提高生物类专业师范生的实验技能
2014-04-08龚慧明
龚慧明,张 涛
(重庆师范大学 生命科学学院,重庆 400047)
生物学实验课是生物学教学的重要组成部分,它既是理论与实践相结合的教学过程,又是课堂理论知识的继续、补充和深化,担负着培养学生实验技能的任务[1]。目前,生物学实验教学存在以下问题:由于物价上涨和师范生学费的低下,有的学校为了片面追求经济效益,对实验学科经费投入不足,导致院系领导不得不缩减实验课时,实验课教师只好采用放幻灯片或者在讲台上进行示范操作。这样势必造成学生动手能力不强,学习热情不高;有的实验课验证性实验所占的比例较大;有的实验室由于经费问题,设备没有及时更换或者实验教师的知识更新不足,导致实验方法落后,没有紧跟学科发展的前沿;在实验考核方式上过于单一等,这些都不利于学生创新能力的培养和实现素质教育的目标。为了紧跟现代生物学的发展,进一步提高实验教学质量,培养具有创新精神和实践能力的人才,迫切需要改革现有的实验教学体系和教学内容。
1 学校领导要重视实验教学
实验教学是指学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的一种教学方法。实验教学为学生实验技能的发展提供重要的条件保障,但目前实验教学中存在的问题是:实验设备得不到保障(仪器配备数量不足、陈旧);实验课时得不到保障。所以学校领导必须重视实验教学,充分认识实验教学在教育教学中的地位和作用。不断加强生物实验器材和教学资源的建设,将实验室建设工作作为教育整体发展和改革的组成部分,作为衡量教育改革和发展水平的一项重要指标,每年应在教育经费中按一定比例设立实验室建设专项经费,并随着经济的发展逐年增加。实验室建设经费包括基建投入、设备购置、人员培训等。实验室的建设要有超前意识,设计方案要充分利用最新的、成熟的科技成果,有条件的学校实验室应向现代化装备的方向发展,体现科技的进步和现代化教学手段的应用。实验室的数量要与学校规模相适应,保证满足教学的需要和实验教学的开展。
学校领导不仅要重视对实验教学资金的投入,还要重视课时的安排。理论教学与实验教学在课时安排和时间上不应脱节。一些课程由于内容多、时间紧,往往先集中上理论课,实验课安排在后期进行,有课时就上实验课,课时不够时就少上或不上实验课,一些不单独进行考核的实验科目尤其如此。理论课与实验课脱节,既不利于学生加深理论知识的理解和记忆,又不能培养、锻炼学生的动手能力。因此,理论课与实验课在时间上应衔接好,理论课后要及时上实验课,并要有足够的课时安排,以提高学习的效果。一些课程在实验仪器设备及场地许可的情况下,可将理论课与实验课一起上,让学生上课时直接面对各种仪器设备和材料,学习理论与动手操作同时进行,这样可大大提高学习的效率。
2 加强教师和实验员队伍的建设[2]
要想提高学生的实验技能,不仅实验室要有良好的实验条件和仪器设备,而且要有技术水平过硬的实验技术人员和教师队伍。俗语云:“师不高,弟子拙”。故首先要保证教师质量,且每次实验课前,教师要做预备实验,一是检验书中的实验内容、实验步骤、实验条件是否合理,有无异常现象发生,以便有问题及时发现,及时解决;二是进一步提高教师实验操作水平,做到熟练、自如、准确规范,这样才能保证上实验课的成功。与此同时,教师应具有严谨认真的工作作风和丰富的知识(包括理论知识、经验积累及常识等),只有做到心中有数,只有具有良好的实验素养和习惯,才能面对学生胸有成竹,才能使学生心悦诚服,才能激发学生的学习兴趣和积极性。
3 让学生参与实验的准备工作[3]
生物实验每次实验课是2~3学时。传统的生物实验课都是老师将实验材料、试剂、仪器事先准备好,许多实验只能让学生做其中一部分,不利于培养学生的实验技能。有条件的情况下,可采取在教师的指导下,让学生参与实验材料的选择、培养、预处理、药品试剂的配制、仪器设备的调试等准备工作,从而加深学生对实验的印象,提高学习的兴趣。
4 改革实验教学方法和手段
4.1 重组和精选教学内容
教学内容是传授知识和培养学生能力的基础。由于教学受到规定学时的限制,因此在教学内容上必须精选,所选内容必须要跟上时代发展和社会需要,同时还要能够覆盖生物学的基本框架。原有生物学实验中,验证性实验较多,在内容和目的方面只是孤立地强调学习和掌握一些研究方法[4]。为了更好地配合生物学实验教学的发展,实验课教师在选择实验项目时,在保留经典的验证性实验的基础上,整合验证性实验,增加综合性、设计性实验,将内容分为课程实验和综合实验两大板块。课程实验侧重于学生实验方法和技能的训练,使学生掌握一定的生物学实验知识和操作技能;综合实验侧重于训练学生对学习过的基础知识综合运用的能力,注重学生创新能力的培养。
4.2 充分利用多媒体授课
多媒体技术辅助教学是现代化电教手段之一,不仅具有直观教学的优点,而且还具有视听结合、动静结合、操作方便等特点,有利于课堂教学改革,优化教学结构[5]。生物学是以实验为基础的学科,传统的生物学实验教学中,实验指导教师主要通过讲解、演示等方式向学生讲授实验基本原理、方法与步骤、结果与分析。由于学生受实验操作认识和思维发展以及视觉观察的限制,对实验步骤了解不透彻,实验结果认识不清楚,就会造成学生操作不当、教学效果差。因此,在教学过程中,利用多媒体技术可以弱化时空的限制和语言描述的困难,形象地展示所需素材,再现前人所在的工作,帮助学生建立新概念,促进学生对生物学现象和规律的理解,更好地完成实验操作过程。例如,在介绍高等植物减数分裂的过程时,可以将以往积累的各个时期细胞典型照片制成幻灯片来一一播放。再如图像分析系统在染色体组型分析的应用,它不但能简化观察的步骤,避免假象干扰,还能提高图像的对比度,使分析简洁准确[6]。因此,利用多媒体授课将成为生物学实验教学中主要的手段和方式,更有利于增加课堂信息量和提高学生学习兴趣。
4.3 开放实验室
实验室对学生开放既是对实验课堂教学的补充和扩展,又是对现有实验室资源的充分利用。由于受课时的限制,很多仪器设备的操作仅限于教师口头讲述,仍有部分学生无法亲自操作。将实验室资源有计划有步骤地向学生开放,不仅增加学生动手做实验的机会,还有利于学生基本实验技能的培养。可以根据实际需要制定如下开放实验室的模式:(1)对实验课学习的查漏补缺,让实验底子薄弱的学生借此机会多练习,增强学生实验基本技能;(2)鼓励学生组建兴趣小组,利用课余时间开展课题研究,培养学生科研素养;(3)在教师主持的大课题下,吸收学生参与其中的实验部分,把从事生物科学研究的思维方法和研究方法传授给学生。
开放实验室的目的在于为学生提供一个充分开放和自由的实验环境,从而充分体现学生的主体地位,增强自主性和自信心,提高对生物学实验的兴趣,增强实验设计、结果分析、科学验证等实验综合能力。
5 完善实验教学考核办法
实验考核既是检验学生实验技能的有效方法,也是督促学生学习的一种手段,是检查学生实验技能与独立操作能力的方法[7]。以往,仅凭书面实验报告和预习报告作为评定实验成绩的依据,没有突出实验操作,不能全面真实地反映学生实验水平和教师的实验教学质量[8]。因此,必须建立完善的、科学的实验考核与评价制度。
生物学实验考核应包括平时实验态度与表现、实验报告、实验理论考试和实验操作考试四部分。平时实验态度与表现指学生在整个实验过程中的表现情况,即实验前的预习情况(包括课前实验内容的预习、实验目的、原理、材料、方法等在实验报告本上写好)和参与实验情况(包括实验操作的主动性、积极性、独立性、规范性和实验结果的正确性或准确性,教师每次当场记录与给分);实验报告的评分主要依据学生书写报告的规范程度、翔实程度以及实验结果分析、讨论与思考题回答得正确与否等;实验理论的考试侧重实验原理、操作要点、问题分析及方案选择等;实验操作考试主要考查学生对所做实验操作技能掌握的规范程度与熟练程度。
6 结束语
随着生物学实验实践教学研究的进一步深入,生物学实验教学将改变“填鸭式”的教学方式,不再挫伤学生的积极性,将以培养学生综合实验技能为出发点。合理引导与激发学生对知识探索的欲望,促使学生勤于思考,勇于实践,提高学生的观察能力和动手能力。培养一批具有很强的观察问题、分析问题和解决问题能力的、综合素质高的师范生,适应新一轮的基础教育生物课程改革对中学教师的需要。
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[3]宗宪春,国会艳,张晓军,等.改革遗传学实验教学,提高学生实验技能[J].牡丹江师范学院学报:自然科学版,2008(3):78-79.
[4]皮研,林娟,郭滨,等.改革遗传学实验教学方法培养新型创新人才[J].实验室研究与探索,2008,27(10):86-88.
[5]周清元,何凤发,殷加明,等.遗传学实验教学体系的改进[J].西南农业大学学报:社会科学版,2008,6(1):169-172.
[6]陈晓芸,林鸿生,林燕文.加强遗传学实验教学改革提高学生实验综合技能[J].中山大学学报论丛,2006,26(6):27-29.
[7]韩秀兰,郭风法,于元杰.遗传学实验教学的改革与实践[J].实验室科学,2007(5):38-39.
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