2012年度基础教育课程改革课题教师小

1、杭州市国家基础教育课程改革专项研究课题（教师小课题）申报表编号：课 题名 称新课程背景下高中生物教学中实验思维培养研究研 究类 别德育（ ）心理健康教育（ ）课程教学（）管理（ ）其他（ ）负责人周 红职称职务中学高级教师所 在单 位杭州学军中学联 系电 编310012课 单题 位负 意责 见人单位盖章：负责人签名： 年 月 日初审单位意见单位盖章：负责人签名： 年 月 日市评审组意见负责人签名： 年 月 日杭州市教育科学规划领导小组办公室意见负责人签名： 年 月 日编号：附2：杭州市国家基础教育课程改革专项研究课题（教师小课题）研究方案课题名称：新课程背景下高中生

2、物教学中实验思维培养研究负责人：周红研究起始时间：2012年6月一、对研究问题的情境性分析：生物学是以实验为基本研究方法的科学课程，人类对未知领域的探索，无不建立在无数实验基础之上，它包含了人类思维中最有活力的部分，也具有丰富的科学方法论。生命现象的描述、生命本质和规律的揭示，一般都遵循着“观察现象发现问题提出假设设计实验得出结论”这样的认知规律。普通高中生物课程标准也规定，学生通过高中生物课程的学习，要养成科学态度和科学精神，树立创新意识，初步学会生物科学探究的一般方法，要求进一步提高学生的生物科学素养。新课程的教学要求重视理解科学研究的过程，学习科学研究的方法。随着新课改的不断实施，对学生

3、进行实验科学思维培养的重要性日益凸显。实验思维的培养有助于学生生物科学素养的形成、创新思维的激发和探索精神的培养，培养他们自主分析和设计实验的思维，使学生受到科学研究方法的启迪，形成科学的思维方式，为将来实施科学研究奠定良好的基础。帮助学生真正理解生命科学的历史和本质，并将对生命科学的理解和科学探究的经历内化为生物科学素养。目前教学中普遍存在着重理论知识传授、轻实验思维培养的现象，以“讲”代“做”、以机械模仿代替学生的创造等现象随处可见。教材中的实验大多是学生被动地完成整个实验，实验中注重对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中出现某些现象的记录；重视实验方案的设计及实施，却往往轻视对探究结果

4、的分析；重视对成功实验的肯定，而忽略对实验中的失败查找原因等。学生缺乏对实验程序的理解能力、对实验结果的分析能力及对实验中出现的异常情况的处理能力，这些都不利于学生实验思维的培养和提高。对教材中科学史的教学目标大多定位在落实知识，科学史只是用于辅助学生理解相关知识，而没有充分发挥其中蕴含的实验思维的教学价值。在实验习题训练中往往设计一些“套路”让学生套用，并没有对实验的目的、用品及设计思想进行深入的分析，没有真正注重对实验实质进行科学思想、科学方法及分析应用的训练，而错失培养学生实验思维的良好机会。二、对核心概念的操作定义思维是借助中介物去探索和发现新事物的心理过程。经过思维，了解事物发生的原

5、因，找出解决问题的方法和策略。本课题中的实验思维是指从事实验科学研究时所应具备的思维方法、方式和思维路径。包括发现问题、提出问题、做出假设、设计实验方案、完善实验方案、实验验证、分析讨论并做出合理的推论，最终解决问题。实验思维的培养是指通过多种形式的教学活动使学生了解生物科学的认识模式，培养学生提出问题的意识和能力，指导学生做出合理的假设，学会选择实验材料和控制实验条件，使学生获得设计多种实验方案的方法，指导学生进行有效的观察和记录，对收集到的数据进行全面深入的解释、讨论和处理，并根据处理结果推出合理的结论。通过教给学生科学的研究方法，包括观察的方法、实验的方法、调查的方法等，帮助学生在由感性

6、到理性、由形象思维到抽象思维的基础上获取新知识，使学生受到科学方法和科学思维的训练，培养学生的实验能力和创新意识，使之形成实验思维。三、研究指向、内容与过程研究指向：通过本课题研究找到制约高中生物教学中实验思维培养的原因，并在此基础上提出相应的教学策略和培养实验思维的途径。通过本课题研究，更深刻的理解与践行新课程理念，将课堂实验教学与科学探究相结合，使实验思维培养的教学方式多样化、学习方式多元化，完善实验思维教学的新思路。研究内容：本课题研究将以课堂教学过程为主，以培养学生的实验思维为重点，针对不同的内容尝试不同的教学策略，挖掘教学素材中蕴含的实验思维培养价值。研究的内容有：（1）如何通过实施

7、教材中的实验和活动，使学生领悟生物学科中重要的研究方法，帮助学生形成科学的思维方法。如何挖掘学生分组实验、演示实验和验证性实验的探究点，重新设计或改进教材中的实验，为学生提供一个能动脑思考、交流、合作、亲自探究创新的空间，让学生感受到知识的产生和发展的过程，使学生的实验思维在知识的探究过程中逐渐增长起来。（2）如何充分挖掘教材中的科学素材，如生物科学史，使学生沿着科学家探索生物世界的道路，自觉学习科学家们的科学思维和科学方法，理解科学的本质，体验科学研究的方法，明确科学研究的基本过程，熟悉科学探究的一般思维方法，帮助学生掌握科学研究的基本过程，即发现问题、提出假设、实验设计、实施实验、结果分析

8、、交流讨论等，从而帮助学生建立实验思维。 （3）如何对学生进行实验思维的训练。如何通过一定的实验设计分析和训练，让学生尝试自行设计实验方案，从不同角度、不同途径去设想和探索多种方案，优化最佳方案，使学生掌握实验设计的正确思路。如何引导学生进行严谨、全面的实验分析，从实验构思到实验方案的设计、到实验结果的分析，找出实验分析的关键点、盲点及拓展方向，引导学生质疑、猜测、分析、类比、判断，把注意力从注重实验结果转移到实验方案的设计思路、方案的优缺点及改进方法等方面上来，从而培养他们的实验思维。通过多样性的实验设计类型，培养学生实验思维不同侧面的特征。如对照性实验设计培养思维的比较性，控制性实验设计培养学生思维的严密性，矛盾性实验设计培养学生思维的批判性，联系性实验设计培养学生思维的灵活性，延伸性实验设计可培养学生思维的深刻性。充分挖掘实验设计中蕴含的思维培养内涵。（4）根据学生的学习情况和学校的实验条件，如何将某些实验适当的向课外延伸，让学生在课外进一步探究，拓展学生的空间，提升学生的实验思维能力。研究过程：本课题研究时间为2012年6月2013年9月。课题准备阶段（2012年6月2013年8月）：学习相关理论，搜集国内外的相关研究，确立理论依据，制定课题研究方案和行动策略。课题研究阶段（2012年9月2013年6月）： 在分析制约