（课程与教学论专业论文）新课程背景下生物学实验课程能力调查研究.pdf

一r ： 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取 得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文 中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：日期： 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容 编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位 论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：狃 指导教师签 日 飙叫 日飙 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 庸越 、，j 中文摘要 新一轮的课程改革正在如火如荼的进行中，而新课程的实施带来了新的机遇和挑 战，这场变革不仅改变了学生的学生方式，而且将改变学校的教育模式和运作方式，改 变教师的教育理念和教育行为。生物学作为- - f 自然科学，实验成为必不可少的组成部 分，新课程对实验课程的重视，不论从数量还是性质上都有所体现，因此以生物学实验 为依托，结合理论知识，理论联系实践，才能符合新课程在新的时代背景下提出的新的 能力要求。 选定研究课题之后，先梳理、概括和提升相关文献资料，再提出相应的研究设想， 并设计了相应的调查问卷和访谈提纲，本次调查所选用的对象为面临毕业的生物学专业 的本科生，因为他们有教育实习经历，能够体现出即将走上讲台的师范生的课程能力水 平，也能反映出高师院校的教育水平。访谈对象主要选择了在职中学教师进行。文章采 用定性分析和定量分析相结合的方法，主要讨论了生物学专业学生和中学教师在实验条 件、实验课程观念、实验技能、实验表述能力、实验探究能力、评价机制六个方面的现 状和存在的问题。 研究表明，目前师范生和中学教师的实验课程能力都有不足之处，主要体现在观念 的陈旧，实验条件的简陋陈旧，语言表达的欠缺，实验技能不够纯熟灵活，实验探究能 力欠缺，评价机制不健全六个方面。笔者针对现存的问题，提出了相应的解决策略方法， 包括增加实验资源的投入，转变陈旧的实验课程观念，通过各项鼓励机制和培训等加强 实验技能的训练，鼓励对实验技术进行创新和改进等等，希望能够为生物实验课程能力 的提高有所参考，改进中学的生物实验教学。 关键词：新课程；实验课程；实验能力 奢 r ， n v ”皤 a b s t r a c t t h en e wc u r r i c u l u mr e f o r mh a sb e e ni m p l e m e n t e di n t e n s e l yn o w a d a y s i tb r i n g s u s b o t ht h eo p p o r t u n i t i e sa n dt h ec h a l l e n g e s t h en e wr e f o r mn o to n l yc h a n g et h ew a yo ft h e s t u d e n t st ol e a r n ，b u ta l s oc h a n g et h e p a t t e r no ft h es c h o o lt oe d u c a t ea n dw o r k ，t h ef a i t h a n dt h ea c t i o n so ft h et e a c h e r s a sas c i e n c es u b j e c t ，b i o l o g yh a sa a b s o l u t e l yn e c e s s a r yp a r t c a l l e de x p e r i m e n t s t h en e wc u r r i c u l u me m p h a s i z et h e e x p e r i m e n t s w ec a ns e et h a tf 幻mt h e q u a n t i t ya n dt h ep r o p e r t i e s s o ，c o n n e c t i n gt h et h e o r ya n dt h ee x p e r i m e n t si si na c c o r dw i t h t h er e q u e s to ft h ec a p a b i l i t yi nt h en e w r e f o r m a f t e rc h o o s i n gt h es u b j e c t ，ic o l l e c ta n da n a l y z et h er e f e r e n c e s t h e nih a v ea r e s e a r c h s u p p o s i t i o n ，a n dm a k et h eq u e s t i o n n a i r ea n dt h ei n t e r v i e w t h eo b j e c t so ft h es u r v e ya r et h e c o l l e g es t u d e n t sw h o s em a j o ri sb i o l o g ya n dw h oa r ea l m o s tt og r a d u a t e b e c a u s et h e vh a v e e d u c a t i o n a le x p e r i e n c e sa n dc a ns h o wt h ec a p a b i l i t yo ft h en o r m a ls t u d e n t sw h o w i l lb e c a m e t e a c h e r si nf u t u r ea n dt h ee d u c a t i o n a lc a p a b i l i t yo ft h en o r m a lu n i v e r s i t y ii n t e r v i e wt h e m i d d l es c h o o lt e a c h e r s t h er e s e a r c hm a i n l yd i s c u s s e st h e p r e s e n ts i t u a t i o na n dp r o b l e m s a b o u tt h ee x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n s ，e x p e r i m e n t a lc o u r s ec o n c e p t ，s k i l l s ，e x p r e s s i o na b i l i t i e s i n q u i r ya b i l i t i e sa n dt h ee v a l u a t i o nm e c h a n i s mb yt h eq u a l i t a t i v ea n a l y s i sa n d q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s t h er e s e a r c hs h o w st h en o r m a lu n i v e r s i t ys t u d e n t sa n dm i d d l es c h o o lt e a c h e i l sa r el a c k o ft h ee x p e r i m e n t a lc a p a b i l i t i e s t h es h o r t a g e s m a i n l yi n c l u dt h eo l df a i t h ，b a de x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n s ，t h ed e f i c i e n c yo ft h ee x p r e s s i o n ，t h eu n f a m i l i a ro ft h es k i l l s ，t h el a c ko ft h eq u i r e c a p a b i l i t y , t h ei m p e r f e c te v a l u a t i o nm e c h a n i s m i no r d e rt os o l v et h ep r o b l e m s ，t h e r ea r es o m e s u g g e s t i o n s ，i n c l u d i n gi n c r e a s i n gt h ee x p e r i m e n t a lr e s o u r c e s ，c h a n g i n gt h eo l de x p e r i m e n t f a i t h ，s t r e n g t h e n i n gt h es k i l lb ye n c o u r a g em e c h a n i s ma n dt h et r a i n i n g ，a n de n c o u r a g i n gt h e 1 n n 0 v a t i o na n di m p r o v e m e n tt ot h ee x p e r i m e n t t e c h n o l o g y h o p e f u l l yt h i sc o u l dp r o v i d e r e f e r e n c e st o s t r e n g t h e nt h ee x p e r i m e n t a lc a p a b i l i t i e s ，a n dt o i m p r o v et h ee x p e r i m e n t a l b i o l o g yt e a c h i n go fm i d d l es c h 0 0 1 k e yw o r d s ：n e wc u r r i c u l u mr e f o r m ；e x p e r i m e n tc o u r s e ；e x p e r i m e n t a l c a p a b i l i t y n f 0 7 吣 a k o j 0 目录 中文摘要。i 英文摘要。i i 目录 弓l 言 第一章实验课程能力的概念界定3 一、课程能力3 ( ) 课程3 ( 二) 课程能力4 二、实验课程能力5 ( 一) 实验能力5 ( 二) 实验课程能力5 第二章新课程与生物学实验课程能力。6 一、教材分析6 ( 一) 实验在教材中所占比重大幅增加6 ( - - ) 实验类型多样化综合化7 二、新课程对教师实验教学能力的要求。8 ( 一) 具备熟练的实验技能8 ( 二) 具备良好的表达能力8 ( 三) 具备实验教学研究能力8 第三章实验课程能力调查研究。 1 0 一、师范生实验课程能力调查1 0 ( 一) 调查结果1 0 ( 二) 结果分析1 3 二、教师实验课程能力调查1 5 ( 一) 访谈结果( 见附录) 1 5 ( 二) 结果分析1 6 第四章提高生物实验课程能力的几点建议1 9 一、加强实验室建设，完善实验条件1 9 ( 一) 师范生实验条件的完善。1 9 ( 二) 中学教师实验条件的完善。1 9 二、转变观念，重视实验课程能力培养2 0 ( 一) 师范生的观念转变2 0 ( 二) 中学教师的观念转变2 0 i i ! ，-lrl 三、增加实验指导，加强实验技能培训2 0 ( 一) 师范生的训练策略2 1 ( 二) 中学教师的训练策略2 2 四、培养口头表达能力，锻炼文字驾驭能力2 3 五、培养探究精神，提高创新能力2 4 ( 一) 师范生探究创新能力的培养2 4 ( 二) 中学教师探究创新能力的培养。2 4 六、建立合理评价制度，制定合理考核标准2 5 ( 一) 对师范生建立合理评价制度2 5 ( 二) 对中学教师建立合理评价制度2 5 结论。 参考文献 附录 后记 2 7 2 8 i v 2 9 3 5 、 u ， ； 0 东北师范大学硕士学位论文 己i 言 ji 嗣 我国基础教育课程改革发展迅猛，在经历了“文革 前的“国定制时期、“文革 动乱时期、拨乱反正时期和改革开放四个时期之后，总结了建国后特别是改革开放以来 我国课程改革的经验教训，针对原有基础教育课程的种种问题，国家教委根据面向2 1 世纪教育振兴行动计划和中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决 定( 中发 1 9 9 9 9 号) ，在广泛调研的基础上，组织有关专家反复论证，研究制定了基 础教育课程改革纲要( 试行) ，并与2 0 0 1 年6 月由教育部正式颁布施行，自此新一轮课 程改革正式进入实验阶段。 纲要对新世纪基础教育课程改革作出了科学的、全面的规划，其内容非常丰富， 从课程改革的目标、课程结构、课程标准、教学过程、教材开发与管理、课程评价、课 程管理、教师的培养和培训、课程改革的组织与实施等九个方面做了系统的阐述和要求。 整体来说，纲要从以下几个方面对原有课程进行了突破：首先，课程目标更加以学 生的全面发展为本。这种变革改变了我国在课程目标设定上一贯存在的社会政治本位倾 向，更加重视学生个性的发展，使社会需要和学生个体的发展协调起来，实现了我们课 程目标的根本转型；其次，课程内容更加社会化和生活化。这一改革改变了课程内容“繁、 难、偏、旧”和过于重视书本知识的现状，加强了课程内容与学生生活以及现代社会和 科技发展的联系。第三，从课程结构来看，加强了其综合性。第四，课程实施的过程更 加个性化和多样化。改变了以往教学过程缺乏民主，学生缺乏学习主动性，忽视技能能 力和个性特长培养的弊端，要求学生在教师引导下质疑、探究、富有个性的学习。第五， 课程评价更加多元化。改变以往课程评价过于单一的情况，使评价指标多元化，评价方 法多样化，评价主体多元化，评价重心和评价功能进行转移和转化。 可以看出，新的课程改革是全方位的、系统的、深入的，而新课程改革对广大中小 学教师和教育者提出了前所未有的要求和挑战。教师的素质和水平如何，将是决定课程 改革成败的关键。教师是否具有课程意识，是否能成为学生学习的促进者，是否具备帮 助学生自己建构知识的能力，是否能够指导探究性学习，是否有培养学生问题意识的意 识等等，都是使课程改革从理论落实到实践的关键因素，教师素质的提高有多种途径， 但最全面、最系统提升教师素质的还是教师教育。在历经了百年的定向型、封闭性师资 培养体系之后，国内教师教育开始走上了开放性、一体化和专业化的改革发展道路，随 着新一轮的基础教育改革，又将面临着内外部的挑战，这就要求高师院校在客观上重新 考虑自己的发展定位，并能够通过改革来谋求新的发展，以配合基础教育改革的进行， 适应时代发展的需要。 教师教育包括职前教育和职后教育两部分，对于在职教师，可以通过职后教育进行 补救和完善，而教师培养的摇篮职前师范教育可以从根源上解决教师的素质问题。 ， 东北师范大学硕士学位论文 在这种大背景下，高师院校如何建立合理的教育思想观念以及人才培养模式和课程设 置，如何在已有基础上对在职教师进行继续教育，建立完善评价机制，以提高其实验教 学能力，都成为了新课程j i l 页n 实施必须关注的问题。 其理论价值在于：新课程对教师素质提出了前所未有的挑战，而教师能力结构具有 复杂的层次性，其中教师课程能力和教师实验能力都是其中非常重要的组成部分，而在 这两个能力基础之上进行整合而形成的实验课程能力更是教师能力结构中不可或缺的 部分，因此，研究教师的实验课程能力是分析教师课程能力的层次结构、揭示影响教师 课程能力发展的因素、挖掘教师课程能力的发展规律的前提，研究师范生实验课程能力 的培养对呈现教师课程能力的运行机制、找寻生物教师课程能力的培养方法有重要意 义。因此，师范生实验课程能力研究对于生物教师的专业化发展，对于生物新课程的顺 利实施都具有重要的理论意义。生物教师实验课程能力研究的推进能够促使我们更加深 入的对生物教师的能力结构进行探析、对以往实验课程实施的误区进行反思、对教师在 新生物课程改革中的价值进行重新评价、对生物教师专业成长的理论进行建构，进而推 动我国教育科学理论的进一步发展。 其现实意义在于：随着国际竞争的日趋激烈，科学技术作为第一生产力，其发展速 度和发展水平成为了国际竞争的重要手段之一，而这也就使新一轮基础教育课程改革成 为大势所趋。而新课程对教师素质和能力提出了新的要求和挑战，要求教师不仅仅成为 “教书匠 仅仅具有对知识“传道授业解惑 的能力，还要成为学生的引导者和促 进者，具有开发课程，研究课程，建设课程的能力，成为教育教学的研究者，而要成为 课程的建设者，开发者和研究者就对教师能力结构中的课程能力提出了更高的要求。同 时生物学作为一门自然科学，实验成为必不可少的组成部分，帮助学生更加直观的理解 自然，认识自然，实验课也成为培养学生探究能力，合作能力，实践操作能力等诸多新 课程所要求的能力最为直接的平台，而教师是否能讲好实验课，是否能在实验课中发挥 好引导者，促进者的作用，使实验课成为发挥学生主观能动性，发挥探究能力，发扬钻 研精神的媒介，而不仅仅是实验过程和结果的简单灌输，是否能够使学生了解到发现探 索的乐趣，养成思考的习惯，才是实验课教学成功与否的标志，因此教师实验课的教学 能力对新课程中关于实验教学的要求是否能达成有重要的现实意义，对新课程的顺利实 施有促进作用。通过对生物学专业师范生和部分在职生物教师进行问卷调查和现场观 察，对师范生生物实验课课程能力水平进行摸底，并借助访谈，通过信息的收集和整理， 对师范生课程能力的现状进行总结，并对影响师范生实验课程能力的因素进行发掘，再 通过分析研究，力求寻找一些对师范生实验课程能力的提高有建设性的建议。分析的结 果和建议均能够为教师自我提高和师范院校教学提供参考资料。因此本文的选题、研究 目标、研究思路都体现出了一定的实践意义。 2 、 匕 东北师范大学硕士学位论文 第一章实验课程能力的概念界定 一、课程能力 ( 一) 课程 什么是课程? 如何定义课程? 英国教育学家斯宾塞( h s p e n c e r ) 在什么知识最有 价值一书中首次提到了课程一词，即“c u r r i c u l u m ，该词是拉丁语“c u r r e r e 的派 生词，有“跑道 ( r a c e - c o u r s e ) 的意思，其作为课程定义指“学习的进程”，简称“学 程”。而在中国，有些学者也认为，课程一词从最早在唐宋时期出现到后来的演变，也 经历了类似学程教程学程的过渡过程。但是后来在各种教育思想的影响下，经 过很多学者的考察和研究，课程概念的界定在众多的重塑和改造中进行了多次变形，在 教育界成为了非常复杂的现象之一。 不同学者对课程的定义不同，例如泰勒认为学校该达到什么目标，如何提供相应的 教育经验来达到这个目标，如何有效的组织这些教育经验，如何确定目标正在得到实现 这四个问题是课程主要应该解决的。而l a w t o n 认为课程是一种社会文化的选择。同时 还主张在制定于实施课程的过程中，应该尽量多的发挥教师的作用。教师运用自己对哲 学，社会等方面问题的看法，来认识课程，组织教学。z a i s 则不同意只将课程看成是书 面的观点，课程运行的过程同样是课程的一个方面，他试图将这两种课程形式区分开来， 这对于课程领域的研究是很重要的。g o o d l a d 也提出了不同水平的课程，即理想课程、 文件课程、理解课程、实施课程、经验课程，他认为对课程进行分析首先要明确是什么 水平上的课程。 而在简明国际教育百科全书课程中关于课程的定义更是多达9 种。现在比较 普遍的关于课程的定义有五种： 第一种，认为可以将课程看作一种书面文献或者行动计划，以及要达到预期目标或 者目的的方法策略。该定义具有特定性和规范性的特点，它标示的是一种线性课程观， 课程计划的步骤都是预先按顺序安排好的。认为课程计划有起点，有终点，并有过程， 以便能从起点推进到终点。 第二种，认为课程是对学习者的经验所作的处理，这种定义具有广泛性和一般性的 特点。它将课程的组成部分延伸到学校中所有事情，甚至包括校外的事情。这种观点来 源于杜威对经验和教育的定义，以及卡斯威尔和坎贝尔的观点“儿童在教室指导下所获 取的所有经验”嘧1 。 第三种，是将课程定义为用于处理人与过程的一种系统，或一种使系统运作需要的 人员组成和程序。该系统既可能是线性的，也可能是非线性的。许多持管理性方法和系 统性方法的课程工作者采纳这种定义。 3 p tu 东北师范大学硕士学位论文 第四种，认为课程是一种包括理论基础和知识领域的研究领域，该领域包括相关的 研究、理论、原理以及对其进行解释的专家。持这种定义的人对课程所作的讨论，通常 是学术性和理论性的，而不是实际性的，专注的是广泛的历史、哲学或社会方面的问题。 第五种，从数学、科学、英语、历史等学科内容或我们组织和吸纳信息的方式等内 容组成来定义课程。从这种观点出发，人们强调的是特定学科或学科群的事实、概念和 归纳性结果，而非一般的、涵盖整个课程领域的课程编制概念和原则。 综上所述，我们可以看到，课程是一个发展的概念，人们可以从不同的角度和水平 进行理解和研究。课程是根据某种文化和社会取向，按照一定的社会需要，为培养下一 代制定的一套有目的的，可执行的计划，它应该包括培养的目标、内容和方法，应该有 具体实施的策略，应当具备具体的实施情形，同时也应该包括恰当的评价方法。 ( 二) 课程能力 能力的基本解释是才能和办事的本领，即能胜任某项任务的条件和才能。其含义是 顺利完成某一活动所必需的主观条件。从心理学上解释，能力是“人顺利完成某种活动 所必须具备的那些心理特征 。从哲学上解释，能力是人们在认识和实践活动过程中 形成、发展并能表现出来的能动的力量。它是体力和智力的结合、物质和精神的统一， 和马克思所说的“人的本质力量”、“人本身的自然力 一样嫡1 。 而课程能力是与教师课程活动有密切关系的能力，属于教师能力中的一个方面，课 程能力“是指教师对于课程这一特定领域的动作、驾驭过程中所表现出来的个性心理 特征，包括实际能力和潜在能力 嘲。也有人认为，课程能力是指教师自身所拥有的能 动力量，并将其运用于课程活动中，影响课程活动实施，并决定课程活动成效1 。它是 具有教师职业特点的属于教师自身所拥有的能力，与课程任务相联系，并通过课程活动 体现出来，能够反映出教师的知识技能水平，这种能力对于课程实施具有直接影响，是 课程活动质量与成效的影响因素之一。 课程能力是教师能力的分支，是影响课程实施的要素，其既具有能力的一般特征， 即实践性、外显性和发展性，又具有其特殊性，即现实性、叠加性、开放性和自主性。 也就是说课程能力首先要来源于实践，即课程活动经验，又要通过课程活动进行体现和 表达，同时随着课程活动的增加，课程经验的积累，其能力本身也会得到发展和更新， 因此在职教师可以通过教学实践和在职培训进行能力提升。而正是因为课程能力对教学 经验的要求，其现实性得以彰显，而课程能力本身也是通过现实的物质条件和现实的人 得以表达，并与教师本人进行控制和发展，具有自主性特点。 综上所诉，我们可以总结，所谓课程能力，是教师在课程这一特殊的领域中，在进 行动作和驾驭时，所体现出来的一种心理个性特征，有实际能力和潜在能力两个方面。 属于课程能力结构中课程实施能力的一方面。 4 ， f 彬 r 东北师范大学硕士学位论文 二、实验课程能力 ( 一) 实验能力 实验能力是指用恰当的方法验证事实，并对结果进行分析和解释的能力。具体到教 师的职业角色，强调的是教师本身的理论背景和技能素质。指教师所具备的实验教学能 力和实验研究能力。它包括实验的实验设计、结果分析、组织管理、应用实验、实验操 作、培养学生各种能力的能力等哺1 。它主要强调规范准确的实验操作技术，实验的探究 开发能力，设计实验的能力等，从这种定义中，我们可以发现，教师的实验能力，包括 了两个层次的内容，即实验教学能力和实验研究能力，前者体现的是作为教师这种特殊 职业，对其实验能力进行提出的新要求，而后者体现的是教师。这两者即相互独立又彼 此联系，在新课程的大力推广下，通过对教材的分析和总结，可以发现，实验课比重有 所增加，新技术新内容大量涌现，对教师的实验能力提出了更高的挑战。 ( 二) 实验课程能力 实验课程能力包括两个方面的内容，属于实验能力和课程能力的整合，相关定义指 “教师为达到实验教学的目标，顺利从事实验教学活动所表现出的一种心理特征。 包 括六个层次的内容，即设计实验能力、实验教学组织能力、仪器和设备的选用能力、仪 器和设备的操作能力、实验指导能力、指导撰写实验报告的能力阻1 。它与课程能力，实 验能力的关系可以用以下图示进行解释： 图1 实验课程能力定义示例图 5 h t 东北师范大学硕士学位论文 第二章新课程与生物学实验课程能力 一、教材分析 在本文的研究中主要以人教版的高中生物教材为研究对象对高中生物教材中实验 教学的安排进行分析。根据教育部制订的纲要和标准，人教社编写了普通高 中课程标准实验教科书( 生物) ( 共6 册) ，分为必修和选修两个部分，每个部分均由 三个模块构成，必修部分的三个模块为：分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境；选修 部分的三个模块为：生物技术实践、生物科学与社会、现代生物科技专题，供高中教育 阶段的三个年级使用。本教材的编写指导思想是以全面提高学生的科学素养为宗旨，以 培养学生的创新精神和实践能力为重点，以促进学生转变学习方式嗖被动接受式学 习为主动探究式学习为突破口，使教材符合学生发展的需要和社会需求，反映生物科学 的新进展及其在社会中的广泛应用。通过对不同时期生物教材中的实验部分进行统计和 资料分析，可以得到以下结论： ( 一) 实验在教材中所占比重大幅增加 生物科学和其他自然科学一样，本质上是实验科学，生物实验是生物课程中的重要 组成部分，而新教材呼应课程改革，在实验课程的安排方面也做了很多的调整，其中最 直接的体现就是生物实验课时在数量的剧增。1 9 9 2 年，在生物学教学大纲中学生实 验内容确定了仅有5 个；而到了2 0 0 0 年，就达到了2 0 个之多，其中在必修课本内有1 6 个，在选修课本内有4 个；而生物课程标准中仅必修部分就有学生实验2 2 个，选 修1 的实验则多达2 6 个n 阳。 “新大纲”中必修课本内的生物实验共有1 6 个，分别是：显微镜的操作；临时装 片的制作和植物细胞的观察；生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定：用高倍显微镜 观察叶绿体和细胞质的流动；观察植物细胞的有丝分裂；比较过氧化氢酶和f e 3 + 的催化 效率；探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用：观察植物细胞的质壁分离与复原；d n a 的 粗提取与鉴定：温度对酶活性的影响；叶绿体中色素的提取和分离；植物向性运动的实 验设计与观察：制作d n a 双螺旋结构模型；性状分离比的模拟实验；观察二氧化硫对植 物的影响；学习微生物培养的基本技术。 在“新课标”中实验数量有所增加，高中的三本必修教材中学生实验包括：使用高 倍显微镜观察几种细胞；检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质；观察d n a 和r n a 在细 胞中分布：体验制备细胞膜方法：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体；植物细胞的吸水 和失水；比较过氧化氢不同条件下的分解；影响酶活性条件；探究酵母菌细胞呼吸的方 式；叶绿体中色素的提取和分离：环境因素对光合作用强度的影响；细胞大小与物质运 6 ， 东北师范大学硕士学位论文 输的关系：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；性状分离比的模拟；观察蝗虫精母细胞 减数分裂固定装片；低温诱导植物染色体数目的变化；制作d n a 双螺旋结构模型；生物 体维持p h 稳定的机制；探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度；培养液中酵母菌 种群数量的变化；土壤中小动物类群丰富度的研究；土壤微生物的分解作用。 随着课改不断深入，实验数量不断增加，实验内容不断更新，这是新课标对于实验 教学越重视的体现，目前实验课时数量的增加达到了生物课总教学时间的4 0 n 。这就 要我们花费更多的时间去探究如何进行高效的实验教学，也要求教师去身体力行的调整 教学结构，改变“重理论轻实践的传统模式，进行有效实验教学，促进新课程的实施。 ( 二) 实验类型多样化综合化 除了数量上的变化，新课程中高中生物学实验的类型也呈现了多样化综合化的发展 趋势，实验内容更加丰富，实验类型更加完善。对新课程高中教材必修部分中的实验进 行具体分析和归类总结可以看出，新课程中的实验其类型更加综合化，同时探究实验和 学生自主设计实验所占比例大幅增加，详细分析见表1 ： 表1 高中生物课程标准实验教学案例分析 教材实验内容实验类型 使用高倍显微镜观察几种细胞观察 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质验证、定性 观察d n a 和r n a 在细胞中的分布观察 体验制备细胞膜的方法模拟、合作 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体观察 植物细胞的吸水和失水 探究 必修一比较过氧化氢在不同条件下的分解设计、验证 影响酶活性的条件探究、定量、设计 探究酵母菌细胞呼吸的方式探究 叶绿体中色素的提取和分离验证 环境冈素对光合作用强度的影响探究、定量 细胞人小与物质运输的关系验证、定量 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察 性状分离比的模拟模拟、探究 观察蝗虫精母细胞减数分裂f i l i | 定装片观察 必修二 低温诱导植物染色体数目的变化设计、定性、验证 制作d n a 双螺旋结构模型模拟、探究、合作 必修三生物体维持p h 稳定的机制探究 探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度探究、定鼙、设计 7 r r 东北师范大学硕士学位论文 培养液中酵母菌种群数量的变化探究、定量 土壤中小动物类群丰富度的研究探究、定量、设计、合作 土壤微生物的分解作用探究、设计、合作 二、新课程对教师实验教学能力的要求 ( 一) 具备熟练的实验技能 作为教师，专业素质和过硬的基本功是基础，而在实验教学过程中所要具备的基本 功就是教师本身的实验技能。教师的实验技能水平就是教师在实验教学过程中专业性和 知识水平的体现，对教学效果有直接影响，只有熟练掌握，才能在教学演示和研究工作 中得心应手，平常说：“百闻不如一见 ，在科学的学习中则是“百见不如一练 n 羽。 新课程对实验更加重视，对实验课也提出了更高的要求，实验难度有所增加，实验 内容和实验技术也比以往有个更多的进步，伴随着生命科学领域不断的知识更新和技术 突破，教师也应与时俱进，对其实验技能进行不断的改进和训练，熟练的操作和应用各 项技术，掌握中学生物常用生物实验仪器的用途和使用方法，并了解实验室的规章制度， 熟悉紧急情况的处理方式，规范操作方法。 ( 二) 具备良好的表达能力 教师的基本职责就是“传道授业解惑 ，因此教师的语言组织能力和语言表达能力 都显得尤为重要，只有丰富的知识储备和熟练的实验技能是不够的，如何深入浅出的将 这些教授给学生，将信息有效的传达出去，就与语言能力有密不可分的关系了。 尤其是实验课程，所要讲解的除了知识点外，更多的是操作方法，也就是说，要将 一个动作讲解清楚，尤其是实验操作的失误有导致危险发生的可能，因此能正确的讲解 操作方法，就显得尤为重要。同时为了得到正确的结论，还要求教师能将实验目的、观 察方式等用科学、严谨的语言表达出来。 同时，在新课程的要求下，教师不能单纯的作为“教书匠 和讲解者，而是要作为 引导着，鼓励学生自主探究和学习，如何扮演好引导着角色，又将实验技术和操作技能 正确的传授给学生，是对教师表达能力的更高挑战。 因此，具备良好的语言文字表达能力，能够在中学生已有的认知能力基础上进行新 知识的建构，也是新课程背景下，对教师实验教学能力提出的要求， ( 三) 具备实验教学研究能力 生物学科作为一门前沿科学，一直保持着快速发展和更新，要想跟上时代发展的速 度，跟上科学发展的速度，就不能保持一成不变，而要与时俱进，不断探索和开拓。同 时生物学科本身的发展离不开实验，而新的发现往往与实验的创新密不可分，因此实验 教学的研究能力必不可少。 8 声、 ， 东北师范大学硕士学位论文 因此生物教师必须具备设计改进实验，对实验教学进行研究的能力，在以往教学经 验的基t i 出i - _ ，争取对课本实验进行适当的改进，使实验的操作更加安全化规范化，使实 验的步骤更加简单化，使实验的条件更易掌握，实验的现象更加明显，效果更加理想。 9 r 东北师范大学硕士学位论文 第三章实验课程能力调查研究 一、师范生实验课程能力调查 ( 一) 调查结果 本次调查对象为东北师范大学生命科学学院大四学生，主要是考虑到大四学生有部 分同学已经参加过教育实习，又已经经历过四年的学习培训，可以更完全的体现出学校 教育的成果。问卷于2 0 0 9 年1 0 月中旬发放，调查人数共1 1 9 人，问卷发放1 1 9 份，回 收1 1 9 份，回收率达到百分之百。调查对象中有男生3 9 人，女生7 9 人，其中师范生6 9 人，男生2 3 人，女生4 6 人，非师范生4 9 人，男生1 6 人，女生3 3 人。通过师范生与 非师范生的对比数据，可以看出高师院校作为培养教师的摇篮，对未来的教师进行职前 培训时还有哪些缺陷和不足，不同于综合类院校，高师院校针对师范生未来成为教师这 一事实应该采取哪些措施，以培养出不同于非师范生这种技术类人才的学生。 本次调查从六个维度进行调查，包括实验条件、实验课程意识、实验技能、表达能 力、探究创新能力、评价机制。在问卷的制作中，与实验条件相关的题目是第7 、2 7 题， 与实验课程意识相关的题目是第1 、8 、1 l 、2 1 、2 5 题，与实验技能相关的题是第6 、9 、 2 2 、2 8 题，与表达能力相关的题目是第3 、5 、2 0 、2 4 、3 1 题，与探究创新能力相关的 题目是第4 、1 0 、2 6 、3 0 题，与评价机制有关的题目是第2 、1 2 、2 3 、2 9 题。通过对问 卷得到的数据进行统计和分析，可以得到以下结果： 1 实验条件 通过对数据进行统计，可以看到不同专业，不同性别学生对于学校实验条件满意度 较高，9 0 以上的学生对实验条件比较满意，其中非常满意的占4 4 1 ，比较满意的占 4 7 8 ，不满意的只占8 5 ，在不满意的学生中，以非师范专业的学生为主，由于非 师范专业对实验技能的要求更高，对实验资源和条件的要求也会更高，1 6 3 的非师专 业学生不够满意，占总数的6 8 ，只有2 9 的师范生不满意，仅占总数的1 7 ，非 常满意和比较满意的同学比例相当，详见表2 。 表2 生物专业学生对学校实验条件的评价 非常满意比较满意不满意 nn n 师范生 3 75 3 63 04 3 52 2 9 非师范生 1 53 0 62 65 3 181 6 3 总数 5 24 4 15 64 7 81 08 5 1 0 东北师范大学硕士学位论文 2 课程意识 数据统计的结果如图所示，师范生大部分认为实验课程量不足或可以接受，只有少 部分认为实验过多，可见师范生的实验安排在数量上还有空间，其中认为偏少的占4 6 5 ，适中的占4 9 3 ，偏多的只占4 3 。非师范生则大部分认为实验量适中，占6 1 2 ，认为偏少的占2 4 5 ，认为偏多的占1 4 3 ，如图2 所示。 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 o 偏多适中偏少 图2 生物学专业学生对实验课程量的看法 3 实验技能 对生物学专业学生实验技能的调查，主要包括其实验技能的熟练度，规范度和对于 实验室规章制度和安全常识的了解度。通过调查显示，无论是哪个专业，技能熟练度和 对规章安全的了解度相对都较高，而规范度师范专业学生稍逊一筹。具体数据显示，师 范生对于实验技能非常熟悉的占1 8 8 ，一般熟悉的占6 0 9 ，不熟悉的占2 0 3 ； 对于实验的规范操作熟悉的占2 0 3 ，一般熟悉的占3 4 8 ，不熟悉的占4 3 5 ：对 于实验室规章制度和安全常识的了解熟悉的占2 3 2 ，一般熟悉的占5 6 5 ，不熟悉 的占2 0 3 。非师范生则显示在熟练度上熟悉、一般熟悉、不熟悉的分别占6 7 3 、 3 0 6 、2 ；规范度上分别是3 4 7 、5 7 1 、8 2 ；规章安全了解度分别占3 0 6 、5 l 、1 8 4 ，如图3 所示。 图3 生物学专业学生对自身实验技能的评价 4 表达能力 对数据进行整理后发现，生物学专业学生对自身表达能力的评价大部分属于一般满 意状态，师范生对口头表达能力的非常满意的有4 6 4 ，一般满意的有3 6 2 ，不满 意的有1 7 4 ；对文字表述能力非常满意的有2 9 ，一般满意的有4 7 8 ，不满意的 1 1 r 。， |i芒一 偿地氆世攥异|11 盔￥ 范眇 东北师范大学硕士学位论文 有2 3 2 。非师范生对口头表达能力的非常满意的有2 0 4 ，一般满意的有5 l ，不 满意的有2 8 6 ；对文字表述能力非常满意的有3 2 7 ，一般满意的有4 6 9 ，不满 意的有2 0 4 ，如图4 所示。 l o o 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 o 同 卜 i f f l l l f f f f 。 商裔裔菇 蓉 婆 翟婆 l l i l i 葫芏生爿e ! j 币范生 图4 生物学专业学生对自身表达能力的评价 5 探究创新能力 通过对生物专业学生探究创新能力的调查可以看出，总体来说，各专业同学都对探 究性实验采取支持态度，大部分同学了解探究实验，只有个别同学不太了解，主要集中 在非师范专业同学，而整体来说探究创新能力欠缺，尤其是师范专业。 数据显示，师范专业对探究性实验非常了解的占5 6 5 ，一般了解的占3 9 1 ， 不了解的仅占4 3 ；非常支持的占6 9 6 ，一般支持的占3 0 4 ，不支持的占o ； 而实验探究能力非常好的有1 5 9 ，一般的有5 3 6 ，非常不好的有3 0 4 。非师范 专业对探究性实验非常了解的占2 2 4 ，一般了解的占5 9 2 ，不了解的占1 8 4 ；非 常支持的占7 5 5 ，一般支持的占2 4 5 ，不支持的占0 ；实验探究能力非常好的有 4 2 9 ，一般的有5 1 非常不好的有6 1 ，如图5 所示。 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 o 图5 生物学专业学生探究创新能力调查 6 评价制度 调查显示，相当一部分同学对于评价制度持不满意或者一般满意的状态，并认为有 将实验课程能力列入评价考核机制的必要。关于满意度，师范生中非常满意、一般满意、 1 2 ， 一 ， 东北师范大学硕士学位论文 不满意的比例分别是1 5 9 ，4 6 4 ，3 6 7 ：非师范生中非常满意、一般满意、不满 意的比例分别是1 2 2 ，5 3 1 ，3 4 7 。关于必要性，师范生中认为非常必要的有 7 3 9 ，一般必要的有2 6 1 、不必要没有，非师范生中认为非常必要的有7 5 5 ， 一般必要的有2 0 4 、不必要的有4 1 ，如图6 、图7 所示。 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 o 叵亟垂圈 图6 生物学专业学生对评价考核制度满意度调