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1、试论高中生物实验教学“三环节”模式的构建 阐述了高中生物实验教学“三环节”模式构建的意义，通过反思传统教学模式的利弊，以建构主义和人本主义理论为支撑，构建生物实验教学“三环节”模式。 在高中生物知识体系的学习中，做好实验是学好生物学基础知识、提高综合素质的要求。高中生物课程标准十分重视生物实验，倡导“提高生物科学素养、面向全体学生、倡导探究性学习和注重与现实生活的联系”的基本理念，要求学生应掌握一系列的相关技能，包括操作技能、科学探究一般技能、比较、判断、分析和推理等思维技能以及创造性和批判性的思维方式。因此，新课程标准特别注重学生在生物课程学习中的实践过程，更加重视实验和其他实践活动的开展。
2、 1 “三环节”教学模式的构建意义 1.1 从实验教学的现状看 由于高中阶段课程多，课时紧，学生不太有可能在课后花大量时间做实验，提高实验技能的途径主要在实验课堂上完成。建构生物学实验课教学模式可以帮助教师从整体上去认识和探讨教学过程中各种因素之间的关系及多样化的表现形式，有利于教师动态把握教学活动的本质和规律，提高实验教学质量。 1.2 从教学模式的功能来看 一方面，它是教学理论应用于教学实践的中间环节；另一方面，它是教学经验上升为教学理论的转化环节。个别的教学经验可以通过教学模式的生成而进一步得到提升，升华为具有普遍意义的理论指导。 1.3 从实验教学的地位和作用看 普通高中生物课程标准中
3、，不仅增加了实验的数量，对实验的要求也越来越高。以高中新教材为例，必修课安排了15个实验(其中3个选做)、5项研究性课题。除了验证性实验以外，还增加了定量和定性分析实验、模拟实验、探究性实验和设计创新性实验等类型。实验数量的大量增加、实验类型的多样化、对实验要求的层次的提高，要求教师采用“优效”的教学模式进行施教。因此，建立生物学实验课的教学模式是十分必要的。 2 “三环节”教学模式构建的理论基础 2.1 建构主义 建构主义认为学习是一个积极主动的建构过程，学习者根据先前认知结构主动地和有选择地知觉外在信息。知识是个人经验的合理化而不是说明世界的真理，个体先前经验的有限无法确定所建构的知识是否
4、是客观世界的最终写照。知识的建构不是任意的，建构知识的过程中要与他人磋商并达成一致，来不断地加以调整和修正。学习者的建构是多元化的，出于事物的复杂性、学习情感的特殊性、个人先前经验的独特性，每个学习者对事物建构的意义是不同的。 建构主义的学习观体现了注重学习者的先前经验、注重以学习者为中心、尊重学习者的个人意见、注重互动的学习方式。建构主义学习理论“天生”就对实验技能学习“情有独钟”。 “三环节”课堂教学模式特别适合于实现建构主义学习环境，促使学生自主构建其认知结构，培养多种能力；同时，建构主义学习理论也为“三环节”课堂教学模式提供了最强有力的理论支撑。 2.2 罗杰斯的人本主义的学习理论 此
5、理论强调学习是发挥人的潜能，实现人的价值的过程，要求学生愉快地创造性地学习。他的教学理论强调“主观性”和人的“自我意识”。人本主义的学习理论认为学习具有个人参与的性质，即整个人，不仅仅是“颈部以上”的学习，而是包括情感和认知2个方面都投入学习的活动；学习是自我发起的，对发现、获得、掌握、领会的感觉是内驱力的作用；学习是渗透性的，是过程的学习，不是结果的学习。在学习评价上，学习是由学生自我评价的，自己认识学习是否满足自己的需要，是否有助于导致他想要知道的东西，是否明了自己原来不甚清楚的某些方面。即学生分析自己的学习历程与学习水平，而不是和别人比较。人本主义学习理论的特殊性、主动性、复杂性等特点与
6、课堂实验教学的“三环节”不谋而合的。 3 反思传统的课堂实验教学模式 我国目前中学生物实验教学模式主要是借鉴前苏联的，其一般模式是教师先讲课，然后再安排学生实验（图1）。 多年来这样的实验教学模式几乎是固定的。实验前，仪器、用具、材料等都由教师预先准备好，学生通过预习大致了解实验的基本过程；实验时，教师还要详细讲解实验目的、实验步骤、注意事项等，学生严格遵照实验指导书重复实验。实验结束后，教师再提出一些实验原理类的问题让学生思考，学生得到了预期的实验结果，验证、理解了有关的理论知识，实验就算成功了。这种模式有以下2方面优点 （1） 实验课组织容易，进行比较顺利； （2） 巩固知识的效果比较好，
7、在帮助学生加深对理论知识的掌握和理解上发挥了积极的作用。 但从培养学生的实验技能、能力来看，缺点就暴露了出来。 从教学方式来看，仍是把技能当作知识在传授，教师灌输、讲解，要求学生去理解。从学习方式上来分析，大部分学生仍以接受性学习方式为主，至于实验材料是如何选择的，实验为何这样设计，出现与“标准答案”不同的实验结果怎样解释等，学生没有时间也没有机会去思考、去讨论或提问。 从思维方式来看，有些学生被动听老师讲和看老师做，来不及思考理解，缺少分析判断推理的思考过程，盲目跟随，遗忘率高，当轮到自己操作时，仍无从下手。 从实验技能的形成过程上分析，学生的实验操作技能和心智技能的培养与提高需要通过“模仿
8、”、“练习”和“训练”，而这种模式教学，课堂中教师的参与成分太多，留给学生的自由空间太小、练习时间太少，没能充分调动学生的积极性和主动性，不利于学生通过实验来提高自己的动作技能和智力技能，实验教学效率不高。往往教师不曾讲过的东西，学生就不会，该注意的地方教师不指出来，学生自己就不会考虑到，剥夺了学生选择、自学、尝试乃至失败的权利。 传统的实验教学模式是教给知识和实验操作，指导思想是注入式而不是启发式，结构上是教师讲授为主而排斥学生独立地学习研究，不强调能力与个性。教与学局限于已有的科学知识的传授、灌输、复制与占有，因此培养的学生动手能力差、不会设计实验、缺乏实验技能迁移和创新能力。 4 “三环
9、节”课堂实验教学模式构建 我根据多年教学经验的积累并结合新时期对学生的实验技能和能力的教育任务，针对高中生的特点和目标在生物课堂实验中形成了实验技能“三环节”的教学模式。 该模式三个环节分别是分析准备、自主实验、拓展提升。这三个环节始终贯穿教师的“引导点拨”。该模式强调了学生实验的主体性和教师的引导作用，强调了学生技能的基础和提升，突出了学生的自主性，有利于创新思维和能力的发展。 实验技能“三环节”教学模式的实施过程如图2所示。 “分析准备”环节主要是师生做好实验的准备工作。在上实验课之前教师要引导学生结合教材、实验报告册预习相关内容，做到整体上感知。学生必须明确目的、理解原理和选材要求、认识
10、实验步骤设计的科学性，全面了解实验各组成部分的内在联系。分析该实验涉及哪些操作技能以及自己所具备的技能基础。由于每个学生的知识基础情况各不相同，实验前教师要引导帮助学生分析整理他们的技能结构，提取或补充当前实验所必需的认知和操作经验，减少做实验的困难。教师要准备好材料用具，不仅做好预备实验，还要制作或准备实验录象。在了解学生实验技能的基础上明确实验重点和难点，避免实验的盲目性和随意性。这个环节是课堂实验教学有效性的保证，是提高学生实验技能的前提。 “自主实验”环节突出学生在实验中的自主性，教师要给予学生比较充足的时间动手做实验，鼓励每个学生都能积极主动地参与实验，这种积极性不仅表现在学生动手操
11、作的过程中，而且要体现在学生的思维活动中。自主实验是在教师的组织和引导下课堂中的学生自主实验，教师放开手脚让学生自己做实验的同时要能及时地给予帮助和指导，在实验的方法、设计、操作以及思维活动等各个方面能给学生必要的引导。教师既要坚持安全性原则，又要放手让学生大胆探索，独立操作，仔细观察，积极思考，准确记录，归整器材。 “拓展提升”环节是教师引导学生从实验目的、实验原理、材料用具、药品试剂、实验的操作过程及注意事项、实验现象及其论证实验结论、实验的设计思想等方面进行归类整合，使学生内化高中学段的生物实验理论。教师要利用个案实验对学生实验程序的整体规划、实验过程、记录表的设计，对实验结果的预期及对
12、实验结论的论证等方面的科学逻辑思维进行训练；在此基础上，鼓励学生感悟、总结实验的设计思想和设计方法，要给学生提供变式实验，让学生尝试进行实验方案的设计，以此训练和培养学生的实验设计能力，促进学生进一步掌握实验设计的策略起序。 教师的“引导点拨”渗透、贯穿在其他3个环节中，主要体现了教师在整个实验中的主导作用。分析准备、自主实验、拓展提升的每个环节中都离不开教师的引导点拨，教师是学生的引路者，没有引导，学生在实验中就会非常盲目、不知所措，不可能获得理想的实验效果。实验中教师决不能完全代替学生去做，要让学生亲自操作、思维，达到实验技能训练的目的。当学生的新认识与原有的技能结构发生冲突时，教师要引导学生构建新的认知结构有选择地知觉外在信息，建构当前事物的意义。教师巡回指导要得力，引导学生对实验现象、结果进行分析讨论以获得结论。通过教师的调动，实现学生的主动。教师的“引导点拨”是在实验中必要的时候给学生提醒、点化、启发，帮助学生顺利完成实验任务。 “三环节”实验教学模式考虑了影响实验技能提高的各种因素，明确了实验中教师和学生的角色，兼顾了对学生实验技能和思维能力的培养，可以解决学生在实验中认知和情感的问题，在教学中可操作性较强。第 9 页