梁红英：初中生物“三段式”实验教学模式研究
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初中生物“三段式”实验教学模式研究 韶关市第十三中学 梁红英 内容摘要：课题《初中生物“三段式”实验教学模式研究》，旨在探索初中生物实验教学模式，探索横跨两节课之间（实际1课时）的三阶段实验教学模式，力求解决当前实验教学中存在的探究实验难以在一节课里完成的问题。“三段式”指的是把实验课的“布置——实验——检查”内容放在相邻的两个半节课来完成，是横跨两节课之间（实际1课时）而非完整一节课内的三阶段实验教学模式。前一节课的后半节为布置阶段，前后两节课之间的课外时间为实验阶段，后一节课的前半节为检查阶段。“三段式” 实验教学模式，能充分延伸实验教学的空间，利用学生家庭的实验设备资源让学生在课外完成实验，能有效解决当前实验教学普遍存在的问题，使实验班分组实验的开出率达到100%。而通过有效的检测手段，给学生提供锻炼、展示和交流的平台，激发学生实验的兴趣，使学生的实验能力和表达交流能力得到锻炼和提高。该课题研究具有较重要的实践和理论价值。生物学科作为实验科学，实验占据重要地位，但实验难开展是当前实验教学迫切需要解决的问题，该课题的研究成果能有效地解决当前实验教学普遍存在的问题。 关键词：初中生物 “三段式” 实验教学模式 一、问题的提出 笔者从事初中生物教学二十多年，一直都非常重视实验教学，也取得了较好的成绩。新课程倡导“探究性学习”，注重引导学生“主动参与、乐于探究、勤于动手”，可见实验教学在生物教学中的地位可谓举足轻重，因此我们现行使用的北师大版《生物学》教材也相对应地安排了大量的实验，其中学生的分组实验就高达65项，但由于我们现行初中生物课程只安排每周2节课，与教材每周3节课设置有差距，造成课时紧难以完成实验，而最困难的是有些实验需要耗时较长，难以在完整的一节课里完成。 我校是一所普通初中，地处市郊，学校成立的时间不长，与市属其他中学相比，办学条件相对比较薄弱，虽有一间独立的生物实验室和准备室，还有一间标本室，但学校实验室的设备也比较简陋，不能满足实验的需要。笔者曾经尝试让学生自己回家做，但由于在布置实验时没有有效地激发学生的探究欲望，也没有有效的检查手段和评价方案，让学生自己独立完成的课后实验往往是不了了之。这样，学生做实验的需求得不到 1 满足，慢慢会挫伤他们做实验的积极性，也不利于学生实验能力的训练和提高，更难以全面落实新课程理念。有没有一种更好的方式既可以充分利用学生家庭的实验设备资源弥补在校实验材料的不足，又可以让学生乐意去完成实验任务呢？由此，笔者想到了尝试新的实验教学模式，提出了本课题。 二、研究的价值和意义、研究现状及问题 本课题旨在探索适合初中生物课堂的有效的实验教学模式。期望通过课题的研究，促进本人加强学习和反思，逐步提高课题研究能力；通过在初中生物实验教学实践中进行“三段式”实验教学，能最大限度地延伸实验教学的空间，实现实验教学目标，同时拓展学生的实验思维方式，有效培养学生实验创新能力。 笔者发现，虽然很多学科都提出过“三段式”的教学模式，但研究的几乎都是完整的一节课内的模式，横跨两节课之间的模式鲜有人研究。早在2006年暑假，我就有幸先大家一步拜读了何小山老师的《浅谈生物课的“三阶段”教学法》一文（他发过电子文档给我并征询我的修改意见，该文后在《辅导员（教学版）》2010年第14期以“生物‘三阶段’教学法初探”为题发表），对他提出的横跨两节课之间的“三阶段” 教学法很感兴趣。他的做法是“把一个课时的教学内容放在相邻的两个半节课来完成。前一节课的后半节为第一阶段，前后两节课之间的课外时间为第二阶段，后一节课的前半节课为第三阶段”。笔者认为何老师的横跨两节课之间的“三阶段” 教学法很有借鉴价值，由此萌生出把这种模式应用于初中生物实验教学中的想法。 三、该项研究所要解决的问题以及研究的理论框架 现实中，生物学是一门小学科，在七、八年级开设，每周只有两课时，如果没有一定的压力，学生在课外学习生物学知识的时间几乎为零；生物学是一门实验科学，实验是“做”出来的，因此需要一定的时间，有些实验根本无法在一节课内完成。 本项研究试图解决在实验教学中遇到的一些问题：①有些实验需要耗时较长，难以在完整的一节课里完成；②学校实验室的设备比较简陋，不能满足实验的需要；③没有有效的检查手段和评价方案，学生的课后实验往往是不了了之。 本项研究的理论依据：《生物课程标准》里倡导“探究性学习”， 建议“广泛利用社区课程资源，充分利用家庭中的用具、材料、图书资料等开展相应的活动”，从而达到“改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手”以及培养学生“交流与合作的能力”、“创新精神和实践能力”的目的。 四、研究的方法： 2 （一）研究课题中出现的主要概念的定义和阐述 “三段式”指的是把实验课的“布置——实验——检查”内容放在相邻的两个半节课来完成，是横跨两节课之间（实际1课时）而非完整一节课内的三阶段实验教学模式。前一节课的后半节为布置阶段，前后两节课之间的课外时间为实验阶段，后一节课的前半节为检查阶段，如下图所示： 实验（1课时） 布置阶段 实验阶段 检查阶段 教学程序图示 1．布置阶段：前一节课的后半节约5分钟布置实验，此阶段主要任务是布置实验，激发学生做实验的兴趣并强调安全问题。教师针对不同的实验类型利用演示、设疑等方法激发学生做实验的欲望，布置学生回家自己准备实验材料和完成实验，教师稍作提示。 2．实验阶段：前后两节课之间的课外时间（尽可能是横跨周末的时间，保证学生的实验时间充裕），此阶段由学生以小组为单位利用课外时间在家准备实验材料和完成实验，鼓励学生创造性地完成实验。 3．检查阶段：后一节课的前半节约25分钟，此阶段由每个实验小组的负责人展示和汇报实验成果。要求学生把完成的实验带回课堂（包括实验材料和实验结果），由实验小组的负责人展示和汇报实验成果（或实验过程），教师制定鼓励性评价方案评价学生实验。 如：“探究温度对霉菌生活的影响”。在“布置阶段”，老师用问题激发学生做实验的兴趣并提醒学生回家及时准备实验材料和争取家长的支持；“实验阶段”，给学生预留一周的课外完成实验的时间，鼓励学生创造性地完成实验；“检查阶段”，要求每个实验小组都必须把实验成果带回学校进行展示和汇报。 （二）被试的条件、取样方法 1．被试的条件： 以班级为单位，入学考试成绩相当，平均分、标准差基本相似，经检验差异不显著。 2．取样方法： 文献法、比较法、调查法、案例研究法等。 （三）实验的设计，研究的自变量因素的实施及条件控制等 3 前半节 后半节 前半节 后半节 1．实验的设计 时间安排 第一阶段 （2009年9月研究重点 研究方法 阶段成果形式 选题、确定研究方向。查阅文献，制文献法、比较法、调调查表、试卷、阶段总定实施方案。进行调查、分析。 查法、案例研究法 结 实—2010年1月） 施方 第二阶段 （2010年3月--7月） 第三阶段 进行设计和实践，写出分析报告及反思策略。 教案、课例评析、阶段调查法、案例研究法 总结 案（2010年9月进一步进行研究与实践，写出分析报告及反思策略。 --2011年1月） 第四阶段 （2011年3月进行实验总结，申报结题。 --2011年7月） 教案、课例评析、阶段调查法、案例研究法 总结 调查法、案例研究法 结题课、结题报告 2．研究的自变量因素的实施及条件控制 自变量：对于难以在学校完成的实验，在实验班采用横跨两节课的“三段式” 实验教学模式进行处理，而在对比班不进行处理。 因变量：被试学习兴趣、实验创新能力和表达交流能力的变化。 控制变量：实验中确保自变量只有一个，其他条件都相同，如相同的科任教师，同样的常规课的教学方法，相同的课时数，同样做可在学校完成的常规实验，问卷调查内容、测试题目内容相同等。 五、“三段式” 实验教学模式能保证分组实验开出率，有效提高学生学习兴趣 （一）问卷调查结果 结果 项目 喜欢生物学 喜欢做实验 实验能力强 自己找材料 课外学习时间多 前测 38 42 7 35 0 实验班 后测 52 50 14 40 10 前测 40 40 12 38 7 对比班 后测 44 46 17 33 3 4 实验班调查结果6050403020100喜欢生物学喜欢做实验实验能力强自己找材料课外学习时间多前测后测 对比班调查结果50403020100喜欢生物学喜欢做实验实验能力强自己找材料课外学习时间多前测后测 从以上图表数据可知，实验班学生在学习兴趣、实验能力、实验态度、课外学习生物的时间等方面的前测、后测情况增幅较大，高于对比班。通过采用横跨两节课的“三段式”实验教学模式，能有效激发学生学习生物学和做生物实验的兴趣，有效提升学生的实验能力，端正学生的实验态度，使学生在课外关注生物学科的时间和人数越来越多。 （二）案例研究 1.曾婕——优秀学生的代表人物。她学习自觉，领悟能力强，认真完成课外实验作业，在2010年12月2日区级公开课《微生物与人类的关系》里，她展示了自己制作的发酵食品——酸菜，由老师带头品尝，接着学生品尝，结果满满一瓶酸菜没两分钟全部被吃光，成为展示课里最畅销的品种。“曾婕牌”酸菜迅速窜红，课后“定单”不少，曾婕也乐意为同学们服务，觉得“看着大家抢着来吃，把我做的酸菜全部吃光我就高兴”。她认为“通过实验，培养了我对学习生物的兴趣，在自己动手实验的过程中获得了快乐和经验，很有成就感”。 5 2.潘志杰——中等生的代表人物，“潘志杰抓鱼”录像里的主人公。他学习成绩一般，但从小对生物感兴趣，对做过实验的东西印象深刻，喜欢动手，有空就在自家地里种豆。一听说要做生态瓶的实验，他就兴高采烈去抓小鱼，甚至把抓到的小鱼分给大家后又去抓。看他这么热情我就要求他把再次抓鱼的过程拍摄下来，因此就出现了在2011年3月25日市级公开课《生态系统的结构和功能》里创设情境的录像。能成为“明星级”人物，他自然更高兴，平时总爱没事找事在老师身边转悠。最近一次见到他，告诉我他正在研究一棵草，想设计把一根铁丝放进草里去看它会不会和草融合在一起。 3.陈杨杰——后进生的代表人物。他不喜欢学习，只一味贪玩，是“飞机位”里的常客，几乎每节生物课他都要捣乱。在2010年12月2日区级公开课《微生物与人类的关系》里，他冲口而出的一句“用嘴来试！”震惊了全场。事情是这样的：一女生胡冰在详细汇报制作甜米酒实验过程时，刚说到要让米饭温度降到400C以下，老师插嘴询问她测试温度的方法，她的回答是“用手来感觉”，我刚发出疑问：“有没有其他的方法呢？”就听到后排传来一声大喊“用嘴来试！”循声望去，正是平时最调皮的学生陈杨杰！我心里嘀咕着：“这不给我添乱吗？”但这念头只一闪而过，我马上好奇地走过去倾听他的理由，陈杨杰说“嘴的温度更接近体温呀，我在发烧的时候发现嘴的温度比额头的高”，“很好！很有创意！你很善于思考问题！”我迅速作出由衷的评价，没想到，我连续用了三个“很”字真把他“制伏”了，后来他就乖乖地坐在那听课。也自从那节公开课后我就发现他不再捣乱了，端坐在“飞机位”上扑闪着大眼睛望住老师。生物中考那天在早餐店遇到他和同学一起吃早餐，他对我说：“老师，我最喜欢上你的课！可是以后没得上生物课了。没有生物课我会觉得很无聊，感到生活不充实。”我安慰他先把生物考试考好，以后还有机会学习生物。古人云：“亲其师、信其道”，在这个案例里，正是老师对学生恰如其分的肯定的评价获得了学生的信任，从而喜欢这个老师，喜欢上他的课。 从三种类型学生的表现可以看出：“三段式” 实验教学模式给各类型的学生提供了展示交流的平台，让他们有成就感，更热爱学习和实践，老师鼓励性的评价及时抓住了学生思维的闪光点，促其内省并增强学习的信心。 （三）公开课评价 本实验过程中，本人在实验班共上了3节教改研讨课：2节区级、1节市级。市、区教研员和听课老师对研讨课和有关课题研究进行了评价。 听课老师一致认为“三段式” 实验教学模式能“通过活动让学生参与到学习生物内容中，改变学生学习方式”、“ 充分利用资源进行课前实验、教学符合新课程标准的 6 要求”、“充分体现学生的主体、突出学生自主探究学习、实现学生100%参与学习”。 “三段式” 实验教学模式给实验班学生带来了可喜的变化，学生越来越喜欢学习生物学，越来越多的学生课外较多时间关注生物学科的信息，甚至把所学知识应用于生产、生活实际，进行种植试验、发酵食品制作等。这样的学习方向前途宽广，这也是我们教育者最希望看到的。从三节市、区级公开课的反响来看，同行们都普遍认同“三段式”实验教学这种模式，认为这种模式符合新课程理念，能充分发挥学生主体作用，对培养学生学习兴趣、观察、分析、实验能力等有帮助，也就是说，“三段式”实验教学模式有一定的推广价值。 六、结论与讨论： 经过两年的探索研究，我不敢说我的课题取得了多大的成功，“十年树木，百年树人”，更何况才区区两年？育人的效果不是一朝一夕就能见成效的，所以任何模式都不可能在短时间内见成效。但基于以下三点我认为我的实验是成功的： 第一，课题研究促进了教师的专业发展，有利于教师向研究型角色转型。通过课题的研究，促进本人加强学习和反思。这两年，我共参加了两次国家级培训、三次市级培训，通过各种途径的培训，了解学科教学改革发展的最新动态和发展趋势，学习专家们的经验，进一步提升自己的专业水平和教育教学教研能力。同时我还虚心向市、区教研员和老师们请教，在课题研究过程中不断反思自己的教学，促进自己的教学向良性化方向发展。正因为有了学校领导和老师、市以及区教研员还有同行们的关心和帮助，才使得课题研究得以顺利进行和圆满结束，才使自己取得了一些成绩：教学设计《形形色色的生物》获市说课比赛二等奖、教育叙事《刘柏林的故事》获校一等奖；被评为二00九年度市人民防空知识教育先进教育工作者；被评为校“优秀党员”、“优秀少先队中队辅导员”。 第二，课题实施解决了实验教学的一些难题，使实验教学朝着健康方向发展。本课题旨在探索适合初中生物课堂的有效的实验教学模式，而充分利用学生家庭的实验设备资源让学生在课外完成实验，很好地解决了在实验教学中遇到的一些如“有些实验需要耗时较长，难以在完整的一节课里完成”、“学校实验室的设备比较简陋，不能满足实验的需要”和“没有有效的检查手段和评价方案，学生的课后实验往往是不了了之”等问题，所有的难以在学校完成的实验均全部完成，保证了实验教学的顺利开展。这与国家制定的《生物课程标准》里提出的“广泛利用社区课程资源，充分利用家庭中的用具、材料、图书资料等开展相应的活动”建议是相吻合的。 7 第三，课题实施促进了学生对本学科的关注和对科学实验的兴趣，有利于学科和学生的可持续发展。在各个阶段注意激发学生的兴趣和创新意识，给学生提供展示和交流的平台。在“布置阶段”，告诉学生“设计实验可多样化、实验材料可以自选并充分利用家庭里的废弃物，进行户外实验时注意安全，小组成员注意分工合作”。如布置“探究食物中的营养成分”实验时老师告诉学生“可用过年剩的‘年货’做实验材料，检测方法可以多样化”，结果，学生用塑料袋密封方法检测植物中含有水分，很有创意（详见附件5实验相片“2010.3.1探究食物中的营养成分”）。在“检查阶段”，给学生提供锻炼的机会和平等交流的平台，要求学生实事求是地汇报实验情况，并对学生的实验成果给予鼓励性评价，这样的做法很受学生欢迎，学生克服了胆小怕事的心理，大胆地展示和表达，他们因此由衷地喜欢上生物课，在后测问卷调查中也显示100%的学生“喜欢生物学”。因此通过在初中生物实验教学实践中进行“三段式”实验教学，有效激发了学生对生物学科、对生物实验的兴趣，最大限度地延伸实验教学的空间，实现了实验教学目标，同时拓展了学生的实验思维方式，有效地培养了学生实验创新能力和表达交流能力。这与《生物课程标准》里提出的培养学生“交流与合作的能力”、“创新精神和实践能力”的要求相吻合。 纵观我们国家目前的考试制度，存在有一定的局限性，单纯的笔试考试不能全面考查学生的能力水平，比如生物学作为实验科学最重要的一环“生物实验操作技能”，纯从笔试角度是无法准确衡量学生的真实水平的，这就要增加实验操作的考试，相对准确地去考查学生的技能水平。增加实验操作考试的提议早就有了而且在我国一些城市也是按照这种做法实施，笔者认为在我们韶关这座粤北山城适宜进行实验操作考试，所以建议今后的生物学考试，除了常规的笔试外，增加实验操作专项考试，而且以20%左右的操作分计入生物学中考成绩，这样，可以相对全面地去考查学生的生物学知识和能力水平，让学生重视实验操作水平，也回归生物学科“实验科学”的本位。 五、参考文献 1．中华人民共和国教育部制订《生物课程标准》，北京师范大学出版社，2001年7月第1版，第2、40页。 2．何小山：生物“三阶段”教学法初探《辅导员（教学版）》2010年第14期115页。 2011年6月28日 8 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/906b41475bfafab069dc5022aaea998fcc2240cf.html