中学生物学实验教学的现状——基于37节实验教学说课的观察和分析

包春莹

(人民教育出版社生物室 北京 100081)

1 总体情况介绍

“第六届全国中小学实验教学说课活动”于2018年11月17～18日在南昌举行，来自全国22个省、市、自治区的37位教师展示了37节生物学实验课，包括16节初中课和21节高中课。初中课涉及七年级上册(8节，以人教版教材的内容顺序进行划分，下同)、七年级下册(4节)和八年级下册(4节)的内容。高中课涉及必修1、2、3和选修1、3的分别有10节、2节、3节、3节和1节，另外还有2个为课外拓展实验。不管是初中课还是高中课，涉及光合作用和呼吸作用的都是比例最高的，如初中有6个，占到总比例近40%；高中涉及光合作用的有4个，有4位老师同时做了“酵母菌的呼吸方式”这一课题。虽然这些课不能完全反映我国实验教学的实际情况，但能从某些角度反映出基本现状。

2 优点

总体上，每节课都是一个精心设计、巧妙构思的典型案例，融入了说课教师的智慧，都有供广大老师学习的地方。总结起来，它们的优点如下。

2.1 能基于核心素养的理念来授课 绝大多数教师都能基于培养学生生物学学科核心素养的理念来设计、实施实验课。也就是说，教师能从育人的目标出发，让学生参与从实验的设计、准备、操作到结果的分析统计等的全过程。这表现在以下几个方面。

(1) 教学目标的制订考虑核心素养的要求。很多教师在制订教学目标时，从《高中生物学课程标准(2017年版)》提出的学科核心素养的四个方面进行设计，虽说有的过于牵强，但总体上体现了一线教师对素养目标的认同。

(2) 在进行教学设计时，能够融入先进的教育理念以提升学生的素养。例如，近1/3的课都基于STEM或STEAM的理念来设计，并且教学过程也凸显了这一理念的基本特征： 让学生在解决真实的问题中学习，以工程设计过程为主导，合作、实践，结果开放等。

(3) 在教学过程中注意全面提升学生的学科素养。很多教师在注意提升学生对核心概念的深度理解、探究能力、科学思维的同时，也注意培养学生的社会责任感，例如： 在进行有丝分裂实验时融入过期的药物应该如何处理等内容。

(4) 在评价时能够从核心素养的角度来考虑。在对学生进行评价时，不仅仅就涉及的知识进行考核，还关注学生的表现，例如： 当调查完校园中的野生植物时，让学生通过创作表达感受，并引导学生相互欣赏。

2.2 每节课都有创新 展示的每节课，与相应教材提供的实验方案相比，都进行了不同程度的创新。表现最突出的是实验仪器和材料的创新。例如，很多教师使用了较为先进的实验仪器，如O2/CO2传感器、恒温宝、红外线测温枪、便携式酒精检测仪等；还有些教师引导学生参与自制教具，并利用自制的教具进行教学，如自制了气孔的模型、运动系统模型、眼球模型、呼吸运动的模型、分光光度计等。创新的另一方面，不是利用最先进的仪器，而是用有限的条件，因陋就简，使用废弃的物品进行实验装置的拼装，比较环保。

2.3 能够积极拓展和开发利用多种课程资源 生物学课程资源不仅影响教师的教学过程和教学方式，也影响学生的学习过程和学习方式。很多教师能够充分利用现代化技术和信息技术资源，开发课件、微课及多媒体课程资源，拓展学生学习的时间和空间，如课前通过扫二维码获得学习资料，在线数据的编辑和提交可供全班学生共享，利用QQ推送实验数据表格，利用微信群在线保留图片供随时交流，利用植物的识别软件APP等。还有很多教师借助当地大专院校的优势，运用他们的实验器材或人力资源来开展实验，或利用学生的生活资源(饲养动物、种植植物等经历)等来开展教学。

2.4 注意融入科学方法 在实验教学过程中，多数教师注重对学生进行科学方法教育。例如，教师引导学生充分利用图表展示量化的实验结果，巧妙利用一些软件进行统计分析；多位教师在教学中融入了模型方法，让学生建构数学模型；有的教师还凸显了加法或减法原理的应用等。

2.5 能关注学生在活动中生成的问题 很多教师能关注学生在学习中自然生成的问题，从而引导学生进行深度学习。例如，由植物不同层次叶片颜色的差异想到来探究它们叶绿素组成的差异等。自然生成的问题能引发学生主动学习的愿望，使他们全身心地投入到活动中，培养他们的高阶思维。

除此之外，很多教师能够根据自己的实际教学情况，在深入理解课标、把握教材的基础上，创造性地使用教材，将教材中的实验进行不同程度的整合。例如，以百合为实验材料进行有丝分裂和减数分裂的观察及矮壮素对生根的影响等实验，最后还让学生进行雕刻尝试，提高了实验材料的利用率。

3 对一些值得商榷的问题的思考

通过这些课例，笔者也发现了一些值得商榷的问题。

3.1 关于教学目标的制订 有些教师制订的教学目标过于宽泛，一条目标在很多课中都可使用，例如“形成环境保护的意识”“形成健康生活的意识”等；有些教师制订的目标过于牵强，是为了涵盖课程标准中提的四条核心素养而硬凑的，例如，在观察气孔的结构时将“形成环境保护的意识”作为主要教学目标，活动与目标之间有较大距离；有些教师制订的目标太多，有的甚至有七八条，这在一节课中是很难达成的。

笔者认为，不管是基于三维目标制订的教学目标还是基于核心素养制订的教学目标，都应能够在一节课中达成。要达成教学目标，必须有相关内容支撑；如果没有，则不要多写。虽然应该把握教学目标的全面性，但在每节课中，并不是要把课标中提出的核心素养的四个方面都列全，每节课应有侧重的方面。也就是说，一节课所能达成的教学目标是有限的，教学目标的表述应具体、明确，切忌宽泛，“不乱丢弃过期药物”就要比“形成环境保护的意识”更具体、更有指向性，也更能达成。

3.2 关于创新的立足点 每一位教师在说课的时候都会强调创新。但是，有些课的创新是为了创新而“创新”。例如，将本来简单的实验设计得很复杂或者过于注重实验装置的改进，却对学生的思维力度没有一点提升；有的只是换一种当地易得的实验材料，或者把高中阶段的内容移到初中阶段来教授；有的只是换用其他版本教材介绍的方法来上课……

笔者认为，实验教学的创新应该是服务于教学、服务于学生素养的提升，应该关注学生的真实感受，以学生为主体。如果教师花费很多精力，但学生在课上没有深入参与，笔者认为这都不是针对课堂的创新。

3.3 关于一节课的容量 一些基于STEM或STEAM的课，为了突出工程设计的理念，学生大部分时间都在设计图纸、改进图纸；一些并非模型制作的课的重点变成了模型的原理及其制作；关于胚胎工程的实验，融入了较多关于转基因的讨论。

以上提到的这些其实涉及一个问题： 一节实验课能够融入多少东西？虽然公开的实验说课不同于日常的常规教学，它的受众不仅仅只是学生，还包括广大听课的教师，它应该让听课教师有所借鉴，起到示范、引导的作用[1]，但如果把很多应属于其他范畴较为精彩的内容都拉进一节课里，就显得不妥了。

例如，色素提取的实验目的不是让学生来制作分光光度计；可以用模型来说明眼球成像的原理及近视、远视的成因，但不该将课的重点变成凸透镜的成像规律，因为那是物理学的内容；可以用模型来讲解气孔作用的原理，但重点不是该模型的制作原理。还有些自主研发软件的，可以与其他科目结合或者在校本课堂上进行，在生物学有限的课时里，如果花费很多时间来完成以上内容，其他教学目标的达成肯定会受到影响。

3.4 关于实验课的价值 大多数教师在说课中都提到了实验课的价值，如加深学生对核心概念的理解，提升学生的实验技能、思维技能等。但笔者认为，在此基础上，还应该融入科学本质教育。科学本质已经被科学教育工作者广泛地认为是科学素养的重要组成部分。虽然2017年版高中课标未将科学本质纳入素养体系，但在教学建议中列出了可以教授的科学本质的内容。笔者认为，让学生在探究活动中体会与活动有关的科学本质内涵的某些方面，教师在教学过程中明确将这些内涵表述出来，不失为加深学生对科学本质理解的一种有效途径。笔者曾以探究南瓜种子为例，对“以科学探究为载体对学生进行科学本质教育”做过分享[2]。

3.5 关于交流汇报环节 在听课中发现，有些课缺乏学生之间的交流汇报；有些课虽然有学生在说，但学生是对着教师一个人或对着镜头在说，没有师生互动和生生互动。

笔者认为，对于实验课来讲，交流汇报环节至关重要，有时甚至比实验本身更重要。科学具有精确性，清晰地交流是从事科学工作的基本条件。这也是科学术语的运用过程。准确表达观点或将观点表述出来的过程、呈现资料的过程都可以促进学生反省思考并建构新的知识，教师应该引导学生查阅文献资料，对实验中出现的异常问题进行讨论，甚至争论，借以促进学生深度学习。

除了上面提到的几条，还有一些问题需要注意。例如：多位教师重视了模型方法，让学生建构数学模型，但仅仅是让学生画出一条曲线，对于为何要建立模型、模型的意义等思考不够，这样就不能发挥模型的预测功能；涉及选修1的实验，没有考虑工程生产时的实际问题。另外，笔者也发现，如果参赛教师所在省份的教研部门比较重视，有教研员的参与并经过选拔，那么课的质量就非常好；而如果没有教研员参与或是指定某些教师来参赛的，课的质量就相对差一些。这也说明了教研员在一线教学中的作用不容忽视。