黑龙江省高中生物学实验现状的调查与思考

2022-09-11

生物学实验是中学生物学教学的重要组成部分[1], 也是实施素质教育的重要途径[2], 不仅能够激发学生学习知识的兴趣, 巩固理论知识, 而且具有培养学生观察能力、分析能力、动手操作能力、科学探究能力和创新能力等教育功能[3]。为了了解我省中学生物学实验的教学现状, 掌握中学生物学教学对教师的能力要求, 改革高等师范院校生物学专业相关课程的实验教学, 使其与未来教师的实验教学能力的培养相一致, 我们分别于2005年和2006年对省内部分中学进行了问卷调查。

1 中学生物实验课程现状的调查设计

1.1 调查的对象

部分地区中学的教师和学生。发放教师问卷56份, 收回有效问卷56份;发放学生问卷686份, 收回有效问卷625份。

1.2 调查范围

省市重点中学7所, 普通中学15所。这22所中学分布于全省的各个地区, 既有县市地区, 也有偏僻农场、农村 (包括黑龙江省边境地区) ;既有经济发达地区, 也有经济落后地区。调查范围的覆盖面较广, 能较好的反映出我省中学的生物学实验教学现状。

1.3 调查问卷的发放方法

采用三种方式:一是由本系02级和03级的本科生及03级和04级的专科生利用05年和06年到各个中学的教育实习对实习学校的教师和学生进行的问卷调查;二是利用本系毕业学生对其所在学校进行问卷调查;三是对02级、03级和04级学生在教育实习后 (对实习学校的生物实验教学状况) 进行问卷调查。因此, 调查问卷的回收率高且可靠性大。

1.4 调查内容

教师和学生对生物实验的认识和态度, 对实验内容的兴趣, 实验课授课教师的基本情况, 授课的状况和方法, 实验室设备条件和管理方法等等, 并据此设计出分别针对教师和学生的调查问卷。

2 中学生物实验课程现状的调查结果和分析

2.1 生物实验课程的认识

近年来随着中学生物新课标的实施及生物在高考中的恢复, 学校领导及教师在思想上对生物实验课程的开设逐渐有了深刻的认识, 主要体现在以下三方面:第一, 师资配备。以前, 中学的生物教师专职且专业对口的仅占60.2%左右, 目前却达到95.4%, 其中市县级的重点中学可达100%, 且最低学历为本科 (包括少数第二学历) ;普通中学可达70.37%, 最低学历本科 (大多数为第二学历) 。第二, 教育功能。对教师问卷中“生物实验在教学中具有怎样的教育功能, 以前你是如何理解的, 现在又是怎样认识的”这一问题, 教师的认识有了很大的转变。以前有68.5%的教师认为实验仅是理论课教学的辅助手段, 现在则有92%的教师认为实验的教育功能是培养学生科学精神、严谨科学态度、实验操作能力和创新能力。第三, 教研活动。以前, 生物教师参加教研活动仅占45.3%, 而现在则能达到87.8%。可见广大的学校领导及教师确实从思想上、行动上提高了对生物实验的重视程度。

2.2 学生对生物学实验的态度

对学生问卷中的“你对生物实验课的态度”这一问题, 41.4%的同学是喜欢, 51.7%的同学是还可以, 6.9%的同学是厌烦。对“喜欢的原因是什么?厌烦的原因是什么?”这一问题, 71.3%的同学感兴趣, 28.7%没兴趣。对“实验课类型”这一问题, 56.6%的同学喜欢探索和设计实验。由此可见, 学生是喜欢生物实验的, 教师应该从调动学生兴趣入手, 最大限度的发挥学生的主体作用, 由学生自己去设计、操作、探索实验, 提高学生的实验兴趣。对“实验的课前预习”这一问题, 19.4%的同学选择了能按老师要求预习, 41.7%同学选择了课前翻一下, 38.9%的同学选择了不预习。调查显示, 学生不预习的原因主要有以下三点:第一, 由于高考中生物学科仅占72分, 部分学生对生物学失去了信心, 将主要精力、时间集中到其它的主干学科上。第二, 目前, 生物实验大多数是验证性实验, 教师大都采用传统模式授课, 使得大部分学生学习的参与性被剥夺, 主动性被降低, 个性优势受抑制, 从而失去兴趣。第三, 学生作业过多, 没有时间预习实验。

2.3 实验室建设

实验室是实验教学和实验活动的主要场所。我们对中学实验室进行了以下几方面的调查。 (1) 实验室规模。通过调查发现, 目前, 各重点中学100%配备1个生物实验室, 普通中学配备1个实验室的占96%, 其余4%的中学没有实验室或和其它实验室合用。学生实验时, 重点中学一般能达到2~4人一组, 而普通中学多数是4人以上一组, 学生认为人太多, 在“你希望几人一组做实验”一栏, 82.6%的以上的学生写道:“不超过两人, 最好是1人”。 (2) 实验室的设备。重点中学的教师和我校实习学生认为实验室的设备“齐备”或“基本齐备”, 而普通中学有93.3%的教师和我校实习学生认为“齐备”或“基本齐备”, 尚有6.7%的普通中学实验设备条件极差或没有实验设备。 (3) 实验人员。目前, 40.9%的中学配有专职实验室管理人员, 40.9%的中学是由任课教师兼职, 还有18.2%的中学没有实验室管理人员。 (4) 实验室使用状况。有85.5%的重点中学实验室对学生开放, 可作为学生课外活动的场所, 而普通中学实验室则仅仅进行上实验课, 开放率基本为零。如此一来, 学生没有条件进入实验室进行实验活动, 从而大大挫伤学生设计实验、探究实验、应用实验的积极性。

2.4 实验类型

调查统计结果表明, 现在中学生物学所开设的实验主要是验证性实验、探究性实验和自主设计实验三种类型, 重点中学验证性实验的开出数量占总实验数量的82.4%, 探究性实验为11.5%, 自主设计实验为6.1%。普通中学验证性实验的开出数量占总实验数量的91.5%, 探究性实验为8.5%, 自主设计实验为0。从上述统计数据我们可以看出, 实验的三种类型中, 有助于学生理解和巩固基础知识、学习和掌握实验基本技能的验证性实验占主导地位, 而培养学生创造性思维能力、分析综合能力和解决实际问题能力的探究性实验和自主设计实验所占比例偏少, 不利于学生科学实验素质的提高。

2.5 实验教学方法

目前, 中学生物学实验授课方式多采用传统的讲述法, 而实验探究法和引导发现法仅占5.2%。因此, 学生在实验过程中“照葫芦画瓢”、“照方抓药”, 从而失去探究性和综合应用能力的培养, 难以达到应有的教学目标与效果。造成这一结果的原因可能有以下二方面:第一, 实验课时数少, 实验室不能对学生开放, 限制了探究法和引导发现法教学方法的使用。第二, 实验不是独立设课, 考核成绩只占理论成绩的10%左右, 学生和老师重视程度不够。

3 关于如何加强中学生物学实验教学的思考

通过上述对中学生物学实验的调查, 我们看出, 目前中学生物学实验的现状虽然有了较大的改善, 但仍存在着不完善的地方, 甚至还有某些弊端存在。为此, 我们就如何加强中学生物学实验提出一些改革建议, 以供参考。

3.1 改革实验教案

鉴于现行教材中实验部分的编写形式单一, 侧重点不够鲜明, 我们认为可以依据学生和教师在实验中的作用和对学生培养目的不同, 将实验划分为指导性实验、引导性实验、探究性实验和自主设计性实验等类型, 并按各个类型的特点编写相应的教案。 (1) 指导性实验:教案要详细, 包括实验目的、原理、器材与试剂、实验方法、注意事项和实验作业。从而达到验证理论和规律的目的。 (2) 引导性实验:教案简略, 侧重写实验原理、实验要求和注意事项, 其它内容从略, 并要求学生自行写出实验方法。以加强学生实验设计能力的培养。 (3) 探究性实验:教案简略, 侧重写实验原理、实验要求和注意事项, 其它内容从略, 由学生自己去探究实验中会出现什么现象, 实验的结论是什么。 (4) 自主设计性实验:教案侧重在实验题目提出和要求, 由学生依据所掌握、查询的相关的理论知识、实验技能和方法自行设计实验的技术路线和方案, 从而培养学生的独立操作能力、分析综合能力。

3.2 改革实验内容

生物学实验不仅要有助于学生加深理解和巩固掌握所学的基础知识, 而且还要培养学生观察能力、思维能力及创新能力。为此, 可对实验内容作以下的调整。 (1) 将演示实验改为学生操作实验, 增加学生动手操作的机会, 加强学生的实验技能培养。 (2) 适当增加探究性实验、自主设计性实验的比例, 培养学生勤于思索、勇于探究的科学精神, 主动获取知识的能力 (3) 在紧扣教学大纲和课程标准的前提下引进或设计一些新的实验内容, 提高学生的学习兴趣, 调动学生实验的积极性。

3.3 改革教学方法

传统的教学方式侧重于教师“填鸭式”的讲述方法, 学生只是被动的接受。这种单调的教学方法严重的挫伤了学生学习的积极性和主动性。因此, 可根据实验的作用和目的采用灵活多样的教学方法。另外, 也可将现代化的教学手段和设备如计算机、多媒体等运用于实验教学中。从而极大地调动和激发学生学习的兴趣和积极性。

3.4 改革实验室管理

由于中学生物学实验课时少, 再加上实验室不开放, 学生没有时间和机会去进行实验。而开放实验室首先可以改变目前中学生物学实验以验证性实验为主的现状, 其次可以使学生有充足的时间选作一些探究性实验或自主设计性的实验, 而且它还可以作为学生课外活动的场所, 满足对实验研究特别有兴趣的学生的求知欲。因此, 开放实验室对于培养学生的实验设计能力、动手操作能力、实验的研究能力和实验创新能力是极其有利和必要的。

4 结语

中学生物实验在培养学生的创新精神和创新能力等方面有着自己独特的优势[4], 如何发挥这种优势应当是当前中学生物教师着重研究的课题, 也是高等师范院校生物教师的研究课题[4,5,6]。为此, 我们确立了“新课改下生物教师教育培养方向的研究”的教改工程课题。本文的调查范围是黑龙江省的小部分高中, 可能有一定的局限性, 但调查结果仍然有代表性, 反映出当前大多数高中的生物学实验的教学现状。本文针对中学教学提出的改革建议仅供参考, 我们的目的是针对师范院校生物专业的相关课程进行调整和改革, 以便使师范院校培养的毕业生, 在走上教学岗位后能够尽快适应新课改后的中学生物教学需要, 特别是满足当前高中生物探究性教学的需要[7]。

摘要：改革师范院校生物专业的课程, 使其更好地适应"新课标"下素质教育的需要, 必须首先了解当前高中生物教学的现状。为此我们利用教育实习, 在黑龙江省部分高中调查了生物学实验课的设课和授课现状, 内容包括教师和学生对生物学实验课的认识、授课内容、授课状况、采用的教学方法、实验室设备和管理方法等。本文报道该调查的结果, 并在对结果分析基础上, 提出了针对中学教学的改革建议。

关键词：黑龙江省,高中,生物学实验,调查