郝琦蕾　李妙娜

摘 要

高中生物实验对于培养学生动手实践能力、科学探究能力、创新能力具有重要意义。对山西晋北地区高中学校的生物实验教学情况进行问卷调查，发现存在的问题有：生物实验教学不受重视，经费投入较少，实验教学条件有限，实验开出率普遍不高；生物课时安排少，影响实验课的有效开展；多数教师对实验教学的价值认识不到位，讲实验和演示实验过多；实验教学评价多采用书面评价，评价体系不完善；生物教师实验教学培训不足，实验教学能力有待提高等。本文针对性地提出改善生物实验教学的建议。

关键词

高中生物实验教学 条件 方法 评价 调查

生物科学是研究生命现象和生命活动规律的科学，是以实验为基础的自然科学。中学生物实验对于培养学生动手实践能力、科学探究能力、创新能力具有重要意义。新课程理念从“提高学生科学素养”出发，倡导探究性学习，提倡为学生提供更多实验探究的机会，将实验教学放到更加突出的地位。高中生物课程标准突出强调了生物实验教学的重要性。然而理想与现实之间存在着一定的差距，有必要对高中生物实验教学现状进行深入的调查研究，以发现实验教学中普遍存在的问题，探索解决问题的方法与途径，从而推进中学生物实验教学改革，促进新课程有效实施。

一、研究对象与方法

研究主要采用问卷调查法，并辅以访谈法和课堂观察。在查阅文献资料的基础上，访谈了三所中学的部分生物教师和分管教学的领导，初步了解了高中生物实验教学的情况，自编了“高中生物实验教学现状教师调查问卷”，请三名生物骨干教师对问卷进行了审阅，根据他们的建议，修改形成了最终的问卷。调查问卷包括以下内容：所调查生物教师的基本情况，学校生物实验教学条件，生物实验开出情况，学校对生物实验教学的重视程度，教师对生物实验教学的认识，生物实验教学方法，生物实验教学评价，影响教师实验教学的因素等。对山西晋北地区浑源县、怀仁县、应县、山阴县四个县八所高中的生物教师进行了问卷调查，调查学校的选取包括普通高中、重点高中，有公办学校、私立学校各层次的高中学校。从2014年10月～2015年1月，将近三个月的时间，在所调查地区的高中学校搜集实证研究资料，包括教师问卷的发放和回收、部分领导和生物教师的访谈、生物实验课的课堂观察等。在调查的八所高中学校，发放生物教师问卷136份，有效问卷124份，有效率为91.2%。使用SPSS统计软件对数据进行统计。

表1 所调查生物教师基本情况统计表

从表1可见：该地区生物教师中，女性明显多于男性；教龄处在11～20年的教师最多，占45.2%，其次是教龄在1～10年的教师占到33.9%。结合访谈，了解到该地区比较重视引进青年教师，年轻教师的数量逐年增多。教师的学历和职称是反映其理论水平和教学能力的一种标志。被调查地区生物教师的学历水平较为理想，本科及以上学历的教师达到了88.7%。但是教师职称结构不太理想，中教高级教师的比例偏少，仅为16.1%，中教二级教师占54.8%，中教一级教师占24.2%，表明该地区高中生物教师队伍有待加强。

二、研究结果与分析

1.学校生物实验教学条件

山西晋北地区被调查的8所高中学校中有7所学校有生物实验室，有1所学校没有专门的生物实验室，其中有2所学校有3个生物实验室。通过调查可知，一些示范高中，除了实验室外，还具体分出准备室、标本室、观察室、仪器室等。相对来说，有3所学校生物实验室的利用率较高，在生物实验室较多地开展实验教学；有1所学校有生物实验室，但是没有在生物实验室开展过任何实验，有3所学校生物实验室的利用率也很低，很少在其中开展生物实验教学。该地区被调查的8所学校中，有2所学校没有专职实验员，有6所学校有专职实验员。有实验员且为生物专业毕业的占17.7%，53.3%的学校有实验员但非生物专业毕业，实验员有其他学科背景或原来是学校后勤人员，表明该地区部分高中学校不重视专职实验员的配备。

在所调查的学校中，设备齐全并且可以完全满足生物实验教学需求的学校占到21.0%，而且这些学校多为示范高中。有29.0%的学校的生物实验仪器设备比较齐全，基本可以满足必修实验的开设需求；还有19.4%的学校仪器设备不齐全，只能满足开设极少数实验；甚至有30.6%的学校，实验设备不能满足基本实验需要。访谈了解到，被调查的部分学校已经很长时间没有更新实验设备了，一直凑合使用旧的仪器，而且许多药品和试剂也是和化学实验共用，还有一些学校的实验设备虽然有，也仅仅是摆设，做实验时就在教室简单操作，几乎不使用这些设备。

2.学校对生物实验教学的重视程度

学校对生物实验教学的支持力度影响着生物实验教学的质量，通过调查和访谈了解到，许多学校为了提高升学率，对生物实验教学不够重视，一味的追求考试成绩，忽视实验对学生能力培养的作用。48.4%的学校认为生物实验只要做一点就行，让学生开开眼界放松大脑；还有17.7%的学校认为学生做不做生物实验都无所谓，按照课标进行实验要求的学校只有33.9%。另外，就实验经费而言，对生物实验充分支持的学校仅占14.5%，一般支持的学校有24.2%，有48.4%的学校只有在应对检查时才支持，12.9%的学校损耗的实验仪器以及药品、试剂得不到及时的补充和更新，原本可以开设的实验无法正常进行。

3.生物实验开出情况

从表2可看出，有1所学校实验的开出率达到71.4%，3所学校实验的开出率在50.0%左右，2所学校实验开出率为28.6%，另外2所学校实验开出率仅为14.3%。

根据调查，一些生物实验无法开展的原因有：85.5%的教师认为开设生物实验课太麻烦了，耗费时间精力。实验课前需要准备材料和用具，学生在实验前要预习实验原理及步骤。62.9%的教师认为，即使花费了大量的时间去做实验，对教学效果也没多大影响，换句话说，就是不去做实验，学生书面实验试题也能取得很好的成绩。51.6%的教师认为学校不重视生物实验，33.9%的教师认为学校的实验条件薄弱，课程标准上要求的实验无法开展。

《高中生物课程标准》对生物实验的功能和作用有准确的表述：生物实验和其他实践活动，可以帮助学生更好地理解和掌握相关的知识，促进学生观察、实验操作、科学思维、识图和绘图、语言表达等方面能力的发展，也能促进学生尊重事实、坚持真理的科学态度的形成。[1]《课标》在能力目标方面提出，学生要能够正确使用实验器具，掌握采集和处理实验材料、生物学实验操作、绘图等技能。[1]从科学探究的角度来讲，要求学生能够客观地观察和描述现象，提出问题、辨别变量、作出假设、进行实验设计、实施实验、收集和处理数据、得出结论、表达交流等。从生物实验在生物教学中的重要作用和学生发展的角度来看，学校和教师都应端正认识。学校要尽可能改善生物实验教学条件，支持教师开足开好实验；教师要根据实际情况，尽可能采用比较规范的实验仪器设备完成实验，条件不具备时，要充分利用当地常见的材料或废弃材料设计低成本实验，提高实验或其他实践活动的开出率。[1]

4.生物实验教学方法

表3 生物实验教学常用的方法

由表3可看出，教师在生物实验教学中，最常采用口头讲述实验过程，围绕高考考点讲解的方法；其次是采用多媒体课件给学生演示实验过程，就重点进行讲解；再次是一边演示实验，一边进行讲解；排在第四位的是教师组织学生动手实验；然后是教师让学生自学实验内容并完成实验测试题，教师通过讲解实验试题来达到使学生掌握实验知识点的目的。可见，在实验教学中教师多采用讲解实验、演示实验（课件演示或真实演示）的方式，较少组织学生动手实验，生物实验教学的价值没有得到体现，实验课的作用大打折扣。

通过调查可知，按照课程标准的要求组织学生进行动手实验的教师仅占33.9%，在学校组织公开课时开展实验的教师占35.4%，19.4%的教师在学生临考前为加深印象、取得高分才开展实验，11.3%的教师认为重要的实验才组织学生动手做。学生动手实验开展较少主要原因是学校不重视和教师对实验教学认识不到位。

在具体生物实验教学中，近一半的教师最在意学生实验操作的规范性，以及能否出现清晰的实验现象，得到实验结果。22.6%的教师最在意实验教学时课堂秩序是否良好，而对学生解决问题能力以及合作探究能力培养最在意的教师仅占16.1%和13.7%。可见，该地区高中生物实验教学与课程标准的要求有差距，教师对生物实验在培养学生实践能力和创新能力方面的作用认识不足。

5.生物实验教学评价

有效的实验教学评价不仅能评价学生的实验知识与技能，还能评价学生的实验能力、对实验的态度与科学探究精神，从而使学生正确认识自我，建立自信，激发对实验的兴趣。实验教学评价能使教师及时获得教学反馈，发现实验教学的不足，从而更好地改进实验教学。

图1 生物实验教学评价方式

图1显示，实验报告是教师用来检测学生实验情况的主要指标，以此指标进行评价的教师占75.8%，另有54.8%的教师认同采用具体的实验试题来检查学生的实验学习情况，21.0%的教师认同采用对学生实验操作技能进行考评，认同用开放性实验作业对学生进行考评的教师占17.7%，不进行考评的教师占到了37.1%。通过访谈了解到大多数教师很赞同进行实验操作考核，但是认为比较花费时间和精力。由此可见，该地区生物教师实验教学评价还是比较倾向于书面形式的考核，既简单又省时，但是这样对学生实验技能、实验态度与习惯以及实验能力等不能客观地进行评价，不利于调动学生实验的积极性，生物实验教学评价机制需改进。

6.影响教师实验教学的因素

图2 影响教师实验教学的因素

由图2可看到，影响教师实验教学的主要因素是培训机会比较少，然后依次是没有实验员协助、教师的课程一般安排得都比较满、用于实验教学的时间很少、缺少合作探究氛围、没有设备开展实验、自身实验基础差。学校给予教师实验培训的机会很少，教师的实验教学能力达不到新课标的要求。此外，生物教师普遍工作量较大，用于开展生物实验的时间很少，生物实验仪器材料用具的准备还需要花费时间精力，且有些学校实验设备条件差，实验教学的情况不容乐观。

三、研究结论与建议

1.研究结论

（1）生物实验教学不受重视，实验教学条件有限，实验开出率普遍不高

上级教育主管部门和学校对生物实验教学方面的投入普遍较少，学校及教师对高中生物实验教学的重视程度不够，他们更看重书面成绩，对实验操作技能和实验能力的培养不够重视。一些学校领导为了测评可以达标，只在实验硬件上投入，不重视生物教师的实验培训和专职生物实验员的配备。1/4的学校没有专职实验员，应付检查或偶尔需要时，就用一些后勤人员临时充当。有的学校实验材料不能及时采购，破旧或损坏的器材不能及时更新，很多实验不能按时开出，影响了实验教学的正常进行。

（2）生物课时安排少，影响实验课的有效开展

生物课时少，没有充足的时间开设实验。高一年级平均每周生物课时数少的为2节，多的为3节，生物教师在利用有限课时完成教学任务时，优先上理论课，有剩余时间才会开设实验。多数学校只在上实验课时，实验室才开放，实验室大多数时间都处于闲置状态，不能充分发挥应有的作用。

（3）多数教师对实验教学的价值认识不到位，讲实验和演示实验过多

教师多采用口头讲述实验过程以及实验知识，还有部分教师喜欢利用多媒体课件演示实验；部分教师根本就不组织学生动手实验，重点讲解学生不容易理解的和实验试卷中的共性问题。在实验过程中，大多数教师最在意的还是学生的实验操作是否规范，实验现象是否明显，能否得到实验结果，真正重视学生实验能力培养的教师很少。

（4）实验教学评价多采用书面评价，评价体系不完善

该地区生物实验教学评价制度不完善，教师主要采用实验报告来检测学生实验情况，其次是采用具体的实验试题来测评，对学生进行具体操作测评的教师仅有21.0%，还有少部分教师对学生实验不进行评价。

（5）生物教师实验教学培训不足，实验教学能力有待提高

生物教师主要依赖大学本科阶段的专业学习以及工作后的自我摸索，开展实验教学。大多数教师认为影响实验教学的主要因素是培训机会太少；其次是教师课程安排较满，教学任务重；再次是学校和教师本人对实验教学不够重视，学校实验条件有限，且有的学校没有专职实验员。生物实验教学达不到课程标准的要求。

2.建议

（1）更新观念，重视生物实验教学，加强探究性实验

区域教育部门和学校领导首先应该转变观念，切实把实验教学放在重要地位，从资金投入、实验仪器设备的配置、师资培训、实验课的安排等方面给予支持。教师在实验教学中是主导地位，只有先提高教师的认识，转变教师观念，学生才能从教学中受益。教师应认识到生物实验教学有助于学生巩固知识、培养多方面的能力并提高学科素养。因此，教师应创造条件开足开好生物实验，注意加强探究性实验教学，使学生掌握科学探究的方法，了解体验科学探究的过程，培养科学探究的一系列能力，从而促进学生的发展。

（2）合理安排生物实验课，优化实验教学

第一，合理安排实验课和理论课的时间比例。教师应按照教学实际，精心设计实验，将理论课和实验课有机结合，合理分配时间，从而让学生充分体验科学实验的过程。第二，实验课实行小班教学。确保班级内每个学生都有独立参与实验的机会，有效提高教学质量。第三，为了确保实验课开足开好，在条件允许的情况下，可以适时开放生物实验室，充分发挥实验室的资源优势。拓展生物课外活动，利用学生的课外时间，保质保量的完成实验，从而很好地补充和延伸课堂教学。第四，不断探索实验方法的改进。针对教材中那些步骤较多、用时较长且操作繁杂和成功率较低的实验，可以引导学生优化实验方法，争取好的效果。第五，充分利用信息技术优化实验教学。一方面，运用多媒体辅助实验教学，不仅可节约成本，还降低了实验的错误发生率，同时克服了时间和空间的限制。但是教师在采用多媒体辅助实验教学时要有选择，对于一些实验条件达不到、实验危险性较高、现象不明显、不易观察的实验，方可用课件等辅助教学，而对于那些能在实验室操作的实验，还是要尽量组织学生动手实验，培养学生的实践能力。另一方面，利用网络平台辅助实验教学便捷有效，把音、文、图、动画等汇于一体，增强实验课表现力，提高学生学习兴趣。

（3）加强生物实验室建设，开发实验教学资源

建设合格的实验室、营造良好的实验环境是开展生物实验的前提。高中生物课程标准在实施建议部分提出[4]，学校应逐步完善生物实验室建设、仪器设备和用具的配置等，保证实验教学经费的投入。生物教师应创造条件，因地制宜，充分利用本地资源，提高实验的开出率和教学效率。一方面，优化实验材料。注重挖掘和利用本地资源来完成实验；对于那些难买的或价格昂贵的生物材料，可选择容易找到且现象明显的材料来替代；可带领学生制作教具，采集一些动植物标本，利用废旧材料制作简易教具。另一方面，资源共享。可整合学校物理或化学实验室资源为生物实验教学服务，缓解仪器药品和设备缺乏的问题。通过多种资源的整合和共享，力求利用有限的资源多开实验，同时制定严格有序的实验室管理制度加以保障。

（4）改善生物实验教学评价体系

课程标准中提出，对实验操作技能的评价可利用实验操作检核表等工具，对需要检核的项目及操作行为要点进行考察并予以记录。对实验探究能力的评价，从提出问题、作出假设、设计实验、实施实验、得出结论、撰写实验报告、交流与反思评价方面，划分出具体指标，对学生做出具体客观的评价。根据课标的要求，评价的内容和评价方法应该多样化、评价主体应多元化。

第一，评价内容多样化。评价内容不仅聚焦在学生对实验原理的理解、实验用具的使用、实验操作的规范性、实验报告的书写和实验结果能否得出，还应评价学生的实验态度、实验习惯、实验能力以及实验过程中的言谈举止、合作交流、勇于创新等综合素质。

第二，评价主体的多元化。改变单一评价，增加多角度、全方位评价：学生自我测评、互评，以及师评生、生评师和师师互评相结合。

第三，评价方法与形式多样化。评价方法包括定性评价和定量评价相结合、形成性评价和终结性评价相结合，可采用考试、考查、评估等形式，具体可分为：口试、笔试；实际操作、实验报告、个人实验记录、成果展示等，对学生进行全面评价。

（5）加强生物教师队伍建设

教师应树立终身学习的理念，不断加强学习，掌握生物学最新知识，改进实验教学方法，提高教学水平。学校应注重对生物教师进行全方位的培训。第一，注重对生物教师实验教学技能的培训。组织教师开展实验教学探究活动，教师实验操作应规范到位，方法步骤应科学严谨。第二，加强信息技术培训。使教师掌握先进的教学手段，将信息技术与生物实验教学有效整合，提高实验教学质量。第三，加强生物实验员队伍建设。实验员应具备生物学背景，实验技能要过硬，能够担任相应的辅助教学和科研工作，实验员也应参加相关培训。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准：实验[S].北京：人民教育出版社，2003.

[作者：郝琦蕾（1968-），女，山西临汾人，山西师范大学教师教育学院副教授，博士，硕士生导师；李妙娜（1987-），女，山西阳泉人，山西浑源第五中学教师，硕士。]

【责任编辑 郭振玲】