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1高中生物實驗的內(nèi)容和特點

1.1高中生物實驗的內(nèi)容

根據(jù)實驗的主要方法，可將高中生物必修部分的實驗劃分為7種類型：觀察類、檢測類、探究類、模擬類、調(diào)查類、設(shè)計類和搜集類[5]．其中，觀察、檢測和模擬類實驗比較常見；設(shè)計類實驗是學(xué)生探索和發(fā)現(xiàn)真理的重要途徑；調(diào)查類實驗主要是針對已經(jīng)存在的事實或現(xiàn)象，要求學(xué)生通過對客觀事實和現(xiàn)象之間的了解得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生收集和分析資料信息的能力；而搜集類實驗則要求學(xué)生根據(jù)問題擬出資料收集的具體方案，然后通過各種途徑收集相關(guān)資料，最后對搜集到的資料進行篩選歸類整理，并以各種形式（如黑板報、論文、報告及辯論賽等）展示．在選修模塊實驗中，選修1的實驗以實踐活動為主要學(xué)習(xí)方式，全部為實驗操作，不同實驗內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)各有側(cè)重，有的側(cè)重基本概念或原理，有的側(cè)重實際應(yīng)用，還有的側(cè)重科學(xué)方法訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度．實驗類型大多數(shù)為引導(dǎo)式探究．在引導(dǎo)式探究活動中，學(xué)習(xí)資料中提出的實驗結(jié)構(gòu)或程序，學(xué)生自己設(shè)計并進行實驗，通過參與探究過程有所體驗和發(fā)現(xiàn)，從而達到預(yù)期的實驗?zāi)繕?biāo)[6]．根據(jù)選修2的實驗中的活動建議，主要是進行調(diào)查、討論和探究活動．教師引導(dǎo)學(xué)生開展這些活動，培養(yǎng)學(xué)生的參與意識，使得學(xué)生關(guān)注社會、關(guān)注生活、關(guān)注身邊的科學(xué)和技術(shù)，能幫助學(xué)生體會到生物科學(xué)與人類社會、與學(xué)生的日常生活密切相關(guān)．選修3的實驗中，除了技術(shù)要求較高的“DNA的粗提取和鑒定”外，其它實驗都不在實驗室進行，而多為口頭交流、辯論等活動，由于本模塊實驗所涉及的科學(xué)領(lǐng)域研究進展迅速，教師要積極引導(dǎo)和組織學(xué)生查閱有關(guān)資料，練習(xí)撰寫專題綜述報告并組織開展這些活動[7]．

1.2高中生物實驗的特點

1.2.1實驗數(shù)量多，類型多樣化且綜合性強僅《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》列舉的實驗活動建議就有68條，當(dāng)然這些實驗并不要求學(xué)生全部掌握，但大多數(shù)是最基礎(chǔ)的，學(xué)生掌握這些后，還要了解教材以外的實驗，如試卷和課外書上出現(xiàn)的，要對大綱要求的實驗有所擴展和延伸，才能夠?qū)W以致用．實驗數(shù)量多則相應(yīng)地要求實驗課時也多，據(jù)統(tǒng)計，實驗課時甚至占到生物課總教學(xué)時間的40%[8]．高中生物實驗類型多．各種類型實驗的方法不同，包括顯微鏡觀察、染色鑒定、模型制作、多媒體技術(shù)模擬、戶外調(diào)查及課外收集信息等；實驗形式也不同，包括教師演示、學(xué)生分組完成及獨立完成等．高中生物實驗綜合性強．往往一個生物實驗中融合了多種實驗類型特點．如“探究影響酶活性因素”的實驗過程不僅要讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的科學(xué)探究過程，而且還要求培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力，在實驗過程中要考慮單一變量并進行定量分析；又如“設(shè)計并制作生態(tài)瓶”的實驗不僅需要學(xué)生小組合作設(shè)計制作完成，而且也是一個模擬實驗，模擬的過程充滿探究的要素，此外，實驗還要求學(xué)生對自己制作的“生態(tài)小瓶”進行長時間的觀察，這無疑也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力．1.2.2科學(xué)探究受到重視，實驗內(nèi)容貼近生活且技術(shù)比較先進課程標(biāo)準(zhǔn)的4個基本理念之一是倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，在能力目標(biāo)中特別提出了發(fā)展科學(xué)探究能力，并詳細(xì)列舉了11條與探究緊密相關(guān)的能力，這為開展探究性實驗教學(xué)提供了重要指導(dǎo)．強調(diào)和重視科學(xué)探究還具體表現(xiàn)在新課程實驗的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上，必修的3個模塊中，具有探究性的實驗幾乎占到全部實驗的三分之一，而選修部分的生物技術(shù)實踐模塊的13條活動建議中幾乎均包含探究性的內(nèi)容，另外2個模塊的活動建議也多為可以進行資料收集探究的活動或調(diào)查[9]102．由此可見，課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究以不同層次和形式融合到實驗教學(xué)中．高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，在現(xiàn)實生活的背景中學(xué)習(xí)生物學(xué)，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的核心概念，這樣可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也可以讓學(xué)生學(xué)以致用．如調(diào)查類和搜集類的實驗都要求學(xué)生到現(xiàn)實生活中去調(diào)查和搜集信息，并對這些調(diào)查和搜集來的信息進行研究分析等．如選修1“生物技術(shù)與實踐”中有果酒、果醋及腐乳的制作等，選修2“生物科學(xué)與社會”中對設(shè)施農(nóng)業(yè)的參觀和對綠色食品生產(chǎn)或消費情況的調(diào)查等，這些實驗活動貼近生活，實驗材料也來源于生活．實驗技術(shù)比較先進．特別是選修部分的實驗，大都與生命科學(xué)新技術(shù)、新應(yīng)用緊密聯(lián)系．如基因工程、克隆技術(shù)及干細(xì)胞研究等．此外，還有多媒體技術(shù)的運用，如“利用計算機輔助教學(xué)軟件模擬人體某方面穩(wěn)態(tài)的維持”等．

2生物科學(xué)（師范）專業(yè)實驗內(nèi)容及存在的不足

2.1實驗內(nèi)容

在高師生物科學(xué)（師范）專業(yè)課程體系中，生物類專業(yè)必修課比重大，幾乎每門專業(yè)課程均設(shè)置了相應(yīng)的實驗課程，包括動物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、植物生理學(xué)及人體生理解剖學(xué)等實驗，每門實驗課程的實驗數(shù)均在8~12個．

2.2存在的不足

2.2.1課程內(nèi)容強調(diào)專業(yè)性，缺少與高中生物新課程的聯(lián)系受傳統(tǒng)高師生物課程觀的影響，實驗課內(nèi)容傾向于強調(diào)系統(tǒng)性、整體性和全面性，突出學(xué)科專業(yè)性，而師范性不明顯，驗證性實驗占據(jù)主導(dǎo)，設(shè)計性和綜合性實驗欠缺，缺少與中學(xué)生物實驗教學(xué)有機聯(lián)系的問題尤其突出．生命科學(xué)的發(fā)展日新月異，高中生物新課程很注重知識的時代性和前沿性[10]，但生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置往往多年不變，不能反映生命科學(xué)學(xué)科發(fā)展的最新成果，與學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、實驗技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求不符．2.2.2實驗教學(xué)內(nèi)容缺乏與生產(chǎn)、生活和社會實踐的聯(lián)系高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)提出注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系理念，就是要改變輕視學(xué)生生活的現(xiàn)狀，讓學(xué)生在真實的生活中學(xué)習(xí)和體驗知識．從課程標(biāo)準(zhǔn)建議了大量的調(diào)查類和搜集類的實驗可以看出，高中生物實驗更加強調(diào)與生活的聯(lián)系，倡導(dǎo)學(xué)生在解決實際問題的過程中深入理解生物學(xué)的知識．但生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗內(nèi)容大多是對理論的驗證，更強調(diào)實驗的學(xué)術(shù)性，相對而言忽視了與學(xué)生生活以及現(xiàn)實自然、社會的聯(lián)系，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，無法讓師范生深切地體會到專業(yè)知識的價值，可能會影響到以后工作的教學(xué)質(zhì)量．2.2.3實驗教學(xué)缺乏體系建構(gòu)生物科學(xué)作為一門獨立形態(tài)的自然科學(xué)，應(yīng)有其自上而下、自下而上的實驗體系，但師范院校的實驗教學(xué)缺乏這種體系的建構(gòu)[11]75．每一門課程僅從單一學(xué)科的知識系統(tǒng)性和完備性方面設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和技能訓(xùn)練，各門課程自成體系，與本專業(yè)其它課程聯(lián)系不緊密，對課程內(nèi)容整合較少，因而造成一些實驗內(nèi)容重復(fù)，如微生物學(xué)中的“霉菌觀察”與植物學(xué)中的“菌類植物”實驗內(nèi)容基本一致．2.2.4實驗教學(xué)模式化高師生物學(xué)實驗教材編制模式化，實驗設(shè)計程式化，即實驗?zāi)康摹驹怼鷮嶒瀮?nèi)容與材料等→儀器與設(shè)備等→操作步驟→實驗結(jié)果→實驗分析報告[11]76．實驗過程以教師講解、演示為主，學(xué)生履行三步曲，即按實驗指導(dǎo)的要求或教師總結(jié)的實驗步驟進行操作→觀察實驗結(jié)果→完成實驗報告[12]．學(xué)生對實驗材料的采集培養(yǎng)、藥品配制等實驗的準(zhǔn)備過程和實驗方法步驟的設(shè)計參與度低，對實驗方法步驟缺乏必要的思考理解和創(chuàng)新，師范生獨立實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)受到限制．2.2.5研究性實驗內(nèi)容缺乏目前，生物科學(xué)（師范）專業(yè)開設(shè)的專業(yè)課實驗內(nèi)容大多為驗證性實驗，雖然可以加深學(xué)生對理論知識的理解和培養(yǎng)基本的實驗技能，但仍屬于間接獲取知識的渠道，對培養(yǎng)師范生的科學(xué)探究能力不利．

3有效銜接高中與大學(xué)的生物學(xué)實驗教學(xué)

3.1加強高中相關(guān)實驗內(nèi)容的滲透，增加和生活聯(lián)系比較緊密的實驗內(nèi)容

生物科學(xué)（師范）專業(yè)的教師要致力于高中生物學(xué)實驗教學(xué)的研究，了解其基本內(nèi)容和方法手段．在保證實驗課內(nèi)容達到本科水平的前提下，選擇與高中生物教學(xué)聯(lián)系密切并能充分發(fā)揮現(xiàn)有實驗條件的實驗內(nèi)容，制定切實可行的實驗計劃，力爭使中學(xué)生物學(xué)實驗中的基礎(chǔ)部分、經(jīng)典部分成為高師生物學(xué)實驗的研究主題之一，使得高師生物實驗內(nèi)容與手段上形成和中學(xué)生物學(xué)實驗的包涵關(guān)系．

3.2改進生物科學(xué)（師范）專業(yè)的生物學(xué)實驗手段，使實驗內(nèi)容跟上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展

在實驗內(nèi)容上，應(yīng)該結(jié)合當(dāng)前高中生物教學(xué)崗位的要求，組織各教研室有經(jīng)驗的任課教師對實驗教學(xué)進行改革，剔除內(nèi)容陳舊、技術(shù)落后的實驗，增加反映現(xiàn)代定量分析、探究性、設(shè)計性和綜合應(yīng)用的新實驗技術(shù)內(nèi)容，跟上生命科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．此外，在實驗課程中，可以結(jié)合相關(guān)的研究課題和最新研究進展，在課堂講解或是實驗過程中穿插介紹，補充同一個實驗的不同技術(shù)與方法．有些新技術(shù)、新方法，即使因為條件所限不能親手做，但也應(yīng)讓學(xué)生有所了解，如光合強度的測定既有傳統(tǒng)的改良半葉法、氧電極法及紅外線二氧化碳?xì)怏w分析儀法，也有較為先進的便攜式光合儀測定法．

3.3整合實驗內(nèi)容

在制定生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗教學(xué)計劃時，要統(tǒng)籌規(guī)劃、互通有無、科學(xué)整合以及合理安排實驗內(nèi)容，避免學(xué)科間實驗的簡單重復(fù)，以增加實驗的多樣性和豐富度，提高實驗教學(xué)效率，讓學(xué)生在有限的實驗教學(xué)中，接觸和了解更多的實驗內(nèi)容與方法，這也契合高中生物實驗內(nèi)容和形式多樣化的特點．實際上，高中生物涉及的68個實驗，均可按照生物科學(xué)（師范）專業(yè)的專業(yè)課程進行分門別類，分別歸入或融入到具體的相關(guān)課程實驗中去，使學(xué)生在大學(xué)實驗教學(xué)過程中，基本能接觸到所有的中學(xué)生物實驗內(nèi)容．

3.4改革實驗教學(xué)體系

將以驗證性為主的實驗教學(xué)體系改變?yōu)閷嶒瀮?nèi)容要求由低到高的生物基礎(chǔ)實驗、綜合訓(xùn)練實驗、研究設(shè)計實驗3個不同層次的新體系[9]101．生物基礎(chǔ)實驗主要完成中學(xué)生物學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)及實驗大綱規(guī)定的基本內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本實驗技能和動手能力，掌握生物學(xué)基本研究方法；綜合訓(xùn)練實驗則由學(xué)生實驗小組（6~8人）自己設(shè)計方案、準(zhǔn)備藥品儀器及獨立撰寫實驗論文，完成大綱規(guī)定的提高性內(nèi)容或感興趣的問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力；研究設(shè)計實驗為教師根據(jù)本地生物資源或結(jié)合本地生產(chǎn)實際而開設(shè)的科學(xué)研究性實驗項目，在教師的帶領(lǐng)下有針對性地開展科學(xué)研究實驗，旨在培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、科研意識和自然科學(xué)研究工作所應(yīng)具備的科學(xué)態(tài)度．

3.5鼓勵師范生積極參與實驗準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備實驗也是一名生物教師應(yīng)有的專業(yè)素養(yǎng)之一．高師院校在生物實驗教學(xué)中，應(yīng)該鼓勵師范生積極參與到實驗準(zhǔn)備工作中，如動植物實驗材料的采集與培養(yǎng)、試劑的配制、儀器的調(diào)試、微生物菌種制作及消毒滅菌等，使學(xué)生系統(tǒng)地了解實驗從始至終的全過程，這將提高師范生準(zhǔn)備和組織生物實驗的能力．

3.6培養(yǎng)學(xué)生口頭表達能力，鍛煉文字駕馭能力

教師應(yīng)按照學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律，對實驗內(nèi)容加以組織、潤色，并且用科學(xué)、準(zhǔn)確、生動及富于啟發(fā)性的語言表達出來，以便學(xué)生理解和接受．在實驗教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象出發(fā)，能夠用生物專業(yè)語言表達、組織及研究實驗，還應(yīng)認(rèn)真對待學(xué)生的實驗報告，對表達不準(zhǔn)確和書寫不規(guī)范等情況及時糾正．

4結(jié)語

加強生物科學(xué)（師范）專業(yè)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，既是新課程標(biāo)準(zhǔn)對高中教師的迫切要求，也是生物學(xué)師范教育的重要任務(wù)．所以，高師生物科學(xué)（師范）專業(yè)的發(fā)展必須對生物學(xué)實驗教學(xué)給予足夠的重視，面向中學(xué)生物實驗教學(xué)，更新實驗教學(xué)觀念，在系統(tǒng)分析高中生物實驗內(nèi)容與特點的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)二者的切合點，統(tǒng)籌規(guī)劃．改革實驗教學(xué)體系、內(nèi)容和手段，使生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗內(nèi)容與高中生物實驗教學(xué)有機銜接，將高中生物實驗的全部內(nèi)容或活動建議有機地融入到生物科學(xué)（師范）專業(yè)的實驗教學(xué)過程中，全面提升師范生的創(chuàng)新精神和實踐能力，培養(yǎng)符合新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的合格的中學(xué)生物師資．

作者：朱慧邢樹文吳清韓馬瑞君陳麗璇單位：韓山師范學(xué)院生命科學(xué)與食品科技學(xué)院