民族地区高中生物探究性实验教学现状和教学策略研究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“探究性实验的教学策略”。
民族地区高中利用当地资源开展生物学
探究性实验教学的研究
王小娇
专
业：学科教学生物 指导教师：龚大洁（教授）民族地区高中利用当地资源开展生物学探究实验教学的研究
—以舟曲一中为例
一、选题依据
为适应时代发展的需要、满足现代化社会对高科学素养创新人才的求，20世纪末，我国启动了第八次基础教育课程改革。在此课程改革中，生物学课程在课程理念、课程目的、课程框架和内容要求等方面都有了很大的改变。在重新定位了中学生物学课程的价值后，课程改革的焦点聚集在“面向全体学生”和“倡导探究性学习”[1]。生物是一门以实验为基础的学科，实验教学贯穿整个生物教学过程。实验是进行科学探究活动的重要途径之一，以科学探究为目的的实验被称为探究性实验。探究性实验的环节与科学探究相似：提出问题→进行假设→设计实验→进行实验→分析数据，得出结论→表达交流。进行探究性实验教学不仅能让学生学习实验原理、实验方法和结论，更重要的是能培养学生发现问题的能力、思考能力、创新精神、实践能力、收集和分析数据的能力以及合作交流能力。探究性实验教学注重学生学习的主动性，有利于培养学生主动学习的习惯。因此，积极开展科学探究活动，实施探究性实验教学有助于实现课程改革的目标，是当前教学的重要方式和任务之一。探究性实验教学的重要性也可由新课改前后实验教学的地位变化看出，新课改之后，实验教学的地位从辅助角色转变为生物教学的中心。课改以前，生物教学注重生物理论知识的传授，实验主要起到验证强化生物学知识的作用；新课改之后，实验教学逐渐成为生物教学的重心，期望学生通过实验探究活动来发现科学知识。可见，新课程改革要求学校实施探究性实验教学。
生物科学不仅是众多理论知识构成的体系，也是一个不断探究的过程。2001年制定的《生物课程标准（实验稿）》提出生物教学的课程理念是要提高学生生物科学素养倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动学习。生物课程标准在能力目标部分开宗明义提出要发展学生的科学探究能力，在科学探究中发展合作、实践能力。生物课程标准将科学探究作为一种重要的学习方式，十分重视、强调学生进行自主、开放的探究学习。开展探究实验是探究性学习中的重要环节[2]。探究性实验是培养和提高学生科学素养、发展科学探究能力的方法和有效途径之一。进行探究性实验应以改进、设计实验为切入点，科学探究的过程往往是不断完善实验设计和不断克服困难的过程[3]。新的人教版的生物教科书中实验部分与旧版教材相比具有以下三个不同点：第一是实验数量多，基本上每章都有相关实验。第二是实验类型多，教材中的实验类型有探究实验、演示实验、模拟制作等；其中，探究实验比例上升。第三是实验和知识是紧密相连的。与旧教材中实验放在教材的最后不同的是新教材中实验分散在各章节中，实验和知识内容联系紧密。新课标的实施和新教材的使用突出探究性实验的地位，实施探究性实验教学是中学生物教育中最有效地使学生获得知识、实验技能和创新能力的重要手段。因此，探究性实验教学是当今生物教学中必需的教学方式。
舟曲县受泥石流的影响，一方面新课改实行的前两年舟曲一中的学生一直在外借读，从2014年春季学期才开始新课程教学方式，大多数教师对课本上的探究性实验都采用传统的讲授方法，教师的探究性实验教学水平很薄弱；另一方面新舟中学的建立使学校的生源受到影响，近两年录取的学生基础很差。而课改的趋势和课标上对探究性实验的要求在逐步提高，也越来越注重学生的能力。因此，探索出适合该地区探究性实验教学方式是必需的，也是迫切的。
然而面对实验室配备严重不足，实验仪器陈旧落后等情况，我们可以充分利用当地的资源有效地开展探究性实验教学。舟曲县自然地理复杂，生态环境和气候特殊，为多种生物的繁衍提供了良好的条件；舟曲一中网络资源方便快捷。我们可以利用这些资源有效地开展探究性实验。
二、研究的目的、意义
（一）研究目的本研究的目的有以下几个方面：
1.通过此课题的研究，找出当地适合生物探究性实验教学的资源，提高探究性实验教学的开出率。
2.调查教师实施探究实验时遇到的问题，提出可行的解决对策，提高教师的探究实验教学水平。
3.高效的开展生物探究性实验教学，提升学生的探究水平。
（二）研究意义
本课题的研究意义有以下几个：
1.有利于课程教材改革的顺利实施。许多学者认为新教材改革中高中生物教材的变化是最大的，其变化主要集中在实验的类型和数量的增加，新教材中探究性实验增多了，因而，探究性实验教学的质量对整个课程教材改革起着关键作用。
2.改善学生学习方式，提高合作能力。探究性教学以学生为主体，倡导学生的自主探究，进行探究性实验教学能使学生由依赖教师向自主学习转变，让学生学会学习。在探究性实验过程中学生一定会发现很多问题，产生很多疑惑，这些问题需要通过交流合作去解决，进而能增强学生的合作意识。
3.舟曲县一中属于名族地区的高中，其探究性实验教学的实施有一定的代表性，通过本课题的研究，能为其他民族地区的高中学校开展探究性实验教学提供参考依据。
三、国内外研究进展
（一）国外研究概况
国外学者对课程资源的研究，首先关注的是课程目标、课程内容、和来源的问题，并且主要是将课程资源作为课程的有机组成而融合在课程各个部分中加以研究。例如，泰勒1949 年在《课程与教学的基本原理》编写的书中提到：“要最大限度地利用学校的[4]资源；加强校外课程研究；帮助学生与学校以外的环境打交道”。托斯顿.胡森(Torsten
Husen)和纳维尔.博斯特尔斯维特(T.Neville Postlethwaite)主编的《国际教育百科全书》，从教学目标、教学活动、教学活动组织、课程评价等四个角度来描述课程资源，即“寻求目标、选用教学活动、组织教学及在制订评估方案过程中的多种可以利用的资源”[5]。国外学者在以往的研究中更多的是把教师与学生当作课程资源，而忽略了其他因素。随着研究的进一步深入，课程资源的内容也不断地丰富，越来越多的有形的、无形的条件和因素成为了课程资源的组成部分，地方课程资源就是其中之一。美国的《丰富教学模式》提到，当真正的、现实的问题与学习内容和过程相结合时，学习便更有意义、更有趣[6]。美国还编写了相应社区或地区的“资源目录” [7]。据相关研究表明:美国教师利用最多的校外教育资源为: 学校周边环境、池塘、农田、河流、森林、国家公园、自然路径等[8]。日本的课程改革在课程体系中设置“综合学习时间”，目的是想充分利用地方课程资源，开展特色教育活动，并且详细列举了各种资源以及这些资源的利用途径及形式[9]。荷兰的中等教育课程改革追求“真实的教育学”，即“在纯粹的正式的工作环境中建构知识，要求学生掌握的知识更多地与日常生活相联系并有意义地镶嵌在社会生活中；其实现是建立在丰富的地方课程资源上的[10]。澳大利亚将旅游地、公园、保护区都当成学生进行环境教育的课程资源。，这些活动基地根据学生不同的年龄、地域,组织各种各样的课外活动，建立不同的学生兴趣小组，例如，河流守望小组、废旧回收小组等，让学生直接参与环境管理过程，促使学生养成良好的生活习惯[11]。俄罗斯的博物馆对中小学是开绿灯的，充分有效地利用各种社会资源，学校甚至可以将课堂教学挪到博物馆中进行，同时会利用歌剧院、少年宫、名人故居、图书馆、电影院、科技馆等开展教学[12]。从上述情况来看，国外对于地方课程资源的利用各有侧重点：有些侧重于挖掘学生的学习潜能，促进学生个性发展；有些侧重于学生综合实践能力的提高；有些侧重于学生适应未来工作能力的提高。
（二）国内研究进展
生物学是一门从近代由从西方传入我国的自然学科，我国的生物学实验教学发展到今天已经有一百年的历史。目前，生物学实验越来越受重视，高考试题中出现的实验题目所占分数由 1981 年的 7%达到 8%，以实验为背景的试题分数也超过了总分的 30%[13]。这几年，这个比例在逐年上升。
近几年来，国内的生物学探究实验教育教学的研究主要体现在以下几个方面： 1．对于生物学探究实验的教育教学现状的调查。这类调查主要是从相应的调查学校的专业生物教师的满员与缺失,专职的生物实验员的相应聘用情况,生物实验室的相关建设,比如：生物实验设备的相应配备状况,生物实验经费的支出以及学校生物园的开设等情况来进行调查与分析。就相关问题，提出一些可进行实施的改革方案与措施[14]。
2．对于生物学探究实验教学方法和教学模式的研究。因为不同的时间,不同的区域,不同的学科，对于学生的学习状况都有很大的差异性，而且不同的老师也会有不同的教育教学方法，所以许多教师都对于具体问题具体提出了很多学习和可以用来借鉴的教学方法，甚至提出了不少新颖的实验教学模式。例如，利用几种形式的实验来提高学生的实验能力，包括模拟实验、分段实验、独立实验和开展课外活动等来提高学生的实验能力，教师则要求进行充分的教学设计，科学的组织教学以及有效的实施教学引导[15][16]。
3．相关理论对生物学探究实验教育教学指导的研究。如行为主义理论，认知主义理论,建构主义理论，人本主义理论对实验教学的指导。建构主义理论给生物实验教学提供了很多的启示，树立了“以学生为中心”的教学观念，采用了多种措施来实现学生的自主学习；创设了良好的学习情境,实施了开放性的、探索性的实验教学;突出了合作学习的设计，实施了分组合作的实验，完善了实验的考核方法,建立了多重评价体系等等[17]。
4．对生物学探究实验教学中教师的角色和行为的研究。这种类型的研究是近几年才有的，新课程改革倡导“自主、合作、探究”性的学习。教师在生物实验教育教学中，应该扮演什么样的角色，以及应该如何引导学生，从而进行探究性的实验。这是一些研究者所研究的方向。并且教师的主观能动性是缩短行为与观念差距的主导因素，任何外部条件对教师的影响，都取决于教师自我专业的发展意识，教师自身对专业发展的追求；教师教学行为的转变是实现新课程培养目标的关键；科学的教学理念是支撑教育改革的灵魂：专业研究者与一线教师的联手是促进教师与新课程共同成长的支点；以校为本的教学研究制度是教师专业发展的平台[18]。
5．对于生物学探究实验教育教学评价的研究。生物实验教育教学评价是对照以实验教学为目标的评价标准，利用科学的方法和手段，对实验教育教学活动中学生的发展变化以及构成变化的各种因素进行价值判断，为教育教学决策提供依据,以促进学生综合整体发展的过程[19]。实验教育教学评价是实验教学中的重要反馈性手段，支配教师采用何种教学模式，制约着学生的实验动机、实验态度和实验策略，科学合理的实验评价能提高学校、教师和学生对实验课的重视程度。实验教学评价理念的更新，评价内容的发展,必将带来实验教学模式的改变,推动实验教学的改革[20][ 21]。
6．对于生物实验教学案例,以及相关实验的改进。成功的实验教育教学案例在很多方面都有所借鉴，尤其是在探究性的中学实验教学过程中，如何进行中学实验教学设计，如何进行科学性的引导实验达到一个怎么样的目的，才算是成功的案例；在实验教育教学过程中，如何改进课本上的实验步骤和材料，从实验过程和实验结果来看,能够更有效率的达到预期效果[22][23]。
目前对生物探究性实验课程资源的研究非常少，对于生物探究性实验的研究也只是通过对实验进行优化和改进，如根据学校所在地的物产特点选择实验材料、优化实验过程、改进实验方法等方面。在优化改进实验方面研究比较多的是罗益群。罗益群从优化实验材料、实验设备试剂替换和共享、优化实验方法、整合媒体资源、社区资源开发利用和自制模型、教具等六个方面介绍了中学生物学实验教学资源开发利用的体会①。罗益群对中学生物实验教学中课程资源的优化研究，发现优化实验资源有利于促进生物实验的开设，利于改善实验室的建设，可促进生物探究性实验的进行，可提高教师专业素养，目的是使教材中所列实验能联系学生、接近社会和贴近生活，促进实验成功率，希望实验现象更明显，操作更便捷②。陈永群认为现行人教版高中生物教材中的实验有利学生能力的形成与提升，并使学生养成严谨的科学态度。但是实际操作中也发现这套教科书中的个别实验设计还存在一些不足之处，经过摸索，陈永群本人试着对必修中的几个实验做了改进和拓展，主要体现在对实验器材、实验方法、实验材料等方面的改进③。有关利用当地资源开展高中生物学探究性实验教学的研究还没有见报道。因此，在舟曲一中进行利用当地资源开展探究性实验教学是很有必要的。
四、本课题的研究途径与方法
（一）研究对象
舟曲县一中高二四个理科平行班学生和舟曲一中全部10名生物教师
①②罗益群.中学生物学实验教学课程资源的开发利用[J].生物学教学.2010(09):36 罗益群.开发课程资源 优化生物实验-----以武冈市第一中学为例[J].当代教育论坛.2011(1):111 ③ 陈永群.高中生物新教材实验改进与创新[J].中小学教学研究.2007(11):9
（二）总体思路
首先，对舟曲一中生物探究性实验实施情况及实验室物力资源（主要包括实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况）和人力资源（高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质）进行调查。其次，调查学生的探究实验水平。再次，调查当地的生物资源并利用当地资源改进探究性实验教学。最后调查改进以后的实验教学效果并提出可行的对策。
（三）研究方法
1．文献分析法：阅读与本课题相关的文献，归纳出当前国内外研究的现状，总结近年来与本课题相关的研究成果和存在的问题，提出自己的研究课题；从文献中寻找一些研究方法，制定研究方案。
2.访谈法：以高中生物课程标准中实验教学的要求为依据,编写问卷，调査内容涉及以下几个方面：
（1）高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质。
（2）实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况。（3）当地可利用的生物资源。
通过以上调查分析探究性实验教学存在的问题，利用当地生物资源改进实验教学。3.测验调査法：编制《高中生生物探究性实验能力测试题》。经多次预测后,选取理科班的学生进行测验,调査学生在生物试题中探究性实验能力的表现情况,分析学生探究性实验能力的不足,为学生探究性实验能力培养提供依据。
4.问卷调查法：编制《探究性实验教学效果问卷》调查改进后的的教学效果。5.数理统计分析法：用SPSS等相关分析软件，对问卷和测验数据进行分析。
五、论文写作进度安排
（一）准备阶段(2014.6—2014.9)查阅相关文献、书籍，确定研究课题，撰写开题报告。
（二）实施阶段(2014.10—2014.3)对生物学探究性实验教学进行调查，提出相应措施进行教学。测验教学成果，进行数据分析。
（三）撰写论文阶段(2015.3—2015.9)整理资料，完成论文初稿
（四）修改论文(2015.10—2016.2)修改论文中出现的问题
（五）论文盲审、答辩（2016.3—2016.7）
六、论文框架
1．前言 1.1．研究背景 1.2．国内外研究现状
1.3．当前舟曲县一中生物实验教学实施情况调查分析 1.3.1．实验室物力资源的调查分析 1.3.2．学校生物人力资源的调查分析 1.3.2．生物探究性实验教学存在的问题
1.4．利用当地资源进行生物学探究性实验教学的实践探索 1.5．研究的目的意义 1.6．研究方法和步骤 2．探究性实验教学相关理论 2.1．概念的界定 2.2．理论依据 3.研究方法和步骤 3.1．研究方法 3.2．研究步骤 4．结果分析
4.1．学生探究能力的结果分析 4.2．教师探究实验教学情况结果分析 4.3．改进探究性实验教学后的教学效果分析 5．结论和建议 5.1．结论 5.2．建议
七、参考文献 [1] 刘恩山，中学生物教学论[M]．北京：高等教育出版社，2009,2
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