《初中生物探究性實驗的教學(xué)策略研究》課題研究報告

《初中生物探究性實驗的教學(xué)策略研究》課題研究報告

本課題從2014年12月份開始申報，經(jīng)過市教研室的審查鑒定，于2015年1月正式立項。按照微型課題的要求，我刻苦努力，結(jié)合實際教學(xué)，本著勇于創(chuàng)新，大膽探索的精神，經(jīng)過半年多的努力，取得了令人欣慰的成績。一、課題提出的背景及目的意義1、課題提出的背景實驗課教學(xué)是生物教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識的基本途徑。在新課程標(biāo)準(zhǔn)深入實施的今天，生物實驗教學(xué)雖然有理論知識、操作技能等的要求，但是在思維模式、操作方式上還主要采用的是“明確目的—實驗操作—驗證結(jié)論”的教學(xué)模式。雖然課本中也有了不少探究性實驗，可是基于初中生的知識和能力及傳統(tǒng)教學(xué)的影響，學(xué)生在進(jìn)行探究活動時大多數(shù)是根據(jù)書上的提示和教師的指導(dǎo)采用“依葫蘆畫瓢”的方式來進(jìn)行操作。本人在這幾年的中考實驗考試監(jiān)考中發(fā)現(xiàn)，生物實驗教學(xué)實際狀況是：學(xué)生動手能力不強(qiáng)、創(chuàng)新意識缺乏，對實驗設(shè)計、方法、步驟是知其然、不知其所以然。更耐人尋味的是，一些重點(diǎn)中學(xué)的學(xué)生對實驗結(jié)果對答如流，實驗操作卻不盡如人意，而后者的培養(yǎng)正是實驗課應(yīng)完成的主要任務(wù)。那么造成以上狀況的原因是什么呢?

作為一線教師，我已深刻感受到實驗教學(xué)中存在著嚴(yán)重問題，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)使學(xué)生的想象能力、動手能力，獨(dú)立解決問題的能力、分析思維能力等都受到約束，很大程度影響了學(xué)生的創(chuàng)造力，學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力被束縛著，這不應(yīng)是我們教育的目的。應(yīng)當(dāng)說影響實驗教學(xué)質(zhì)量的因素很多。如實驗儀器設(shè)備，實驗材料等硬件設(shè)施的不足，當(dāng)然更重要的是受常規(guī)教學(xué)中對實驗的重視程度及教學(xué)模式的影響，實驗教學(xué)的普遍實施受時間因素、學(xué)生學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣因素的影響，學(xué)校在設(shè)置生物教學(xué)課時時通常較少，七、八年級每周2課時，但探究性實驗往往需要消耗更多的時間，這就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能保證實驗課的有效實施。同時學(xué)生沒有良好地學(xué)習(xí)習(xí)慣，也不具備一定的學(xué)習(xí)能力。同時受傳統(tǒng)的教學(xué)觀念及對教材的不適應(yīng)等因素的影響，教師在準(zhǔn)確地把握課程標(biāo)準(zhǔn)和合理的使用教材方面；在聯(lián)系學(xué)生的生活實際、科學(xué)技術(shù)與社會等創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景方面；在短時間內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生有效學(xué)習(xí)方面都存在著困難。

2、課題提出的目的意義生物探究性實驗的真正目的就是學(xué)生能大膽的展開自己想象的翅膀，合理的針對實際生活中的現(xiàn)象提出問題，并能自行設(shè)計實驗，來驗證自己的理論的正確與否。而教師只是學(xué)習(xí)活動的組織者和引導(dǎo)者，本課題就是要研究如何使學(xué)生的想象能力、動手能力，獨(dú)立解決問題的能力、分析思維能力等都得到有效提高，使學(xué)生的創(chuàng)造力，學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力得到全面提升，更好地實現(xiàn)素質(zhì)教育的教育本質(zhì)。二、理論依據(jù)1、《生物新課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)生物科學(xué)不僅是眾多事實和理論，也是一個不斷探究的過程?！稑?biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，突出創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。2、美國教育家薩其曼的探究教學(xué)理論薩其曼注重實踐，主張“探究方法的訓(xùn)練”模式，他認(rèn)為實施探究教學(xué)必須滿足三個條件:（1）有一個集中學(xué)生注意的焦點(diǎn)，最好是一個能引起學(xué)生驚奇的事件或現(xiàn)象。（2）學(xué)生具有探索求異的自由。（3）有一個能激勵思維活躍的環(huán)境氛圍。一般由一個驚異事件或現(xiàn)象開始教學(xué)，接著讓學(xué)生對他們所觀察到的現(xiàn)象提出“是”或“不是”之類問題，當(dāng)學(xué)生對觀察結(jié)果做出推測性解釋后，他們進(jìn)一步提出問題，檢驗自己假設(shè)。他提出了探究訓(xùn)練的四條基本原則：一是只有學(xué)生感到疑難時才會去探究；二是在探究中學(xué)會分析和改進(jìn)思維策略；三是新的思維策略對學(xué)生原有的策略有補(bǔ)充作用；四是一切知識都具有嘗試性。薩其曼的探究教學(xué)理論為初中生物探究性實驗教學(xué)提供了理論依據(jù)。3、現(xiàn)代教育學(xué)理論現(xiàn)代教育學(xué)揭示了教育必須構(gòu)建和發(fā)揮學(xué)生的主體性，必須為學(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)，這為探究性實驗學(xué)習(xí)提供了教育學(xué)的依據(jù)。為此，進(jìn)行本課題的研究對豐富和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)觀、科學(xué)的方法論和認(rèn)識論、科學(xué)的哲學(xué)觀點(diǎn)與創(chuàng)造性思維的發(fā)展等具有重要的理論意義。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組探究性實驗學(xué)習(xí)應(yīng)成為師生，生生相互交流、相互溝通、相互啟發(fā)、相互補(bǔ)充的過程，在這個過程中師生、生生分享彼此的思考、經(jīng)驗和知識，彼此平等交流情感、經(jīng)驗與觀念，豐富教學(xué)內(nèi)容，求得新的發(fā)現(xiàn)，從而達(dá)到共識、共享、共進(jìn)，實現(xiàn)教學(xué)相長和共同發(fā)展。三、課題實用性簡介我校是一所農(nóng)村中學(xué)，辦學(xué)條件落后，學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識淡薄。更加缺乏獨(dú)立創(chuàng)新的實驗?zāi)芰?，對于驗證性實驗都難以按部就班的合理操作，更別說探究性實驗。而作為一名生物教師我深感到，我們生物這門副課向來也不是多受重視，生物實驗的開設(shè)率普遍較低。這不僅僅是農(nóng)村中學(xué)，就城市的中學(xué)也一樣存在著嚴(yán)重問題。環(huán)視整個教育界，素質(zhì)教育無疑是一種成功的教育理念，因此，我要結(jié)合自己的實際，探索一條適合自己的教學(xué)道路。使研究的成果，能直接運(yùn)用于我們的教學(xué)實際。四、課題突破與創(chuàng)新點(diǎn)本課題的創(chuàng)新點(diǎn)就是能緊把教育改革的脈搏，敢于創(chuàng)新，尋求真知。在探究性實驗還處于摸索階段，在傳統(tǒng)的驗證性實驗的長期影響下，給探究性實驗尋求生存之道，探索一條適合當(dāng)?shù)氐慕逃虒W(xué)方法。五、課題研究的內(nèi)容1、課堂教學(xué)中探究性實驗（1）學(xué)生實驗技能的提高的研究。在生物教學(xué)中，體現(xiàn)出明顯問題的是學(xué)生動手操作能力差，實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性也差，這對實驗的結(jié)果是至關(guān)重要的。（2）靈活積極合理地培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實驗問題，大膽進(jìn)行假設(shè)提出問題的能力的研究。偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明是在敢于質(zhì)疑中產(chǎn)生的，伽利略對亞里斯多德的理論挑戰(zhàn)就是有力的證據(jù)，而我們的學(xué)生恰恰就少了這種可貴的勇氣。（3）培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗，包括實驗器材、實驗步驟，實驗過程中要注意的問題，對照組的合理設(shè)計等的研究。(4)培養(yǎng)學(xué)生對實驗獨(dú)立的基本操作能力、收集和處理信息材料的能力、觀察能力、對實驗結(jié)論的分析和推斷能力的研究。在實驗中，除了合理設(shè)計之外，對實驗的具體實施過程，以及對實驗數(shù)據(jù)、實驗現(xiàn)象的正確分析，才能保證實驗的最終結(jié)果準(zhǔn)確性。(5)真正理解探究性實驗的一般思維方法的研究。探究性實驗相對驗證性實驗更能體現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，從實驗教學(xué)中逐漸培養(yǎng)的思維模式是很重要的，是我們突破傳統(tǒng)教育的方法，也是素質(zhì)教育在生物教學(xué)中更加深刻地體現(xiàn)。六、研究方法：1、行動研究法教師直接對探究性實驗教學(xué)活動進(jìn)行研究。在重視理論指導(dǎo)的基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)實踐和探索，做到教研即教學(xué)，教學(xué)即教研，以教學(xué)促教研，以教研指導(dǎo)教學(xué)。邊學(xué)習(xí)，邊實踐，邊總結(jié)，形成一套有效的教與學(xué)的策略體系。這是我實驗與研究的主要方法。2、文獻(xiàn)法查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料。3、調(diào)查觀察法采用問卷、訪談、測評、等形式對實驗班和普通班學(xué)生從學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效果等方面進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，從而掌握第一手實驗材料，進(jìn)而分析實驗操作的得失。以檢查、交往等形式對實驗班和普通班學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)效果等方面進(jìn)行觀察，進(jìn)而分析實驗操作的得失。4、實驗法選擇自然實驗法，在自然狀態(tài)下，在教學(xué)情境中，在不影響正常教學(xué)秩序的條件下進(jìn)行，并能對課題研究過程的感性經(jīng)驗和認(rèn)識進(jìn)行提煉和概括，提高相應(yīng)的理性認(rèn)識，形成相關(guān)的課堂教學(xué)范例和模式。5、個案研究法選擇典型案例，深入細(xì)致的加以分析，揭示帶有普遍性的規(guī)律，對促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的典型教學(xué)模式進(jìn)行跟蹤研究和總結(jié)。6、測驗法測驗法是教育學(xué)和心理學(xué)測量的一項主要內(nèi)容和形式。七、課題研究的具體過程1、2014.10、—2014.11（理論學(xué)習(xí)階段）搜索、梳理、比較國內(nèi)外有關(guān)微課題的理論、論文，了解實施現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)有關(guān)的理論，明確方向。學(xué)習(xí)了解什么是微型課題，微型課題的要求，為課題申請打下基礎(chǔ)。2、2014.11－2014.12（準(zhǔn)備階段）自學(xué)形式，撰寫課題申請報告。3、2015.1－2015.6（實施階段）（1）二月份:學(xué)習(xí)理論，研讀教材，觀看專家講座視頻。通過文件學(xué)習(xí)，深入學(xué)習(xí)市級微型課題的要求。并通過專家及重慶市知名教師的報告內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)實驗的最先進(jìn)的值得借鑒學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。并結(jié)合實際教材，概括研究自己教學(xué)中有關(guān)探究性實驗的教學(xué)內(nèi)容，思索適合自己教學(xué)實際的教育理論。（2）三月份：發(fā)放問卷和課題宣傳資料，為課題的實施做好宣傳發(fā)動工作。開學(xué)后，結(jié)合理論聯(lián)系實際，設(shè)計了一份對七、八年級學(xué)生的問卷調(diào)查，了解學(xué)生對生物探究性實驗的實際的想法，認(rèn)知和要求情況。也為微課題的研究創(chuàng)設(shè)一個有利宣傳條件。（3）四、五月份：創(chuàng)設(shè)完善課題研究所必要的硬件環(huán)境，探索實踐，進(jìn)行課例實踐研究。這是最具成效的實踐探索階段，我結(jié)合實際教學(xué)中的生物探究性實驗，分別對學(xué)生的探究性實驗興趣的激發(fā)，思維能力的培養(yǎng)，操作能力的培養(yǎng)上下功夫，找方法。生物探究性實驗對學(xué)生的綜合能力的要求上比傳統(tǒng)的生物實驗要高的多，重在探索能力的培養(yǎng)，經(jīng)過一系列的實踐探究，最終學(xué)生的各個能力在原先的基礎(chǔ)上都有所提高，取得了一定成效，學(xué)生在綜合能力上都有所提高。（4）六月份（總結(jié)階段）：課題研究向縱深發(fā)展，撰寫課堂實錄、教學(xué)案例和論文等，發(fā)表相關(guān)的研究結(jié)果。（5）總結(jié)、整理研究材料，撰寫經(jīng)驗總結(jié)論文、完成課題結(jié)題報告。八、研究成果(1)經(jīng)過半年多的努力研究，我總結(jié)出了以下有效的實踐教學(xué)成果：1、通過驗證性實驗的嚴(yán)謹(jǐn)聯(lián)系，使學(xué)生的實驗操作技能得到提高。生物作為一門副科，實驗的普及率是較低的，我們要提高學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)，首先必須盡大量開設(shè)驗證性實驗，提高學(xué)生的實驗操作技能，通過驗證性實驗的科學(xué)訓(xùn)練，學(xué)生的動手能力得到提高，從意識上也培養(yǎng)了學(xué)生實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。2、灌輸式思維模式到到自我思維模式的形成，使學(xué)生根據(jù)實驗問題，大膽進(jìn)行假設(shè)提出問題的能力得到提高。多年來，學(xué)生都是被動地接受某種科學(xué)觀點(diǎn)，教師也不會給學(xué)生機(jī)會來判斷此種觀點(diǎn)的正確性，長此以往，學(xué)生從不對自己所學(xué)知識產(chǎn)生過質(zhì)疑。偉大的發(fā)現(xiàn)都是敢于提出問題，并能對自己提出的問題進(jìn)行大膽地猜想。通過給予學(xué)生更多機(jī)會，鼓勵學(xué)生，給予一些生物現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生了對自己產(chǎn)生自信，不在盲從，使學(xué)生的發(fā)散思維能力明顯加強(qiáng)。3、通過探究性實驗的有效開設(shè)，使學(xué)生熟悉并理解了探究性實驗的一般思維模式。提出問題——做出假設(shè)——制定計劃——實施實驗——觀察記錄——得出結(jié)論，是探究性實驗的一般流程。七年級學(xué)生通過實驗熟悉這個流程步驟，而八年級更深地理解了這個流程的科學(xué)內(nèi)涵。4、學(xué)生自行設(shè)計實驗?zāi)芰Α⒕C合分析問題能力增強(qiáng)。通過課本中那些實際可操作的探究性實驗的學(xué)習(xí)，加之教師的合理評價，使學(xué)生的實驗設(shè)計能力增強(qiáng)。同時，通過實驗現(xiàn)象的觀察，分析使得學(xué)生分析問題能力得到提高，增強(qiáng)了學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。(2)教育教學(xué)理論成果1、完成了兩篇有關(guān)《初中生物探究性實驗的教學(xué)策略研究》調(diào)查分析報告。2、撰寫了《探究皮膚是一道保護(hù)屏障》和《探究魚類具有那些適應(yīng)水中生活的特征》等課后隨筆、以及研究案例等。3、撰寫了經(jīng)驗論文《淺談初中生物探究性實驗的教學(xué)策略》九、工作反思

經(jīng)過半年多時間的研究和實驗，除了取得上面的成果，讓我更深刻感受的還有：因為師資力量的限制，本次課題研究承擔(dān)者是我一人，當(dāng)然有很多不足之處，而實際研究中，如果能有同行的某些意見的參與，思想火花地碰撞，效果應(yīng)該會更好，所以，我渴望能建立一個生