教師和學(xué)生之間并不知道在哪節(jié)實(shí)驗(yàn)課教師愿意開(kāi)設(shè)以及學(xué)生愿意認(rèn)真聽(tīng)課，這就導(dǎo)致了師生之間的博弈信息不對(duì)等，那么在一次博弈后就會(huì)出現(xiàn)以下四種情況：

（1）教師愿意開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生愿意認(rèn)真上實(shí)驗(yàn)課；

（2）教師愿意開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生不愿意認(rèn)真上實(shí)驗(yàn)課；

（3）教師不愿意開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生愿意認(rèn)真上實(shí)驗(yàn)課；

（4）教師不愿意開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生不愿意認(rèn)真上實(shí)驗(yàn)課。

假設(shè)每開(kāi)設(shè)一節(jié)實(shí)驗(yàn)課會(huì)為教師（和學(xué)校）帶來(lái)的收益為YT（YT≥0），而教師（和學(xué)校）需要為之付出的成本為CT（CT≥0，包括備課所花費(fèi)的精力時(shí)間，實(shí)驗(yàn)儀器的損耗等），同時(shí)學(xué)生認(rèn)真上一堂實(shí)驗(yàn)課的收益為YS（YS≥0），學(xué)生需要為此付出的成本為CS（CS≥0，包括學(xué)生需要提前做好預(yù)習(xí)工作，課后需要完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告等）。那么根據(jù)博弈分析可得以下矩陣圖：

學(xué)生收益教師收益認(rèn)真聽(tīng)課 不認(rèn)真聽(tīng)課開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課 (YT-CT,YS-CS) (-CT-YT,-YS)不開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課 (-YT,-CS-CT) (0,0)

由上述博弈矩陣分析可得（不開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，不認(rèn)真聽(tīng)課）是目前的一個(gè)平衡點(diǎn)，這和之前問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)出來(lái)的結(jié)果相一致，但是（開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課，認(rèn)真聽(tīng)課）才是此模型的納什均衡，這就表明，想要一堂實(shí)驗(yàn)課成功開(kāi)設(shè)，需要教師和學(xué)生同時(shí)滿足一定的條件。

3.3 模型分析

4 解決方法

通過(guò)博弈分析的結(jié)果結(jié)合問(wèn)卷調(diào)查所得啟示，可以從“增大師生收益，降低付出成本”等角度出發(fā)，嘗試對(duì)高中生物實(shí)驗(yàn)課更好的實(shí)施提出合理化建議：

（1）將理論課和實(shí)驗(yàn)課課時(shí)費(fèi)分開(kāi)計(jì)算，適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課課時(shí)費(fèi)讓教師感覺(jué)需要更多精力時(shí)間投入的實(shí)驗(yàn)課有更好的回報(bào)；

（2）應(yīng)該配備一個(gè)或多個(gè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)員，讓基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)材料和試劑的準(zhǔn)備不需要教師額外費(fèi)心；

（3）突破時(shí)間限制，教材在內(nèi)容的選擇上應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課課時(shí)數(shù)同時(shí)減少授課內(nèi)容，減少教師壓力，保證每節(jié)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施都有充足的時(shí)間（在即將出版的新教材中希望能得以體現(xiàn)）；

（4）將實(shí)驗(yàn)課納入評(píng)價(jià)體系，采取“異級(jí)考核，多人評(píng)分取均值”的方式，呼吁在未來(lái)的高考改革中能夠考慮納入評(píng)分系統(tǒng)；

（5）將實(shí)驗(yàn)課和理論課聯(lián)系起來(lái)，相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)介紹在理論課完成，實(shí)驗(yàn)課上注重操作，實(shí)驗(yàn)報(bào)告注重結(jié)果分析，原理和方法材料等可酌情考慮；

（6）做到“虛實(shí)結(jié)合”，多媒體應(yīng)該是錦上添花而不能本末倒置，不能讓多媒體的虛擬教學(xué)替代實(shí)驗(yàn)課實(shí)際操作；

（7）突破空間限制，學(xué)校應(yīng)重視并完善實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，完備的設(shè)施是實(shí)驗(yàn)課成功的最基本條件；

（8）教學(xué)中常結(jié)合“生物實(shí)驗(yàn)史”，讓學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中就有實(shí)驗(yàn)意識(shí)，這樣在實(shí)驗(yàn)課中才不會(huì)讓過(guò)分的興趣替代了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目的。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直困擾著奮斗在教學(xué)前線的教師，而生物學(xué)科因?yàn)槠涮厥獾膶W(xué)科地位讓其實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得更加棘手。本文構(gòu)建單次博弈的“實(shí)驗(yàn)困境”模型，從獨(dú)特的視角找到了一些存在的原因，但是由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的復(fù)雜性，一些外在影響因素以及教學(xué)中實(shí)際存在的多次博弈情況，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的落實(shí)依然還需要多方面的努力。希望通過(guò)新教材的使用以及新高考方案的實(shí)施，生物實(shí)驗(yàn)課能夠重新煥發(fā)生機(jī)與活力。