湖北省中学生物实验教学现状调查与分析

顾 勇，付响铃，王卫东

(1.湖北师范大学 生命科学学院，湖北 黄石 435002；2.湖北省云梦县第一中学，湖北 孝感 432000)

湖北省中学生物实验教学现状调查与分析

顾 勇1，付响铃2，王卫东1

(1.湖北师范大学 生命科学学院，湖北 黄石 435002；2.湖北省云梦县第一中学，湖北 孝感 432000)

通过对48所不同类型的学校的访谈和问卷调查，报道了湖北省高中生物实验教学现状：70.84%的学校有专门的生物实验室，50%的学校能够开设100%的生物教材中除调查型、模拟型实验之外的实验，但三种主要实验类型的操作实验开出率均低于27%，这与83.33%的学校能开出生物教材中的实验(除调查、模拟型实验外)的50%以上的情况大相径庭，其结果是学生的生物实验素养较差。究其原因，主要是实验教学目的偏离实验本身的意义，学校、老师、学生一致认为开设生物实验课的目的主要是服务高考，只要老师实验讲解到位，学生习题训练到位，是否做实验根本不重要；另外，班级人数最多，实验教学工作量大，不好组织，教师缺少相应的交流和培训等，也是重要原因。最后，对调查结果进行了一定的分析，从六个方面对促进湖北省中学生物实验教学给出了建议。

湖北省；中学生物实验教学；现状；调查与分析；建议

1 问题的提出

生物学实验对于培养学生学习生物学的兴趣，加深理解生物学的基础知识或直接获取生物学知识，掌握生物学实验的基本技能，培养学生的观察思考、动手等能力，都有重要作用[1]。2003年，教育部颁布了《普通高中生物课程标准》，明显提高了实验教学在生物课程中的地位。教学中，概念的导出、结论的生成，很多都是通过实验实现的。落实和加强实验教学是践行生物课程理念、达成生物课程目标的重中之重。从某种意义上说，实验教学已成为中学生物课程改革成败的关键因素之一，能否将概念理论教学与实验有机结合是区分生物教师是在沿袭传统模式教学还是在实施新课改的重要依据[2]。2009年9月，湖北省全面实施高中新课程。匆匆数年，明确高中生物实验教学现状，找出生物实验教学中存在的问题，提出行之有效的改进对策，对提高湖北省生物课程教学质量来说重要而且迫切。

2 研究方法与研究过程

本研究采用了问卷调查和访谈相结合的方法，研究过程历时三年，文中数据以2016年的调查为依据。调查抽样选定了48所学校。学校分布于湖北省所有省辖市和自治州，包括省重点高中三所、县一中15所，城市普通高中15所，农村普通高中15所。调查形式和内容为：分别对理科各年级部分学生、生物老师、学校主管教学的领导进行问卷调查，并就生物实验教学对相关学校主管教学的领导以及老师、学生进行了访谈。本次调查共发放学校领导问卷48份(每校一份)，调查学校实验教学的意愿和条件，收回48份，全部为有效问卷；发放教师问卷48份(每校一份，人选是生物教研组长、备课组长或骨干教师)，调查实验教学现状，收回48份，全部为有效问卷；发放学生问卷480份， 调查学生实验学习情况，收回473份，有效问卷468份，有效率97.5%。此外，作者还分别参与了两个市、三个县的高中生物老师的教研活动以及四所高中生物教研组(备课组)的教研活动。

3 结果与分析

3.1 调查结果统计

本次调查的统计以调查对象为准，调查结果分别见表1、表2、表3、表4。其中，实验教学方式及比率统计表来自教师问卷。

3.2 对调查结果的结论与分析

3.2.1 实验教学条件 由表1可以看出，自新课改实施后，湖北省中学生物实验教学条件得到了一定程度的改善，特别是在实验教学硬件方面，但是，这些主要反映在省、市重点学校和县一中这样的学校内。普通高中，特别是农村普通高中的情况与新课改前相比，则没有太大变化：在超过四分之一的高中里，生物与物理、化学共用实验室或者根本没有实验室，能够开设的实验只占教材要求的实验的50%甚至50%以下；在学生分组实验中，7人及以上/组的学校超过三分之一，不能保证实验效果；58.33%的学校，主要是农村中学和城市普通中学由任课教师兼任生物实验员，一些学校的专职生物实验员也承担了一定的生物课程；药品问题、实验材料问题、实验课表问题，等，也增加了老师开设实验课程的难度。

表1 对学校主管教学的领导的调查问卷统计表

3.2.2 实验教学的目的动机 在实验教学的目的动机调查中，学校、老师、学生表现出了惊人的一致，即应对高考。可以说，学生是否能够进行操作实验从而真正提高实验能力，并不重要，有效应对高考才是最重要的。学生考试成绩好，学校、家长、学生才满意，这样的老师才是真正的好老师，实验教学成绩才突出。应试教育的巨大压力，严重影响了生物教师改革和提高生物实验教学的内在动力，教师实验教学动机不足，进而影响实验教学模式和实验开出率。

3.2.3 实验教学方式与学生操作实验开出率 目前，教师的实验教学模式无外乎三种：学生操作实验、演示实验、口头讲解实验。三种主要实验类型的操作实验开出率均低于27%，这与83.33%的学校能开出生物教材中的实验(除调查、模拟型实验外)的50%以上的情况大相径庭；在本次调查的学校中，市重点以上的学校占比达37.50%，说明市重点学校也未能充分开设学生操作实验。与之相反，半数以上的实验是靠口头讲授的方式进行的，演示实验的比例也不高。这说明我省中学生物实验教学的现实严峻。一方面，一些学校实验资源严重不足，另一方面，许多学校实验资源闲置浪费，有违实验室建设初衷。

表2 教师生物实验教学现状调查结果统计表(不含实验教学方式及比率)

3.2.4 影响实验教学的因素 关于生物实验教学状况不佳的主要原因之一是实验教学内在动力不足，学校、家长、师生并不觉得非把学生操作实验教学搞好不可；另外，“实验教学耗时长，工作量繁重”、“班级人数众多，实验教学不易组织”也是重要的影响因素。现在很多班级动辄50～60人，甚至高达70人，又必须在有限的时间内完成实验，很多学校又无专职实验员，准备和组织教学的难度和工作量之大可想而知。而在关于改进中学生物实验教学措施的调查中， “设立理化生实验毕业会考，成绩与高考录取挂钩”的选项占比很高，说明考试导向性的重要；“改进实验教学条件，加强教师交流平台建设”、“加强教师校本实验开发能力和实验教学能力的培训”的占比也不小，都说明生物教师对专业培训交流的渴求。近五年来，绝大部分教师基本没有参加课程培训学习的机会，极大限制了教师实验教学水平的提高。

表3 教师实验教学方式及其比率统计表

3.2.5 学生对生物实验教学的反应及学生的实验素养 学生对理、化、生三门实验的兴趣基本相当，可能出于实验对象的特殊性，对生物实验的兴趣稍强。但是，生物实验开出率明显低于理、化实验。因此，相当多的同学基本不能“规范完成高中生物必做实验的基本操作”。而在“会”的比例中，观察型实验占比大，这得益于中学的生物实验会考。这些说明我省高中学生的生物实验习惯、实验探究意识和探究能力的培养非常欠缺。由于学生实验开出率低，通过改革实验教学推动生物课程改革，更好养成学生生物科学素养几乎成空话。

表4 学生实验学习情况统计表468

4 关于促进湖北省中学生物实验教学的建议

4.1 转变观念，改善条件，激发实验教学的内在动力

要解决当前我省中学生物实验教学中的问题，首先必须转变观念，要从提高学生的学习效率效果、激发学生学习兴趣、培养学生的创新意识和能力、养成科学素养诸多方面充分认识到实验教学对学生的意义。而实验空间的大小、实验小组人数的多少、实验药品器材材料的齐备与否、专职实验员的有无等，直接关系到实验教学的效率与质量，政府必须要进一步改善实验教学条件。而学生操作实验开出率远远低于学校能开出生物教材中的实验比例的情况说明，学校和教师的确需要端正育人观与教学观，家长和学生则需确立正确的成才观和学习观，将提高实验教学水平变成师生的自觉行为。

4.2 将校本生物实验课程与开放性实验室有机结合

校本课程是基于学校的课程，校本生物实验课程有利于学校开展实验。

首先，利用学校生物园进行校本实验课程开发。在学习孟德尔遗传实验时，再生动有趣、逻辑严密的讲解，也代替不了在生物园中进行豌豆的种植、相对性状区分、人工去雄、人工授粉、遗传性状的观察和区分、遗传性状的统计、遗传结果的分析等这些过程对学生素质能力提高的意义。探讨植物向光性的实验也可以在生物园中转化成学生实验。

其次，注重在实验室中开发校本课程。如：草履虫是一种非常好的实验材料，细胞体积大，容易采集培养。草履虫可以在“使用高倍显微镜观察几种细胞”中使用，可以通过食物泡的移动观察判断细胞质的流动，也可用来观察生物的应激性，还可以在草履虫结构观察过程中教会学生学习载玻片下的细胞染色技术，也可以观察到细胞的分裂方式、单细胞生物的无性繁殖方式，还可以见证稻草培养液中草履虫种群数量的变化。

另外，可以依据所在县市的特定的资源、产业，开发校本生物实验课程。如，在产茶地区，可依据茶的特性设计一些实验项目，“叶绿体中色素的提取和分离”、“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”可以茶叶来做，以说明茶叶的功用。针对制茶的工艺和过程，也可设计一些探究性实验。

许多生物实验的周期长，班级人数多，在有限的时间内很难完成，开放实验室则是非常重要的补充。

4.3 运用微课、翻转课堂等平台或模式，提高实验教学效率

一些生物实验，因为条件的限制难以完成，或者实验时程较长，或者实验现象不够直观，或者本地区缺乏实验材料，均可通过微课展示给学生，如：低温诱导植物染色体数目的变化、探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度、性状分离的模拟等。微课可以使实验学习化间接为直观。

翻转课堂能使学生在实验前就对实验的规范操作、实验现象、实验结果有比较充分的了解，可以进一步激发学生的实验兴趣，强化实验课效果。观察质壁分离与复原，观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质等实验就适合翻转课堂教学。

但是，翻转课堂、微课不仅对学校的教学条件有更高的要求，而且对教师则提出了更大的考验，特别考验教师的综合学科教学能力。

4.4 充分利用教材中的其它模块开展实验教学

在人教版高中生物教材中，附有不少模块，包括科学前沿、科学家访谈、科学史话、资料分析、课外制作、模型构建、科学家的故事、思考与讨论、与生物学有关的职业、资料收集和分析、课外实践、科学·技术·社会等栏目。充分利用这些模块，可促使学生重视实验在知识的形成、发展中的作用，有助于促进实验意识和实验思维的形成。

4.5 合理组织实验教学培训，搭建实验教学交流平台

教育科学研究院(教研室)是专门的教学研究培训机构，而服务基础教育对高师院校来说责无旁贷。由二者合作完成对一线教师的实验教学培训，引领一线教师了解和接受新的教学理念、教学模式、教学方法，是切实可行的，而高师院校在实验材料培养、校本生物实验课程开发方面更有得天独厚的优势。高师院校还能够从中学课堂中寻找教研课题，让办学更接地气。

4.6 改革实验教学评价方式，组织实验会考

现有实验教学评价机制不能鼓励实验教学的良好开展，实验开出率高不如讲解和习题训练到位。现阶段，在无法彻底改变应试教育体制的情况下，加强生物实验教学的有效方法就是改革实验教学评价方式，由省政府组织理、化、生验实验会考，重点突出对学生实验意识、实验知识与能力的考察，不做实验就不能取得好的成绩，并将其成绩与学生升学率挂钩。

[1]刘恩山.中学生物学教学论[M].北京:高等教育出版社，2009.

[2]顾 勇，王卫东，张润锋. 高师生物专业学生实验教学知识与能力及其提升策略[J].湖北师范学院学报(自然科学版)，2015,(4)：104～107.

InvestigationandanalysisonthecurrentsituationofbiologicalexperimentteachinginmiddleschoolsinHubeiprovince

GU Yong1，FU Xiang-ling2，WANG Wei-dong1

(1. College of Life Sciences, National Demonstration Center for Experimental Biology Education, Hubei Normal University, Huangshi 435002,China;2. Yunmeng NO.1 Middle School, Xianggan 432000,China)

On the basis of interviews and questionnaires of 48 different types of middle schools in Hubei province, the current situation of biological experiment teaching in middle schools was reported: 70.84% of the schools had specialized biological laboratories, and 50.00% of the schools were able to set up all the experiments in biological teaching materials in addition to investigative and analogue experiments, but the operational experiments out rate of the three major experimental types were lower than 27%, which was very different that 83.33% of the schools could set up more than 50% of the experiments in the biology textbook except for investigative and analogue experiments. This situation resulted in that students' biological experiment quality was poor. The author believed that the reason was that the purpose of experimental teaching was deviated from the meaning of the experiment itself. The purpose of the school, the teacher and the students agreed that the purpose of setting up the biological experiment course was to serve the college entrance examination. As long as the teacher explained the experiment in place, student exercised in place, whether to do the experiment did not matter. In addition, the large number of classes, experimental teaching workload, bad organization, teachers lack the appropriate communication and training, were also important reasons. Based on the analysis of the survey results, some suggestions on promoting the biological experiment teaching in middle schools in Hubei province from six aspects were given.

Hubei Province;biological experiment teaching in middle schools;current situation;investigation and analysis;suggestion

G40

A

2096-3149(2017)04- 0086-07

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.04.018

2017—06—23

湖北省十二五教育规划立项课题( 2014B112) ，2015年高等学校省级教学研究项目(2015380)

顾勇(1966— )，男，湖北蕲春人，副教授，从事中学生物课程与教学论研究工作.