教培講座課件：《提高中小學實驗教學能力落實學科核心素養(yǎng)》

提高實驗教學能力

落實學科核心素養(yǎng)劉世靜01為什么要加強和改進中小學實驗教學02中小學實驗教學亟待改進什么03重新認識實驗教學04關注從探究到實踐05提升教師實驗教學能力為什么要加強和改進中小學實驗教學01PART堅持立德樹人，著力培養(yǎng)擔當民族復興大任的時代新人1中共中央國務院關于深化教育教學改革全面提高義務教育質(zhì)量的意見2堅持“五育”并舉，全面發(fā)展素質(zhì)教育加強科學教育和實驗教學3強化課堂主陣地作用，切實提高課堂教學質(zhì)量堅持教學相長，注重啟發(fā)式、互動式、探究式教學4按照“四有好老師”標準，建設高素質(zhì)專業(yè)化教師隊伍5深化關鍵領域改革，為提高教育質(zhì)量創(chuàng)造條件6加強組織領導，開創(chuàng)新時代義務教育改革發(fā)展新局面不斷提高教師育德、課堂教學、作業(yè)與考試命題設計、實驗操作和家庭教育指導等能力完善義務教育裝備基本標準，有條件的地方可建設創(chuàng)新實驗室、綜合實驗室習近平總書記多次強調(diào)“創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力”1232015年3月5日，習近平來到他所在的十二屆全國人大三次會議上海代表團參加審議。他強調(diào)，創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。2020年9月11日，習近平總書記在科學家座談會上重要講話，強調(diào)創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。2020年11月30日，中央政治局就加強我國知識產(chǎn)權(quán)保護工作舉行第二十五次集體學習，習近平總書記指出，創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，保護知識產(chǎn)權(quán)就是保護創(chuàng)新。02PART中小學實驗教學亟待改進什么Image#1學校層面教師層面學生層面梳理問題，明確改進方向?qū)嶒為_出率低，個別學校不開或少開實驗課實驗室數(shù)量嚴重不足，實驗室建設標準不高，使用效益不明顯實驗室被占用實驗儀器、設備、設施配置不均衡，不能適應實驗教學的要求實驗教學投入保障和評價機制不完善實驗教學的理念和方法陳舊，實驗教學能力亟待提升對探究性實驗、創(chuàng)新性實驗、綜合性實驗重視不夠，質(zhì)量不高動手實踐能力、創(chuàng)新能力不足，解決實際問題的能力不強，批判性思維缺乏關于加強和改進中小學實驗教學的意見對實驗教學的定位：實驗教學是國家課程方案和課程標準規(guī)定的重要教學內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。厘清定位，明確改進價值關于加強和改進中小學實驗教學的意見改進工作的總體要求努力構(gòu)建與德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系相適應、與課程標準要求相統(tǒng)一的實驗教學體系夯實基礎，開齊開足開好國家課程標準規(guī)定實驗，切實扭轉(zhuǎn)忽視實驗教學的傾向拓展創(chuàng)新，不斷將科技前沿知識和最新技術成果融入實驗教學，豐富內(nèi)容，改進方式注重實效，強化學生實踐操作、情境體驗、探索求知、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造，著力提升學生的觀察能力、動手實踐能力、創(chuàng)造性思維能力和團隊合作能力，培育學生的興趣愛好、創(chuàng)新精神、科學素養(yǎng)和意志品質(zhì)確定目標，明確改進要求改進工作的主要舉措關于加強和改進中小學實驗教學的意見完善實驗教學體系創(chuàng)新實驗教學方式規(guī)范實驗教學實施提高教師實驗教學能力保障實驗教學條件健全實驗教學評價機制加強實驗教學研究與探索強化實驗教學安全管理03PART重新認識實驗教學從文件看實驗教學實驗教學既是重要的教學模式、教學方法、教學手段和教學環(huán)節(jié)，也是學科教學的重要內(nèi)容，是建構(gòu)各學科理論體系的基礎，是深入實施課程標準、開展學科教學的重要途徑實驗教學的過程是學生探索求知、體驗創(chuàng)新創(chuàng)造的過程，有助于開發(fā)學生的創(chuàng)新潛質(zhì)，啟迪學生的實踐智慧和創(chuàng)新思維，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才奠定基礎04030201創(chuàng)新實驗教學方式的要求各地各校要豐富實驗教學實施形式，綜合運用觀察、觀測、模擬、體驗、設計、編程、制作、加工、飼養(yǎng)、種植、參觀、調(diào)查等多種方式對于因受時空限制而在現(xiàn)實世界中無法觀察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過程，以及有危險性、破壞性和對環(huán)境有危害的實驗，可用增強現(xiàn)實、虛擬現(xiàn)實等技術手段呈現(xiàn)在實驗教學中要遵循學科特點，積極推動學生開展研究型、任務型、項目化、問題式、合作式學習鼓勵學校向?qū)W生開放實驗室,方便學生利用課余時間，以獨立或小組合作方式開展實驗探究從促進學生深度學習看實驗教學學生的學習，不是被動地去容納外在知識的灌輸，也不是從實踐開始的盲目試誤，而是通過主動的、有目的的活動，感受、理解、掌握人類已有認識過程和認識成果。它需要學生全身心地投入，真正成為教學活動的主體活動與體驗，是指向深度學習的教學的根本特征。這一特征強調(diào)學生作為主體的主動活動，讓學習真正發(fā)生；從學生學習的角度來判定教學是否發(fā)生了“活動”是指以學生為主體的主動活動，而非簡單的肢體活動，“體驗”是指學生作為個體全部身心投入活動時的內(nèi)在體驗，既包含學生對所學學科內(nèi)容的感知和理解，也包含學生對學習過程的情感反應思考實驗教學如何把握“活動與體驗”的特征？實驗教學如何促進學生深度學習？實驗教學如何促進學生的主體性？實驗教學如何促進學生思維發(fā)展？01030204開放性學習環(huán)境是深度學習過程中的支持性要素，具備一定的彈性和開放性，對深度學習起到支撐作用豐富的學習資源（實物的、數(shù)字化的）靈活的學習時空，課內(nèi)課外、線上線下融合的學習環(huán)境學習方式多樣，學習交互深入，支持小組合作的協(xié)作學習開放性學習環(huán)境包含人文環(huán)境、物理環(huán)境、虛擬環(huán)境思考實驗教學如何設計“挑戰(zhàn)性任務”？實驗室建設如何優(yōu)化“開放性學習環(huán)境”？實驗教學如何實現(xiàn)“從實驗到實踐”？實驗教學如何支持學生學習方式轉(zhuǎn)變？實驗教學的功能驗證書本理論知識發(fā)現(xiàn)探究新知識建構(gòu)學科概念、形成學科思想提升學生科學探究技能和方法提升學生科學思維為學生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力和實踐能力的培育做貢獻實驗教學是直指學科核心素養(yǎng)落實的關鍵路徑04PART關注從探究到實踐實踐與探究探究(enquiry)占有著重要地位并被置于課程的中心。探究作為實踐的原始觸點，最終也指向?qū)嵺`。實踐所指向的是現(xiàn)實的、具體的實際事物，強調(diào)回歸現(xiàn)實的存在。幫助學生獲得解決生活問題的能力，使其在生活中能夠做出恰當?shù)木駬瘢瑥亩x擇更為滿意的生活。施瓦布：實踐課程的本質(zhì)屬性，真實性、探究性、情境性、過程性AB探究實踐作為探究的科學作為實踐的科學科學探究，通過研究來回答具體問題

科學實踐，通過設計來解決具體問題實景學習探究是實踐的重要形式實踐更加強調(diào)“做和學”不可分離

面向全體學生提高生物科學素養(yǎng)倡導探究性學習

核心素養(yǎng)為宗旨內(nèi)容聚焦大概念教學過程重實踐學業(yè)評價促發(fā)展

課程理念

核心素養(yǎng)為宗旨（目標）學習主題為框架（結(jié)構(gòu)）內(nèi)容聚焦大概念（內(nèi)容）教學過程重實踐（教學）學業(yè)評價促發(fā)展（評價）

2001版、2011版義教生物學2017版高中生物學修訂中的義教生物學

生命觀念科學思維科學探究社會責任

生命觀念科學思維探究實踐態(tài)度責任

學科核心素養(yǎng)/課程核心素養(yǎng)本課程高度關注學生學習過程中的實踐經(jīng)歷，強調(diào)學生學習的過程是主動參與的過程，讓學生積極參與動手和動腦的活動，通過探究性學習活動或完成工程學任務，加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法，探討或解決現(xiàn)實生活中的某些問題。生物學科課程理念“教學過程重實踐”——普通高中生物學課程標準（2017年版）教學過程重實踐義務教育生物學課程高度關注學生學習過程中的實踐經(jīng)歷，強調(diào)學生學習的過程是主動參與的過程，選擇恰當?shù)默F(xiàn)實情境，設計學習任務和學習活動，讓學生積極參與動手和動腦的活動，通過實驗、探究類學習活動或完成跨學科實踐活動，加深對生物學概念的理解，提升應用知識的能力，激發(fā)探究生命奧秘的興趣，進而能用科學的觀點、知識、思路和方法，探討或解決現(xiàn)實生活中的某些問題，從而引領教與學方式的變革。生物學科課程理念“教學過程重實踐”“實踐”要求在科學教育中培養(yǎng)學生以下八個方面能力：提出問題和明確需解決的難題；建立和使用模型；設計和實施調(diào)查研究；分析和解釋數(shù)據(jù)；利用數(shù)學和計算思維；建構(gòu)解釋和設計解決方案；基于證據(jù)的論證；獲取、評估和交流信息。?“發(fā)展科學探究能力”2011版義務教育課標0506科學本質(zhì)的演進科學作為知識科學作為探究科學作為實踐05PART教師實驗教學能力提升是關鍵提高教師實驗教學能力的要求各地要對現(xiàn)有相關學科教師實驗教學能力進行分析研判，有針對性地制定培訓方案，納入教師培訓體系，列入“國培計劃”“省培計劃”，確保到2022年前完成教師實驗教學能力全員輪訓實驗室管理員應具備相應的專業(yè)技能，一并納入教師培訓體系中，強化崗前培訓加大對中西部貧困地區(qū)中小學教師實驗教學能力培訓的支持力度鼓勵地方教育行政部門與高等學校、科研機構(gòu)協(xié)同在有條件的中小學建立教師實驗教學培訓基地，強化專業(yè)學習與跟崗實踐相結(jié)合師范院校要按照國家課程標準要求，把實驗教學能力列入師范類相應專業(yè)基本培養(yǎng)目標各地要將實驗教學能力納入相關學科教師資格考試和教師招聘必備素質(zhì)考查01020304把好相關學科教師的“入口關”，實驗室管理員也應具備相應的專業(yè)技能加強相關學科教師實驗教學能力的評價和考核暢通實驗教學教師和實驗室管理人員的職稱評聘通道強化教師實驗教學能力培訓，為相關學科教師專業(yè)發(fā)展提供支撐實驗安全能力實驗操作技能、實驗動手能力、實驗數(shù)據(jù)分析能力、實驗結(jié)果評價能力實驗規(guī)劃能力、實驗組織能力、實驗準備能力、實驗指導能力、實驗總結(jié)能力設計開發(fā)新實驗的能力實驗教學能力的內(nèi)涵實驗教學能力要求教師：探究、實驗、實踐要與學生概念建構(gòu)相對接過程結(jié)果并重實驗教學能力要求教師：優(yōu)化實驗教學組織、鼓勵實驗創(chuàng)新有序、高效、合作、自主、創(chuàng)新實驗教學能力要求教師：對生物學有著極強的好奇心和興趣這些才會對學生產(chǎn)生深遠的影響實驗教學能力的核心是培育學科思維，教學生像科學家一樣做實驗根據(jù)馬冠中老師“像科學家一樣思考”公眾號推文“教學生像生物學家一樣實驗-酶有什么用？”（2020-07-22）改編實驗素材過氧化氫溶液、90度水浴、FeCl3溶液、肝臟研磨液內(nèi)容如何設計實驗教學方案，指向培養(yǎng)學生向科學家一樣思考？內(nèi)容酶與細胞代謝，酶能夠促進過氧化氫的分解教學方案1：帶學生實施實驗方案目的要求：了解過氧化氫酶的作用材料用具：過氧化氫溶液、肝臟研磨液，F(xiàn)eCl3溶液，量筒，試管，酒精燈方法步驟步驟1…步驟2…照方抓藥按步驟做照著這個方案做，能得到什么結(jié)果？學生能學會什么？實驗操作！學生能理解為什么嗎？學生必須理解實驗方案！教學方案2：引導學生理解實驗方案學生能理解實驗方案嗎？能！實驗方案完美嗎？待評估。4支試管1號過氧化氫溶液2號過氧化氫溶液+90度水浴3號過氧化氫溶液+FeCl3溶液4號過氧化氫溶液+肝臟研磨液引導討論設計這個實驗是為了什么？為什么是這4組？1、2對比，3、4對比，分別是在檢驗哪些假設？如何判斷哪個反應速率更高？4號是在模擬細胞內(nèi)什么生命活動？教學方案3：引導學生評價實驗方案學生能評估實驗方案嗎？能！學生會自己設計實驗方案嗎？4支試管1號過氧化氫溶液2號過氧化氫溶液+90度水浴3號過氧化氫溶液+FeCl3溶液4號過氧化氫溶液+肝臟研磨液引導討論實驗會得出什么結(jié)論？結(jié)論可靠嗎？每組只有一只試管，可靠嗎？實驗中變量是什么？如何控制無關因素？如何判斷哪個速率最高？試管與細胞內(nèi)環(huán)境一樣嗎？教學方案4：教學生設計實驗方案假設：酶能提高反應速率方案：怎樣檢驗這個假設？引導討論：加熱過氧化氫溶液，看到什么結(jié)果，可以得出什么結(jié)論？過氧化氫溶液中滴加FeCl3溶液，看到什么結(jié)果，可以得出什么結(jié)論？過氧化氫溶液中滴加肝臟研磨液，看到什么結(jié)果，可以得出結(jié)論？結(jié)論可靠嗎？怎么改進？如何比較加熱、FeCl3溶液、肝臟研磨液對促進過氧化氫分解的作用？教法1：做了實驗有了結(jié)論