教培讲座课件：《提高中小学实验教学能力落实学科核心素养》

提高实验教学能力

落实学科核心素养刘世静01为什么要加强和改进中小学实验教学02中小学实验教学亟待改进什么03重新认识实验教学04关注从探究到实践05提升教师实验教学能力为什么要加强和改进中小学实验教学01PART坚持立德树人，着力培养担当民族复兴大任的时代新人1中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见2坚持“五育”并举，全面发展素质教育加强科学教育和实验教学3强化课堂主阵地作用，切实提高课堂教学质量坚持教学相长，注重启发式、互动式、探究式教学4按照“四有好老师”标准，建设高素质专业化教师队伍5深化关键领域改革，为提高教育质量创造条件6加强组织领导，开创新时代义务教育改革发展新局面不断提高教师育德、课堂教学、作业与考试命题设计、实验操作和家庭教育指导等能力完善义务教育装备基本标准，有条件的地方可建设创新实验室、综合实验室习近平总书记多次强调“创新是引领发展的第一动力”1232015年3月5日，习近平来到他所在的十二届全国人大三次会议上海代表团参加审议。他强调，创新是引领发展的第一动力。2020年9月11日，习近平总书记在科学家座谈会上重要讲话，强调创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。2020年11月30日，中央政治局就加强我国知识产权保护工作举行第二十五次集体学习，习近平总书记指出，创新是引领发展的第一动力，保护知识产权就是保护创新。02PART中小学实验教学亟待改进什么Image#1学校层面教师层面学生层面梳理问题，明确改进方向实验开出率低，个别学校不开或少开实验课实验室数量严重不足，实验室建设标准不高，使用效益不明显实验室被占用实验仪器、设备、设施配置不均衡，不能适应实验教学的要求实验教学投入保障和评价机制不完善实验教学的理念和方法陈旧，实验教学能力亟待提升对探究性实验、创新性实验、综合性实验重视不够，质量不高动手实践能力、创新能力不足，解决实际问题的能力不强，批判性思维缺乏关于加强和改进中小学实验教学的意见对实验教学的定位：实验教学是国家课程方案和课程标准规定的重要教学内容，是培养创新人才的重要途径。厘清定位，明确改进价值关于加强和改进中小学实验教学的意见改进工作的总体要求努力构建与德智体美劳全面培养的教育体系相适应、与课程标准要求相统一的实验教学体系夯实基础，开齐开足开好国家课程标准规定实验，切实扭转忽视实验教学的倾向拓展创新，不断将科技前沿知识和最新技术成果融入实验教学，丰富内容，改进方式注重实效，强化学生实践操作、情境体验、探索求知、亲身感悟和创新创造，着力提升学生的观察能力、动手实践能力、创造性思维能力和团队合作能力，培育学生的兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质确定目标，明确改进要求改进工作的主要举措关于加强和改进中小学实验教学的意见完善实验教学体系创新实验教学方式规范实验教学实施提高教师实验教学能力保障实验教学条件健全实验教学评价机制加强实验教学研究与探索强化实验教学安全管理03PART重新认识实验教学从文件看实验教学实验教学既是重要的教学模式、教学方法、教学手段和教学环节，也是学科教学的重要内容，是建构各学科理论体系的基础，是深入实施课程标准、开展学科教学的重要途径实验教学的过程是学生探索求知、体验创新创造的过程，有助于开发学生的创新潜质，启迪学生的实践智慧和创新思维，为培养创新人才奠定基础04030201创新实验教学方式的要求各地各校要丰富实验教学实施形式，综合运用观察、观测、模拟、体验、设计、编程、制作、加工、饲养、种植、参观、调查等多种方式对于因受时空限制而在现实世界中无法观察和控制的事物和现象、变化太快或太慢的过程，以及有危险性、破坏性和对环境有危害的实验，可用增强现实、虚拟现实等技术手段呈现在实验教学中要遵循学科特点，积极推动学生开展研究型、任务型、项目化、问题式、合作式学习鼓励学校向学生开放实验室,方便学生利用课余时间，以独立或小组合作方式开展实验探究从促进学生深度学习看实验教学学生的学习，不是被动地去容纳外在知识的灌输，也不是从实践开始的盲目试误，而是通过主动的、有目的的活动，感受、理解、掌握人类已有认识过程和认识成果。它需要学生全身心地投入，真正成为教学活动的主体活动与体验，是指向深度学习的教学的根本特征。这一特征强调学生作为主体的主动活动，让学习真正发生；从学生学习的角度来判定教学是否发生了“活动”是指以学生为主体的主动活动，而非简单的肢体活动，“体验”是指学生作为个体全部身心投入活动时的内在体验，既包含学生对所学学科内容的感知和理解，也包含学生对学习过程的情感反应思考实验教学如何把握“活动与体验”的特征？实验教学如何促进学生深度学习？实验教学如何促进学生的主体性？实验教学如何促进学生思维发展？01030204开放性学习环境是深度学习过程中的支持性要素，具备一定的弹性和开放性，对深度学习起到支撑作用丰富的学习资源（实物的、数字化的）灵活的学习时空，课内课外、线上线下融合的学习环境学习方式多样，学习交互深入，支持小组合作的协作学习开放性学习环境包含人文环境、物理环境、虚拟环境思考实验教学如何设计“挑战性任务”？实验室建设如何优化“开放性学习环境”？实验教学如何实现“从实验到实践”？实验教学如何支持学生学习方式转变？实验教学的功能验证书本理论知识发现探究新知识建构学科概念、形成学科思想提升学生科学探究技能和方法提升学生科学思维为学生创新精神、创新能力和实践能力的培育做贡献实验教学是直指学科核心素养落实的关键路径04PART关注从探究到实践实践与探究探究(enquiry)占有着重要地位并被置于课程的中心。探究作为实践的原始触点，最终也指向实践。实践所指向的是现实的、具体的实际事物，强调回归现实的存在。帮助学生获得解决生活问题的能力，使其在生活中能够做出恰当的抉择，从而选择更为满意的生活。施瓦布：实践课程的本质属性，真实性、探究性、情境性、过程性AB探究实践作为探究的科学作为实践的科学科学探究，通过研究来回答具体问题

科学实践，通过设计来解决具体问题实景学习探究是实践的重要形式实践更加强调“做和学”不可分离

面向全体学生提高生物科学素养倡导探究性学习

核心素养为宗旨内容聚焦大概念教学过程重实践学业评价促发展

课程理念

核心素养为宗旨（目标）学习主题为框架（结构）内容聚焦大概念（内容）教学过程重实践（教学）学业评价促发展（评价）

2001版、2011版义教生物学2017版高中生物学修订中的义教生物学

生命观念科学思维科学探究社会责任

生命观念科学思维探究实践态度责任

学科核心素养/课程核心素养本课程高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过探究性学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力，培养创新精神，进而能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题。生物学科课程理念“教学过程重实践”——普通高中生物学课程标准（2017年版）教学过程重实践义务教育生物学课程高度关注学生学习过程中的实践经历，强调学生学习的过程是主动参与的过程，选择恰当的现实情境，设计学习任务和学习活动，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过实验、探究类学习活动或完成跨学科实践活动，加深对生物学概念的理解，提升应用知识的能力，激发探究生命奥秘的兴趣，进而能用科学的观点、知识、思路和方法，探讨或解决现实生活中的某些问题，从而引领教与学方式的变革。生物学科课程理念“教学过程重实践”“实践”要求在科学教育中培养学生以下八个方面能力：提出问题和明确需解决的难题；建立和使用模型；设计和实施调查研究；分析和解释数据；利用数学和计算思维；建构解释和设计解决方案；基于证据的论证；获取、评估和交流信息。​“发展科学探究能力”2011版义务教育课标0506科学本质的演进科学作为知识科学作为探究科学作为实践05PART教师实验教学能力提升是关键提高教师实验教学能力的要求各地要对现有相关学科教师实验教学能力进行分析研判，有针对性地制定培训方案，纳入教师培训体系，列入“国培计划”“省培计划”，确保到2022年前完成教师实验教学能力全员轮训实验室管理员应具备相应的专业技能，一并纳入教师培训体系中，强化岗前培训加大对中西部贫困地区中小学教师实验教学能力培训的支持力度鼓励地方教育行政部门与高等学校、科研机构协同在有条件的中小学建立教师实验教学培训基地，强化专业学习与跟岗实践相结合师范院校要按照国家课程标准要求，把实验教学能力列入师范类相应专业基本培养目标各地要将实验教学能力纳入相关学科教师资格考试和教师招聘必备素质考查01020304把好相关学科教师的“入口关”，实验室管理员也应具备相应的专业技能加强相关学科教师实验教学能力的评价和考核畅通实验教学教师和实验室管理人员的职称评聘通道强化教师实验教学能力培训，为相关学科教师专业发展提供支撑实验安全能力实验操作技能、实验动手能力、实验数据分析能力、实验结果评价能力实验规划能力、实验组织能力、实验准备能力、实验指导能力、实验总结能力设计开发新实验的能力实验教学能力的内涵实验教学能力要求教师：探究、实验、实践要与学生概念建构相对接过程结果并重实验教学能力要求教师：优化实验教学组织、鼓励实验创新有序、高效、合作、自主、创新实验教学能力要求教师：对生物学有着极强的好奇心和兴趣这些才会对学生产生深远的影响实验教学能力的核心是培育学科思维，教学生像科学家一样做实验根据马冠中老师“像科学家一样思考”公众号推文“教学生像生物学家一样实验-酶有什么用？”（2020-07-22）改编实验素材过氧化氢溶液、90度水浴、FeCl3溶液、肝脏研磨液内容如何设计实验教学方案，指向培养学生向科学家一样思考？内容酶与细胞代谢，酶能够促进过氧化氢的分解教学方案1：带学生实施实验方案目的要求：了解过氧化氢酶的作用材料用具：过氧化氢溶液、肝脏研磨液，FeCl3溶液，量筒，试管，酒精灯方法步骤步骤1…步骤2…照方抓药按步骤做照着这个方案做，能得到什么结果？学生能学会什么？实验操作！学生能理解为什么吗？学生必须理解实验方案！教学方案2：引导学生理解实验方案学生能理解实验方案吗？能！实验方案完美吗？待评估。4支试管1号过氧化氢溶液2号过氧化氢溶液+90度水浴3号过氧化氢溶液+FeCl3溶液4号过氧化氢溶液+肝脏研磨液引导讨论设计这个实验是为了什么？为什么是这4组？1、2对比，3、4对比，分别是在检验哪些假设？如何判断哪个反应速率更高？4号是在模拟细胞内什么生命活动？教学方案3：引导学生评价实验方案学生能评估实验方案吗？能！学生会自己设计实验方案吗？4支试管1号过氧化氢溶液2号过氧化氢溶液+90度水浴3号过氧化氢溶液+FeCl3溶液4号过氧化氢溶液+肝脏研磨液引导讨论实验会得出什么结论？结论可靠吗？每组只有一只试管，可靠吗？实验中变量是什么？如何控制无关因素？如何判断哪个速率最高？试管与细胞内环境一样吗？教学方案4：教学生设计实验方案假设：酶能提高反应速率方案：怎样检验这个假设？引导讨论：加热过氧化氢溶液，看到什么结果，可以得出什么结论？过氧化氢溶液中滴加FeCl3溶液，看到什么结果，可以得出什么结论？过氧化氢溶液中滴加肝脏研磨液，看到什么结果，可以得出结论？结论可靠吗？怎么改进？如何比较加热、FeCl3溶液、肝脏研磨液对促进过氧化氢分解的作用？教法1：做了实验有了结论