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高中生物探究性实验教学程序的研究
2018-11-12 23:28:48   来源:   评论:0 点击:

一、问题的提出:教育部考试中心主任姜钢、党委书记刘桔,近期在《中国教育报》发表署名文章《牢记立德树人使命 写好教育考试奋进之笔》,

一、 问题的提出:
教育部考试中心主任姜钢、党委书记刘桔,近期在《中国教育报》发表署名文章《牢记立德树人使命 写好教育考试奋进之笔》,为2019年高考命题定下新基调。文章指出“2019年乃至今后一段时间,高考命题将不拘泥于“固定”的教材,而是从历史到现实,从国际到国内,从社会到个人,从理想到实践,环环相扣,融会贯通,聚焦时代使命。高考试题必须保持一定的难度!通过保持一定的难度,拉开学生之间的差距。高考命题将增强综合性,体现学生综合素质和学科素养。高考试题设计将更加注重素材选取的普遍性,突出知识体系的完整性和知识间的联系,要求学生能够基于试题情境深入思考,整合所学知识得出观点和结论。高考命题将增强探究性和开放性,考查学生的创新意识和创新能力。高考试题通过增强情境的探究性和设问的开放性,允许学生从多角度思考,对同一问题或现象得出不同的结论,使学生能够从标准答案的束缚中解放出来,发展个性,增强创新意识。理科综合科学设计试卷结构,凸显探究精神。2019高考理科综合将坚持把创新思维和学习能力考查渗透到命题全过程,向学生提供新知识或原有知识的延伸拓展信息,考查学生的探究能力和创新精神。生物学科要求学生能够对生物学问题进行探究,包括提出问题、做出假设、制定和实施计划、得出结论、科学表达等;同时,要求学生具备实验设计、实验结果预测的能力。”
基于2019年乃至今后一段时间高考命题新基调,我校高中生物课堂教学将采用探究性实验教学程序。
探究性实验教学就是近似模仿科学家那样工作,以实验为载体,探究科学结论和发展科学探究能力的过程。是指学生在教师的指导下,在科学领域或现实生活的情境中,通过主动的发现问题,理解探究、体验感悟、实践操作和表达交流等探究活动获得知识技能、情感与态度的发展,尤其是创新精神和实践能力的发展的一种学习方式和学习过程的教学活动。学生在学习知识的同时体验、理解和感悟科学方法,培养探究能力,科学思维能力。通过这种教学活动实现自主、合作、探究。探究性实验教学并不是杂乱无章的,而是一种精心编排的有序的教学活动,其基本程序应该包括:
   ①创设情境提出问题;     ②作出假设预期结果;
   ③设计实验确认变量;     ④分工合作团队探究;
   ⑤实验操作搜集数据;     ⑥分析结果得出结论;
   ⑦表达交流探究评价;     ⑧延伸探究拓展实验。
二、研究的实践意义和理论价值:
首先是切实转变教师的探究性教学理念和探究性实验教学驾驭能力的有效途径。对于探究性实验教学来说,教学工作量大,耗时长,效率低,不少教师仍然重结果轻过程,不愿意花较多时间和精力在探究实验上。我校教师具有高度的事业心和责任感,愿意付出比其他课堂教学多几倍的心血来管理、启发和引导学生上路。探究课题、探究环境、探究学生的未来发展。提高探究性实验教学驾驭能力,提升教学品质,提高学生的学业水平和科研能力。
其次是实现新课标中“倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革”的重要手段。探究性实验教学能引导学生主动参与探究过程,勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,批判性思维能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作能力,培养学生的创新精神和实践能力。是教育学生领悟科学研究方法,体验科学过程,形成一定的科学探究能力的重要教学手段,从而促进学生的全面终身发展。
最终实现学生、教师和学校的共同进步和发展,将新课改推向一个新的发展台阶,不断提高全体学生科学素养。我校生物学科的探究性实验教学异军突起,成为办学亮点,必将激起学校改革创新的活力,促进其他学科的教学改革,彰显自己的办学特色。
三、核心概念的界定:
      1、探究概念
    美国《国家科学教育标准》对探究界定为“科学探究是指科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据,提出解释的多种不同途径。探究也指学生用以获取的知识,领悟科学家的思想观念,领悟科学家研究自然界所有方法而进行的种种活动。探究是一种多侧面的活动,需要观察事物,提出问题,查阅书刊及其它信息源,以便弄清楚什么情况是为人所知的东西。需要明确假设,设计调研方案,进行探究性实验,根据实验证据来检验为人所知的东西;需要运用各种手段来搜集分析和解读数据,需要考虑可能的其它解释。运用判断思维和逻辑思维来发现新问题进行实验改进与创新,作出结论并把研究成果告知与人。”
中国教育部在新课程《标准》中指出“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程,勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力,获取新知识的能力,批判性思维能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作能力等,重在培养创新精神和实践能力。《标准》中对发展学生的科学探究能力提出了11项具体要求。
2、探究性实验教学
探究性实验教学就是近似模仿科学家那样工作,以实验为载体,探究科学结论和发展科学探究能力的过程。是指学生在教师的指导下,在科学领域或现实生活的情境中,通过主动的发现问题,理解探究、体验感悟、实践操作和表达交流等探究活动获得知识技能、情感与态度的发展,尤其是创新精神和实践能力的发展的一种学习方式和学习过程的教学活动。
四、采取的措施:
1 、授人以渔交给学生“探究钥匙”改变学生的学习方式
为了提高探究性实验教学的质量和效果,使学生从传统的学习方式中走出来,进入到探究性实验教学程序中来,体验过程,感受变化。教师在教学中怎样做,才能够使学生理解探究,感悟科学探究的方法和过程,形成一定的科学探究能力。我的做法是:授人以渔,准备一把“探究钥匙”,交给学生来打开探究性实验教学这把难解的“锁”。
以探究性实验教学基本要求为突破口,交给学生探究钥匙,那就是近似模仿科学家那样的工作。从提出问题入手,带着问题去查找相关信息和资料,确定实验题目,作出实验假设和预期。再以实验为载体,设计实施方案,进行实验操作,收集证据,分析解读数据,探究科学结论。努力从中发现新问题,对实验进行力所能及的改进与创新,进行延伸探究,拓展实验。最后撰写实验报告对实验进行反思和评价。
2、组建科技创新制作小组对高中生物学涉及的模型建构进行重点研究
在我校高一和高二年级生物课中有关模型建构探究性实验的基础上,组建科技创新制作小组对涉及的模型建构进行重点研究。 由于模型构建的种类和模型方法的不同,如物理模型、数学模型和概念模型等需采用多种研究方法。其中实验研究法是指研究者依据一定的研究假设和研究设计主动操纵研究变量,并对非研究变量予以自觉、明确和适度的控制,观察结果,从而检验研究假设的一种实践性研究活动。适用于探究性实验研究,包括个案研究与对比实验研究。以提出问题、作出假设、实验设计为切入点进行准备实验、预备实验和学生分组实验操作,从中发现新问题延伸探究,拓展实验和应用。通过对比实验总结出实验的最佳设计方案与实验改进和创新。
 五、改进与完善
高中生物探究性实验教学程序的研究,对于教师终身学习和学生终身发展来说还是在路上。探究性实验教学好比一场战斗,需要制定方案,需要指挥员与战士的协同配合。实验室就像战场,教师指到哪里,学生就会做到哪里。教师的探究性实验教学驾驭能力,直接影响到学生的自主学习能力和探究能力。对探究性实验设计方案的改进与完善,还需更多教学实践的历练和沉淀。教学中的问题不是凭空想象出来的,只有在教学实践中才能产生灵感,碰撞出火花。随着高考和新课改的不断纵深发展,为寻求更好的探究途径带来了机遇和挑战。希望我们的研究能起到提纲挈领的作用,为高中生物学探究性实验教学提供有价值的经验,在学生理解科学探究和培养探究能力、创新精神和实践能力等方面有所突破,对我校的多元化发展起到促进和推动作用。
  

主要参考文献:
1,中国教育部,《普通高中生物课程标准(实验)》[M],北京,人民教育出版社,2003,2-9
2.戢守志,美国国家科学教育标准[M],北京,科学技术文献出版社,1999,1:127
3.赵占良,高中生物学新课改科学探究能力目标解析[J],生物学通报,2007,42(5):39-41
4.赵占良,人教版高中生物课标教材中的科学方法体系[J],中学生物教学,2007,3:4-7
5.朱正威,再议“倡导探究性学习”[J],生物学通报,2011,46(7):24-25
 6.王更强,高中生物探究性实验教学的优化策略[J],生命世界, 2009,11:100-102
7.陈建新,中学生物探究性实验教学模式初探[J],生物学杂志,2008,25(4):77-79
8.吴建华,高中生物学生分组探究性实验教学程序探析[J],实验教学与仪器,2012,增刊2:32—34
9.吴建华,高中生物学生分组探究性实验教学整体设计方案[M/CD],全国中学教学设计创意大赛获奖作品选萃,陕西,陕西师范大学出版总社,2013.3:ISBN 978-7-900779-60-1
10.沈雁,吉林省高中生物选修1开设的现状和建议[J],
生物学通报,2011,46(2):37-39

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