高中生物实验开设现状的调查研究

新课程背景下高中生物学生实验开设的现状调查朱小燕（江苏省如皋市石庄中学226531）摘要：笔者对本市高中生物学生实验开设的情况进行了几个不同层面的调查，并对结果进行了分析，提出了建议和应该采取的措施。关键词：实验开设结果分析建议措施1.研究背景2005年秋，江苏省进行高中新课程改革，我市使用人教版教材。这套教材中（必修部分）安排了实验13个，探究12个，模型建构4个，调查2个，制作2个，合计33个。这充分体现了生物学是一门实验科学，观察和实验是学习生物科学的基本方法。笔者与新课程同步，一直注重新课程的实践研究，尤其关注实验是否在教学中得到重视和实施，为此笔者于2006年9月－2009年6月对本市高中生物学生实验开设的现状进行了几个不同层面的调查，并对调查结果进行了分析研究，以找出问题，采取有效的策略。2.调查方法实验开设情况的调查对象为本市10所高中。通过对学校的生物教师、学生的调查，从实验设备条件、实验开设情况、教师和学生对实验的认识态度等方面，获得了许多直接的资料，并对此进行了归类分析。2.1调查法一是进行问卷调查，利用全市期末考试统一阅卷时，向68名高中生物教师发放调查问卷，收回有效问卷62份。分别在1所四星级高中、1所三星级高中和1所二星级高中共1600名高三学生中发放调查问卷，收回有效问卷1558份。二是举行教师座谈会，通过同生物教师的直接交谈，了解在高中生物新教材使用过程中影响生物实验开设的主客观原因。三是召开学生座谈会，了解学校实验开设的实际情况，听取他们对学校和老师实验教学的要求与建议。2.2文献资料法一是查阅学校实验开设情况记录日志，二是查阅教师的实验教学教案，备课组的活动记录，了解教师对实验开设的状况。2.3直接观察法深入全市10所完中，了解新课程实验开设情况。3.调查结果与分析3.1学校情况表1对高中学校的调查序号栏目选项数目1学校类型省四星级学校省三星级学校省二星级学校3342生物实验室数目5~83~41~21183生物实验员数目2人以上1人1人且兼职127走访了全市10所规模不同的学校，总体情况：四星级高中，相对条件较好，4 各种设施齐全，有专职的实验员，每个实验都开出容易做到；三星级、二星级高中，硬件建设不到位，没有足够的生物实验室，实验器材陈旧，设备简陋，药品等严重不足。生物实验员数量不足，往往是生物教师兼做实验员，因忙于教学工作，故每个实验都开出有一定的难度。3.2学生情况表2对高中学生的调查问卷序号栏目选项比例/%1你喜欢上生物实验课吗？A.很喜欢B.喜欢C.不喜欢73.319.67.12你们学校每学期平均能开设几节生物实验课？A. 1~5节B.5~10节C.10~15节83.813.32.93实验对学习生物的帮助？A.很有帮助B.有帮助C.帮组不大60.030.79.34你比较喜欢哪一种实验形式？A．喜欢看老师做B．喜欢与同伴配合C．喜欢边讲边做15.342.142.65你比较喜欢的实验类型？A.验证性B.探究性C.设计性12.172.215.76你做分组实验时，动手情况是?A.每个实验都动手做B.多数实验动手去做C.少数实验动手做64.423.312.27你认为在生物实验过程中你的动手能力是否得到了加强？A、一点都没有B、基本是C、是6.724.668.78你们生物实验分组情况是?A.两人一组B.三人一组　C.四人以上　5.618.575.99实验结束后应该做的事?A.思考后完成报告B.有收获，不一定要写C.结束就结束66.213.420.410您认为以下哪种做法更适合您的学习?A.老师一个人讲到底，大多数人听懂即可B.老师预先布置预习提纲，自己先预习，课堂讨论找出答案C.老师应兼顾不同学习水平的学生，让每个人的个性得到发挥10.126.463.5从调查中看到学生对实验相当喜欢（很喜欢的占73.3%），认为实验的开展对生物学习有帮助的占90.7%。这次调查的是08届高三的学生，他们与新课程同步成长，尽管在平时教学中有些实验开展很难，但仍向往每一个实验：真切的动手操作（占64.4%）、个性的充分发挥（占63.5%）、探究性的实验兴趣（占72.2%），思考后完成实验报告（占66.2%），这些都能启迪学生的科学思维，丰富他们的生物学认识。3.3教师情况表3对高中生物教师的调查问卷4 类型题目是否开出了该实验（比例/%）未开出的主要原因A.与考试评价相关性不大B.教学时间不够C.条件限制D.麻烦,工作难度大E.其它是否实验使用高倍显微镜观察几种细胞95．54．5E（初中已经做过）实验检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质1000能全部开设实验观察DNA和RNA在细胞中的分布10．289．8A、C实验体验制备细胞膜的方法20．579．5C、D实验用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体90．89．2E模型建构尝试制作真核细胞的三维结构模型5．694．4A、D探究植物细胞的吸水和失水94．55．5E课外制作利用废旧物品制作生物膜模型0100A、B、C、D、E实验比较过氧化氢在不同条件下的分解90．39．7E探究影响酶活性的条件25．574．5D探究探究酵母菌细胞呼吸的方式3．596．5C、D实验绿叶中色素的提取和分离1000能全部开设探究环境因素对光合作用强度的影响5．095．0B、C、D实验细胞大小与物质运输的关系80．719．3E实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂90．010．0B、D实验性状分离比的模拟1000能全部开设实验观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片85．015．0A、C模型建构建立减数分裂中染色体变化的模型20．579．5B、D模型建构制作DNA双螺旋结构模型22．887．2C、D探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性8．891．2A、D实验低温诱导植物染色体数目的变化18．781．3B、C、D调查调查人群中的遗传病10．689．4D探究自然选择对种群基因频率变化的影响82．517．5A、E调查体温的日变化规律1000能全部开设实验生物体维持pH稳定的机制2．597．5B、C、D模型建构建立血糖调节的模型5．394．7C、D探究探索生长素淡类似物促进插条生根的最适浓度15．784．3C、D探究用样方法调查草地中某些双子叶植物的种群密度32．468．6A、C、D探究培养液中酵母菌种群数量的变化0100B、C、D探究土壤中小动物类群丰富度的研究10．189．9C、D、E探究调查当地农田生态系统中的能量流动情况0100A、B、C、D探究土壤微生物的分解作用12．687．4A、D制作设计并制作生态缸，观察其稳定性20．279．8A、D根据统计结果显示，验证性的实验在不同类型的学校均显示出较高的开出率，而许多4 探究性实验开出率均显示出较低的倾向，不少实验的开出率几乎为零，如探究“培养液中酵母菌种群数量的变化”等。在实验未开出的原因分析中，调查结果显示，“教学时间不够”、“与考试评价相关性不大”、“麻烦、工作量大”、“实验条件有限”、“实验室不够用”等占很大的比例。总体强调客观原因的较多，少量涉及主观原因。3.4原因分析通过实验本身内容的分析以及与教师们的座谈，再到学校实地考察，有许多因素确实是影响实验开设的重要原因。如：（1）课时紧教学任务重教学内容难以完成，是影响实验开出的原因之一。根据课程计划，高中生物学周课时为3课时，按这样的课时要完成教学内容时间已相当紧了，几乎没有学业水平考试复习时间。如果要每个实验都做或多数实验都做，可以说是很难完成正常的教学任务，更何况有些实验所需的时间可能会比教材中设计的更长，如探究实验等。（2）探究实验难以落实，这是实验开出率低的原因之一。一般学校实验室有限，班级多，实验课无法安排。绝大多数学校缺乏专职实验员，教师工作量太大，没有充足的时间准备探究活动及生物实验。（3）评价方式的改革没有跟上，是影响教师开设实验积极性的重要原因。为什么各校普遍会不太重视实验教学，这与评价导向不重视实验的“做”有很大的关系。在座谈调查中，许多老师认为“做实验不如讲实验”，反正高考对实验的考查是“纸上谈兵”，讲实验既节省时间，又促进学生把握实验要点，继而“提高”教学效率。4.建议与措施4.1加大学校投入，完善实验设施随着新课改的不断推进，使现有条件不能满足实验教学（如选修模块中PCR技术、植物组织培养等技术课在目前的实验室根本无法开设），影响实验的开出。因此，一方面应争取教育主管部门的重视和支持，在用好现有设备的基础上，能投入一定的经费购买必要的仪器药品等。另一方面，广大生物教师也应克服困难，尽量利用和改造原有设备，充分发挥自己的聪明才智，在困难情况下能完成好课标所规定的实验内容。4.2更新思想观念，改进评价方法调查表明：笔试是教师的主要实验评价方式，这种书面形式的考核方式其内容上主要是实验原理、步骤、结果等理论知识。但是，这种考核方法有很大的局限性，它不能全面反映学生的能力水平和实验态度等，造成实验做与不做成绩差不多，形成“老师讲实验，学生背实验”的现象。从这两年的江苏新高考看，实验考查比例逐年增加，实验试题不仅有课本中的实验，更有一个全新的探究性实验，考查的是设计和完成实验的能力。这种能力要求学生能灵活应用科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关问题。因此平时扎扎实实搞好实验教学，多开展探究性实验，激发学生创造性思维是非常必要的。4。3选择替代材料，提高实验开出率不同的学校，办学条件不同，在一定程度上制约了实验的开出，但更多的原因在于教师自身对实验的重视程度。如果老师思想上高度重视，就会认真对待每一个实验，就会开动脑筋，选用替代品，提高实验的开出率。例如，观察“细胞质流动实验”这一实验，教材提供的材料是黑藻，但周围的池塘中很难找到黑藻，因材料没有，实验不做的现象很普遍。查阅资料发现用紫鸭跖草雄蕊的花丝代替不仅操作简单，而且效果极好。又如在酶一节的实验，可以有多种代用品，如用锈铁钉代替氯化铁溶液，如没有新鲜猪肝，可以用马铃薯代替。总之，从本次调查来看，新课程迫切需要高中生物实验室软硬件的提升，迫切需要为学生提供先进的生物学实验平台，让学生不仅参与基础的验证性实验，还要自己动手进行开放式探究，接触新课程中与现代科学技术有关的设备，使学生在亲自设计、操作、探索等过程中有所发现，有所提高。因此，对高中生物实验开设的研究任重而道远。4