傅闖 沈陽(yáng)大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院

劉玉紅 沈陽(yáng)大學(xué)馬克思主義學(xué)院

生物學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)科。伴隨著課程改革的不斷深入，“教書(shū)育人”中育人為先的觀念更是深入人心。素質(zhì)教育下的今天，注重的是孩子動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)沈陽(yáng)市大東區(qū)多所中小學(xué)生物實(shí)驗(yàn)課程、科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)情況的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)情況普遍存在共性問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重阻礙了孩子實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的提高。筆者結(jié)合當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，提出互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的全新生物教學(xué)模式。該模式對(duì)于彌補(bǔ)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足，改善生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀提供了寶貴借鑒。

一、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外生物教學(xué)研究現(xiàn)狀

現(xiàn)階段生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)課程開(kāi)設(shè)難度較大，實(shí)驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)，很多實(shí)驗(yàn)存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)法面對(duì)面的向?qū)W生展示原理和現(xiàn)象。同時(shí)大多數(shù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重不足，教師觀念落后，教學(xué)課時(shí)有限等客觀因素，導(dǎo)致生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果并不理想。[1]很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅停留在書(shū)本上，讓學(xué)生死記硬背實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)生物課興趣不濃、效果不好。一些生物學(xué)科的社會(huì)愛(ài)好者也苦于無(wú)法利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，直接影響他們對(duì)生物知識(shí)的理解。

美國(guó)重視培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc探究精神。在美國(guó)生物教學(xué)安排中，生物實(shí)驗(yàn)課程的課時(shí)超過(guò)生物教學(xué)總學(xué)時(shí)的一半。英國(guó)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。通過(guò)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)給學(xué)生提供完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。當(dāng)存在無(wú)法切實(shí)保證學(xué)生安全時(shí)，老師會(huì)采用微視頻、微課技術(shù)，將生物實(shí)驗(yàn)搬到屏幕上。既滿足了教學(xué)需求，又確保了學(xué)生安全。

當(dāng)前，國(guó)外教學(xué)微視頻的研究已經(jīng)得到政府的高度關(guān)注與大力支持，我國(guó)教師對(duì)“微型課程”的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深入，為此創(chuàng)造大規(guī)模的包括生物學(xué)科在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)課程，依托迅速普及的網(wǎng)絡(luò)課程，大、中、小學(xué)的各個(gè)階段學(xué)習(xí)者包括生物學(xué)科愛(ài)好者都可以實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。但是網(wǎng)絡(luò)課程由于自身開(kāi)發(fā)與使用平臺(tái)的局限性，存在時(shí)間、空間、手機(jī)類型等方面的特殊要求。而微信小程序因其使用靈活性和視頻的形象生動(dòng)性彌補(bǔ)了網(wǎng)絡(luò)課程的缺憾。

互聯(lián)網(wǎng)與生物實(shí)驗(yàn)課程的結(jié)合旨在于，讓學(xué)生通過(guò)視頻學(xué)習(xí)增強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的形象感知，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的熱情，從而自覺(jué)提升學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。教師通過(guò)采用相關(guān)視頻輔助理論教學(xué)，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足，從而提升教學(xué)效果。打破時(shí)間和空間限制，隨時(shí)隨地滿足其獲取形象的、生動(dòng)的、有趣的生物知識(shí)的愿望。

二、當(dāng)前生物教學(xué)存在的突出問(wèn)題

（一）實(shí)驗(yàn)觀念不足

通過(guò)對(duì)沈陽(yáng)市大東區(qū)多所中小學(xué)進(jìn)行調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的缺乏大多數(shù)是由于校領(lǐng)導(dǎo)的不重視，專任教師不重視實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)，家長(zhǎng)、學(xué)生的“唯分?jǐn)?shù)論”只注重升學(xué)考試涉及的部分。如果校領(lǐng)導(dǎo)能夠轉(zhuǎn)變當(dāng)下只重視理論輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的觀念，就可以很大程度改變現(xiàn)階段生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)不受重視的現(xiàn)狀。

（二）實(shí)驗(yàn)形式單一

絕大多數(shù)老師僅僅傳授教材中涉及的實(shí)驗(yàn)，并且對(duì)于危險(xiǎn)系數(shù)較大、實(shí)驗(yàn)材料受限的實(shí)驗(yàn)直接不做，而生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)以演示實(shí)驗(yàn)為主，只讓學(xué)生死記硬背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和步驟，教師在講臺(tái)上講解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，沒(méi)有注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力，更不重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察， 忽視實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)，缺乏探究和思考的環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)踐能力低下。[2]

（三）實(shí)驗(yàn)考核陳舊

生物學(xué)科的考察方式受限于筆試。[3]現(xiàn)階段升學(xué)考試形式仍是筆試的天下，對(duì)于生物、化學(xué)、物理等實(shí)驗(yàn)科學(xué)無(wú)法考察學(xué)生動(dòng)手操作能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。陳舊的考試形式使老師、學(xué)生、家長(zhǎng)不重視實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)，課程改革應(yīng)以學(xué)生為主。培養(yǎng)出具有豐富實(shí)踐能力、動(dòng)手能力的21世紀(jì)新型人才。

（四）實(shí)驗(yàn)技術(shù)貧乏

現(xiàn)階段的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式單一，無(wú)法調(diào)動(dòng)孩子的興趣和積極性。教師應(yīng)通過(guò)適當(dāng)?shù)膸ьI(lǐng)孩子進(jìn)行課堂采集、家庭小實(shí)驗(yàn)、小組競(jìng)賽等能調(diào)動(dòng)孩子興趣的教學(xué)形式。使得孩子能夠喜歡生物，主動(dòng)參加到生物課堂中。不能將有豐富實(shí)踐形式的學(xué)科，絞死于教科書(shū)和教室中。同時(shí)，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身的廣泛性、迅捷性等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)?shí)驗(yàn)過(guò)程直觀且快速展示給所需人群，以彌補(bǔ)生物教學(xué)的不足且同時(shí)滿足相關(guān)群體對(duì)探求生物知識(shí)的渴望。

三、改革建議及舉措

通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，當(dāng)代生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以對(duì)如下方面進(jìn)行調(diào)整：

（一）加入情景式教學(xué)：類比情景教學(xué)，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)與生活場(chǎng)景相融合，讓枯燥的實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng)形象

例如，光合色素提取實(shí)驗(yàn)中我們可以通過(guò)一年四季中樹(shù)葉的顏色變化進(jìn)行導(dǎo)入。事實(shí)上，葉的顏色變化是色素含量變化所導(dǎo)致的。夏天葉綠素含量高顯綠色，而到了秋天類胡蘿卜素和葉黃素含量高顯黃色[4]。通過(guò)生動(dòng)的導(dǎo)入讓學(xué)生帶著疑問(wèn)去學(xué)習(xí)，加深他們對(duì)于實(shí)驗(yàn)的渴望，提高學(xué)習(xí)效果。我們也可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀農(nóng)場(chǎng)或植物園，親身體會(huì)接觸。能加強(qiáng)學(xué)生理解與記憶。我們可以學(xué)習(xí)日本的中學(xué)小雞孵化實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生親自照顧（分組排班），親眼見(jiàn)證小雞成長(zhǎng)過(guò)程，加深理解與認(rèn)識(shí)。而在這一方面，我國(guó)的能力相對(duì)要弱的多，需要對(duì)這一方面進(jìn)行加強(qiáng)。

（二）進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)與互動(dòng)教學(xué)

生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以大量運(yùn)用多種媒介包括：使用計(jì)算機(jī)軟件，加入生物學(xué)的玩具和游戲，提供有生物學(xué)性質(zhì)的紀(jì)念品、獎(jiǎng)品，將日常生活中與生物學(xué)有關(guān)的教材引進(jìn)課堂，講有關(guān)生物學(xué)的故事，等等。采用這種全新的教學(xué)方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)習(xí)效率。

（三）科普動(dòng)畫

國(guó)外的科普動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)已相當(dāng)成熟，并極好地融入到生物教學(xué)中，加深理解與認(rèn)識(shí)。甚至一些發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)校已經(jīng)開(kāi)始了虛擬仿真教育，而我國(guó)仍應(yīng)留在課本甚至有部分地區(qū)由于資源（如師資、器材）等問(wèn)題并未開(kāi)展相關(guān)課程。所以，我國(guó)應(yīng)支持類似科研項(xiàng)目的投入。增加生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。

筆者圍繞互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的可行性及實(shí)施舉措在沈陽(yáng)周邊開(kāi)展了問(wèn)卷調(diào)查研究。在研究過(guò)程中筆者采用了比較研究法、SPSS數(shù)據(jù)分析法等科學(xué)數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)調(diào)查問(wèn)題和采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納整理，得出二者結(jié)合的必要性和緊迫性這一結(jié)論。為此我們致力于開(kāi)發(fā)一款將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與微課微視頻相結(jié)合的應(yīng)用型微信小程序，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先是針對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中要求的知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) ，并以此為依托錄制實(shí)驗(yàn)視頻、后期通過(guò)剪輯+插入動(dòng)畫，最后上傳+推廣。在試驗(yàn)的過(guò)程中，筆者發(fā)現(xiàn)這種通過(guò)將實(shí)驗(yàn)錄制成視頻的全新授課方式受到了老師和同學(xué)們的一致認(rèn)可。同時(shí)通過(guò)線上線下結(jié)合的推廣模式，擴(kuò)大項(xiàng)目輻射范圍。

線上通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)與微視頻有機(jī)結(jié)合，依托微信小程序便捷性，圍繞生物學(xué)科重要知識(shí)點(diǎn)，制作與開(kāi)發(fā)活靈活現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)演示，通過(guò)觀看和體驗(yàn)加深學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)點(diǎn)的把握與理解，激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)熱情，提升公眾的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，體現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

線下依托現(xiàn)有教育職能公司，通過(guò)科普講座、“我是實(shí)驗(yàn)室主角”的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)、舉辦“博物館奇妙夜”活動(dòng)等宣傳方式對(duì)推行微信小程序，提高對(duì)微信小程序的關(guān)注度與知名度。

該項(xiàng)目更多致力于實(shí)現(xiàn)科普推廣和公益價(jià)值。為學(xué)生、教師、生物愛(ài)好者提供更加有效的學(xué)習(xí)和體驗(yàn)交流平臺(tái)。從教育未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)看，該項(xiàng)目作為一種理論與實(shí)踐結(jié)合的探索方式，為以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科開(kāi)展教學(xué)方法改革提供寶貴思路和有益借鑒。

針對(duì)學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)類教學(xué)的開(kāi)展：我們將拍攝與課本相關(guān)生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程的視頻，對(duì)其進(jìn)行剪輯，標(biāo)注，細(xì)節(jié)放大化、多角度拍攝及分析講解等，以輔助教師生物實(shí)驗(yàn)授課，解決生物實(shí)驗(yàn)課程授課難的問(wèn)題，同時(shí)學(xué)生可以隨時(shí)隨地進(jìn)行疑惑點(diǎn)的學(xué)習(xí)或興趣點(diǎn)的研究，進(jìn)行碎片化學(xué)習(xí)。從知識(shí)學(xué)習(xí)方面來(lái)說(shuō)，本項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的微信小程序?qū)O大的提高學(xué)生的生物實(shí)驗(yàn)知識(shí)接受度。

針對(duì)社會(huì)群體對(duì)于生物知識(shí)的需求：我國(guó)目前有大部分人群對(duì)生物學(xué)及自然界相關(guān)概念、規(guī)律存在一定誤解，而對(duì)于生物類知識(shí)傳播，我國(guó)目前還局限于學(xué)校教學(xué)及專業(yè)文刊。本項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)的微信小程序?qū)⒔鉀Q這一問(wèn)題。我們將定期發(fā)布相關(guān)科普文章視頻、更新相關(guān)知識(shí)點(diǎn)以及制作一些貼近生活的生物實(shí)驗(yàn)微視頻。

將生物實(shí)驗(yàn)與依托于互聯(lián)網(wǎng)的微課相結(jié)合的創(chuàng)新性：

1.突破性：將生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)與微課、微視頻結(jié)合。這樣的結(jié)合可以很大程度的規(guī)避現(xiàn)階段絕大多數(shù)學(xué)校生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的限制因素。如，需要每個(gè)學(xué)校都配備專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)、學(xué)生過(guò)多教師精力不夠等。

2.靈活性：將拍攝的視頻投放到互聯(lián)網(wǎng)上。隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展、手機(jī)和平板電腦的普及，微信小程序相較于網(wǎng)頁(yè)投放等其他方式更加的靈活。對(duì)于學(xué)生來(lái)講完全可以利用零散的時(shí)間來(lái)進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí)。

3.公益性：在互聯(lián)網(wǎng)上，除了投放生物課程中涉及的實(shí)驗(yàn)，還會(huì)投放大學(xué)中一些典型的實(shí)驗(yàn)，讓更多的學(xué)生及生物愛(ài)好者了解生物專業(yè)，了解簡(jiǎn)單的生命科學(xué)。此外還會(huì)投放一些簡(jiǎn)單的家庭實(shí)驗(yàn)，提供簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。

4.科普性：觀看視頻仍然無(wú)法滿足一部分學(xué)生對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)的好奇。微信小程序的影響力達(dá)到一定程度是，我們會(huì)組織一部分學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)觀看實(shí)驗(yàn)或者讓他們作為我們視頻中的主角。我們也會(huì)定期組織一些科普類的實(shí)驗(yàn)，如簡(jiǎn)單葉脈標(biāo)本的制作、動(dòng)植物細(xì)胞的觀察等。