逍遥学能 2014-02-03 13:32
【摘要】近年来，由于实验能力成为高考考查的重要内容，生物实验教学研究逐渐受到重视。国内关于一般实验教学能力的研究资料较少，关于准教师实验教学能力的调查测试上，资料相对更少。本研究调查分析了山西师范大学高年级学生对实验教学能力重要性的评估，发现“能正确且熟练得操作实验器材”和“能指导学生根据实验结果作出合理的解释、推论、及讨论”两项，是准教师认为重要的教学能力。被国际学术界普遍认为的两项重要能力，实验安全维护能力和指导实验结束后的讨论活动能力退居较重要能力。后适当结合台湾国立师范大学高年级学生的相关数据进行比照，发现内地大学生对实验教学能力认识不全面，对它们的重要性认识也不足，在实验教学理念上两岸准教师的确是存在显著差异。
【关键词】准教师 生物实验教学能力 数据比照 实验教学理念
1 前言
生物学是一门实验学科，实验教学应该成为中学生物学科教学的重要组成部分。历史地看，在我国实验教学一直是中学生物教学的薄弱环节，生物学实验教学不被教师所重视。实验教学未能真正成为生物教学的重心。
近年来，由于实验能力成为高考考查的重要内容，生物实验教学研究逐渐受到重视。目前，国内关于实验教学的研究多集中于实验技术的改进与革新，以及学生实验能力的培养上，中学、大学概莫如此。随着实作评量思想和方法被引入国内，人们开始重视实验能力的测评，其中研究最多的是实验技能的测评。而关于一般实验教学能力的研究与测评较少。普遍来讲，人们认为生物实验教学能力主要包括实验准备能力、实验教学组织指导能力、实验技能三部分，其中实验技能被认为是最重要的实验教学能力，实验假设和实验设计能力在近年来也受到了重视。有关准教师（师范大学高年级学生）生物实验教学能力的研究多集中于对培养学生实验能力的探讨上，如提出教改方案、探索培养途径、方法、原则等，以他们为研究对象进行的实验教学能力的调查测试上，资料相对较少。
从2000年以来三年的理科综合考题来看，实验设计题已经成为考核学生实验能力的重要途径。生物实验设计能力必须通过以学生为主体的生物实验教学才能得到提高，因此生物教师的实验教学能力高低是决定生物实验教学有效实施的关键。准教师是未来教师之储备，哪种实验教学能力被他们视为重要能力，对于实验教学能力如何看待的，为什么这么想，是否具备实验教学理念，很有必要对此进行一番研究，因此本研究旨在通过对在校大学生高年级（三年级）学生实验教学能力重要性评估的调查与分析，为大学生物课程与教学论研究及高校生物课程设置与改革提供一些相关信息和有益的参考。
2 方法
2．1 样本 本研究样本来自山西师范大学生命科学学院三年级学生，共101名，其中男生27名，女生79名，没有教育实习经历。
2．2 工具 采用台湾师范大学生物系林陈涌、童?珠（2000）开发的用于测试不同类别教师对重要实验教学能力评估的量表，稍做修改。林陈涌（1995）认为生物实验教学包含各种活动，故以实验活动代替传统的实验一词。生物实验教学能力量表包括七个纬度（原文为向度）45个题目：实验活动安全维护能力，包括6个题目，测试教师在实验活动教学时能明白提示、注意、处理可能导致危险的行为或事情；实验活动规划及准备能力，包括8个题目，测试教师能在实验活动教学前预先充分准备所需的器材及教具，规划教材及教学活动，平时能保持协调合作精神并妥善收集储存有关物件；实验教学组织能力（原文为经营能力），包括9个题目，测试教师能营造积极的教学环境，有效进行实验教学活动，并妥善处理妨碍正常教学活动的事件；实验活动操作能力，包括6个题目，测试教师能完全熟悉实验活动程序及熟练得操作实验设备仪器；实验活动单元科学理解能力（原文为单元意义了解能力），包括7个题目，测试教师能恰当地理解实验活动的科学理论意义，并能适当结合其他科学、实验活动及日常实际进行实验教学；实验活动设计研发能力，包括5个题目，教师能设计适当的实验活动以促进学习效果和指导学生建构研究方案及设计实验活动；实验教学评量能力，包括4个题目，测试教师能发展有效的评量策略评测学生实验活动的学习成就。
2．3 实施 将实验教学能力量表以问卷形式对101名大学生施测，施测时间为2002年3月。请受测者对实验教学能力量表中的每一实验教学能力的重要程度，给予1～5点的评估。共发出问卷101份，收回101份，回收率为100%。数据分析采用SPSS10.0统计分析软件，在计算机上完成。
2．4 数据比照 适当结合台湾国立师范大学高年级学生（四年级或五年级仅有两个月的实习教师61人）的相关数据进行比照，以期得出较为客观的结论。
3 结果及讨论
3．1 为了了解准教师对不同能力纬度重要性的评估程度，对全体样本在不同能力纬度上的得分及各纬度范围内最重要的能力进行统计，并进行方差分析和比较检验，结果见表1
表1 不同能力纬度的平均分及各纬度中最重要的能力（N=101）
能力纬度（题目数）
各纬度平均分
标准差
各能力纬度中最重要的能力（得分/标准差/题号）
D1实验活动安全维护能力（6）
4.32
.914
能事先提示实验进行中可能的危险行为或操作(4.50/0.77/4)
D2实验活动规划及准备能力（8）
3.63
1.04
能充分熟悉教材内容及实验活动教学程序(4.27/0.85/8)
D3实验教学组织能力（9）
3.65
1.08
能指导实验结束后的讨论活动(4.18/0.88/23)
D4实验活动操作能力（6）
4.11
.96
能正确且熟练得操作实验器材(4.18/0.88/25)
D5实验活动单元的科学理解能力（7）
3.84
1.03
能指导学生根据实验结果作出合理的解释、推论、及讨论(4.56/0.64/35)
D6实验活动设计研发能力（5）
3.82
1.06
能根据问题建立假设、设计实验(4.37/0.90/37)
D7实验教学评量能力（4）
3.86
.97
能评量学生解释实验结果的正确性、讨论与推论的能力(4.50/0.80/45)
※ F=191.269 p=.000 能力纬度比较：D1， D4> D7，D5，D6> D3，D2
表1数据显示：
1）大学生对不同能力纬度重要性的评估程度存在显著差异（p<.001）；
2）各能力纬度中与在实验室中安全实现实验过程有关的能力（安全维护能力、实验操作能力），被大学生们评估为最重要的能力，其次是与实验结束后教师对教学效果进行评量的能力，教师对实验活动单元的科学理解能力以及实验活动设计研发能力；
3）各能力纬度中，重要程度最低的是与在实验室内组织实验教学能力有关的能力，和实验前的教学设计、管理和利用教学资源能力（管理实验室和准备实验器材）；
3．2 为了了解准教师对不同能力纬度重要性评估程度的性别差异，对男女学生在不同能力纬度上的重要性评估得分进行t检验，结果见表2。
表2 男女学生对不同能力纬度重要性评估程度的性别差异
能力纬度（题目数）
男（n=27）
女（n=79）
T
P
M
S．D．
M
S．D．
D1实验活动安全维护能力（6）
26.41
3.22
25.77
3.20
.825
.411
D 2实验活动规划及准备能力（8）
28.73
5.46
29.15
5.29
-.331
.741
D 3实验教学组织能力（9）
32.09
6.20
33.01
6.19
-.618
.538
D 4实验活动操作能力（6）
23.82
3.85
24.92
3.57
-1.265
.209
D 5对实验活动单元的科学理解能力（7）
26.23
4.87
27.09
4.17
-.826
.411
D 6实验活动设计研发能力（5）
18.03
4.70
19.38
3.14
-1.571
.119
D7实验教学评量能力（4）
14.14
3.08
15.82
2.42
-2.717
.008
表2数据显示：除“实验活动安全维护能力”纬度外，其他纬度女生的总分均高于男生，其中“实验教学评量能力”（p<.05）显著高于男生，说明女生比男生更认为实验教学评量能力重要。
3．3 以实验教学能力重要程度的平均数为指标，45项教学能力重要程度评估值如表3所示，排在前五位和后五位的教学能力见表4，表4同时列出了国立台湾师范大学学生的选择，予以对照。
表3实验教学能力重要程度评估值的平均数由大至小顺序
顺序
题号
平均数
顺序
题号
平均数
顺序
题号
平均数
1
25
4.63
16
31
4.01
31
42
3.66
2
35
4.56
17
18
3.94
32
10
3.64
3
45
4.50
18
38
3.87
33
32
3.58
4
4
4.50
19
27
3.85
34
7
3.58
5
5
4.46
20
19
3.85
35
13
3.58
6
1
4.43
21
41
3.84
36
11
3.54
7
2
4.39
22
28
3.82
37
43
3.52
8
37
4.37
23
29
3.80
38
14
3.51
9
3
4.36
24
6
3.79
39
36
3.36
10
26
4.30
25
9
3.78
40
30
3.36
11
24
4.28
26
16
3.77
41
15
3.29
12
8
4.27
27
44
3.77
42
40
3.28
13
23
4.18
28
20
3.75
43
17
3.26
14
33
4.02
29
39
3.73
44
12
3.14
15
34
4.01
30
22
3.71
45
21
3.06
表4 排在前五位和后五位的教学能力
学校
顺序
排在前五位的能力（题号）
顺序
排在最后五位的能力（题号）
山西师范大学
1
能正确且熟练得操作实验器材（25）
41
能因应实验活动的需要妥善组合学生人
数及特长（15）
2
能指导学生根据实验结果作出合理的解释、推论、及讨论（35）
42
能鼓励学生参加或参观有关的科学性展
览活动或社团（40）
3
能评量学生解释实验结果的正确性、讨论与推论的能力（45）
43
能运用规则有效的管理学生在实验课上
的行为（17）
4
能事先提示实验进行中可能的危险行为或操作（4）
44
能管制、补充、贮存实验室器具用品（12）
5
能积极且适当处理学生的危险行为或操作（5）
45
能有效的掌握实验活动的节奏（21）
国立台湾师范大
学
1
能事先提示实验进行中可能的危险行为或操作（4）
41
能以多方的生物学理论来说明实验活动的意义（36）
2
能积极且适当处理学生的危险行为或操作（5）
42
能评量学生对实验活动的理论依据与设计原理的了解（44）
3
能适当配置并正确使用实验室安全设备（2）
43
能管制、补充、贮存实验室器具用品（12）
4
明显列出实验室应注意的安全规则及事项（1）
44
能拟定教科书内实验活动的替代实验活动（41）
5
能充分熟悉教材内容及实验活动教学程序（8 ）
45
能设计实验活动的课外作业（39）
表3-4数据显示：
1） 表3数据显示：大学生平均数范围为3.06-4.63，这一结果与台大生物系研究结果3.47-4.90相比较，并进行t-检验（t（df，88）=3.653；P=.000），发现两岸大学生对不同实验教学能力重要程度评估的平均数存在显著差异（p<.001）
2） 表4排在前五位的实验教学能力的数据显示：两岸大学生都把实验安全放在重要位置，不同的是内地大学生把“能正确且熟练得操作实验器材”视为第一重要能力，其次是指导学生处理实验结果能力和对此进行教学评量的能力，台大学生认为安全维护能力为第一重要能力，实验活动规划能力居于其次。
3） 表4排在后五位的实验教学能力的数据显示：“能管制、补充、贮存实验室器具用品”被两岸大学生共同视为最不重要的能力之一，第一最不重要的能力，内地大学生认为是“能有效的掌握实验活动的节奏”，台大学生认为是“能设计实验活动的课外作业”；
3．4 以重要程度为4或5的百分比为评估指标，发现山西师大学生45项实验教学能力的重要程度大于4或5 的人数的百分比范围在33.7--92.1，低于台师大学生44.3--98.4的百分比范围，其中高于90%以上只有2项：第35、25；低于75%的有32项，即第6、7、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、27、28、29、30、31、32、33、34、36、38、39、40、41、42、43与44。
如果选取重要程度的平均数为4.5以上，重要程度为4或5的百分比在90%以上的实验教学能力作为重要的实验教学能力，另选取重要程度的平均数为4.0以下，重要程度为4或5的百分比在75%以下的实验教学能力作为较不重要的实验教学能力，在山西师大学生看来，重要的实验教学能力为第25、35两项，较不重要的实验教学能力共29项，占测试题目总数的64%，为第6、7、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、27、28、29、30、32、36、38、39、40、41、42、43与44，在能力纬度中的分布和所占纬度题目数的百分比如表5所示。
表5 重要能力和较不重要能力在各纬度中的分布及百分比
能力纬度（题目数）
重要
能力
占题目数%
较不重要能力（题号）
占题目数%
D1实验活动安全维护能力（6）
6
16．7
D 2实验活动规划及准备能力（8）
7、9、10、11、12、13、14
87．5
D 3实验教学组织能力（9）
15、16、17、18、19、20、21、22
88．9
D 4实验活动操作能力（6）
25
16．7
27、28、29、
50
D 5实验活动单元的科学理解能力（7）
35
14．3
30、31、36
42．9
D 6实验活动设计研发能力（5）
38、39、40、41
80
D7实验教学评量能力（4）
42、43、44
75
表5数据显示：超过测试题目总数的60%的题目被山西师大学生评测为较不重要的实验教学能力，重要的实验教学能力只有两项，占总数的4%，而测试题目总数的42%被台大学生评测为较不重要的实验教学能力，重要的实验教学能力有10项，占总数的22．2%。两岸大学生对不同实验教学能力重要程度评估的平均数存在显著差异的结果，我们有理由认为，在实验理念上，两岸准教师是有显著差异的，表现为我们的学生对实验教学能力认识不全面，对它们的重要性认识不足，或者说，我们的学生还没有发现实验教学的“魅力”所在。
在山西师大学生看来，“能正确且熟练得操作实验器材”和“能指导学生根据实验结果作出合理的解释、推论、及讨论”两项，是教师重要的两个能力，此结果与前面的研究结果相吻合，也与林陈涌（2000）研究结果相一致。但是实验安全维护能力被许多研究认为是重要能力（Voltmer & James,1982;James & Stallings,1979;James &Crawley,1985;林陈涌等，2000 ），在表1和表4中排在前面，在这里却落选了，同样落选重要能力的还有，被许多研究（林陈涌等，2000 ）认为是重要能力的“能指导实验结束后的讨论活动”。
重要能力之第一，实际上属于“实验技能”范畴，说明实验技能在学生心目中的地位很高，前面我们曾提到实验技能是人们普遍认为的重要的实验教学能力，在这里有了数据的支持，并且排在了第一重要的位置。由此，我们可以得出这样的结论，教师实验技能是关乎实验教学成败的关键能力，这个结论显然是片面的，但是问题出在那里？值得我们进一步研究和探讨。
重要的能力之二，原量表把它列入“实验活动单元的科学理解能力”纬度。分析量表的内容，发现“实验活动单元”内容包括对应教材中的生物学知识与理论、实验活动所要处理的生物学问题、与实验活动相联系的日常生活经验、其他学科知识，以及实验结果。在这里实验结果既是“知识”，又是实验活动结果，如何把实验结果转换成学生的“知识”，是需要一定的教学策略的，因此这一能力应该包含以下三层意义：教师对实验结果的判断能力、教师对实验结果解释、推论能力、教师引导、组织学生分析讨论的能力。前两个能力强调教师对实验结果的掌控能力，如果把“教师”与“实验结论”划上等号，意味着教师权威的重新树立，这与目前的教育理念相抵触，后一能力强调教师运用教学策略组织并引导学生分析、讨论实验结果，最终建构自己的科学知识，这是我们目前最为倡导的教学能力，被评测为最重要能力之二，实不为过。但究竟学生考虑的是哪一种，凭借此量表，已无法测试出，由此可以看出，此项题目的内涵远远超出了量表编制者的设计，或者说这是量表的不完善之处。还有待于对有关生物实验教学能力的量表进行进一步的深入研究。
实验安全维护能力和指导实验结束后的讨论活动能力是被国外和台湾学术界普遍认为的两项重要能力，在这里却退居较重要能力，这是否是我们大学、中学实验教学缺少实验室安全维护和实验结束后的讨论活动要求的一种真实反应？如果真是这样，那么，最现实、迫切的实验教学改革便需从此处入手了。
总之，经过对山西师范大学高年级学生对实验教学能力重要性评估的初步调查和分析，发现，“能正确且熟练得操作实验器材”和“能指导学生根据实验结果作出合理的解释、推论、及讨论”两项，是准教师认为重要的教学能力。被国际学术界普遍认为的两项重要能力，实验安全维护能力和指导实验结束后的讨论活动能力退居较重要能力。并适当结合台湾国立师范大学学生的相关数据进行比照，发现内地大学生对实验教学能力认识不全面，对它们的重要性认识也不足，在实验教学理念上两岸准教师的确是存在显著差异的。
The First Step Research on Evaluating Importance of Quasi―teachers’ Experiment Teaching Ability of Biology
ZHANG Rong-hua
（College of Life Science,Shanxi Teachers’University,Linfen,Shanxi 041004,China）
【Abstract】In recent years, because experiment ability has been the important contents of the college entrance examination ,educators are gradually pay attention to the instruction research of Biological Experiment ability which domestic data is less ,and the data is oppositely more little that about test and investigation into Quasi―teachers’ Experiment Teaching Ability of Biology This research investigates and analyzes the upperclassmen’ evaluation importance of experiment teaching ability who are in College of 高中生物 Life Science of Shanxi Teachers’University .Two teaching abilities are found the most important such as “ability to be right and well- trained operate the experiment device" and “ability to guide the student put out the reasonable explanation, inference, and discussion according to experiment result ". But other two widespread important abilities are evaluated more important: one is ability to uphold the experiment safety and the other is to guide students to discuss after experiment .At the same time the author find that cognizance of experiment teaching ability and its importance of the hinterland university students are not completely and on the principle of the experiment teaching, remarkable differences really exists in Quasi―teachers who live across Taiwan straits after appropriate contrasting the related data of the combinative Taiwanese upperclassmen.
【 key words】Quasi―Teacher the Experiment Teaching Ability of Biology Data Contrast the Principle of Experiment Teaching
* 本研究受山西省教育十五规划课题（课题编号为GH―O3199）资助。