盱眙县“十二五”教育科研课题

“高中生物新高考要求下学生实验探究能力的培养研究”课题组

 

“高中生物新高考要求下学生实验探究能力的培养研究”课题是我校独立申报并经县教科室批准的“十二五”教育科研课题。课题于2012年10月进行了开题论证，研究周期为2012年3月——2014年7月。现已完成预定研究任务，特作结题报告如下：

一、课题研究背景及意义

科技的进步，时代的发展都赋予生物教育新的内涵，倡导探究性学习是新课标教育的基本理念之一。《课程标准》倡导探究性学习，不仅仅是学习方式的变革，而且通过学习方式的改变促进每一个学生的全面发展，为每一个学生的充分发展创造空间。如果不通过探究性实验，课程标准中的很多态度、情感和价值观的目标难以实现。高中生物课程标准“倡导探究性学习”就是让学生以类似于科学家科学探究活动的方式学习生物学，以期学习方式的彻底改变，成为主动参与的学习者。

江苏省从2008年实行高考自主命题以来，生物试题一直注重对学生实验探究能力的考察，每年高考中与实验直接有关的知识考察要占到25—30分，这还不算与此相关能力的考察，这就对学生的实验探究能力提出了更高的要求。传统教学中的简单化的教学方法，根本无法满足新高考的要求。

在以上的问题出现之后，很多学校都通过加强学生实验、实践活动等方法来提高学生的实验探究能力，但是由于实验条件、课时安排以及高中生物内容相对较多等原因，让实验课的开展变的具有一定困难，特别像淮安市新马高级中学这样地处苏北的中学，实验的开展更加困难。在这样的情况下，我们在思考如何通过对高考实验的深入研究，利用现有的条件，极具针对性的开展实验、实践活动、社区活动等，让学生通过动手实验、制作模型等让活动与高考对接，实现对学生实验探究能力的培养的同时，提高学生的高考成绩。

二、理论基础及依据

《普通高中生物课程标准》中指出：“通过以生物实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学生学习生物的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变，培养学生的创新精神和实践能力。”

在BSCS教材中，探究被认为是主动学习的核心，探究教学的原则是“让学生自己得出概念，而不是把概念灌输给学生。”其特征为学生对自然事物与现象主动地去研究，经过探求自然的过程获得科学上的知识，为了研究自然而培养所需要的探求能力。

三、核心概念界定

实验探究。实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动，它是科学探究在生物实验教学中的具体化。在这个意义上来说，它不包括传统教学中的验证性实验过程，它要求学生是在一定的问题情境中，从分析问题、提出假设、设计实验、实验验证、分析现象、得出结论，这样一个完整的探究过程。

实验探究能力。实验探究能力是指在教师的启发引导下，学生运用已有的知识和技能，以新知识的探索者和发现者的姿态，通过查阅资料、猜想假设、实验探究、推理论证等一系列探究活动，发现问题、探索问题、解决问题，从而获取知识、发展能力、提升素养的一种学习能力。

四、国内外关于同类课题的研究综述

(一)本课题国外研究现状

学生实验探究能力的培养源于探究式教学的提出，并在此基础上增加了对学生探究能力的要求，同时进一步加强了人们对于社会生产中探究能力对生产生活的促进作用的深刻认识，而最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是杜威。在此之前，大多数教育者认为科学教育的方法主要是通过直接教学让学生学习大量的科学知识、概念和原理。1909年杜威在美国科学进步联合会的发言中第一次对这种方法提出批评。杜威认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。在《美国国家科学教育标准》中对探究有这样一段描述：“科学探究指的是科学家们用于研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也是指学生们用以获取知识领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动”。由此说明科学探究已经成为世界理科课程改革的基本走向。在国际科学教育改革中，科学探究的地位也日益突出，甚至有人称科学探究是科学教育中最有效的学习方法。而培养学生的探究能力的研究也在逐步深入。

（二）本课题国内研究现状

由于倡导探究性学习是新课标教育的基本理念之一，很多老师对探究性实验教学理论基础、实施方法和评价方法进行了深入的研究，并且成果显著。如北京丰台郭莹老师在《新课标下高中生物探究性实验教学初探》介绍了探究性实验在生物教学的意义：1.激发学生的学习兴趣；2.提供学生认知的学习情境；3.帮助学生掌握科学研究的基本过程；4.培养学生的初步研究能力和创新能力。并建议在教学中把书上的验证性实验改为探究性实验来培养学生的能力和对生物知识学习的热情。2009年12月《中国校外教育》周桂洪老师在《浅谈高中生物探究性实验教学》简单的介绍了高中生物探究性实验教学的方法和高中生物探究性实验课的教学环节。2007年第5期《中学生物学》浙江省温州潘建勋老师在《试论生物探究性实验与课堂教学的整合》认为生物学知识学习课和实验课有机整合在一起，才能使课堂教学效果最优化，才能有利于学生生物科学素养的提高。以上观点对开展本课题都具有重要的指导意义和实践意义。生物课程标准也明确提出“生物学习要以探究为核心”让学生“经历科学、体验科学、理解科学”去做一个个有典型意义的探究活动。这些研究都为生物探究式教学和培养学生的探究能力提供了理论基础和实践经验。

更重要的是作为教育指挥棒的高考，也越来越多的关注对学生的实验探究能力的考察，对教学中培养学生的实验探究能力的研究具有巨大的推动作用。

五、课题研究的内容及目标

（一）本课题研究目标

1．提高教师对实验课教学的重视程度；

2．提高学生的学习主动性和学习兴趣；

3．创造性的设计了一些能够培养学生探究能力的小实验和小活动，找到一些更能适合我校教学实际和学生生活实际的实验内容。。包括有关实验材料探究；有关实验器材、实验方法的探究等；

4．通过该课题的研究，对我校学生小高考、高考的生物实验成绩有明显的提升。

5．通过课题研究，提高教师教科研意识，提高教师业务能力。

（二）本课题研究的内容

总课题组下面分为四个方面和层次，分别从高考实验探究能力考查的分析、课堂教学中实验探究能力的培养，高中生物实验课的开展与创新、综合实践课与课堂教学的整合来提高学生实验探究能力等四个方面来展开研究。具体内容如下：

1．关于江苏高考近五年高考试题中有关实验探究能力考查的研究；

2．关于课堂教学中如何提高学生实验探究能力的研究；

3．关于如何开展高中生物探究实验课的研究；

4．关于如何通过综合实践课与课堂教学的整合提高学生实验探究能力的研究。

（三）本课题研究的重点

1．关于江苏高考近五年高考试题中有关实验探究能力考查的研究；

2．关于如何开展高中生物探究实验课的研究；

六、研究对象与范围

我校高一高二年级全体学生。

七、研究方法及运用

1．调查法。采用问卷及走访这两种调查方法，对目前课堂教学中存在的不足进行调查，对影响课堂教学的非智力因素进行调查，对实验班级的学生进行跟踪调查，为课题提供必要的数据和文字资料。

2．文献资料法。通过对近几年高考试题的分析，并学习了解国内外相关的研究成果、现状及趋势，借鉴和发展现有的成功经验。

3．行动研究法。通过实际的教学和实验等活动，在工作的过程中总结经验，寻找不足。

4．总结法。对每个阶段都进行总结，用阶段性研究的经验为后面的研究提供指导，使课题的研究得到更快、更好的发展。

八、课题研究的步骤及课题组分工

（一）研究思路

本课题的研究思路为：调查研究——制定方案——开题论证——开展研究——总结提高——成果鉴定。计划用1.5年时间，分三个阶段。

（二）研究过程

1．准备阶段（2012年1月－2012年9月）

进行课题研究的前期准备工作。学习教育教学理论，了解课程改革信息，收集相关资料，成立课题研究小组，撰写课题评审表格，积极进行课题申报。

2．实施阶段（2012年9月－2013年7月）

制定课题实施方案，进行课题成员分工。根据计划开展研究，阶段总结调整。最终结题提升，总结提炼成文。

3．总结阶段（2013年7月－2014年5月）

整合资料，提炼经验，形成成果，组织鉴定。

（三）课题组分工

1．课题组成员：

课题组组长：刘  华

课题组成员：张筱雨   范大鹏   李磊   宋丽颖   徒娟  

2．课题组工作分工：

九、课题研究的操作要点

1．针对江苏实行新高考以来的5年高考生物试卷中关于实验探究能力考查的部分，进行分类汇总和试题研究。

根据其不同素材的选择，涉及课本上的验证性实验内容、通过其他较新的素材来考察基本探究能力、描述性的、图形图表类的等加以分类，归纳出其一般考察方式和方法为教学提供基本的理论指导。

2．设置不同的实验实践课型，如验证性实验课、探究性实验课、模型制作课、综合性社会实践课等，探讨课程教学的一般模式，并形成一定数量的教学案例，以利于提高课堂教学效率，提升学生实验探究能力。

（1）验证性实验课。通过学生动手实验，培养学生基本的实验技能和动手操作能力，并在这类课堂上加以延伸，尽量突破原有的实验设计，提出探究性实验方案。

（2）探究性实验课。重在培养学生提出问题、分析问题、设计实验、实验操作、结果分析等过程，也是目前重点要求加强的课型。

（3）模型制作课。学生以小组为单位，课后完成，课堂展示。

（4）综合性社会实践课。研究其与课堂教学的整合，服务于学生实验探究能力的提高。

3．通过命题研究等方法，找到评价学生实验探究能力的方式和方法。

通过教师改进已有的高考试题或进行自主命题以及课堂学生表现等对学生的进行评价，并试着研究制定一定的评价细则。

十、研究成果

1．提高了教师对实验课教学的重视程度

通过本课题的研究，让教师更加注重教学过程中实验课等课程的教学，特别是主动设计一些探究式的实验课程的教学，推动学生向主动探究性学习方式的转变，培养学生自主性学习能力和创新能力，发展学生的科学探究能力，培养学生创造性思维品质和创新思维习惯。

2．提高学生的学习主动性和学习兴趣

让学生参与实验探究过程，体验到主动学习的乐趣，能改变过去那种懒散被动的学习习惯，建立起主动学习的氛围，自觉提高学习成绩。

3．创造性的设计了一些能够培养学生探究能力的小实验和小活动，找到一些更能适合我校教学实际和学生生活实际的实验内容。包括有关实验材料探究；有关实验器材、实验方法的探究等。

4．通过课题研究，提高教师教科研意识，提高教师业务能力。

5．通过该课题的研究，提高了学生的成绩在2014年的小高考中学生的生物成绩得到了明显的提高，相信2015年的高考生物成绩也会有所突破。

6．通过该课题的研究，提高了学生的学习积极性，在2013-2014学年的高二同学有90名同学参加了生物奥赛，其中六名同学参加了复赛，获得省级二等奖2名，省级三等奖4名。

十一、研究影响与效果

1．提高了教师高考研究意识，加强了教学针对性，促进了学生高考成绩的提高。

针对江苏实行新高考以来的5年高考生物试卷中关于实验探究能力考查的部分，进行分类汇总和试题研究。根据其不同素材的选择，涉及课本上的验证性实验内容、通过其他较新的素材来考察基本探究能力、描述性的、图形图表类的等加以分类，归纳出其一般考察方式和方法为教学提供基本的理论指导。

2．丰富了课堂教学的形式，提高了学生的学习兴趣。

设置不同的实验实践课型，如验证性实验课、探究性实验课、模型制作课、综合性社会实践课等，探讨课程教学的一般模式，并形成一定数量的教学案例，以利于提高课堂教学效率，提升学生实验探究能力，同时也提高了学生的学习兴趣。

（1）验证性实验课。通过学生动手实验，培养学生基本的实验技能和动手操作能力，并在这类课堂上加以延伸，尽量突破原有的实验设计，提出探究性实验方案。

（2）探究性实验课。重在培养学生提出问题、分析问题、设计实验、实验操作、结果分析等过程，也是目前重点要求加强的课型。

（3）模型制作课。学生以小组为单位，课后完成，课堂展示。

（4）综合性社会实践课。研究其与课堂教学的整合，服务于学生实验探究能力的提高。

3．丰富了评价学生实验探究能力的方式和方法。

通过教师改进已有的高考试题或进行自主命题以及课堂学生表现等对学生的进行评价，并研究制定一定的评价细则。

十二、问题与讨论

由于我们的水平、学校条件、精力所限，没有能够在更大的范围内进行实验和探究，仅以我校高一、高二学生为研究个案，同时由于条件和生物学科在高考中的地位所限，没有更多的课时和实验条件开展更广泛的实验和社会实践，我们提出的一些教学方法的改进和教学案例无法形成完整的一套高中生物实验探究能力的系统理论，对其他学校应该有一定的借鉴性，但离大面积推广还有一定的距离。

作为一门自然学科，关系到学生对自身对环境等问题的基本了解，生物学素养理应成为学生必须熟练掌握的基本素养，在现有的高考体制下很难实现这一目标，如何在现有的高考体制下更好的通过对学生探究能力的培养同时提高学生的生物学素养这将是我们要进一步研究探讨的问题。

十三、结论与建议

（一）结论。

我们经过深入的研究，和广泛的开展活动，让生物学科教学围绕培养学生探究能力的思想深入人心，教师普遍愿意通过学生动手实验，积极引导学生参与社会实践活动等方式，提高学生的探究能力。

开展有效的实验探究课程和开发高中实验课程以及研究高中生物实验与社会实践课程的整合为高中生物教学提供更多的素材，改变了单一的高中生物教学模式，提高教学效果。

 (二)建议。

高中生物实验探究能力的培养是一个系统的工程，不是仅仅依靠设计几节实验课或者参与几次实践活动就能达到目的的，这还需要高中各门学科的团结协作，只有所有教师转变意识进而转变学生的意识，然后通过齐心协力，长期坚持，潜移默化才能从根本上改变现有的学习状态，提高学生的探究能力和探究习惯。

 

新马中学“高中生物新高考要求下学生实验探究能力的培养研究”课题组

执笔：刘华

2014.07

 

【参考文献】：

[1] 胡继飞，陈雪梅，生物教育科研概论，研究的内容、方法与写作[M]，杭州：浙江大学出版社，2004。

[2] 王道俊，王汉澜，教育学[M]，北京：人民教育出版社，1999。

[3] 查有梁，大教育论[M]，成都：四川教育出版社，1990。