生物师范生实验能力培养现状探析

黄  倩，张桂梅，周家云，黄贵强，杨友联^* 

（六盘水师范学院生物科学与技术学院，贵州，六盘水，553001）

[摘  要]：采用问卷调查法，调查六盘水师范学院生物科学专业214名在校生在实验能力培养过程中关于学习兴趣和学习动机、学习习惯、实验基本素养、实验基本能力、实验探究能力以及实验教学能力等方面存在的问题，制定教师和大四学生访谈提纲进行访谈作为问卷的补充，根据问题提出相应的解决办法。促进师范生对自身专业水平的认识，改正不足，改进学习方法，增强职业认同感，树立正确的观念，同时为高校的培养工作提供参考，为教育行业培养优秀的教育工作者。

[关键词]：生物师范生；实验能力；培养现状；调查分析

[基金项目]：2020年度六盘水师范学院一流本科专业项目《生物科学》（LPSYylbkzy-2020-03）； 2016年度六盘水师范学院卓越人才教育培养计划项目《中学生物学卓越教师培养计划》（LPSSYZY201601）。

[作者简介]：黄倩(1973-)，女，贵州盘县人，学士，六盘水师范学院生物科学与技术学院，副教授，主要从事动物生理学、生物学教学研究；杨友联（1975-），男，白族，贵州六盘水人，博士，六盘水师范学院生物科学与技术学院，教授（通讯作者），主要研究方向为微生物学、生物学科教学。

[中图分类号]:  G642   [文献标识码]: A    

 

进入 21 世纪，加强教师队伍建设是发展教育的主要保障措施，师范生作为优质师资队伍的储备力量，具有举足轻重的地位。生物学作为一门以实验为基础的自然学科，实验是这门科学的基础。实验能力是高校生物师范类学生能力结构中不可或缺的重要组成部分。着力构建师范生实验能力体系，提高学生实验水平是地方本科院校的当务之急^[1]，在生物新课程标准中^[2]，实验数量增加、实验类型趋于综合、科学探究受到重视、实验内容与技术更新，这对于高校培养生物师范生提出了新的要求与挑战，在当下严峻的就业形势下，如何提高师范生的实验技能，培养符合新课标要求的未来生物老师，是当今社会急需解决的问题。高校作为师范生培养的主体，应以培养高质量教师为出发点，更新教学观念，改革教学形式，增强对师范生实验探究能力和创新精神的培养，从而源源不断地为一线提供适应中学生物教学发展的优异师资力量^[3]。

本文在充分查阅资料的基础上，通过对六盘水师范学院生物科学专业在校本科生实验能力培养的现状进行调查分析，将生物专业师范生实验能力划分为实验基本素养、实验基本能力、实验研究能力以及实验教学能力几个方面^[4-5]。根据实验教学的实际情况提出建议，为日后生物师范生实验能力培养提供参考。

一、研究对象

六盘水师范学院生物科学专业2017级、2018级、2019级和2020级在校生，其中2017级学生53人，2018级65人，2019级除两名交换生外56人，2020级40人，共计214人。

二、研究方法

（一）文献分析法：

通过中国知网等平台搜集关于师范生实验培养、生物师范生等相关文献并进行归纳整理，形成自己的研究思路，为论文的调查和撰写奠定理论基础。

（二）个人访谈法：

设计相关的访谈问题，对研究对象中部分大四学生以及相关教师进行访谈，了解他们关于师范生实验能力培养的真实想法，认真做好记录整理工作。

（三）问卷调查法：

设计调查问卷，问卷内容包括学生学习兴趣、学习动机、学习习惯、实验培养效果，学校以及教师方面因素和学生实验能力自评及期望等方面。对问卷所得数据进行分析研究，根据实际情况寻找有效的解决方法。

三、结果与分析

问卷采用问卷星调查，共发放问卷214份，收回问卷204份，有效问卷204份，回收率为95.33%，其中2017级收回51份、2018级收回60份、2019级收回53份，2020级收回40份。问卷题目共29题，分别从学生实验课学习兴趣、学习习惯、实验基本素养、实验基本能力以及实验探究能力等方面进行调查。

（一）学生学习兴趣和学习动机

设计学习兴趣和学习动机方面的问题共4题，分别为第3题、第5题、第9题、第10题，如表1所示:

 

表1学生学习兴趣和学习动机数据统计

题目	选项	所占比例/%
3.您认为生物实验重要吗？	A.特别重要		45.59
	B.重要		46.57
	C.还好		7.35
	D.不太重要		0
	E.不重要		0.49
5.您对生物实验有兴趣吗？	A.很有		26.47
	B.有		45.59
	C.还好		25.49
	D.有一点		1.47
	E.没有		0.98
9.目前您比较喜欢的实验类型是？	A.探究性实验		77.45
	B.验证性实验		77.94
	C.模型构建实验		34.80
D.调查报告类         29.41 E.其他                8.33   10.做生物实验的原因，以下哪些最重要？     A.促进我的学习        81.37 B.巩固基础知识         86.76 C.探究更深的宇宙奥秘   54.90 D.验证生物的有关猜想  65.69 E.了解生物的有关现象   66.67

 

由表1数据可知，学生对生物实验的认同度较高，但体现在学习兴趣上不理想，并且学生对于生物实验的学习动机单一，这些都是阻碍教学顺利进行、达到理想效果的原因之一。

（二）学习习惯

学习习惯方面的题有第6题、第11题、第20题，具体如表2所示：

 

表2学生学习习惯数据统计

题目	选项	所占比例/%
6.在实验过程中，您会记录实验数据吗？	A.有记录的习惯	63.24
	B.没有记录的习惯	10.29
	C.看小组的分工，分到记录实验数据就去记录	26.47
11.在老师要求预习时，您的预习情况如何	A.全部预习	11.27
B.大多数预习                     41.18 C.多数预习                      20.88 D.少数预习                      16.18 E.不预习                        0.49 20.您完成实验报告的过程是怎样的？ A.都自己写                      44.61 B.大部分自己写                  45.10 C.借鉴同学的                    7.35 D.直接摘抄同学的                2.45 E.根本不写                      0.49

从表2数据可以看出，学生的学习习惯以及学习态度需要加强，在老师要求预习的情况下，应该积极配合老师，在老师没有要求预习的情况下应该主动预习，养成主动学习的习惯。

（三）实验基本素养

实验基本素养主要考察学生在实验的过程中，环保等方面的意识以及能否客观地对待实验数据等，这方面的题有第16题，如图1所示：

 

图1学生实验基本素养数据统计

 

从图1可以看出，在调查能否客观对待实验数据时，有67.73%的学生能够客观的看待实验数据，但仍然有36.27%的学生不能客观的对待实验数据，选择了结合现有理论修改数据或者参考他人数据。生物是一门自然学科，数据的真实性对于实验的成败来说至关重要，在日常的实验中，一定要养成客观、真实的科学态度。

（四）实验基本能力

实验基本能力主要包括观察能力、操作能力、分析能力以及解决问题的能力，这方面的题有7、14、18、19题。

 

表3学生实验基本能力数据统计

题目	选项	所占比例/%
7.您能根据记录的实验数据和现象进行分析并得出结论吗？	A.总是可以	25.98
	B.有时可以	71.57
	C.几乎不能	2.45
14.实验课所需的实验试剂获得的途径是？	A.老师或者同学配制，自己拿来用	37.75
	B.自己在老师和同学的帮助下进行配制	54.41
	C.自己独立进行配制	7.84
18.关于生物实验中常用的一些仪器，您能熟练使用吗？	A.都能正确熟练的使用	14.22
	B.大部分能正确熟练的使用	75.98
	C.少部分能正确熟练的使用	8.33
	D.知道使用方法但是不会操作	1.47
	E.方法和操作都不会	0
19.您是否可以仔细回忆每个实验的步骤和原理？	A.所有的都可以	10.29
	B.大部分可以	63.73
	C.少部分可以	25.53
	D.都不可以	2.45

 

从表3中可知，学生的实验基本能力有待提高，尤其是分析能力，操作能力能够满足实验要求，但是在实验药品配制方面还需要加以培养，需要学生多参与该方面的教学，教师多创造机会给学生进行锻炼，让学生参与到实验的每一个过程，有充分的参与感，激发学生兴趣，锻炼实验基本能力。

（五）实验探究能力

实验探究能力主要考察学生能否根据实验现象提出科学的假设、能否创新研究方法以及学习专业方面的前沿技术和信息，不断提升自己，这方面的题有第15题。

表4学生实验探究能力数据统计

题目	选项	所占比例/%
15.在开展设计性实验时，您怎样设计一个实验？	A.充分查阅资料，结合老师的要求进行实验设计	81.86
	B.等着看其他同学怎么做	17.65
	C.拿上一届同学的来做	0.49

 

从表4可知，81.86%的学生可以按照要求来进行设计性实验，设计性实验在一定程度上可以检测学生的实验探究能力，查阅文献、选择主题、确定实验方案等都需要学生的全程参与，在培养学生各方面能力中，设计性实验有很大的推动作用，大部分学生可以达到要求，但是从数据上看，有17.65%的学生主动性不够，还存在等一等、看一看的思想，等着看其他同学的怎么做，在学习中缺乏积极主动性，过于依赖其他学生，甚至还有0.49%的学生表示会拿上一届同学的来做，这种情况应该坚决制止，学生在日常的学习中应该通过自己的努力获得知识，而不是弄虚作假，教师在日常的教学中也要及时发现此类问题，防止事情的发生，帮助学生树立正确的学习观，端正学习态度。

（六）学生实验能力自评以及期望

表5学生自评数据统计

题目	选项	所占比例/%
22.您认为自己哪方面的能力还需进一步培养?	A.提出问题的能力		67.16
	B.猜想与假设的能力		68.14
	C.制定计划、设计实验的能力		73.04
	D.实验操作、收集实验数据的能力		63.73
	E.实验观察的能力		49.02
	F.撰写实验报告的能力		35.29
	G.其他		10.78

从表5可知，各个选项比例都比较高，其中最高的是制定计划、设计实验的能力，达到73.04%，提出问题的能力、猜想与假设的能力以及实验操作、收集实验数据的能力分别占比67.16%、68.14%和63.79%，而实验观察能力以及撰写实验报告的能力占比为49.02%、35.29%，这些数据可以为日后的教学工作提供一些参考，在教学工作中，应根据实际情况，有针对性地进行培养，尤其是表中比例较高的几项，该题帮助学生清晰认识自己的不足之处，便于在今后的学习中改进、取得进步，同时学校在教学安排中，应有目的、有计划地实施教学，做到因材施教，面向全体学生，使每一位学生得到充分而全面的发展。   

（七）访谈记录

该访谈针对部分2017级大四学生以及部分生物科学专业教师，2017级学生访谈内容为教育实习方面，作为对学生实验教学能力的补充，生物科学专业教师的访谈作为对调查问卷的补充，了解教师对于生物师范生实验能力培养的看法。经过对大四学生和部分生物专业教师进行访谈，得出以下结论：

1.大四学生访谈

通过对部分大四学生教育实习期间实验教学情况进行访谈，整理后得到以下结果：首先，在实验教学过程中，课堂纪律、教学语言、指导学生进行实验和解答学生提出的问题等方面还存在问题；其次，学生认为有必要开设生物实验教学论等方面的课程；最后，在大学期间学习的课程，如植物学、动物学、遗传学等实验课程对于指导学生进行实验有很大的帮助。

2.生物科学专业部分教师访谈

通过对部分生物科学专业教师进行访谈，整理后得出以下结果：老师们认为生物师范实验能力主要包括语言表达能力、教学设计能力、实验演示能力、实验反思能力、分析和观察能力、操作能力、创新能力以及基本的绘图能力；在实验教学过程中，存在的问题有：学生的预习能力、学习能力不足，在日常的教学中缺乏深入思考、缺乏学习的主动性和激情、学习态度不够端正、理论知识不扎实；在日后实验课程中，培养学生多问为什么、多与教师进行交流、端正自身的学习态度、在课后多练习基本操作、多查阅文献进行学习；在课程开设方面，有必要开设或丰富有关生物实验教学论方面的内容，或者不单独开设该课程，在每一门实验课的教学中加入该部分内容；最后老师们认为学校的实验设备基本能够满足日常的实验教学，但是仍需要继续改进。

四、结论与建议

（一）结论

1.学生的实验基本素养不够。实验数据是体现实验是否成功的一个重要指标，经调查发现，在日常的实验中，36.27%的学生在实验失败后不能客观对待实验数据，会选择修改或者参考其他同学的数据。

2.实验基本能力有待提升，尤其是学生的观察和分析能力、制定和实施实验的能力。一些学生基本的操作还存在错误，在实验过程中缺少反思，缺少复习，实验结束之后不再进行相关的学习，实验基本功不够扎实。

3.学生具有一定的实验探究能力，能够完成日常的实验要求，如设计性实验，学生在设计性实验中需要查阅大量文献，形成探究性实验报告，在老师的帮助下进行反复的修改，最后得以实施，这一个过程，学生的表现是值得认可的，但是在此过程中，仍然出现学生不主动学习，等待同组人做出结果的情况。

4.学校的设备基本能够满足学生日常的实验教学，但在实验开设密集的学期，显微镜等设备使用紧张，学校正在积极购买实验仪器，改善实验条件。

（二）建议

1.激发学生的学习兴趣和培养多方面的学习动机

调查显示，大部分学生对于实验的学习兴趣比较浓厚，但是仍有学生对于实验兴趣不大，学生学习实验课程的主要动机是巩固知识、促进学习。在日常的教学中，教师要从不同的方面激发学生的学习动机与学习兴趣，增强学生的从业荣誉感、职业认同感和使命感^[6]。认同教师职业的重要性，培养学生正确的学习动机。

2.培养学生养成良好的学习习惯，采取多元化的评价方式

在日常实验中，严格要求学生，制定清晰合理的实验教学目标，培养学生养成良好的学习习惯，养成预习的习惯，并通过一定的方法检验预习效果，重视学生实验过程，充分利用课程目标达成度等方法对学生的实验能力进行评价，做到评价有理有据、客观正确。通过评价结果，及时调整教学，边评价、边改进、边教学，为生物科学专业师范生实验教学能力的提升与专业发展提供路向指引，促进高师院校强化师范生实验教学改革^[7]。

3.教师上好理论课程，帮助学生树立正确的实验观念，端正学习态度

教师在进行理论教学的过程中，应注重基本理论的讲解，同时与实验课程相衔接，帮助学生树立正确的实验观念^[8]，实验课程作为理论课程的一个重要补充，对于培养学生的动手能力、分析能力、观察能力以及创新能力具有十分重要的意义，学生作为未来教育事业的接班人，肩负着教育学生的使命，生物学作为一门自然科学，实验操作必不可少，师范生从观念上就要清楚的认识实验的重要性，将其作为日后教学能力的一个重要部分，充分发挥实验的优势，运用到今后的教学工作中。

4.开放实验室，加强实验室管理

实验技能的形成需要进行不断地学习和练习，由于课时少等原因，仅仅依靠实验课的时间是不够的，制定实验室开放制度，在课余时间也能进行实验操作，学生在实验室中不仅可以进行实验仪器使用的练习，同时可以参加一些创新创业项目，培养学生的操作能力，分析能力以及创新能力。在开放实验时注重对实验室的管理，重视学生的安全，可以做好开放实验室的计划表，安排值班人员，学生通过预约进入实验室进行练习，值班人员从旁协助，解疑答惑。通过不断的练习巩固，强化基本的实验操作。

5.采取多种形式、多种渠道进行实验技能训练

搭建实验操作竞技体系，激发学生的学习兴趣。在教学中，组织各类与实验相关的比赛，有针对性的训练和提高学生的实验基本技能、实验教学技能等，在比赛中选拔和培养优秀的学生，由这些学生充当一部分评委，带动学生的学习氛围和学习兴趣，在参与的过程中发现问题、解决问题。

6.建立毕业生联系制度

毕业生联系工作是每个高校的工作之一，但是这些大多数都是建立在毕业生就业情况上的，因此，建议学校建立与毕业生教学指导工作方面的联系，建立该联系机制除了可以收集毕业生的教学工作情况和成长过程，还可以对毕业生在教学方面遇到的问题进行解答和指导，做好学生毕业后的服务工作^[10]，将师范生培养与地方教育结合在一起，根据地方中学对教师的需求，探索更加合理的师范生培养方案，为中学培养优秀的教育人才。

[参考文献]

[1]刘恩山.中学生物学教学论 [M].北京:高等教育出版社,2003.

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）［S］

.北京：人民教育出版社，2020：59.

[3] 平艳飞, 勾晓婉, 侯文倩. 江苏省"3+1+2"高考模式下高校生物师范生实验技能培养新思路[J]. 现代商贸工业, 2020, 41(14): 181~182.

[4] 张振铭. 地方本科院校生物师范生实验能力构成体系研究[J]. 长春教育学院学报, 2014, 30(01): 108~109.

[5] 鲁先文. 加强高校生物科学专业师范生实验能力的培养[J]. 赤峰学院学报(自然科学版), 2011, 27(04): 263~264.

[6] 汤菊香, 代海芳, 张志勇. 专业认证背景下生物师范生教育实践评价体系构建[J]. 河南农业, 2020(36): 4~5.

[7] 王  溯. 生物科学专业师范生实验教学能力评价体系建设研究[J]. 科技风, 2020(24): 43~44.

[8] 苏玲丽. 准生物教师实验教学能力的培养[J]. 楚雄师范学院学报, 2009, 24(09): 105~108.

[9] 苏玲丽. 准生物教师实验教学能力的培养[J]. 楚雄师范学院学报, 2009, 24(09): 105~108.

[10] 焦成瑾, 安建平, 王廷璞, 等. 师范生高中生物新课程教学能力的培养[J]. 天水师范学院学报, 2012, 32(05): 110~114.

Analysis on the status quo of experimental ability cultivation of biology normal students  in  universitys

Huang Qian, Zhang Guimei, Zhou Jiayun, Huang Guoqiang, Yang Youliang

（School of Biological Sciences and Technology，Liupanshui Normal University，Liupanshui ，Guizhou 553004，China)

Abstract： By using the method of questionnaire to investigate the problems existing in learning interest, learning motivation, learning habits, experimental ability, teachers and environment of 214 students majoring in biological science at Liupanshui Normal University in the process of experimental ability cultivation. The interview outline of teachers and senior students was made for interview as a supplement to the questionnaire, and corresponding solutions were proposed according to the problems. To promote normal university students' understanding of their own professional level, correct deficiencies, improve learning methods, enhance professional identity, establish a correct concept, at the same time to provide a reference for the training of colleges and universities, for the education industry to train outstanding educators.

Key words：Biology normal student；experimental ability；current situation of cultivation; analysis