傅闯 沈阳大学生命科学与工程学院

刘玉红 沈阳大学马克思主义学院

生物学是一门以实验为基础的自然科学科。伴随着课程改革的不断深入，“教书育人”中育人为先的观念更是深入人心。素质教育下的今天，注重的是孩子动手能力、创新意识的培养。通过对沈阳市大东区多所中小学生物实验课程、科学实验课程开设情况的调查研究发现，生物实验教学、科学实验课程的开设情况普遍存在共性问题，这些问题的存在严重阻碍了孩子实践能力和创新意识的提高。笔者结合当下互联网的迅猛发展，提出互联网与实验教学有机结合的全新生物教学模式。该模式对于弥补生物实验教学不足，改善生物实验教学现状提供了宝贵借鉴。

一、当前国内外生物教学研究现状

现阶段生物实验教学相关课程开设难度较大，实验周期过长，很多实验存在较大的风险，无法面对面的向学生展示原理和现象。同时大多数学校的实验设备严重不足，教师观念落后，教学课时有限等客观因素，导致生物实验教学的效果并不理想。[1]很多学校的实验教学仅仅停留在书本上，让学生死记硬背实验步骤与实验现象，导致学生学习生物课兴趣不浓、效果不好。一些生物学科的社会爱好者也苦于无法利用学校的实验教学资源，直接影响他们对生物知识的理解。

美国重视培养学生动手操作的实验能力与探究精神。在美国生物教学安排中，生物实验课程的课时超过生物教学总学时的一半。英国生物实验教学注重学生真实的实验体验。通过真实的实验体验给学生提供完整的知识结构。当存在无法切实保证学生安全时，老师会采用微视频、微课技术，将生物实验搬到屏幕上。既满足了教学需求，又确保了学生安全。

当前，国外教学微视频的研究已经得到政府的高度关注与大力支持，我国教师对“微型课程”的认识也越来越深入，为此创造大规模的包括生物学科在内的网络课程，依托迅速普及的网络课程，大、中、小学的各个阶段学习者包括生物学科爱好者都可以实现自主学习。但是网络课程由于自身开发与使用平台的局限性，存在时间、空间、手机类型等方面的特殊要求。而微信小程序因其使用灵活性和视频的形象生动性弥补了网络课程的缺憾。

互联网与生物实验课程的结合旨在于，让学生通过视频学习增强对知识点的形象感知，进一步提升学生的学习兴趣和学习效果。激发学生参与实验的热情，从而自觉提升学生实践能力和创新能力。教师通过采用相关视频辅助理论教学，弥补实验教学不足，从而提升教学效果。打破时间和空间限制，随时随地满足其获取形象的、生动的、有趣的生物知识的愿望。

二、当前生物教学存在的突出问题

（一）实验观念不足

通过对沈阳市大东区多所中小学进行调查研究，我们发现实验仪器设备的缺乏大多数是由于校领导的不重视，专任教师不重视实验课程的开设，家长、学生的“唯分数论”只注重升学考试涉及的部分。如果校领导能够转变当下只重视理论轻视实验教学的观念，就可以很大程度改变现阶段生物实验教学不受重视的现状。

（二）实验形式单一

绝大多数老师仅仅传授教材中涉及的实验，并且对于危险系数较大、实验材料受限的实验直接不做，而生物实验教学以演示实验为主，只让学生死记硬背实验现象和步骤，教师在讲台上讲解实验现象，没有注重学生的动手操作能力，更不重视实验结果的观察， 忽视实验过程的评价，缺乏探究和思考的环节，导致学生实践能力低下。[2]

（三）实验考核陈旧

生物学科的考察方式受限于笔试。[3]现阶段升学考试形式仍是笔试的天下，对于生物、化学、物理等实验科学无法考察学生动手操作能力、创新能力和实践能力。陈旧的考试形式使老师、学生、家长不重视实验课程开设，课程改革应以学生为主。培养出具有丰富实践能力、动手能力的21世纪新型人才。

（四）实验技术贫乏

现阶段的生物实验教学形式单一，无法调动孩子的兴趣和积极性。教师应通过适当的带领孩子进行课堂采集、家庭小实验、小组竞赛等能调动孩子兴趣的教学形式。使得孩子能够喜欢生物，主动参加到生物课堂中。不能将有丰富实践形式的学科，绞死于教科书和教室中。同时，基于互联网技术本身的广泛性、迅捷性等优势，能够将实验过程直观且快速展示给所需人群，以弥补生物教学的不足且同时满足相关群体对探求生物知识的渴望。

三、改革建议及举措

通过对我国现阶段生物实验教学现状的分析，当代生物实验教学可以对如下方面进行调整：

（一）加入情景式教学：类比情景教学，生物实验教学也应与生活场景相融合，让枯燥的实验变得生动形象

例如，光合色素提取实验中我们可以通过一年四季中树叶的颜色变化进行导入。事实上，叶的颜色变化是色素含量变化所导致的。夏天叶绿素含量高显绿色，而到了秋天类胡萝卜素和叶黄素含量高显黄色[4]。通过生动的导入让学生带着疑问去学习，加深他们对于实验的渴望，提高学习效果。我们也可以带领学生参观农场或植物园，亲身体会接触。能加强学生理解与记忆。我们可以学习日本的中学小鸡孵化实验，由学生亲自照顾（分组排班），亲眼见证小鸡成长过程，加深理解与认识。而在这一方面，我国的能力相对要弱的多，需要对这一方面进行加强。

（二）进行数字化教学与互动教学

生物实验教学可以大量运用多种媒介包括：使用计算机软件，加入生物学的玩具和游戏，提供有生物学性质的纪念品、奖品，将日常生活中与生物学有关的教材引进课堂，讲有关生物学的故事，等等。采用这种全新的教学方式可以提高学生的学习热情，提高学习效率。

（三）科普动画

国外的科普动画产业已相当成熟，并极好地融入到生物教学中，加深理解与认识。甚至一些发达国家的学校已经开始了虚拟仿真教育，而我国仍应留在课本甚至有部分地区由于资源（如师资、器材）等问题并未开展相关课程。所以，我国应支持类似科研项目的投入。增加生物实验教学手段。

笔者围绕互联网技术与生物实验有机结合的可行性及实施举措在沈阳周边开展了问卷调查研究。在研究过程中笔者采用了比较研究法、SPSS数据分析法等科学数据分析方法，对调查问题和采样数据进行归纳整理，得出二者结合的必要性和紧迫性这一结论。为此我们致力于开发一款将生物实验教学与微课微视频相结合的应用型微信小程序，在设计的过程中，首先是针对课程标准中要求的知识点设计实验 ，并以此为依托录制实验视频、后期通过剪辑+插入动画，最后上传+推广。在试验的过程中，笔者发现这种通过将实验录制成视频的全新授课方式受到了老师和同学们的一致认可。同时通过线上线下结合的推广模式，扩大项目辐射范围。

线上通过生物实验与微视频有机结合，依托微信小程序便捷性，围绕生物学科重要知识点，制作与开发活灵活现的实验演示，通过观看和体验加深学习者对知识点的把握与理解，激发学习者学习热情，提升公众的科学素养，提高学生实践能力和创新能力，体现实际应用价值和现实意义。

线下依托现有教育职能公司，通过科普讲座、“我是实验室主角”的现场体验、举办“博物馆奇妙夜”活动等宣传方式对推行微信小程序，提高对微信小程序的关注度与知名度。

该项目更多致力于实现科普推广和公益价值。为学生、教师、生物爱好者提供更加有效的学习和体验交流平台。从教育未来的发展趋势看，该项目作为一种理论与实践结合的探索方式，为以实验为基础的学科开展教学方法改革提供宝贵思路和有益借鉴。

针对学校生物实验类教学的开展：我们将拍摄与课本相关生物实验过程的视频，对其进行剪辑，标注，细节放大化、多角度拍摄及分析讲解等，以辅助教师生物实验授课，解决生物实验课程授课难的问题，同时学生可以随时随地进行疑惑点的学习或兴趣点的研究，进行碎片化学习。从知识学习方面来说，本项目所开发的微信小程序将极大的提高学生的生物实验知识接受度。

针对社会群体对于生物知识的需求：我国目前有大部分人群对生物学及自然界相关概念、规律存在一定误解，而对于生物类知识传播，我国目前还局限于学校教学及专业文刊。本项目所开发的微信小程序将解决这一问题。我们将定期发布相关科普文章视频、更新相关知识点以及制作一些贴近生活的生物实验微视频。

将生物实验与依托于互联网的微课相结合的创新性：

1.突破性：将生物实验教学与微课、微视频结合。这样的结合可以很大程度的规避现阶段绝大多数学校生物实验教学的限制因素。如，需要每个学校都配备专业的实验仪器和实验室、生物实验过程耗时较长、学生过多教师精力不够等。

2.灵活性：将拍摄的视频投放到互联网上。随着互联网的高速发展、手机和平板电脑的普及，微信小程序相较于网页投放等其他方式更加的灵活。对于学生来讲完全可以利用零散的时间来进行生物实验的预习与复习。

3.公益性：在互联网上，除了投放生物课程中涉及的实验，还会投放大学中一些典型的实验，让更多的学生及生物爱好者了解生物专业，了解简单的生命科学。此外还会投放一些简单的家庭实验，提供简单实验的指导。

4.科普性：观看视频仍然无法满足一部分学生对于生物实验的好奇。微信小程序的影响力达到一定程度是，我们会组织一部分学生现场观看实验或者让他们作为我们视频中的主角。我们也会定期组织一些科普类的实验，如简单叶脉标本的制作、动植物细胞的观察等。