南京曉莊學(xué)院 李 寧 唐 寧*

2022年，教育部印發(fā)《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）。生物學(xué)課程圍繞核心素養(yǎng)，體現(xiàn)課程性質(zhì)，反映課程理念，確立課程目標(biāo)。新課標(biāo)明確提出，課程目標(biāo)是要通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備一定的科學(xué)思維習(xí)慣和能力，初步具有科學(xué)探究和跨學(xué)科實(shí)踐能力，能夠分析解決真實(shí)情境中的生物學(xué)問題，初步確立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，并在附錄中提供了7個(gè)生物學(xué)教學(xué)與評(píng)價(jià)案例。

新課標(biāo)指出，生物學(xué)的核心素養(yǎng)包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任四個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)在生物發(fā)展過程中起著基礎(chǔ)性的作用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)生物教學(xué)至關(guān)重要。雖然新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了明確的要求，但實(shí)際教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的開展情況卻不容樂觀。近年來，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到學(xué)者廣泛的關(guān)注，越來越多的研究者對(duì)其進(jìn)行研究，以探索出解決的方法。馬永建指出，我國(guó)初中生物實(shí)驗(yàn)存在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念落后、生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏先進(jìn)教學(xué)模式、評(píng)價(jià)方式缺乏科學(xué)性等問題。陳美平指出，在新課程改革的背景下，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)已成為當(dāng)代初中生物教學(xué)階段的主要教學(xué)目的，而初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是生物課程的一個(gè)重要組成部分，對(duì)提高學(xué)生生物能力和綜合素質(zhì)均有積極作用。陳美平認(rèn)為，在課堂教學(xué)中教師要明確學(xué)生的主體地位、規(guī)范學(xué)生的操作、創(chuàng)新教學(xué)方法。陳燕紅認(rèn)為，在新課標(biāo)的教育系統(tǒng)下，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分必要，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類，構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)。蔣敏對(duì)探索新課標(biāo)背景下提高初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性進(jìn)行了研究。我國(guó)十分注重生物課程的改革及發(fā)展，越來越注重跨學(xué)科教學(xué)，通過科學(xué)教育提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新性思維能力以及實(shí)踐能力。本文在連云港市鄉(xiāng)村初中學(xué)生和教師中開展問卷調(diào)查，研究鄉(xiāng)村初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展現(xiàn)狀和問題，嘗試探索以鄉(xiāng)村特有的本土資源為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)，為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材提供教學(xué)建議。

一、鄉(xiāng)村初中生物實(shí)驗(yàn)開設(shè)現(xiàn)狀

從圖1、圖2可以看出，該鄉(xiāng)村初中共開設(shè)27個(gè)生物實(shí)驗(yàn)，基本能夠涵蓋教學(xué)大綱的要求，這說明學(xué)校是重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的。但由于各種原因，實(shí)驗(yàn)開設(shè)形式有限，61%的實(shí)驗(yàn)采用多媒體演示來教授，16%的實(shí)驗(yàn)是邊動(dòng)手演示實(shí)驗(yàn)邊向?qū)W生講解，7%的實(shí)驗(yàn)是教師口頭教授，只有16%的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪M織學(xué)生動(dòng)手實(shí)際操作。這樣不利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！疤骄咳梭w反射活動(dòng)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)”，由于不需要特殊儀器設(shè)備，方便操作，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，在教室即可進(jìn)行，因此開出率最高，達(dá)到100%；“探究家鴿適應(yīng)空中飛行的特征”在鄉(xiāng)村方便取材；“練習(xí)使用顯微鏡”，由于初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要用到顯微鏡的實(shí)驗(yàn)比較多，很多教學(xué)內(nèi)容需要學(xué)生能夠理解顯微結(jié)構(gòu)，因此開出率占比超過50%，但大部分初中顯微鏡臺(tái)套數(shù)不足，且型號(hào)過于老舊，學(xué)生只能輪流使用?！疤骄框球具m應(yīng)土壤中生活的特征”和“學(xué)習(xí)制作臨時(shí)裝片”在鄉(xiāng)村取材方便，因此開出率介于10%—50%。其他大部分實(shí)驗(yàn)的開出率較低，均不超過10%。95%調(diào)查人員認(rèn)為制約生物實(shí)驗(yàn)開展的因素是學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材和用品有限，預(yù)備實(shí)驗(yàn)耗時(shí)太長(zhǎng)（68%）、生物課時(shí)不夠（57%）、實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜（41%）也是主要因素（見圖3）。按照?qǐng)D3顯示，制約鄉(xiāng)村生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的因素很多，最主要的還是學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材等硬件設(shè)施不足。

圖1 鄉(xiāng)村初中生物實(shí)驗(yàn)開設(shè)形式

圖2 鄉(xiāng)村初中學(xué)生動(dòng)手操作類生物實(shí)驗(yàn)開出率

圖3 制約生物實(shí)驗(yàn)開展的因素

在調(diào)查的14所鄉(xiāng)村初中里，擁有2間及以上生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校只有2所，擁有1間生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校有7所（包括與化學(xué)公用一間實(shí)驗(yàn)室的2所），還有5所學(xué)校沒有專門的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室。大部分實(shí)驗(yàn)以教師播放視頻為主，還有一部分實(shí)驗(yàn)是教師在班級(jí)教室演示，這對(duì)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展極為不利。即使配備生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)校，專業(yè)器材和儀器配備也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足大部分初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的需要。由于連云港市的生物學(xué)未計(jì)入中考總分，因此有2所初中甚至都沒有專門的生物學(xué)教師，生物科目教師為其他科目教師兼任，大部分學(xué)校只有1位生物學(xué)教師，需要同時(shí)上七年級(jí)和八年級(jí)10—20個(gè)班的生物學(xué)課。繁重的教學(xué)工作量，導(dǎo)致了教師本身不愿意準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，尤其是需要鮮活動(dòng)物和植物的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還要維護(hù)顯微鏡等儀器。

二、鄉(xiāng)村初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議

（一）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)校和教師要摒棄傳統(tǒng)的觀念，更新教學(xué)理念，根據(jù)新課程改革要求，將生物核心素養(yǎng)貫穿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中。首先，學(xué)校要充分意識(shí)到開展初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的投入，購買生物實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備，對(duì)生物教師的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行培訓(xùn)與考核。其次，教師要充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，結(jié)合季節(jié)，因地制宜，創(chuàng)造條件開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。最后，教師要培養(yǎng)學(xué)生自覺參與實(shí)驗(yàn)，樂于實(shí)驗(yàn)操作的興趣。教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能是順利開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，教師要努力提升自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能，提前定好教學(xué)計(jì)劃，提前籌備實(shí)驗(yàn)材料。實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師要先預(yù)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是否可行，實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)用品是否需要進(jìn)一步改善，確保學(xué)生的實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

（二）利用鄉(xiāng)土資源，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料

與城區(qū)中學(xué)相比，鄉(xiāng)村中學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)施與實(shí)驗(yàn)器材不夠完備，但他們也有自己獨(dú)特的鄉(xiāng)土資源。生物教師應(yīng)該充分利用鄉(xiāng)村資源，積極尋找適宜的實(shí)驗(yàn)替代材料，使生物實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)能夠順利進(jìn)行。譬如，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照教材中的示例，實(shí)驗(yàn)材料可以采用紫色洋蔥鱗片葉外表皮，但是考慮到在撕取洋蔥外表皮細(xì)胞過程中，難以撕去薄層，往往附著大量葉肉細(xì)胞，以致顯微鏡下細(xì)胞堆積，不易觀察，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。因此，建議使用馬齒莧代替。一方面，馬齒莧在鄉(xiāng)村中特別常見，易于獲?。涣硪环矫嬷灰獙⒛矍o折斷，向一端撕拉，獲得莖表皮組織，再制成裝片，即可觀察實(shí)驗(yàn)，便于學(xué)生動(dòng)手操作，實(shí)驗(yàn)也能得到更好的效果。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，不僅要考慮節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，還要能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。再如，“探究家鴿適應(yīng)空中飛行的特征”這一探究實(shí)驗(yàn)，通常教師會(huì)利用家鴿的標(biāo)本進(jìn)行教學(xué)，但學(xué)生對(duì)于家鴿適應(yīng)空中飛行的特征中的雙重呼吸不能很好理解，對(duì)此教師可以使用塑膠手套進(jìn)行直觀教學(xué)。用塑膠手套的手掌模擬家鴿的肺，手指模擬家鴿的氣囊，當(dāng)向手套充入氣體（即家鴿吸氣），手掌（肺）進(jìn)行第一次氣體交換，多出的氣體直接進(jìn)入手指（氣囊）；當(dāng)氣體沖出手套的時(shí)候，手指（氣囊）中的氣體第二次經(jīng)過手掌（肺）進(jìn)行第二次氣體交換。這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易懂，能夠讓學(xué)生在設(shè)計(jì)模型時(shí)，構(gòu)建雙重呼吸概念。

生物實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)材料和器材跟得上，但鄉(xiāng)村中學(xué)因經(jīng)費(fèi)等問題，實(shí)驗(yàn)材料也不充足，這就為實(shí)驗(yàn)的順利開展帶來了挑戰(zhàn)。同時(shí)，也應(yīng)認(rèn)識(shí)到有的實(shí)驗(yàn)可以利用鄉(xiāng)土資源開展（見表1）。邱兩慶在《利用鄉(xiāng)土資源設(shè)計(jì)生物探究性實(shí)驗(yàn)》一文中，利用鄉(xiāng)土資源設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，一是用來講解微生物在生物圈的作用，二是觀察鳥胚的實(shí)驗(yàn)。新課標(biāo)和老課標(biāo)的第一個(gè)推薦實(shí)驗(yàn)均為“探究影響鼠婦分布的環(huán)境因素”，這個(gè)實(shí)驗(yàn)在鄉(xiāng)村初中開設(shè)起來更加便利，反倒是主城區(qū)尤其是城市的核心區(qū)域因?yàn)椴灰渍业绞髬D，近三年部分市區(qū)內(nèi)的中學(xué)不得不將這個(gè)實(shí)驗(yàn)改為教師演示。

表1 適合利用鄉(xiāng)土資源開展的實(shí)驗(yàn)

（三）結(jié)合鄉(xiāng)村生活，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了培養(yǎng)學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，教師可以利用鄉(xiāng)土資源，結(jié)合本地習(xí)俗，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在鄉(xiāng)村的生活中，有著許許多多的生物學(xué)現(xiàn)象。如在教授“種子的萌發(fā)”這一課時(shí)，教師可以結(jié)合學(xué)生熟悉的花生種植時(shí)需要覆蓋薄膜，請(qǐng)學(xué)生思考：“覆蓋薄膜和不覆蓋薄膜的花生，出芽時(shí)間是否有差異？為什么？”從而使學(xué)生將書本上所學(xué)的種子萌發(fā)需要的條件與生活實(shí)際相結(jié)合，加深理解。

（四）轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，重視?shí)驗(yàn)過程

教師以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，而驗(yàn)證本身也是一個(gè)探究的過程。教師可以轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，多組織學(xué)生開展探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自參與到生物中，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，讓學(xué)生在思考和動(dòng)手實(shí)踐的同時(shí)，提高分析和解決問題的能力。開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師應(yīng)讓學(xué)生提前熟悉實(shí)驗(yàn)材料和儀器的使用方法，參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)中，教師只需對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，不直接告訴學(xué)生下一步實(shí)驗(yàn)該如何操作，更不應(yīng)該代替學(xué)生進(jìn)行操作。在整個(gè)教學(xué)過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，教師起引導(dǎo)作用即可。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要組織學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行思考和討論，得出自己的結(jié)論。這樣，生物實(shí)驗(yàn)就變成了學(xué)生的自主探究實(shí)驗(yàn)，不僅能體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，還能激發(fā)學(xué)生的積極性，提高他們的動(dòng)手能力和思考能力。教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，觀察他們儀器的使用是否正確，實(shí)驗(yàn)步驟是否恰當(dāng)。實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果同等重要，在開展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師不應(yīng)該只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確而忽視實(shí)驗(yàn)過程是否準(zhǔn)確。

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和動(dòng)手能力的一種重要手段。鄉(xiāng)村初中生物學(xué)教師可以充分利用當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土資源開展適宜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只有真正意識(shí)到生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，才能夠更好地完成生物新課程改革標(biāo)準(zhǔn)的要求，提高教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)鄉(xiāng)村教師支持計(jì)劃（2015—2020年）的通知》，江蘇省積極推進(jìn)鄉(xiāng)村定向教師計(jì)劃，目前已經(jīng)連續(xù)招生7年時(shí)間，前期的鄉(xiāng)村定向教師中生物師范類招生計(jì)劃較少，近3年呈逐年增加趨勢(shì)。隨著國(guó)家對(duì)鄉(xiāng)村教育的重視，隨著越來越多的省市將生物學(xué)計(jì)入中考總分，相信生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開出率也將逐步升高。