生物学是一门以实验为基础的自然学科,中学生物学实验教学不仅是重要的直观教学手段,更是培养学生探究能力与创新精神的主要渠道。近年来,无论是人教版的新课标《生物学》教材,还是上海二期课程改革的《生命科学》教材中,学生实验的数量大幅度增加,对实验技能的要求也显著提高。因此,如何顺应课程改革要求,提高准生物学教师的实验教学能力,在生物学实验教学中实践新课程理念,成为当前高等师范院校生物系师生面临的又一挑战。在此,我们结合我院多年来在生物学专业师范生培养中进行的一些尝试和研究,提出高师院校应为生物专业学生开设一门与中学生物学教材教法课程相结合的实验教学法课程,以更为系统有效地培养准生物教师的实验教学能力。以下是对该课程的简介。
2.课程目标
本课程的根本目标是培养生物学实验教学能力,这与学生以往修读《植物学》等专业基础课程时的实验课相比,目标是有明显差别的。具体来说,本课程目标主要分三个方面。
2.1 使学生具备一定的中学生物实验教学能力。包括学会撰写实验教学设计(教案)、备课、试讲,熟悉各种实验课堂教学类型并体验相应的教学技能,以及模拟中学生进行实验课堂教学等。
2.2 规范并提高中学生物实验的相关实验技能。包括了解生物学实验室规则、熟悉各种实验设备性能、进行预备和演示实验准备、掌握规范的实验操作、以及了解中学生物学实验设计的原则和方法等。
2.3 发掘和训练学生的探究能力与创新精神,并引导他们将其融入实验教学。通过模拟中学实验课堂教学以及开展自主设计实验、研究性课题开题报告等的教学,从提问技巧和反馈语、实验步骤和装置设计等方面,提高学生的团队合作和实验探究能力、创新精神等。
3.课程内容
本课程的内容包括理论和实践两大方面,前者即讲解中学生物学实验教学的类型、教案编写、教学实施过程等基本“理论知识”,为实验教学实践奠定基础;后者即在实验室模拟中学生物学实验教学,让学生走上讲台,进行实验教学的“实战训练”,将上述三个方面的目标贯彻落实。
3.1 实验教学理论
主要内容包括:实验教学的目的、意义;中学生物学实验的主要类型、实验教学的基本过程;实验教学设计的原则、教案编写的基本格式和方法;实验教学的评价方法等。此外理论课上还要介绍本课程的基本安排、教学内容及进度、考核方式等,并对全体学生进行分组等。
3.2 实验教学实践
选取有一定的代表性、涵盖中学生物学实验基本类型、同时有利于开展模拟实验教学的生物学实验,有针对性地培养实验教学能力,主要实践内容包括:实验课教案编写;实验前准备、预实验;实验课堂中的提问、演示、讲解、巡堂指导等;如何把握与全体学生和个别学生的交流;如何处理实验中发生的突发事件等,使学生在教学实践中转换角色,真实感受实验教学情境。
根据中学生物学实验教学的实际,并结合中学生物学课程标准的要求,我们在教学中选取了四类共八个生物学实验作为本课程的主要内容,具体是:技能性实验(显微镜的结构和使用、制作临时装片)、验证性实验(观察动植物细胞、植物细胞的质壁分离与复原;观察植物细胞的有丝分裂)、探究性实验(琼脂块扩散实验、探索影响酶反应的因素)和研究性课题(开题报告)。
4.课程实施
本课程的实施对象是高等师范院校生物专业师范生,或者有志于从事生物教师职业的学生;开课时间为参加教育实习之前,即一般是在三年级下学期;课程时间至少18学时(2~3学时/周),并且两周一次课,以便给学生充分的备课、试讲时间。此外,学生最好已经或者正在修读《中学生物学教材教法》(或《生物学课程与教学论》)课程,这样能更好地将教材教法理论运用于教学实践中。按照我们的教学经验,本课程的具体实施一般分为三个连续交融的部分:教师教学、学生实践、教学评议。
4.1 教师教学
教师在本课程实施中起到的作用主要是引导和点评,讲解很少。一般只在第一次“实验教学理论课”上,讲授生物学实验教学的基本理论及本课程的教学计划,之后指导学生分组、选组长和各组负责的实验,并明确组长、组员任务和每堂实验课的基本过程等。此后的教学实践中,教师完全退居幕后,只在小组集体备课、试讲时,到场观摩学生的教学准备情况,适时指出存在的问题,并提出一定的修改建议等;在之后的实验教学课上,教师更是完全让出讲台,让负责本次实验的小组成员作为本次实验教学课的教师,由其他小组学生充当学生来模拟中学实验教学,教师只在小组的实验教学结束后,引导全体学生、特别是负责本次教学的小组成员谈准备情况、教学体会等,并让学生分析讨论教学中遇到的问题,提出自己的改进意见。最后教师从教学设计、教学技能、实验技能等方面给与点评和总结。
4.2 学生实践
学生教学实践是整个课程的主体部分。在第一次“理论教学”课后,学生自愿组合成8~10人的小组(每个教学班四个组),每一小组选取同一类型的一到两个实验作为自己的模拟实验教学内容。学生教学
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