中学生物二次实验教学模式探讨

陈晓清　苏育才

二次实验教学模式是指教师在保证传统实验教学的知识体系和基本技能培养的基础上，针对学生在初次实验中发现的问题，引导学生进行第二次探索实验的教学模式[1]。二次实验教学模式的实施，对于克服当前中学生物验证性实验教学不利于培养学生创新性思维与探究性实验教学制约因素多、开课率低的弊端具有极其重要的意义。

一、中学生物二次实验教学模式的教学目标

初次实验是中学生物传统的验证性实验或探究性实验，教学目的是帮助学生理解实验的基本原理，掌握规范的实验操作技能，加深对基础理论知识的认识[2]，鼓励学生在认真分析实验现象的基础上，学会发现问题并能提出有研究价值的问题，为第二次实验埋下伏笔。第二次实验的教学目标是引导学生突破生物教材的桎梏，对提出的问题创造性分解与整合，借助科学思维和科学方法主动探究，培养学生开拓创新的精神和解决问题的能力。

二、中学生物二次实验教学模式的操作程序

1.初次实验

教师讲解生物实验的基本原理和目的，学生按照教材既定的步骤完成初次实验，或者是根据教材提供的背景知识推断出比较合理的解释，然后按照教材现有的实验指导进行操作验证。

2.发现问题

教师组织学生交流讨论，以观察到的实验现象为出发点，诱发学生继续“探疑”的动机，并敢于发表自己的独特见解。学生从观察现象产生疑问、提出问题梳理问题到提炼出有研究价值的新问题，为第二次实验奠定基础。

3.设计方案

学生围绕着问题，从多角度多层次构思思路，对实验现象及结果作出某些预测，合作探讨解决问题的方法及途径，并从中筛选出较为合理可行的实验方案。教师要指导学生对实验材料及用具的选择、实验变量的控制、对照组的设置、实验程序安排、记录表格的设计等环节进行整体细致的考虑，力求方法合理、器材简单、步骤简短、现象明显、分工明确、合作有序。

4.实施探究

学生按照重新设计的实验方案开展探究活动、观察实验现象、记录实验数据。教师巡视指导，发现问题，及时改正或适当点拨。

5.分析总结

学生分析讨论各自的实验情况，确定收集的实验信息是否支持先前的假设，运用逻辑推理对结果做出判断，总结出实验结论。教师要督促学生在自评和互评的基础上积极反思，正视失误，及时调整，进而提升学生自我认知、自我内省的能力。

三、中学生物二次实验教学模式的教学策略

1.注重基本技能的训练

积极的练习是形成生物实验基本技能的有效手段。第一，教师尽可能为学生创造更多独立操作的锻炼机会，尤其是针对某些实验动作要领及关键环节，要详细讲解并结合规范的演示，及时纠正学生错误操作，帮助学生逐渐掌握正确的实验操作技能。第二，教师在激发学生观察兴趣的基础上，引导学生自觉尝试，反复训练，养成良好的观察习惯。那些稍纵即逝的生物现象、偶然出现的现象、由量变到质变所显示出来的现象都是训练学生观察技能的好时机。

2.培养问题意识

心理学研究表明，学生如果没有质疑的习惯和思维，不重视问题意识的形成，就不可能在实验中敏锐地发现问题，提出新见解，创新思维就成了无源之水、无本之木。发现新问题是二次实验的起点，又以初步解决问题并拓展延伸新的问题为归宿，可以说，问题自始至终贯穿在整个实验过程中。因此，教师应努力为学生创设丰富的生物问题情境，以疑问、矛盾为思维的“催化剂”，唤起学生思维的能动性，启发学生发现新旧知识情境之间的冲突，激起探究欲望。

3.创新方法的指导

目前中学生物教材中并没有现成的创新经验与案例可供借鉴，教师要指导学生了解探究性实验设计包括哪些内容、必须遵循的原则和一般程序等，让学生学会如何提出问题、作出假设、预测结果；适当地为学生的探究提供线索，避免走不必要的弯路；教会学生通过实验来验证假设的正确与否，并在探究过程中不断修正与完善实验方案。

4.有效的组织策略

二次实验教学模式强调要突出学生的主体地位，但教师主导作用也不容忽视。第一，发现问题阶段。教师尽量营造轻松自由的学习氛围，设置有指向性的问题情境，诱导学生捕捉与教材相冲突的实验现象，激起学生发散性思维的连锁反应，选择适合探究的问题。第二，提出假设阶段。教师要巧妙地利用学生认知冲突，通过师生、生生互动讨论，鼓励学生冲破定性思维的束缚，拓展想象空间，提炼出独特见解。第三，实施探究阶段。教师努力创造实验的外部条件，而具体如何设计则放手让学生摸索，不可越俎代庖；但当学生的探究陷入困境时，教师要提供新的信息或建议，协助学生排除障碍，保证探究顺利进行。第四，评价反思阶段。组织学生针对实验过程中所体现出来的批判性思维及创新意识进行客观而全面的评价；教师可以就反思的内容、方法提供思路，引导学生冷静而辩证地反思自己的成败得失，寻求今后努力的方向。

四、中学生物二次实验教学模式的实现条件

1.对教师的要求

（1）树立现代化的教育思想

第一，掌握先进的教育理念。教师要认识到基础教育具有鲜明的前瞻性、生命性和社会性，是为学生的终身学习与适应未来社会发展需要奠定基础。第二，接受理性的师生观。学生是具有自我个性的、有发展潜力的个体，教师是学生学习的指导者、合作者和组织者。第三，构建新的教学观。教学不仅仅强调师生对课程文本做出创造性地解读，更注重学生亲身体验知识生成的过程，因此教师要引导学生在原有知识和生活经验的基础上，用好教材，超越教材，建构知识体系。

（2）专业素养的持续发展

第一，继续学习。教师要有储备丰富而深厚知识底蕴的强烈愿望和理想，坚持不懈地加强学习，加快更新本学科知识结构，活化教育科学知识，更加熟练地掌握实验技能，提高多层面、多元化的知识素养。第二，发展能力。教师要能够从更广阔的视野驾驭课堂，力求使教学过程进入到“科学与艺术”结合的完美境界；教师要能够敏锐地捕捉到学生思维撞击迸发的火花，鼓励学生的质疑精神和求异思维；教师应在行动中进行教育研究，成为教育理论的“开发者”和“应用者”。

2.对学生的要求

（1）敏锐的观察力

学生在教师的指导下学会目的明确、主次分明、细致入微地观察，能以生物学科专业语言描述实验现象，归纳实验结果，揭示现象与本质之间的内在联系，推测、想象事物发展变化的趋势，实现实验观察与科学思维的统一。

（2）强烈的问题意识

在实验过程中，学生勤于思考，敢于联系、猜测，总会产生许多疑问，甚至是于无疑处生疑。例如，能不能改变实验性质？能不能添加新的实验装置以排除干扰？能不能改进实验方法、简化步骤？还有更合适的实验材料吗？等等。观察——生疑是科学思维的开端，解疑——创新是科学思维的动力，问题意识是培养学生创新思维的载体。

（3）善于合作交流

小组合作学习，要求成员之间在协调攻关、资源共享的同时，能够明确分工，以组间竞争促进组内合作；每个学生都能主动参与讨论，清晰、简洁地表达观点，虚心接受同学的评价，汇集经验和知识；既张扬个性，坚持独立的思维，又能够保持团队沟通顺畅，凝聚集体共识，共同进步。

（4）良好的个性品质

普通高中生物课程标准倡导要“促进每个学生全面而有个性的发展”，良好的个性品质是造就创新人才的必要条件。创造性学习要求学生具备浓厚的学习兴趣、强烈的求知欲、锲而不舍的意志力和严谨求实的科学作风[3]。惟其如此，才能克服惰性思维，诱发自主创新精神，勇于探索。

3.对教学条件的要求

（1）生物实验室的建设

第一，除常规生物教学所需要的仪器、药品以外，应补充一些与生活联系比较紧密的设备及试剂；第二，生物实验室的布局应有利于学生开展探究性实验和其他实践活动；第三，增加生物实验室开放的次数，延长开放的时间；第四，生物实验室应尽量配置多媒体设备，如投影仪、视频展示台等。

（2）生物教学资源的完善

第一，尽可能多订购一些生物实验教学软件、音像资料、专业期刊及图书、报纸等，让学生了解生物科学的最新进展，拓展科学视野。第二，准备典型的生物实验材料，包括足够数量和多种类型的实物、标本或图片资料等，以供学生选择、对比、分析。

（3）课时安排

以两节课连排为宜，让学生有比较充裕的时间讨论、思考、探究。

五、中学生物二次实验教学模式的评价

1.中学生物二次实验教学模式的特点

（1）重视基础教学

初次实验立足于生物教材，重视基础知识和基本实验技能的学习，而第二次实验的问题是从第一次实验产生，分析问题和解决问题的过程又应用到了初次实验的原理和技能，深化对基本知识及技能的理解。

（2）以问题贯穿教学

问题，一是来自于运用生物教材知识解释初次实验遇到的困惑，二是观察实验时捕捉到了与教材不相符合甚至是矛盾的现象。教师应注重激活学生潜在的质疑冲动和求异思维，诱导问题意识。

（3）教学的开放性

一是发展目标的开放性。学生从自己的知识基础、能力和兴趣的角度出发，对生物教材所设定的实验进行拓展、渗透等个性化处理，选择适合自己当前水平的探究问题。二是心理的开放性。宽松和谐的教学环境，有利于学生解放思想，张扬个性。三是问题设计的开放性。学生有独立思考、想象与发表意见的余地。

（4）具有可行性

二次实验的探究主题来源于生物教材又深化了教材，既不与应试教育的指挥棒相背离，又在一定程度上培养了学生的质疑精神和创新能力，容易被学校、家长和教师所接受。

2.二次实验教学模式实施需要注意的问题

（1）精心选择与整合实验教学内容

不是所有的实验项目都适合以二次实验模式教学。教师应精心选择、系统组织教材实验，循序渐进、扎扎实实地打好基础，再重点开展几个有代表性的二次实验，把学生的创新潜能“挖”出来，让实验“活”起来。

（2）教师的指导要把握好“度”

教师的指导要适度，既要防止干涉过多，又要避免放任自流。教师要科学设置问题的梯度，适时、恰当的“疏、引、拨”，用不同的方法启迪学生思维，引出疑问。对于学生提出的浅显问题，个别点悟；共性的难题则由教师分析讲解；争议较大的问题，让学生各抒己见、集思广益、自我领悟。教师应做好思想与知识上的准备，对学生突发奇想的问题及建议，不能嘲笑、指责，更不能不懂装懂，而是要允许学生表达自己的见解和体会，鼓励学生的求异思维，灵活处理“生成”的新问题，使学生能真正进入学习状态，体验到发现问题的乐趣。

（3）重视教学的实效性

要避免为了赶进度，过于急躁冒进、敷衍了事、流于形式，要留给学生足够的时间讨论与实施探究活动；要提高学生的参与度，使课堂无“闲人”或“假公济私”，学生能真正投入到探究活动中，避免形式热闹而实质肤浅。

（4）要建立良好的评价机制

评价的平台可以是课堂讨论，也可以是专题报告或校园网上交流；强调评价的发展性与过程性、评价内容的全面性、方法的科学性和结果的激励性；要尊重学生的个体差异，设置不同等级的评价指标，使得所有的学生都能体验到成功的喜悦；提倡评价主体的多元化，既有学生的自我评价、相互评价，也有师生之间的相互评价，体现以学生为主体，教师为主导的教学理念。

总之，教师要在遵循教育规律的前提下，在生物教学实践中不断验证、改进和完善教学模式，使教学活动回归学生的生活本质，应用模式又超越模式，促进教学的良性发展。

参考文献

[1] 陈晓清，苏育才.二次实验法教学的探索与实践[J].生物学通报，2013（2）.

[2] 张成军.中学生物学实验教学[M].北京：科学出版社，2009.

[3] 贺建.中学生物教学建模[M].南宁：广西教育出版社，2003.

【责任编辑 郭振玲】