普通动物学设计性实验教学模式初探

摘要：普通动物学是生物类专业的主干课程之一，其实验教学的时间约占教学总时数的一半，对实验技能的训练有着重要作用。开设设计性实验是实验教学改革的方向，它有利于培养学生严谨的科学态度，增强学生的自主意识和创新意识，提高学生的学习兴趣和分析问题、解决问题的能力，是培养高素质创新人才的有效途径。

关键词：普通动物性；设计性实验；教学模式

实验教学相对于理论教学具有直观性、实践性、综合性、设计性和创新性。实验教学模式对于加强学生的理论学习、综合学科素养，培养创新型人才起着至关重要的作用。以往传统的实验教学都是以验证性、综合性实验为主，而普通动物性实验往往涉及到生态学、生理学、行为学等多学科知识的灵活运用，验证性实验已不能满足培养学生创新能力的要求。实践证明，设计性实验可以使学生变被动为主动，增强学生的学习兴趣，为学生提供动脑思考问题、解决问题的机会，是培养学生创造性思维、提高综合素质的一条有效途径，也是实验教学改革的发展方向。

一、验证性实验与设计性实验教学模式的比较

验证性实验也称传授性实验，普通动物学实验大体上是“课前预习、课上演示、按部就班的实验、实验报告、教师评阅”这样的过程。教师和学生都了解实验内容，学生按照实验讲义给出的实验操作步骤进行重复验证，没有太多的思考空间。这种类型的实验有利于强化学生基本知识的掌握和解剖机能的训练，但往往是以教师为中心，结构和生理作用都是已知，不利于启发学生的思维，束缚了学生的创新意识，常常导致学生产生惰性，实验时不愿意动手，课后不思考，也不会与自然界的生理生态学现象联系，实验报告敷衍甚至抄袭教科书的模式图，在很大程度上制约了学生主观能动性的发挥，严重影响了学生的主动学习、主动研究、探索和创新精神。

普通动物性设计性实验是教师先拟出若干个实验题目，也可学生自拟，然后选择要做的实验题目，每组3-5人，小组成员查阅文献资料，讨论并综合资料，独立设计实验目的、实验原理、实验步骤、实验仪器、药品、数据处理、采用的方法、预期实验结果等详细实验方案。教师审阅其合理性和可行性，给予指导和完善，并最终确定实验方案。学生按所确定的设计方案到实验室进行实验，实验过程中要求学生细心观察实验现象并做好记录，对实验中出现的一些问题自己动脑思考并加以解决，对发生的一些实验现象利用所学过的知识进行分析得出实验结果，并在此基础上分析讨论得出结论。整个实验内容最后以科研论文的形式呈现，通过师生答辩会形式确定实验成绩。验证性实验教学以教师为中心，设计性实验教学模式是把主动权交给学生，让学生利用所学过的知识去设计、探索实验方案。教师由传授转变为指导，学生由被动转变为主动探索创新。普通动物性设计性实验的实验内容涉及的知识比较多，需要学生掌生态学、生理学、行为学等一些相关知识。如实验题目为不同食性鱼类肠道消化酶动力学比较研究、不同温度对草履虫生长速度的影响研究，这都需要有一定的动物生理学、组织学、生物化学、统计学相关知识。学生为了完成实验，往往需要利用自己学到的知识独立思考、分析实验现象，解决实验中出现的问题，得出较好的实验方法和实验结果。通过这个过程，充分调动学生学习的积极性，使学生克服对课本知识理解的片面化、孤立化，同时也能够培养学生严谨的科学态度、锻炼动手能力和深入的研究精神。

二、普通动物性设计性实验教学模式的实施方法

在普通动物学实验中开设设计性实验是培养创造性人才的需要，同时也对实验指导教师提出了更高的要求，以下是笔者教学过程中的一点体会：

首先选题要适当，难度要适中。选题要具有科学性、创造性、可行性和实用性，与实践联系密切，涉及多学科知识和多项基本实验技能，使学生通过实验把已学过的知识运用到自然界中，将课本知识系统化、实用化，在探索知识过程中产生对知识追求的成就感。学生选定设计性实验题目后，利用课余时间查阅相关文献，小组进行讨论制定出多种可行性实验方案，教师对其进行审阅，对无法进行的实验方案给予修改和调整，在条件允许的情况下鼓励学生采用多种方法进行实验。方案确定后，教师在学生进行实验前应将实验仪器、药品以及相关用品准备好。学生按设计的实验方案到实验室进行实验。教师要加强实验过程的巡视和指导。由于学生知识储备有限，实验操作有时不是很规范，可能会出现一些问题，教师应尽可能做到提前发现并及时指导或纠正，以保证学生顺利完成实验。

其次，教师要辅助学生对失败实验及操作进行辅导，解决难题。在学生开展实验过程中，不可避免会发生操作的失误，遇到失败的结果，对学生积极性和兴趣是一个干扰和打击，此时需要教师辅助查找原因，排出困难，同时学生对实验过程中出现的一些实验现象和疑问要自己动脑思考，并加以解决，最终得出最佳实验结果。在这个过程中，学生通过多次失败后获得成功的喜悦会推动他们的求知欲望，容易对实验产生更加浓厚的兴趣，这种兴趣更持久，更稳定。同时，由于教师的引导，他们能够解决疑难问题，增加了对教师的钦佩和尊敬。

最后，要重视实验结果的分析、讨论和成绩评定。设计性实验完成后，要求学生将实验内容以科技论文的形式撰写，其中包括设计方案的理论依据、基本原理、实验步骤、实验结果、结果分析以及讨论和结论。学生要将来之不易的实验结果进行统计分析，并参阅相关领域研究成果，综合已有研究结果与获得的结果进行比较、分析、讨论，提炼出其实验结果的贡献，有何新的结果、新的突破或者新的推理等等。以及要写出实验过程中遇到的问题和采用何种方法解决问题。同时，写出实验的研究展望、收获和体会。学生完成设计性实验报告后以小组为单位向全班同学阐述，然后师生就各小组实验提出一些问题，学生根据自己查阅资料所掌握的知识和实验过程中的内容进行答辩，最后教师根据每个学生的实验设计、实验态度、实验结果、论文和答辩情况进行综合评分。

基金项目：本文获得2010年国家第六批高等学校特色专业建设基金项目（TS12367）资助。

参考文献：

[1]谢志东，曾小龙.设计性实验:新课程实验教学新模式[J].基础教育，2007(3).

[2]穆松梅，张家生.从设计性实验看提高实验教师素质的必要性[J].实验室研究与探索，2004(4).

（作者简介：林小植（1980-），男，汉族，广东揭阳人，博士，韩山师范学院，研究方向:教育研究。）