陳潔　朱淑芳

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)；實驗教學(xué)；實驗說課；教學(xué)創(chuàng)新

文章編號：1003-7586（2024）01-0064-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

2019年教育部發(fā)布的《教育部關(guān)于加強和改進中小學(xué)實驗教學(xué)的意見》提出要創(chuàng)新實驗教學(xué)方式，提高教師實驗教學(xué)能力，加強實驗教學(xué)研究與探索等主要舉措。其中，教師實驗教學(xué)教研水平是發(fā)揮實驗教學(xué)育人功能的關(guān)鍵所在。為此，福建省漳州市近幾年多次舉辦實驗專題培訓(xùn)、開展實驗教學(xué)說課活動?，F(xiàn)以2020、2022、2023年漳州市組織開展的3次全市中小學(xué)實驗教學(xué)說課活動中高中生物學(xué)實驗教學(xué)說課作品為例，分析高中生物學(xué)實驗教學(xué)的開展情況及存在問題，并提出一些可行的建議。

1實驗說課活動總體情況介紹

3次實驗教學(xué)說課活動共有來自漳州市11個區(qū)縣的高中生物學(xué)教師參加，說課內(nèi)容涉及必修和選擇性必修模塊的生物科學(xué)史及探究·實踐欄目，其中獲獎?wù)n例在教材中的分布、數(shù)量及占比如表1所示。從表中可以看出區(qū)縣校能較好地落實必修模塊的實驗教學(xué)，但較少開展選擇性必修模塊的實驗，市直校能較全面地開設(shè)實驗教學(xué)課。

2實驗教學(xué)課例優(yōu)點

市、區(qū)縣參賽教師能夠結(jié)合各校實驗教學(xué)條件和學(xué)生情況，發(fā)揮教學(xué)智慧，精心設(shè)計各實驗教學(xué)，這些實驗教學(xué)課例的主要優(yōu)點總結(jié)如下。

2.1基于新課標的理念設(shè)計實驗課

大多數(shù)教師在“說教材”“說教學(xué)目標”“說教學(xué)過程”方面的闡述體現(xiàn)教師們重視并認同新課改的理念，對核心素養(yǎng)的理解愈加深入。例如：“說教材”方面，教師除了分析實驗在教材中的地位，還能從新課標中提煉出與實驗相關(guān)的各層級概念；“說教學(xué)目標”方面，教師能從原有三維目標轉(zhuǎn)化為生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會責任四個方面的素養(yǎng)目標；“說教學(xué)過程”方面，教師能結(jié)合新課標中學(xué)業(yè)水平要求及高考評價體系進行設(shè)計，如新課標要求學(xué)生能通過系列的科學(xué)探究實踐理解某個大概念，高考評價體系確立四個方面的考查要求，其中應(yīng)用性、綜合性要求學(xué)生具有應(yīng)對生活實踐問題情境與探索問題情境的綜合素質(zhì)，由此，教師在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)情境、鼓勵學(xué)生分析及解決實驗中遇到的疑難。

2.2跨學(xué)科教學(xué)

一些教師能夠與物理、化學(xué)、信息學(xué)科教師合作，設(shè)計并制作利于實驗教學(xué)開展的教具、試劑、程序等。例如：①自制光譜觀測儀檢測不同色素的吸收光譜；②使用不同的無機及有機催化劑比較過氧化氫的分解效率；③運用函數(shù)模擬性狀分離、利用小程序模擬性狀分離及自由組合等內(nèi)容。

2.3結(jié)合校情、學(xué)情、實驗效果進行優(yōu)化或創(chuàng)新

獲獎?wù)n例的教師在實驗類型、材料、儀器、試劑、操作上均有不同程度的創(chuàng)新。例如：①將探究植物細胞的吸水和失水升級為探究植物細胞液的濃度、不同實驗材料或試劑是否影響植物的吸水失水等，即將驗證類實驗轉(zhuǎn)化為探究性實驗；②選用土豆片等蔬菜水果獲取過氧化氫酶更簡便易得；③運用數(shù)碼成像比色法測定蛋白質(zhì)含量、自制教具探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響、利用注射器等有刻度的器材將定性實驗升級為定量實驗等。

3教材中的探究·實踐可操作性問題

人教版高中生物學(xué)教材每個模塊內(nèi)容的特點不同，實驗的數(shù)量、難度有所不同，因此在市、區(qū)縣校的可操作性不同?！侗匦?.分子與細胞》中實驗所需的材料、儀器較為易得，可操作性最強，因此在各區(qū)縣學(xué)校開展較為全面。其中“探究酵母菌細胞呼吸的方式”具有反應(yīng)主體裝置復(fù)雜、有氧條件難以控制、耗時長、效果不明顯等特點，多數(shù)學(xué)校未開展?！哆x擇性必修2.生物與環(huán)境》中實驗需要師生到戶外進行或者從戶外采樣回實驗室操作，這些實驗對樣地和教師知識及能力的要求較高，僅部分學(xué)校開展，有些學(xué)校以模擬實驗代替，如用黃豆代表某動物通過反復(fù)地抓取來模擬標記重捕法調(diào)查某動物的種群密度?！哆x擇性必修3.生物技術(shù)與工程》中實驗所需時間較長，實驗操作較繁雜，對實驗設(shè)備要求較高，如無菌操作臺、PCR儀、實驗試劑盒等，這些設(shè)備較為昂貴，因此僅部分市直屬學(xué)校及各區(qū)縣重點中學(xué)有條件開展，其他學(xué)校主要通過觀看網(wǎng)絡(luò)或教師用書配套的實驗視頻了解實驗過程。

4高中生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀

這些實驗課例不能完全代表各區(qū)域的實驗教學(xué)開展情況，因此研究后續(xù)通過訪談了解市、區(qū)縣高中實驗課的開展情況，訪談內(nèi)容包括本校開展教材5個模塊實驗的情況、優(yōu)化后的實驗是否在本?；騾^(qū)縣進行推廣、通過系列探究實驗學(xué)生的科學(xué)探究及科學(xué)思維能力是否得到提高、采用什么方法進行評價等。目前高中生物學(xué)實驗教學(xué)開展情況總結(jié)如下。

4.1探究實驗“驗證化”

現(xiàn)行人教版高中生物學(xué)教材中包括16個驗證性實驗、23個探究性實驗。驗證性實驗是學(xué)生已知實驗結(jié)果，僅根據(jù)教材的相關(guān)提示進行重復(fù)性實驗活動。探究性實驗是實驗者在不知道實驗結(jié)果的前提下，自己通過實驗進行探索、分析、研究得出結(jié)論以發(fā)現(xiàn)新事物、新規(guī)律從而形成科學(xué)概念的一種認知活動。若探究性實驗僅根據(jù)教材中的范例開展便與重復(fù)性實驗無異，且難以引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，更無法幫助學(xué)生形成提出、解決問題的科學(xué)探究素養(yǎng)。

4.2無意義創(chuàng)新

實驗教學(xué)說課課例中均有創(chuàng)新，但有些創(chuàng)新并不是為教學(xué)及學(xué)生服務(wù)，即無意義創(chuàng)新，有些改進甚至導(dǎo)致實驗成本更高、實驗步驟更繁雜。例如：觀察根尖有絲分裂實驗中，有些教師表示洋蔥根尖分生區(qū)的分裂旺盛期是上午10時至下午2時，導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生難以在上課期間觀察到分裂期的細胞。為優(yōu)化實驗效果，教師從線上購買分裂旺盛期為早上7時至下午6時的韭蘭根尖，并以此作為創(chuàng)新點。針對這個問題，教師可利用固定液將分裂旺盛的根尖提前固定、放置低溫保存即可，無須額外購買特定的根尖材料。

4.3實驗評價的單一化

多數(shù)展示課例對學(xué)生進行評價時出現(xiàn)評價單一或缺少評價的情況。例如：教師僅對學(xué)生的實驗結(jié)果進行“成敗”評價，或根據(jù)幾道練習(xí)題進行考核，未對實驗過程、結(jié)果進行分析、討論、交流。這些做法促使學(xué)生對實驗過程和理論結(jié)果死記硬背，無益培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

5反思與建議

區(qū)縣各校高中生物學(xué)實驗教學(xué)的開展受到各種條件的制約，出現(xiàn)開不齊、開不好、效果差的現(xiàn)象，筆者認為可從以下幾個方面進行提升。

5.1創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學(xué)生探究科學(xué)的興趣

探究不等同于實驗，科學(xué)探究素養(yǎng)包括認知、能力、情意三個要素。教師要幫助學(xué)生理解、實踐、感悟探究過程，尤其在能力方面，教師應(yīng)當鼓勵學(xué)生提出問題，并在面對真實探究情境中的問題時利用歸納、演繹、推理等科學(xué)方法或借助網(wǎng)絡(luò)資源解決問題。教師要盡可能地聯(lián)系實際生活、生產(chǎn)實踐等創(chuàng)設(shè)真實情境從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望，例如：展示學(xué)校陰陽兩處同種植物的長勢或不同季節(jié)同種植物的長勢等引導(dǎo)學(xué)生對實際情境進行分析，得出光照強度、溫度、光照周期等環(huán)境因素會影響植物的光合作用的結(jié)論。

5.2立足于教學(xué)實踐的優(yōu)化與創(chuàng)新

實驗教學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)該服務(wù)于教學(xué)、服務(wù)于學(xué)生素養(yǎng)的提升，應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的真實感受，以學(xué)生為主體。部分區(qū)縣校的實驗設(shè)備不夠先進，教師可就地取材，因陋就簡。若采用教材的相關(guān)材料用具、方法步驟實驗成功率不高，則建議學(xué)生先進行預(yù)實驗找出失敗原因，摸索實驗條件，這也是科學(xué)探究非常重要的一環(huán)。驗證實驗“探究化”、定性實驗“定量化”都是可以優(yōu)化和創(chuàng)新的方向。

欲培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)探究能力及創(chuàng)新能力，教師應(yīng)先提升自身的實驗教學(xué)教研水平。因此，教師應(yīng)積極參加各種形式的實驗教學(xué)培訓(xùn)，閱讀實驗優(yōu)化文獻，為開展實驗教學(xué)、提高學(xué)生科學(xué)探究能力汲取養(yǎng)分。

5.3借助PTA量表法進行科學(xué)評價

科學(xué)探究要有情境、論證、反思，學(xué)生在科學(xué)探究活動中缺少反饋、反思便無法得知自身能力水平，教師僅從幾道實驗題去鞏固或判斷學(xué)生的探究能力未免牽強。教師可利用評價科學(xué)探究能力的基本要素分析（Primary Trait Analysis，簡稱PTA）量表法，對學(xué)生課前及課后探究能力做出量化評價。PTA量表在課前設(shè)計方案上以“陳述自變量和因變量的關(guān)系、具有控制變量的意識、描述觀察或測量變量的方法、列出重要的步驟和材料用具、設(shè)計表格記錄實驗數(shù)據(jù)、資料收集”6個要素進行量化評價，在實施方案能力上以“執(zhí)行探究方案中規(guī)定的步驟、記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、重復(fù)收集實驗數(shù)據(jù)、處理實驗數(shù)據(jù)”4個要素做出評價。清晰而具體的量化評價可幫助教師了解學(xué)生的科學(xué)探究能力進而因材施教，同時促進學(xué)生反省與思考以提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。