中学生生物实验能力培养研究

2025-01-16 版权声明 我要投稿

中学生生物实验能力培养研究(推荐10篇)

中学生生物实验能力培养研究 篇1

莱阳市赤山中学生物课题组

摘要:1.生物知识具有真实性、应用性的特点,生物教学需要教师引导学生在较为真实的情境中体验知识的现实来源和应用价值,将生物教学从室内延伸到室外,让学生亲身体验、感触和丰富学生的感性认识。

2.在综合实践活动中如何做到与生物学科教学的有效互补,引导学生将所学的知识运用到实践中去,解决生活中的实际问题,将知识转化为能力,通过实践又进一步拓展生物学知识。

3.通过探究式教学,使学生体验科学探究的程序,培养学生的创新精神,科学探究能力和实践能力。同时加强对学生情感、态度、价值观的培养。

一、课题提出的背景:

1.生物教学传统的教育观念与现代素质教育观念上的矛盾。

2.初中生物被视为“副课”。学校领导不重视,学生不愿把精力用到生物课的学习中来。

3.学生学习性不高,知识浅显,能力欠缺。

二、课题研究的理论依据:

1.《生物课程标准》明确指出:生物教学不仅使教师讲解和演示的过程,也是师生交往、共同发展的互动过程。教师必须向学生提供更多的机会让学生亲自参与和实践。教师在引导和组织学生进行探究性学习时应注意:从学生的生活经验、经历中提出探究性的问题,或从社会关注的与生物学有关的热点问题切入,以此提高实验能力。

2.建构主义教育思想。建构主义学习理论和建构主义学习环境强调,以学生为中心,不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体,知识意义的主动建构者,而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。在建构主义学习环境下,教师和学生的地位、作用和传统教学相比已发生很大变化。教师在教学过程中必须采用全新的实验教学模式,教学方法和教学设计思想。实验教学法是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而帮助学生理解教材,并使学生的心理机能能得到发展的教学方法。情境教学法的核心在于激

发学生的实验情感。因此,体现学生认知主体的生物教学中情境创设的研究正是顺应建构主义学习理论的要求提出的。

三、课题研究的过程:

为了提高课堂效率,让生物课充满活力,我对《中学生生物实验能力培养研究》这一课题进行了研究,其过程如下:

1.课题准备阶段(第一周至第四周)

进行理论学习,认真学习“新课程标准”、“课题方案”以及有关情境教学的多篇文章,制定课题研发方案及方法,准备申报立项。

2.课题实施阶段(第五周至第十四周)

(1)根据方案要求开展生物情境教学,写好中期读书笔记;

(2)课例研讨,写好教学案例;

利用学校例会,我校姜主任作了“个人课题研究例谈”重点介绍了课题研究中常用的科研方法。对个人课题研究提出了一些宝贵的意见和建议,促进教师把个人课题与教学研究有效的结合。

(3)进行调查问卷,反馈情境教学;

对学生的生物学习现状展开调查,并对调查情况进行统计和分析,制定对策。附1:关于生物课的问卷调查关于生物课的问卷调查同学们:为了提高课堂效率,让生物课充满活力,我将对《中学生生物实验能力培养研究》这一课题进行研究,请同学们完成下列问题: 1. 你对原先的生物课满意吗? □满意 □一般 □不满意 2. 你认为生物课程趣味性高吗? □比较高 □一般 □不高 3. 你原先上课能认真

听讲吗? □能集中注意力 □一般 □不能集中注意力 4. 你的生物作业能在5-10分钟内独立完成吗? □能 □大多数能 □不能

5. 以前生物课你是怎么学的? □ 自学,不会的请教; □ 教师讲,学生听记。6. 你对生物课有什么建议吗? 谢谢!附2:问卷调查情况统计与分析 问卷调查情况统计与分析在实验研究过程中,注重对实验研究的效果定期进行总结、对比,可以发现研究中出现的问题。我对即将参与本实验研究的初二(1)的学生进行了第一次问卷调查,以便掌握学生学习习惯、学习心理,以利于本实验的开展,共抽取40人,其中男生22人,女生18人。调查统计结果如下:85%以上的学生对原先的课堂教学感到一般,提不起兴趣,课上纯粹是师生关系,教师教,学生学,学生在学习上缺乏兴趣与求知欲,更谈不上主动的学习了。70%以上的学生学习方法不够科学,上课注意力不能集中,课后巩固率较低。因此,研究创设有效的学习情境,转变学生在生物课堂上的学习方式,使生物情境能有效地提高学生学习能力是有必要的。后来我们把《中学生生物实验能力培养研究》课题材料报送到教体局评审。

(4)写好阶段报告;(见阶段性报告,已写好)

(5)教学实录,进行观摩研讨,体验情境教学

2012.4上了一堂公开课,课题组所有成员全部参加,并对课堂的情境、实验研究进行分析,寻找出问题的原因、解决的条件、方法和成效;对课题的研究成果和经验进行整理和归纳、提炼和总结,形成具有一定结构体系的经验和研究成果

四、课题研究的结果:

《中学生生物实验能力培养研究》课题研究报告一份。课题论文或案例一篇。论文:《中学生生物实验能力培养研究》 案例:《流动的组织——血液》教学案例。回顾课题研究的过程,有几点体会:

1.对课题的研究促使我更多的思考教育理论与实践的结合,在以前的生物课堂中我也把情境融入了实验教学中,但大多是一种下意识的行为,课题研究让我在创设情境时有了理论依据和指导,让我以后的生物教学有了方向。

2.课堂教学水平和教育理论水平都有提高,2011年中考生物成绩稳中有升。

3.在做课题过程中把一些教学点滴随时随地记录下来整理好,这就是一笔谁也拿不走的宝贵财富。在记录点滴的同时,能使自己不断丰满起来。

4.促使我发现与捕捉教育教学中出现的问题并提高了对问题的反思和解决能力。

五、存在的问题与后续的研究:

总之,课题研究促我成长,但是在研究的过程中也发现了许多的不足与存在的问题。主要是缺乏深度,我的实践与研究仅停留在低层次的水准上,这与我自身的理论水平有关。所以加强自身的教育理论修养,提高自身素质,用理论武装自己是我努力的方向。最后,课

中学生生物实验能力培养研究 篇2

一、实践激趣,培养学生的动手能力

德国物理学家爱因斯坦说:“如果把学生的热情激发出来,那么学校所规定的功课就会被作为一种礼物来接受。”生物是一门基础自然科学,又是一门前沿科学,更是激发学生探索自然规律和奥秘、培养学生创新能力和实践精神的学科。生物学中的许多知识和我们人类息息相关,和我们的生产生活实际密切相关,很多内容学生非常感兴趣,但是也有很多微观的、抽象的、难以理解的内容,而不少学生的生物基础知识又很欠缺,这给我们的教学带来了很大的难度。如果学生对这些内容再不感兴趣的话,就更不会产生求知的欲望。而相反,他们一旦对所学的东西有了兴趣,就会心情愉悦,积极主动地投入学习,甚至会认为学习是一种享受。为此,在生物教学中教师应多为学生提供动手实践的机会,激发学生的学习兴趣,进一步培养学生的动手能力。

例如,在“核酸的结构和功能”的教学中。我播放视频让学生了解核酸在亲子鉴定、案件侦破中的作用,学生结合自己的生活经验,轻松理解了核酸的功能。但对于核酸与核苷酸的种类、组成这些相对抽象、繁琐的内容,学生在刚接触时会感到摸不着头脑,极易弄混。为了帮助学生深刻领会并长期识记这些内容,我首先提出问题:“你能利用课前准备好的彩纸等材料制作一个核苷酸的模型吗?”学生纷纷讨论起来,接着开始动手操作,有的剪纸,有的粘贴,有的查资料,有的矫正……大家忙得不亦乐乎。做好的小组争先恐后地将本组内的模型贴到黑板上。通过小组内成员共同合作和相互纠错,学生对核苷酸的组成模式图记忆深刻。接着,我鼓励学生继续探究:当五碳糖不同、含氮碱基不同时分别表示何类、何种核苷酸。最后,让学生通过阅读“历史长河”,小组合作尝试构建DNA的平面结构。学生在构建DNA平面结构的过程中出现了许多错误,例如两条核苷酸链没有反向平行;一条链中上下两个核苷酸的连接位点错误;碱基间忘记画氢键,不同碱基间氢键的数量错误;等等,但是最后都通过组内或组间同学的交流和纠错得到了解决。学生在黑板上成功地画出DNA平面结构后,我又让每一位学生在导学案相应的位置上动手画了一遍。

经过这样一个动手实践的过程,学生受益匪浅、记忆深刻。这样的教学设计既能激发学生的学习兴趣,又能培养学生的动手能力,甚至还提升了学生的创新能力。

二、构建知识,培养学生的动手能力

瑞士心理学家皮亚杰说:“思维是从动作开始,切断了动作和思维之间的联系,思维就不能向前发展。”“让学生在活动中学习”是教育最重要的原则。活动是最好的老师,在活动中发现和学习的知识往往会深刻地存在于脑海中。在日常的教学中,我们经常发现学生虽然会背诵某一结构(如细胞膜的结构),熟记某一定律(如分离定律),但当要求用这些结构、定律解决实际问题时,他们熟记于心的这些知识却不能发挥作用了。导致这一现象的原因是,学生对知识的掌握仅仅停留在陈述阶段,没有将知识内化为自己的知识。知识只是简单地存在于学生的头脑中,而没有内化为学生的素质,学生没有能够真正的掌握知识,而是被知识束缚着。学生没有真正领会这些知识的内涵,这样的学习只是一种机械性、被动性的学习,这种死记硬背的学习方法不仅不能提高学生能力,反而束缚了学生的思维。

我认为,简单的机械记忆导致学生知而不能、懂而不会。因此,应让学生在教师的指引下自己构建知识结构。这也是培养学生自主性、创造性的一种重要途径,是落实新课程改革的重要环节。在中学生物教学中,应当重视让学生自主构建知识,以提高学生的动手能力和学习效率。

例如,在“细胞膜”的教学中,对于细胞膜的结构内容的学习,我首先提出问题“脂质、蛋白质、糖类是如何构建起一个细胞膜的”引发学生的思考,紧接着通过课件展示磷脂分子的结构,简单介绍亲水头部和疏水尾部的特点。接着通过四个模拟活动进行教学,再提出问题:“磷脂分子在水表面(空气-水界面)上将怎样排布?请构建并画出。”学生在原有知识的基础上很快画出了正确的模拟图。我继续提问:“用玻璃棒搅拌后很多磷脂分子在水体内聚集呈球状,其切面磷脂分子是怎样排布的呢?请构建模型并画出。”小组内开始活动起来,小组成员间甚至发生了争执,课堂气氛空前活跃。达成一致意见的小组将本组内的结果贴到黑板上。我对学生的展示结果进行适当的评价后,接着设疑:“如果水体内的磷脂分子球体内部也有水,其切面磷脂分子又是怎样排布的呢?请构建模型并画出。”这次学生们的兴趣更浓了,他们大声讨论并动手画起来,很快得出了磷脂双分子层的结构,我顺势问:“细胞膜上的磷脂分子层是属于哪一种?为什么?”学生顺理成章地得出了结论。最后让学生阅读J.D.Robertson的实验,请学生大胆推测,构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的位置及糖类分子在磷脂双分子层中的位置并画图。这样,通过这一系列的问题和活动,学生对细胞膜的结构理解深刻,记忆永久,同时很好地培养了学生的动手能力。

三、小组合作,培养学生的动手能力

我国伟大教育家陶行知说:“要创造,你在用脑的时候,同时用手实验;用手的时候,同时非用脑不可,手和脑在一起干,是创造教育的开始;手脑双全,是创造教育的目的。”当然能力的培养不是一朝一夕的事,但它又是中学生物教学中实施素质教育的需要所在。中学生物教师只有转变观念,在课堂教学中深入持久地培养学生动手动脑的能力,从高一学生做起,才能造就一批能力型学生,将来为我们的国家作出更大的贡献,创造更多的财富。

例如,在“性别决定和伴性遗传”的教学中,对于伴性遗传内容的学习,我首先设疑:“人类的色盲基因是隐性基因,它与它的等位基因都只存在于X染色体上,而Y染色体上没有,这是什么原因呢?”我先让学生尝试画出X、Y染色体,并根据画出的X、Y染色体形态和大小尝试写出正常男女、患病男女的基因型,最后根据写出的男女的基因型(女:三种基因型,男:两种基因型),尝试写出男女随机婚配的方式(六种),再根据写出的六种婚配方式尝试写出每种婚配方式的遗传图解。写遗传图解是本节课的重点和难点,我将班级分成六个小组,要求每个小组在大白纸上完成一种婚配方式的遗传图解,通过小组成员的合作与探索,最先完成的小组将成果贴到黑板相应的位置上。通过小组内学生的相互补充和小组间学生的相互纠错,最后每个小组所写的遗传图解都比较规范,教师再进一步强调书写规范要求。经过这样的动手过程,学生对遗传图解的书写规范掌握到位,在此过程中学生的动手能力、协作能力、观察能力、思维能力、语言表达能力等都得到了很好的培养。

正如蒙台梭利一再强调:“人之所以成人,不是因为教师的教,而是因为他自己的做。”学生动手操作尝试必须有一定的目的性,在动手中去发现规律,得出一般性的结论,这样得出的结论学生才能运用自如。

四、重视家庭实验,培养学生的动手能力

前苏联著名教育家苏霍姆林斯基曾说:“学生的聪明来自他的手指头。”对学生的动手训练,不应只局限于课堂教学,更应把活动延伸到课外,组织各种课外活动为学生动手操作创造契机。高中生物中很多家庭实验与日常生活联系非常密切,学生通过做这些家庭小实验,既可以巩固课本所学知识,又能培养其动手能力和探究意识;而丰富的实验形式,还能增添生活的乐趣。教师可以帮助学生建立家庭实验素材库,这是家庭课程资源开发的主要途径之一,也是顺利完成家庭实验的基础。可以在家庭进行的小实验有很多,教师可以根据教学进度和要求、学生水平和特点来选择适合的实验组织活动。例如,制作小生态瓶、葡萄酒的制作等。需要指出的是,并不是所有的实验都适合做家庭实验,毕竟有些材料普通家庭无法获取。家庭实验的顺利开展需要学生在充分理解或熟悉实验原理和步骤的基础上才能进行。

生物学习可以发展学生多种能力,但最终的目的是让学生学会将所学知识运用到生活实际中,解决身边的实际问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。因而在教学中应当让学生多动手、勤思考。因此,教师在课堂上应该巧妙有效地设计能让学生动手动脑的各种活动,使学生的动手能力、思维能力、语言表达能力和合作能力等都得到提高,使之成为有实践能力和创新精神的实用型人才。

摘要:提高课堂教学效率,调动学生学习的主动性和积极性,促进学生的全面发展是素质教育的目的所在。而动手能力是人的全面发展的一个重要方面,也是教育的重要培养目标之一,但是由于各种原因学生的动手能力往往被忽视。因而在教学中应当让学生多动手、勤思考,教师应当成为一名设计师,巧妙地设计能让学生动手与动脑的活动,使学生的动手能力得到发展和提高。

关键词:非实验教学,动手能力,培养

参考文献

[1]刘道玉.中国高等教育需要“启蒙性改革”[J].瞭望东方周刊,2010(49).

[2]黄桂兰.教学应重视培养学生的动手操作能力[J].新课程研究基础教育,2011(8).

中学生生物实验能力培养研究 篇3

[关键词]非实验教学动手能力培养

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)14104

俗话说得好:“手是脑的老师,” “眼过百遍,不如手做一遍。”作为一名教师,尤其是高一教师,培养学生良好的学习习惯和教会学生学习的方法比单纯的传授知识更为重要。十三年的实际教学实践使我深刻地意识到,要想使学生更好地理解和掌握所学知识,训练学生的动手能力必不可少。在学生动手的过程中能充分暴露出学生的思维缺陷,更有利于学生思维的发展。新课标倡导探究性学习,我非常支持这种观点,学习活动只有成为一种手脑并用的探究活动,学生才能真正的体验获取知识的快乐。在教育改革大潮中,培养和提高学生的动手能力已成为教育的重要目标之一。在生物实际教学中,我特别注重对学生动手能力的培养。下面我谈谈在生物非实验教学中培养学生动手能力的几点做法。

一 、实践激趣,培养学生的动手能力

德国物理学家爱因斯坦说:“如果把学生的热情激发出来,那么学校所规定的功课就会被作为一种礼物来接受。”生物是一门基础自然科学,又是一门前沿科学,更是激发学生探索自然规律和奥秘、培养学生创新能力和实践精神的学科。生物学中的许多知识和我们人类息息相关,和我们的生产生活实际密切相关,很多内容学生非常感兴趣,但是也有很多微观的、抽象的、难以理解的内容,而不少学生的生物基础知识又很欠缺,这给我们的教学带来了很大的难度。如果学生对这些内容再不感兴趣的话,就更不会产生求知的欲望。而相反,他们一旦对所学的东西有了兴趣,就会心情愉悦,积极主动地投入学习,甚至会认为学习是一种享受。

为此,在生物教学中教师应多为学生提供动手实践的机会,激发学生的学习兴趣,进一步培养学生的动手能力。

例如,在“核酸的结构和功能”的教学中。我播放视频让学生了解核酸在亲子鉴定、案件侦破中的作用,学生结合自己的生活经验,轻松理解了核酸的功能。但对于核酸与核

苷酸

的种类、组成这些相对抽象、繁琐的内容,学生在刚接触时会感到摸不着头脑,极易弄混。为了帮助学生深刻领会并长期识记这些内容,我首先提出问题:“你能利用课前准备好的彩纸等材料制作一个核苷酸的模型吗?”学生纷纷讨论起来,接着开始动手操作,有的剪纸,有的粘贴,有的查资料,有的矫正……大家忙得不亦乐乎。做好的小组争先恐后地将本组内的模型贴到黑板上。通过小组内成员共同合作和相互纠错,学生对核苷酸的组成模式图记忆深刻。接着,我鼓励学生继续探究:当五碳糖不同、含氮碱基不同时分别表示何类、何种核苷酸。最后,让学生通过阅读“历史长河”,小组合作尝试构建DNA的平面结构。学生在构建DNA平面结构的过程中出现了许多错误,例如两条核苷酸链没有反向平行;一条链中上下两个核苷酸的连接位点错误;碱基间忘记画氢键,不同碱基间氢键的数量错误;等等,但是最后都通过组内或组间同学的交流和纠错得到了解决。学生在黑板上成功地画出DNA平面结构后,我又让每一位学生在导学案相应的位置上动手画了一遍。

经过这样一个动手实践的过程,学生受益匪浅、记忆深刻。这样的教学设计既能激发学生的学习兴趣,又能培养学生的动手能力,甚至还提升了学生的创新能力。

二、构建知识,培养学生的动手能力

瑞士心理学家皮亚杰说:“思维是从动作开始,切断了动作和思维之间的联系,思维就不能向前发展。” “让学生在活动中学习”是教育最重要的原则。活动是最好的老师,在活动中发现和学习的知识往往会深刻地存在于脑海中。在日常的教学中,我们经常发现学生虽然会背诵某一结构(如细胞膜的结构),熟记某一定律(如分离定律),但当要求用这些结构、定律解决实际问题时,他们熟记于心的这些知识却不能发挥作用了。导致这一现象的原因是,学生对知识的掌握仅仅停留在陈述阶段,没有将知识内化为自己的知识。知识只是简单地存在于学生的头脑中,而没有内化为学生的素质,学生没有能够真正的掌握知识,而是被知识束缚着。学生没有真正领会这些知识的内涵,这样的学习只是一种机械性、被动性的学习,这种死记硬背的学习方法不仅不能提高学生能力,反而束缚了学生的思维。

我认为,简单的机械记忆导致学生知而不能、懂而不会。因此,应让学生在教师的指引下自己构建知识

结构。这也是培养学生自主性、创造性的一种重要途径,是落实新课程改革的重要环节。在中学生物教学中,应当重视让学生自主构建知识,以提高学生的动手能力和学习效率。

例如,在“细胞膜”的教学中,对于细胞膜的结构内容的学习,我首先提出问题“脂质、蛋白质、糖类是如何构建起一个细胞膜的”引发学生的思考,紧接着通过课件展示磷脂分子的结构,简单介绍亲水头部和疏水尾部的特点。接着通过四个模拟活动进行教学,再提出问题:“磷脂分子在水表面(空气-水界面)上将怎样排布?请构建并画出。”学生在原有知识的基础上很快画出了正确的模拟图。我继续提问:“用玻璃棒搅拌后很多磷脂分子在水体内聚集呈球状,其切面磷脂分子是怎样排布的呢?请构建模型并画出。”小组内开始活动起来,小组成员间甚至发生了争执,课堂气氛空前活跃。达成一致意见的小组将本组内的结果贴到黑板上。我对学生的展示结果进行适当的评价后,接着设疑:“如果水体内的磷脂分子球体内部也有水,其切面磷脂分子又是怎样排布的呢?请构建模型并画出。”这次学生们的兴趣更浓了,他们大声讨论并动手画起来,很快得出了磷脂双分子层的结构,我顺势问:“细胞膜上的磷脂分子层是属于哪一种?为什么?”学生顺理成章地得出了结论。最后让学生阅读J. D. Robertson的实验,请学生大胆推测,构建蛋白质分子在磷脂双分子层中的位置及糖类分子在磷脂双分子层中的位置并画图。这样,通过这一系列的问题和活动,学生对细胞膜的结构理解深刻,记忆永久,同时很好地培养了学生的动手能力。

三、小组合作,培养学生的动手能力

我国伟大教育家陶行知说:“要创造,你在用脑的时候,同时用手实验;用手的时候,同时非用脑不可,手和脑在一起干,是创造教育的开始;手脑双全,是创造教育的目的。” 当然能力的培养不是一朝一夕的事,但它又是中学生物教学中实施素质教育的需要所在。中学生物教师只有转变观念,在课堂教学中深入持久地培养学生动手动脑的能力,从高一学生做起,才能造就一批能力型学生,将来为我们的国家作出更大的贡献,创造更多的财富。

例如,在“性别决定和伴性遗传”的教学中,对于伴性遗传内容的学习,我首先设疑:“人类的色盲基因是隐性基因,它与它的等位基因都只存在于X染色体上,而Y染色体上没有,这是什么原因呢?”我先让学生尝试画出X、Y染色体,并根据画出的X、Y染色体形态和大小尝试写出正常男女、患病男女的基因型,最后根据写出的男女的基因型(女:三种基因型,男:两种基因型),尝试写出男女随机婚配的方式(六种),再根据写出的六种婚配方式尝试写出每种婚配方式的遗传图解。写遗传图解是本节课的重点和难点,我将班级分成六个小组,要求每个小组在大白纸上完成一种婚配方式的遗传图解,通过小组成员的合作与探索,最先完成的小组将成果贴到黑板相应的位置上。通过小组内学生的相互补充和小组间学生的相互纠错,最后每个小组所写的遗传图解都比较规范,教师再进一步强调书写规范要求。经过这样的动手过程,学生对遗传图解的书写规范掌握到位,在此过程中学生的动手能力、协作能力、观察能力、思维能力、语言表达能力等都得到了很好的培养。

正如蒙台梭利一再强调:“人之所以成人,不是因为教师的教,而是因为他自己的做。”学生动手操作尝试必须有一定的目的性,在动手中去发现规律,得出一般性的结论,这样得出的结论学生才能运用自如。

四、重视家庭实验,培养学生的动手能力

前苏联著名教育家苏霍姆林斯基曾说:“学生的聪明来自他的手指头。”

对学生的动手训练,不应只局限于课堂教学,更应把活动延伸到课外,组织各种课外活动为学生动手操作创造契机。

高中生物中很多家庭实验与日常生活联系非常密切,学生通过做这些家庭小实验,既可以巩固课本所学知识,又能培养其动手能力和探究意识;而丰富的实验形式,还能增添生活的乐趣。

教师可以帮助学生建立家庭实验素材库,这是家庭课程资源开发的主要途径之一,也是顺利完成家庭实验的基础。可以在家庭进行的小实验有很多,教师可以根据教学进度和要求、学生水平和特点来选择适合的实验组织活动。例如,制作小生态瓶、葡萄酒的制作等。需要指出的是,并不是所有的实验都适合做家庭实验,毕竟有些材料普通家庭无法获取。家庭实验的顺利开展需要学生在充分理解或熟悉实验原理和步骤的基础上才能进行。

生物学习可以发展学生多种能力,但最终的目的是让学生学会将所学知识运用到生活实际中,解决身边的实际问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。因而在教学中应当让学生多动手、勤思考。因此,教师在课堂上应该巧妙有效地设计能让学生动手动脑的各种活动,使学生的动手能力、思维能力、语言表达能力和合作能力等都得到提高,使之成为有实践能力和创新精神的实用型人才。

[参考文献]

[1]刘道玉.中国高等教育需要“启蒙性改革”[J].瞭望东方周刊,2010 (49).

[2]黄桂兰. 教学应重视培养学生的动手操作能力[J].新课程研究基础教育,2011 (8).

[3]施铁军,王仁甫.教师少教,学生多学是有效教学策略[J].素质教育大参考,2008(7-8B).

中学生生物实验能力培养研究 篇4

生物是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学,在初中生物的教学中,必须重视生物的实验教学,以培养学生的实验操作能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力,以及合作探究实验的能力。近几年来我在生物教学上,对于实验教学作了如下尝试。

1、讲解实验要点,演示实验操作,学生进行模拟操作

刚进初中的初一学生,好奇心强,并且好动,他们在实验时注意力容易分散,老师在讲解实验要点时,他们往往不注意听,而动实验的仪器,自己做实验又不细心,有的学生甚至不能完成实验操作的过程,见于此,我一般采取模拟实验的方式进行实验教学。如在《学习使用显微镜》的一课,我先讲解显微镜的结构和作用,操作显微镜时,边讲、边示范、边让学生模仿操作,总结出使用显微镜的一般步骤:取镜、安放、对光、调拭(先降后升)、收镜。然后让学生独立操作,经过2、3次的训练,使每位学生在使用显微镜上都能达到熟练的程度。苏州初中生物实验操作会考的要求之一,就是要求每个学生都会使用显微镜观察装片。为此,我专门利用一节课的时间训练学生如何使用显微镜。模拟实验有利于培养学生良好的实验习惯,严谨的科学态度,规范的实验操作,提高了实验效率。

2、细化实验,分步操作

在上使用显微镜观察植物细胞一课时,我首先细化实验,把实验分为二大步,一是制作洋葱表皮细胞的装片,二是用显微镜观察洋葱的细胞。重点是装片的制作,总结出制作步骤:擦、滴、撕、展、盖、染。然后演示,最后让学生独立实验,学生在操作的过程中教师巡回辅导,完成后,再进行下一阶段的实验,即用显微镜观察装片。各个阶段都完成了,老师以问题的方式让学生回答实验观察到的现象,最后引导学生得出实验的结论。植物细胞都有细胞壁、细胞膜(植物细胞膜很薄,紧贴细胞壁在光学显微镜下不易观察到)、细胞质、细胞核。分步实验给学生提供了独立操作实验的机会,培养了学生独立实验的能力,在老师的引导下,学会观察实验的现象,收集实验资料,归纳总结得出结论,从而获取知识。

3、在实验中让学生带着问题去实验,培养学生观察和思维能力

实验前我首先对实验的关键步骤深入挖掘,提出问题,有些问题是教材上没有现成答案的,必须通过亲自实验观察、动脑才能得出结论,这样学生带着问题去观察,有目的去思考,培养了学生认真观察和认真思维的能力。例如在《讲水中的藻类植物》一节时,我让学生用显微镜观察自己制作的水绵装片,首先提出实验要求,要求学生在实验的取材上,水绵为什么只宜少取,不宜多取?水绵是单细胞还是多细胞?水绵每个细胞是什么形态?水绵细胞包括哪些结构?每个细胞的的形态结构都相同?画出水绵的细胞结构?水绵细胞与其他绿色植物的细胞比较有何异同?这样我在实验前启发,学生带着问题去观察思考,学生将观察和思维活动紧密结合起来,提高了学生的观察思维能力。

4、培养学生独立实验的能力

为培养学生独立实验的能力,新实验仪器配备标准,是按每个学生进行实验所需要的仪器装备进行配备的,因此,实验课上多数实验是一人一组的,尤其是使用显微镜进行观察的实验。实验中充分体现教为主导、学为主体,这就需要在教的过程中应充分地调动起学生的学习积极性和主动性,使其最大限度地动手、动口和动脑,主动地参与到实验的探究活动中来。如初中生物第一册中《绿叶在光下制造淀粉》的实验,在课堂教学安排上,从天竺葵的黑暗处理到叶片的遮光处理,从叶片的脱色到滴加碘酒的观察,都是在我的指导下让学生自己完成,以此来训练学生的动手操作能力,在实验完成后,我就一些现象及操作程序提出疑问,让学生进行分析回答,以此来培养他们的思考问题的能力,和善于总结实验的能力。

5、开展课外活动,进一步培养学生实验的合作探究能力

实验能力的培养仅靠课堂教学是不够的,还要开展生物课外活动,让学生在课后获取更丰复的实验现象。如学生上初二时,在《探究人体反射活动的神经结构》的实验中,首先让学生了解实验分四个步骤,帮助学生注意每个步骤的实验要点、注意的事项,然后让学生互相配合共同实验,第一次大多数同学的实验现象就非常明显。不成功的同学,经过认真思考,合作交流,共同探讨,找出实验过程中存在的问题,将实验延伸到课后完成,这不但完善了实验过程,还丰富了学生的课余生活。再如《调查食品添加剂》,这个实验,我让学生利用星期天,分成4人一组,到家附近的商店,进行调查,将调查的内容按食品名称、食品添加剂的名称、食品添加剂的作用进行填表,然后提出实验问题,写出调查方法,分析实验结果,得出实验结论。从而培养他们的合作探究能力。

中学生生物实验能力培养研究 篇5

广河一中 生物组

一、研究背景与任务

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。生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物科学的形成和发展都离不开实验。通过实验探究生物的规律,是学习生物学的重要途径,也是养成探究性学习习惯的重要载体。因此实验教学在生物教学中占有非常重要的地位。纵观现在的高中生物学实验,多是以学生被动地完成整个实验。实验目的,实验器材,以及实验方法,教材都事先做了具体的规定。这固然对于培养学生实验基本技能有一定的作用,但是在培养学生主动探究,发现和创新能力上必然会受到限制。初中教材上的探究性实验很多,但在实际教学中由于时间和实验费用以及一个班学生人数多的限制也不尽人意。因此,作为处在教学第一线的教师在实验教学中有意识地采取“探究性学习”的方式大有必要。让学生按照教材所提供的生物实验主题,根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验。这样可激发学生的求知欲,引导学生学习,做学习的主人,以此培养学生的创新意识和实践能力。同时现在的高考中考生物试题中,探究性实验试题占有很大的比重,因为这类试题思维量大,信息和情境新颖,设问角度多样,综合性强,能力要求高,能较好地考查学生基础知识和基本技能的掌握情况,并能激活学生的创新意识,并提高其思维能力,也更能体现科学态度、科学精神和创新意识。探究性实验学习在我校乃至全县是比较薄弱的,而高中新课改已经启动,对于实验的教学提出更高的要求,尤其是探究性实验,对于习惯于应试教育的老师来说,无疑是一个极大的挑战。因此作为教师在实验教学中有必要对实验教学和学生学习进行深入的研究,探讨出一条比较好的程序和思路来,让学生在解决探究性实验试题的能力方面有很大的提高。

鉴于以上背景和认识,确定了“初中生物实验探究能力培养策略的研究”这一课题。

二、本课题要解决的主要问题

(1)探究性实验学习模式的实践研究。

(2)对学生探究性实验学习过程的指导策略的研究。(3)探究性实验学习的组织与管理的研究。(4)探究性实验学习与探究性学习的整合策略。(5)提高学生对生物知识的运用和实验解题能力。

三、本课题研究现状述评及预计的研究突破

(一)、本课题研究现状: 由于倡导探究性学习是新课标教育的基本理念之一,初中新课程改革已经进行了10年,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。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。

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。2004年7月在人民教育出版网上广东深圳张海银老师在《生物学探究性实验设计的探讨》中着重讨论探究性实验设计教学中的2个问题:1 如何引导做出实验假说2 探究性实验设计的原则。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。广东佛山陈冬丽老师在《浅议生物探究性实验的分层教学》提出针对不同的探究层次,教学应采取不同的模式。广州市吴琼老师在《生物探究性实验教学有效性初探》认为生物探究性实验教学的有效性取决于教师主导的有效性和学生主体参与有效性的有机结合。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。为此,许多的教学方法相继推出,如启发式教学、发现式教学、探索法教学等。在这众多的教学方法中,探究性学习方式正被人们愈加重视。它以学生发展为本,更显现学生的学,强调学生的探究和创新。其目标指向学生的创新能力、合作精神、问题意识、人际交往能力、科学精神与科学态度以及关注现实、关注人类发展的意识和责任感的培养,而不是仅仅是知识的传授和掌握。

(二)、本课题预计的研究突破

1、改变教师传统生物实验教学的模式

通过本课题的研究,有助于改变生物实验教学过去那种循规蹈矩的传统实验方法,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、改变学生的学习方式

通过本课题的研究希望通过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、对现行教材实验的改进,希望找到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,对我校我区学生中高考的生物实验成绩有明显的提升。

四、课题研究的现实意义和理论价值

(一)现实意义

在初中课改不断深化的今天,该课题无疑具有现实意义:

1、对我校教师来说,探究性实验的教学,几乎是全新的,没有任何套路可依。本课题试图总结出探究性实验教学的一般模式,为各位同行提供参考;同时,我组生物教师一起从事这方面的研究,也是对探究性实验教学的了解不断深入的过程,即经验内化的过程,这是任何讲座和培训都替代不了的。

2、对于学生来说,如果能够引导学生走上自主探究、自主实验的道路上,对于学生的一生的影响无疑是极其深远的。传统的实验教学只是让学生验证一下实验结果而已,学生最多只是学会操作一个实验而已;然而探究性实验学习教会学生的是一种科学思维的方法、一种实际的探究能力。这正是“授人以鱼,不如授人以渔”啊。

3、对于我校来说,如果以探究性实验教学为突破口,那么就意味着我们在自然科学的教育中,抓住了主流,从而使得我们可能在新课改的挑战中,抓住机遇,脱颖而出。

4、对于新课改来说,一旦在探究性实验教学方面获得突破,必将引起教师的教学行为和学生学习方式的根本转变。从初中几年课改成效来看,学生的学习方式没有得到根本的转变,原因何在?任何学生学习方式的改善是以教师的教学行为的转变为前提的。初中教师的教学模式依然是传统应试教育的一套,又何来学生学习方式的转变呢?所以,通过本课题的研究,使我组生物教师的教学模式得以转变,从而引起学生学习方式的转变,这也正是新课改所期盼的。

(二)理论价值

现代教育学深刻揭示了教育必须构建和发挥学生的主体性,必须为学生的终身发展服务,为探究性实验学习提供了教育学的依据。为此,进行“中学生物探究性实验能力培养研究”对丰富和发展科学观、科学的方法论和认识论、科学的哲学观点与人文价值等具有重要的理论意义。引导学生进行小组探究性实验学习应成为师生,生生相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充的过程,在这个过程中师生、生生分享彼此的思考、经验和知识,彼此平等交流情感、经验与观念,丰富教学内容,求得新的发现,从而达到共识、共享、共进,实现教学相长和共同发展。经历生物探究是生物教学的手段,就是让学生去做一个个有典型意义的探究活动;体验生物探究是生物教学的重点,要让学生在体验中感受生物科学的奥秘和趣味,以激发学生的探究兴趣和热情;生物探究性实验教学就是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,最终让学生用科学来指导自己的生活,实际上是价值观层面的体现。在经历的过程中,我们要重视学生的心理体验,只有亲身经历了过程,才能有真切的体验。因此生物课就是要创造条件让学生经历科学家们曾经经历过的、曾经体验过的那个过程,从而更好地理解生物科学。

五、研究目标

1、掌握一些生物实验最基本的技能,提升学生的生物实验与探究能力。

2、激发学生的好奇心和求知欲,养成从事科学研究的正确态度,发展探究问题的初步能力。

3、生物探究性实验教学案例的收集与整理。

4、教师课堂教学中对学生探究性实验学习指导策略的研究。

5、提高学生在解答探究性实验试题方面的解题技巧和实验成绩。

六、课题研究的主要内容

1.利用教材提供的验证性实验培养学生基本实验技能的研究。2.利用教科书没有提供材料、方法等具体指导的实验,需要学生自行设计的实验培养学生实验探究的能力的研究。

3.指导学生做好实验小课题,培养学生独立的基本操作能力、收集和处理信息材料的能力、观察能力、对实验结论分析和推断能力。

4.如何使学生在探究性实验学习中体验到科学研究的过程,熟悉科学探究的一般思维方法的研究。即生物科学探究过程一般包括以下几个环节:发现问题、提出假设、实验设计、实施实验、结果分析、交流讨论等。

5.教师课堂教学中探究性实验学习指导策略的研究。这个内容也是这次课题研究的重点。

这只所以成为重点,是因为学生的学习活动主要在课堂教学中完成的,同时也是与初中几年新课改后的现状分不开的:课改最终将落实到学生的学习方式的转变上来,但初中课改效果不尽人意,这固然有着多方面的因素,但最关键的一点,即要通过探究性实验的教学转变学生的学习方式,需要从教师行为,尤其是教师的具体的教学策略上下功夫。只有当教师有具体的确实可行的教学策略时,学生的探究性活动才可能步入正轨,富有成效,也才能提高实验课质量。通过动手、动脑、入心的实验设计和实施过程,也才能训练学生思维的新颖性和创造性,培养学生创新意识和实践能力。在实验中坚持实事求是的原则,从学生的实际出发,根据学生的身心发展的规律,从学生的兴趣入手,开展丰富多彩的探究活动,培养学生的探究意识,提高学生的探究能力,教师应特别重视研究过程的科学性和结论的实用性。

七、预期创新点

1.真正让学生、老师参与到探究性实验学习中。

2.整理出一套关于探究性实验的教学案例;对教材中的实验进行适宜的改进。3.总结出一套符合我校实际的关于生物探究性实验教学的一般模式; 4.总结出富有成效的指导学生进行探究性实验的策略;

5.争取在探究性实验教学理论上有所创建,将探究性实验学习与学生自主性学习有机结合。

八、研究对象和方法

(1)研究对象

我校是完中校,所以面向的学生群体既包括初中学生也包括高中学生。

(2)研究方法

1、文献研究法:通过上图书馆或校园网查阅资料,及时把握相关课题的研究动态,跟踪学生怎样进行探究性实验的热点问题。

2、行动研究法:在实际的课堂教学中,不断探索探究性实验教学策略与实验设计技巧,完善教学设计方案,总结教学案例。

3、实验研究法:通过设立比较严格的实验方案,得出相关结论。

4、问卷调查法:学生对通过实验教学开展探究性学习的了解现状调查;实验教学方案实施后学生的反馈情况调查。

九、研究过程

本课题研究从2013年2月起,到2013年6月止,划分为三个研究阶段 1、2013年2月—2010年3月为课题的准备阶段。在进行广泛调查和分析研究的基础上制定课题实验方案;确立、申报课题研究方向;成立课题组;收集相关活动资料;查阅近年相关研究资料,完成查新报告;培训参与的老师。2、2013年4月—2013年5月为课题实施阶段。①.研读有关理论书籍并写出读书笔记。②完成实验设计教学案例及案例分析。

③.对学生进行实验基础知识和基本操作技能培训。④.对学生进行探究性实验的一般方法进行培训。⑤.针对相关的实验课题让学生自己进行探究。

⑥.通过有关实验的操作或设计,考查评价学生探究性实验学习的能力。3、2013年5月—2013年6月为课题总结阶段。①.总结归纳研究成果。②.完成结题报告,准备结题。

中学生生物实验能力培养研究 篇6

九年制义务教育《全日制初级中学生物教学大纲》明确指出:培养学生能力应与传授知识并举,也就是把二者放在同等重要的位置,由应试教育转轨于素质教育,提高学生能力是其中的一个重要方面。其培养途径主要是通过生物实验来实现的。初中生物实验包括观察能力、实验操作能力、分析实验现象能力、实验设计能力、综合应用能力。而观察能力的培养是上述诸项能力中的最基本的能力培养,也是使学生从形象思维逐步过渡到抽象思维的重要阶段。因此,必须科学地培养学生思维方法和思维能力。

初中《生物》中安排的38个学生实验中,其中单纯的观察实验28个,占全部学生实验的737%,而且观察贯穿于全部实验中。因此,教师要教育和培养学生具有全面地、正确地、深入了解事物本质特征的观察能力。

1明确观察目的和任务

观察是人对客观事物的一种生动的感性认识形式,它往往通过多种感觉器官的联合活动,并在思维的参与下进行的。在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求某种答案,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中。例如:观察洋葱表皮细胞的实验,实验目的是要求学生在观察中认识细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。观察前教师应强调细胞膜紧贴在细胞壁内壁上不易辨认,有些细胞核也不太清楚,要调好光圈,光线强弱要控制适当。使学生按照老师提出的目的要求去观察。观察的结果好坏,可由教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生绘制观察的标本图示,这样一定能达到观察的目的。

2培养学生科学的观察方法和求实态度

观察能力的提高,有赖于正确的观察程序和方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生观察力是很必要的。

2.1先整体观察后局部观察

教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的。

例如:观察根毛和根尖的结构,先用肉眼观察认识根的形态,掌握直根系、须根系、主根和侧根的形态特征,进而用放大镜、显微镜观察根毛的位置,根尖的结构,认识和掌握根冠、生长点、伸长区及根毛区的细胞结构特点。

局部观察即细微观察,要求学生在观察过程中抓住事物最本质的属性,捕捉它们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点。例如:在组织学生观察花的形态和解剖花的结构实验中,首先观察水稻花与桃花的形态,我们向学生提示这样一个问题:为什么桃花盛开的时候会招引许多蜜蜂前来传粉?为什么水稻花盛开的时候却很少见到蜜蜂及其它昆虫前来传粉?从而使学生认识和掌握风媒花与虫媒花的形态特征上的区别。紧接着老师指导学生进行两种类型花的解剖,仔细观察桃花子房基部的突起结构桃花的蜜腺,弄清花蜜产生的原因。而观察水稻花结构时却没有这种蜜腺结构,使学生弄清虫媒花与风媒花的结构差异。通过解剖观察使学生认识了两种不同类型的花在本质属性方面的区别。

用心

爱心

专心

2.2对比观察

是运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同。对比观察能使学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系。例如:在观察单子叶植物与双子叶植物形态、结构时,首先向学生强调两种植物显著区别,一是叶脉的结构:平行脉与网状脉;二是茎的结构:有无形成层;三是种子胚的结构:一片子叶与两片子叶。另一方面单子叶与双子叶植物在叶序上讲也有许多相似之处,这是因为它们都属于绿色植物,叶序相似之处是因为光合作用的缘故。例如:鳞翅目昆虫的分种要从头、胸、腹三个方面进行比较。分种主要观察胸部。常见的灰蝶科与凤蝶科容易混淆,通过对比观察从同中找出异点,灰蝶科翅正面花纹少,颜色单一,腹面花纹较多,颜色较多;而凤蝶科翅正面和腹面花纹和颜色都多。这样通过对比观察,学生对各科、种的生物特征就易掌握。

2.3重复观察

为了保证观察的结果可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴甫洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性。

例如:观察脊髓的反射实验,实验目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢。该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过反复多次的观察。在实验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射试验,这样来确定脑是否除荆当然这种实验要反复进行观察才能收到良好的效果。在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后使学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能。在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复的观察,才能认识事物的本质属性。

用心

爱心

中学生生物实验能力培养研究 篇7

在科学探究或是学习中, 假设起着重要的作用。首先, 在探究性学习中, 提出的假设能为进一步的信息搜集、制定研究方案提供大致的框架, 它是科学探究的先遣兵或桥梁。其次, 传统的课堂常是“教师讲、学生听”, 这样直接把结论抛给学生, 难以使他们产生很大的兴趣;相反, 如果学生在对事物未知的情况下, 让他们进行猜想再利用实验或观测来进行检验, 则能够引起学生浓厚的学习兴趣。再次, 在假设建立的过程中, 学生们往往要进行严密的逻辑推理和充分的想象, 如在“探究温度对甲状腺激素的影响”实验中, 学生们在假设时除了要明确甲状腺激素活性会随温度变化外, 还必须考虑甲状腺激素作为蛋白质会失活的情况。可见, 建立假设的过程能培养学生严谨的逻辑思维。最后, 学生们在建立假设、验证假设、修改假设的过程中, 不断经历科学概念的形成过程。这种经历不但能够使学生掌握和理解知识, 更能够培养他们不断创新、勇攀高峰的科学精神。

新课程倡导学生探究性学习, 生物课程标准也明确提出了学生必须具备“作出假设和预期”的能力。但在实际教学中, 有的教师常让学生天马行空的猜测, 这就导致了学生作出的假设不着边际、作出的假设无法验证或假设的表述不够准确等问题。因此, 让学生作出科学合理的假设是提高探究课堂有效性的途径之一。

二、在生物探究实验中作出科学假设的方法

通常来说, 作出一个科学假设往往要经过三个步骤:获取与问题相关的信息;根据获得的信息作出推断;根据推断作出假设, 这三个步骤是环环相扣的。而在具体教学中, 我们可以从以下三个方面进行实践:

1. 从学生的经验或已有事实中归纳出假设。

学生每天要接触不同的日常事物, 形成了一定的生活经验, 而这些经验在学生思考问题的时候起着一定的作用。因此, 教师应充分调动学生原有的生活经验或提供必要的辅助资料来帮助学生作出合理的科学假设。例如, 在探究“枫叶变红的原因”的实验中, 教师引导学生回忆“枫叶在秋天变红, 秋季与夏季、春季有何不同?”, 很快学生就明白了“枫叶在秋天才变红, 秋天的温度和光照都发生了变化”, 于是做出了假设“枫叶变红的现象受温度的影响”。又如, 在探究“鸟适于飞行的特点”的实验中, 教师将鸟类与飞机相比较, 给出了关于发明飞机的相关文字资料, 学生们很快通过已有的感性认识和教师提供的资料做出了“鸟类的飞行与其外形有关”的假设。因此, 如果探究的事物比较贴近学生的生活, 教师就可以尝试利用这种方式指导学生。

2. 利用学生已有的知识分析推导出假设。

利用已学的生物学知识, 对所要探究的问题进行严谨的逻辑推理, 从而作出科学的假设, 是在探究中作出假设常用的方法。例如, 在《探究植物茎长长的部位》实验中, 教师可以利用学生们所有的知识, 一步步由浅入深的进行推导:观察植物, 茎下部节间基本等长, 因此茎下部的节间不是茎长长的部位;靠近顶端的节间短小, 能够长到茎下部节间的长度, 因此茎上部的短小节间可能使茎长长;但茎上部的短小节间虽能使茎长长, 但这是有限的, 茎的节间在不断增加, 茎才不断长长, 而短小的节间是茎顶端产生的;推导至此, 学生们就能够很容易的作出假设了——“茎顶端是使茎长长的根本部位”。学生们在探究实验中常常缺乏足够的依据而难以做出假设, 教师可以引导学生对该问题各种可能相关的因素进行逻辑推导, 然后建立影响事物的各种假说。

3. 通过相似性类推出假设。

类比是根据两个事物某些属性相似, 而推出其他属性也可能相似的思维方法。通过类比, 不但能够指导学生作出假设, 同时也能培养学生的发散思维。在生物教学中, 有许多原理和概念具有相似性, 可以帮助学生提出假设。例如, 在探究实验《观察家畜小肠的内部结构》教学中, 教师可以帮助学生回忆根毛有增加吸收水分和无机盐的表面积的作用。于是, 学生通过类比就能够作出“家畜小肠壁上的绒毛是为了增加营养物质吸收的表面积”的假设了。因此, 若是学生对所探究的问题缺乏足够的了解时, 教师就可以利用类比的方法来指导学生了。

三、在实验探究中指导学生作出假设的策略

1. 建立假设时要避免一蹴而就。

学生的思维有一定的发展规律, 刚刚接触探究性学习的时候, 不可能要求他们简明快速地作出假设;同时有的问题距离学生的生活经验比较远, 他们难以通过想象和推导建立科学的假设。这时, 若是教师硬要学生作出假设, 容易造成学生胡乱猜测的现象, 这不仅使教学无法顺利进行, 也不可能培养学生科学的学习态度。我们认为, 假设的建立可以通常分为三个层次:由教师给出全部或部分假设;学生在教师的引导下作出假设;学生独立 (或讨论) 建立假设。在具体教学中, 教师可以依据这样的规律, 循序渐进, 避免一蹴而就的错误。

2. 建立假设时要学生尽量说出依据。

假设的制定基于事实、知识、线索或是所拥有的任何其他资料, 而不是毫无根据、盲目无方向地猜测。简而言之, 假设是要求学生必须根据已有的知识或经验, 对未知的生物现象或规律作出一系列的思维, 并作出假定性的解释。因此, 为了防止学生建立假说时瞎猜, 提高学生思维的缜密性, 培养学生实事求是的态度, 应当要求学生在建立假说时, 尽量说出其主要依据。

例如, 在探究《影响酶活性的条件》的实验中, 要学生针对“影响酶活性的因素有哪些”这个问题建立相关假说, 通过分析, 他们很容易作出假设:酶的活性随着温度和PH值而变化。但我们不能满足于学生已经建立了的正确假说, 而应该组织学生们进一步讨论, 陈述其建立假说的依据。如应陈述为“酶的本质是蛋白质, 蛋白质在温度和PH值变化的条件下容易变形、失活。因此, 在PH值保持不变的情况下, 温度会影响酶的活性。”

当然, 我们并不是要求学生在每次作出假设时都必须说出依据。因为, 有的学生作出的假设是根据其生活的经验, 有的是根据联想, 有的甚至是基于主体的直觉, 难以说出理由。教师这时就不应该强求学生非说不可, 更不能因其说不出理由而加以斥责, 以免挫伤了学生的学习兴趣。

3. 建立在学生已有知识和经验的基础之上。

探究课堂上, 许多教师往往给出学生一个问题就要求学生开始假设, 也有的学生喜欢天马行空的意向。这样都很容易导致学生作出的假设不着边际或无法检验。因此, 教师在指导学生时应该基于学生原有的知识来要求学生假设。例如, 有教师在一堂探究实验课上, 给学生展示了如下的资料:“用2%的秋水仙素处理植物分省组织5~6小时, 能够诱导细胞内染色体加倍。那么, 用一定时间的低温 (如4℃) 处理水培育洋葱根尖时, 是否能导致细胞内染色体的加倍?”并以此作出假设。在此案例中, 学生必须掌握秋水仙素的作用原理、染色体数目加倍的原因以及酶的特性等相关知识, 才能正确的作出假设, 若是未学习过这部分知识的学生就难以做出推断。因此, 对于难度较大的探究实验, 教师应该给予充足、新颖的背景资料, 便于学生理解分析, 同时, 也避免了学生进入凭空猜测的误区。

4. 在指导过程中落实情感目标。

在探究课堂上, 教师和学生都是学习的探究者, 师生间的交流多, 距离也拉近了, 因此, 教师的语言和行为在无形中影响着学生。那么, 指导学生作出假设的教学过程就成了培养学生创新精神、发展学生敢于坚持, 敢于面对错误的好时机。

一方面, 教师在课堂上要鼓励学生大胆思考、敢于提出不同见解, 但在鼓励学生的同时应该向学生强调, 他们所做的假设必须是根据一定的知识和经验的, 切忌盲目猜测。另一方面, 当学生作出错误假设时, 教师不应回避或立刻用正确的观点去覆盖, 而首先应该肯定其敢于尝试的精神;接下来就应该帮助学生一起分析其造成错误的原因, 并告诉学生要舍得放弃, 敢于纠正错误, 最终建立新的正确的假设。这样的过程就能使学生的探究能力得到提高, 并培养他们追求真理和实事求是的精神。

总而言之, 作出科学合理的假设虽不是每一个探究中都必需的步骤, 但却是锻炼学生思维、培养学生情感、态度和价值观的重要途径之一。中学生物教师在教学中对此要更多的总结和实践, 为提高探究课堂有效性而努力。

摘要:假设是生物实验探究中的重要环节, 也是比较薄弱的环节。如何在实验探究中指导学生作出科学合理的假设, 对提高生物探究教学的有效性具有重要的意义。现从生物实验探究作出假设的方法, 以及指导学生作出假设的策略两个方面对此进行论述。

关键词:生物实验探究,假设,方法,策略

参考文献

[1]俞丽萍.生物探究实验中学生假设能力的培养[J].和田师范专科学校报, 2007, (3) :205.

如何培养中学生的生物实验能力 篇8

关键词:实验教学;训练和培养;有效措施

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)01-216-01

生物实验教学中,应注重训练和培养学生各种能力,这是生物学科本身的特点所决定的,也是当前对学生 进行素质教育的需要。本文讨论了当前生物实验教学应培养学生哪些能力,以及如何采取有效措施来培养这些 能力。

一、实验教学对学生的能力要求

在生物实验教学中应培养学生哪些能力呢?即学生在实验教学中应着重掌握 以下几种能力:观察能力、实验操作能力、思维能力,以及生物学的初步研究能力等。

观察能力是人们认识事物,增长才干的最基本途径,是培养智能的基础,对于生物学这种实验性学科尤其如此。学生对实验过程中出现的现象进行仔细观察、记录,而后经过一定的比较、分析、归纳等思维过程,得 出某个结论。因此,思维能力是以观察能力为前提的。同时,就生物学科而言,实验操作能力也是诸多能力中 最基本的。通过大纲规定的实验内容的学习,让学生初步学会或学会一定的实验操作技能,为今后的进一步提 高打下基础。上述几种能力,相对而言,观察能力、实验操作能力等是初级的、较低层次的能力要求;而研究 能力则属于较高层次的能力要求,它必须建立在观察能力、实验操作能力、思维能力等的基础上;思维能力的 提高有赖于观察能力、实验操作能力等,又反过来对这几种能力的发展起到积极的促进作用,此外,只有具备了一定水平的思维能力,才能去从事有关生物学研究工作。

二、能力培养的原则

1、整体性 实验教学是课堂教学一个 必不可少的重要组成部分,因此,它应该与理论课的教学,课外兴趣活动等有机联系起来,从而做到通过多种 途径来培养学生的各种能力。在理论课的教学中,可适当增加有关演示实验内容,边理论,边实践,强调知识 间的内在联系,从而达到预期的教学目的。把演示内容穿插在理论教学中,学生易理解、易记忆,有助于提高 其观察能力和思维能力。

2、渐进性 生物实验按其教学目标可分为三类:技能性实验、验证性实验和探索性实验。前两类着重为 生物学实验打基础,即为了培养学生的观察能力、实验操作能力以及思维能力等基础能力的,而后者则是为了 培养学生初步的生物学研究能力。在实验教学中,以初级的简易的实验入手,使学生在具备一定实验能力的基 础上再逐步深化,完成由易到难的过程。例如,开学初,考虑到有的学生从未使用过显微镜,故首先要排“显 微镜的结构和使用方法”的实验,让学生学会显微镜的使用方法,为下面有关实验打好基础。观察洋葱根尖细 胞有丝分裂这一实验,教师向学生明确实验的目的要求后,让学生自己动手完成从取材→解离→固定→染色→ 压片→观察的全过程,有的同学因没有观察到清晰的分裂相,便主动要求课后继续做,直到实验成功为止。通 过一系列实验,逐步训练、发展学生的观察能力、实验操作能力、思维能力等,形成良好的科学态度和科学精 神。

3、实用性 生物实验教学,尤其是课外科技活动, 应结合生产、生活的实际,适当开设能为当地经济 建设服务的内容。例如,食用菌的栽培技术、花卉栽培技术、经济动物的养殖技术以及遗传育种的基本技术等等,让学生在实践活动中掌握多种技术、学会各种能力,为走上工作岗位后传授各种实用技术打好基础。同时,这种实践活动,也有助于学生爱家乡,爱大自然,陶冶高尚的思想情操。

三、几点做法

1、开足开好实验,充分训练学生的操作能力 生物学是一门实验性科学,要使学生更好地理解生物学 基础知识和理论,掌握实验操作的基本技能,就必须让学生多动手、多练习。生物教师应根据大纲的规定,积 极创造条件,多开设一些实验(分组实验和演示实验) 。每次实验,从实验准备到实验过程,都作好精心、充分的安排,使每位学生都明确实验目的、要求, 实验过程中的注意点等,确保其较好地完成实验教学目标,培养学生的实验操作能力。

2、循序渐进,提高学生的观察能力 前面讲到, 观察能力是各种能力的基础。培养学生的观察能力, 应着重在观察方法上加以训练、引导。学生对实验课的兴趣是很高的。教师应抓住这一有利条件,在备课时就 要精心设计,实验前告诉学生观察的方法,明确观察的次序等。如解剖鲫鱼这一实验,在解剖前观察外形时,首先应观察其整体形态、体色、大小等、再看局部的特征;解剖完后,观察各内部系统时,应按照由外到内的 次序逐一观察,不能颠倒。

中学生生物实验能力培养研究 篇9

育龙网 WWW.CHINA-B.C0M 2009年08月17日 来源:互联网

育龙网核心提示: 生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验

生物学是一门实验性科学。对高中学生来说,生物实验教学主要包括常见的仪器、器具、药品的使用能力,还有对实验程序的理解能力,对实验结果的分析能力,对实验中出现的异常情况的处理能力等。

一、让学生明确仪器的原理和药品的特性,是培养学生使用它们的能力的基础

“知其然,应该知其所以然”。对仪器的原理、药品的特性不了解,使用起来就会带有盲目性,就不可能形成使用能力。例如,学生对低倍镜和高倍镜的选择上,经常不能根据观察对象的特点和观察目的进行合理的选择来使用,学生常常由于好奇心的驱使和对低倍镜、高倍镜特点的无知,总是一上来就用高倍镜,认为高倍镜总比低倍镜观察清楚。这种盲目性,是由于学生不了解显微镜的基本原理,不了解高倍镜放大倍数大,分辨率高,但所看到的实际面积小,即视野小。而且倍数越高,看到材料的厚度就越薄,高倍镜适宜观察局部和细节。低倍镜所看到的面积大,适宜观察材料的整体结构,以及寻找观察目标。只要学生了解了这些基本原理,才能正确选用低、高倍镜。由低倍镜换高倍镜时,如果图像不太清晰,只需调节细准焦螺旋,就可以看清图象了。至此学生只有了解了上述的基本原理和操作方法,才能正确使用高倍镜。另外,如果镜中有污染的花斑或异物,就会影响对微细结构的观察,清除花斑或异物,也是形成使用能力的一个方面。清除污染物,首先应确定污染物在目镜、物镜还是装片(或切片)上。因此应让学生了解目镜在镜筒上可用手做圆周转动,装片(或切片)在载物台上可用手向任意一个方向移动或用移动器上下左右移动,如污染物在装片(或切片)上,移动装片(切片),污染物则随之移动而反方向移动,否则,污染物就在物镜上。在清除直镜筒的显微镜目镜和物镜上的污染物时,还应让学生了解先后顺序,应先摘下物镜,然后再摘下目镜,试擦完毕装上时,则应先装目镜后装物镜,因为这样可以防止因摘装目镜时与镜筒摩擦下来的尘渣沿镜筒落入物镜的内部。

在明确学生实验中药品的使用能力方面:例如,在观察植物细胞的有丝分裂实验中,应让学生了解龙胆紫或洋红是与染色体结合的碱性染料,碱性染料是指有色离子是阳离子的染料,而不是染液的pH呈碱性。这样就引出了一个问题,醋酸起什么作用?应让学生了解2%醋酸是染料的溶剂,在染色时增加了细胞的通透性,而不引起细胞膨胀,利于染液的离子进入细胞而使细胞核内的染色体着色。在观察根对矿质元素离子的交换吸附现象时,要让学生了解自来水中有许多阳离子,可以将已交换吸附在根细胞表面的亚甲基蓝阳离子交换下来,使蓝色的根变浅,而影响实验效果,从而使学生明确为什么用蒸馏水冲洗根上的浮色,并且知道整个过程中所用的蒸馏水不能被污染。在提取叶绿体色素中,要让学生了解叶绿体色素是有机物,可以溶于有机溶剂。了解在叶绿素中的Mg易被叶子的细胞液内的有些有机酸的H取代而转变成去Mg的叶绿素,影响对色素的观察,从而使学生明确为什么要用丙酮作提取剂,为什么一定不要让层析液没及滤纸上的滤液细线,为什么在研磨前要加入碱性盐——少量的碳酸钙。当然,也只是在这个基础上学生才能灵活地运用它。

总而言之,教师要善于把实验仪器及药品性质、使用原理讲清,这对提高学生使用它们的能力大有好处。

二、培养学生善于分析实验程序

一个较为复杂的实验过程是设计人员长期辛勤劳动的结晶,它往往是经过几十次甚至上百次的反复摸索。所以,学生实验中,不能单纯地用实验指导进行“按方抓药”出现结果就行了。而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用,每一个处理意义以及各步骤之间的联系,从中学习解决问题、研究事物的方法。例如,在观察植物细胞有丝分裂实验过程中,大致为:培养→10%HCI解离→漂洗→染色→压片。要让学生了解根尖放在10%HCI溶液中是为了溶解细胞间的果胶质,使根尖细胞间变得松散,便于压片,否则根尖细胞很难压散,不利在镜下观察。另外,通过10%HCI的处理,使细胞迅速死亡,让细胞分别保留各自的分裂状态。漂洗是为了冲洗解离液(10%HCI),否则影响染色效果。又如用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色的目的是,这两种染料易使细胞核内的染色体着色,从而增大细胞核与周围部分的反差,便于观察染色体分布和变化,压片的目的是使细胞分散开,变成单层,否则光线无法透过会影响观察。加清水是起润滑剂和利于细胞分散的作用,压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的是防止手指与盖玻片直接触压,会将极薄的盖玻片压碎(在镜下观察前应将载玻片取下,并注意不要让盖玻片移位)。在叶绿体中色素的提取和分离实验中,制备滤纸条时,应让学生了解将滤纸剪成长10厘米是因为胡萝卜素在纸条上扩散的距离约为9厘米左右;宽1厘米是利于划出齐而均匀的滤液细线,去两角为了使层析液在纸条上扩散速度均衡,后两者都是为了扩散出四条平行的色带。在距去两角的一端1厘米处用铅笔画一横线,目的是为划滤液细线提供参照线并且防止层析时在盛有3毫升层析液的烧杯(100毫升)中,滤液细线被层析液没及。划滤细线时还应让学生知道干燥后重复划2—3次,是为了增加色素的分子数,以便在纸条上走出四条明显的色素带来。如果在不干燥的情况下连续划线,色素会随滤液中的液体(如丙酮)在纸条上的扩散而扩散,划出的滤液细线较宽,其结果是相邻的两条色带会发生部分重叠。因此,在实验中,应根据学生程度和涉及原理的难易不同,由教师讲清或提出问题让学生思考,使学生既知道实验应怎么做,也知道为什么这样做。

三、培养学生善于分析实验现象

在实验中,经常存在着对实验最后结果的记录,而轻视对实验过程中间出现某些现象的记录,重视结果而不重视分析结果,重视对成功实验的肯定,而不重视对实验中的失败查找原因等现象。这不利于学生实验能力的提高。例如,在观察植物有丝分裂的实验中,在显微镜的某个视野中,要让学生了解为什么看到的细胞多数为间期的细胞。在质壁分离和复原的实验中要让学生了解液泡的体积大小、颜色变化如何。在叶绿体中色素提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理是什么,这一原理单靠高中教科书中的知识还不够,应让学生了解滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,四种色素的化学结构和性质不同,它们在滤纸上吸附能力不同,在层析液中(展开剂)溶解度不同,因此,四种色素随着层析液在滤纸条上的扩散速度就不同,胡萝卜素溶解度大而吸附力小,扩散速度快,叶绿素b溶解度小而吸附力大,扩散速度则慢。

在实验中,因某种原因,个别学生的实验结果不明显或失败,老师应指导学生查找原因。如叶绿体中色素提取和分离的实验结果四条色素带部分或全部不明显,老师可提示:(1)是否丙酮用量过多,滤液太稀;(2)是否用的新鲜叶,是否用的全部是幼嫩的叶;(3)划滤液细线时是否重复的次数少了一些;(4)层析时滤纸条上的滤液细线是否被层析液没及过。在质壁分离和复原的实验中,有的学生很快就观察到质壁分离和复原现象。但有的学生虽然在步骤方法上都按要求进行了,但没有发现质壁分离现象,教师应启发学生寻找原因:取下的表皮是否是死亡的角质层细胞?是否由于未用蔗糖溶液浸泡材料?是否蔗糖溶液被原清水稀释而造成浓度不够?是否视野太亮,反差度小而未能看清?还有的学生虽然质壁分离了却不能复原,教师也询问一下,是否蔗糖溶液浓度自行加高了?是否质壁分离时间太久而造成细胞死亡?

中学生生物实验能力培养研究 篇10

一、课题提出的背景

“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”推进素质教育,提高全民族素质,培养具有创新精神和实践能力的人才已经成为二十一世纪教育的主要目标。心理学认为,没有创造思维,就不可能有创新,就不可能获得较强的创造能力和实践能力,显然创新能力、创造能力、实践能力是以创造思维为前提的。传授物理知识、训练技能、进行方法教育的同时,培养学生的创造思维能力和进行科学精神、科学价值观的教育,是基础物理学的主要目的之一,也是当今物理教学改革、进行素质教育的核心问题之一。所以,对学生进行创造思维能力的培养是教育发展的要求,是素质教育的要求,是物理教学的根本任务。(一)社会需要创新人才

21世纪是一个充满了挑战与危机的新世纪,也是高新技术和知识经济迅猛发展的世纪,这个新的世纪对人的能力和素质提出了更高的要求,同时也对教育提出了更高的要求。社会需要具有创造性、能与人合作共事和拥有高尚道德情操的新型人才。联合国“国际21世纪教育委员会”提出了教育的“四大支柱”,这四大支柱导出教育的最终目的,就是让学生学会认知、学会做事、学会生存和学会共同生活,其中的三项能力(学会认知、学会做事和学会生存)可以用“创新能力”来概括。另外,美国教育技术CEO论坛第4(2001)报告中也明确指出,“21世纪的能力素质”应包括以下5个方面:基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。再如,1991年10月召开的国际创造学大会上各国代表所取得的共识是“创造力开发是民族生死存亡的关键。”我国政府也日益重视创造性人才的培养。如国家主席江泽民在1998年2月的一次讲话中指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族难以屹立于世界民族之林。”在1999年6月的全国第三次教育工作会议上江泽民主席又进一步强调指出“面对世界科技飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识。教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。”由此可见,“创新”不但已成为时代发展的必然需要,而且也成为国际竞争的必然要求,社会需要具有创新精神的创造性人才。(二)学校已有的研究基础

1、课题研究

《中学生主动学习和主动发展研究》,原国家教委“九五”规划重点课题《义务教育阶段学生“学会学习”研究》的子课题,后来改为《利用现代教育技术促进学生主动学习和主动发展研究》课题。科学研究实验课题《利用现代教育媒体培养学生作文能力》、《运用现代教育媒体培养学生言语交际能力》和《高中语文活动课实践与探索》。2001年8月,三各课题结题,均通过专家组鉴定。2001年10月,均被巴中市人民政府评为巴中市首届普教教学成果三等奖。《利用多媒体技术优化物理教学减轻学生负担提高教学质量》(平昌县“十五”期间科学研究实验课题)。研究周期为2000年至2002年。2003年5月,通过专家组鉴定。

《利用现代教育技术促进学生自主学习和自主探知研究》(教育部中央电化教育馆“十五”教育技术研究规划课题)。该课题于2003年9月结题,结题材料已上报,在鉴定之中。

巴中市“十五”期间首批现代教育技术科研课题《运用现代教育媒体促进学生学会学习研究》)和平昌县“十五”期间科学研究实验课题《电化教学设计整体优化中学地理教学的方法和作用》,研究周期均为三年现已结题。

教育部中央电化教育馆“十五”教育科学规划重点课题《优秀电影全面提高学生素质的实证研究》的子课题《基于网络环境下优秀电影对学生进行创新能力和实践能力培养的研究》。该课题研究周期五年在运行之中。

四川省“十五”期间现代教育技术科研课题《提高贫困山区中学教师信息素养的研究》、巴中市教育科研立项课题《现代教育技术与中学化学实验的整合研究》、巴中市教育科研立项课题《物理实验教学中培养学生的创新能力的研究》、平昌中学“十五”期间科学研究实验课题《电化教育促进高中语文教学的整体优化》、平昌中学“十五”期间科学研究实验课题《育身育心培养学生体育兴趣》、平昌中学“十五”期间科学研究实验课题《多媒体优化组合与学生非智力心理因素研究》,这些课题研究周期均为三年在运行之中。《以创新教育理论为指导探索创新课堂教学结构》(原文共3100字),在创新学习理论的指导下,以良好的教学环境和丰富的教学资源为后盾,构建创新教学结构的课堂教学模式,在课堂教学中要营造创新氛围(师生平等的交流的氛围和学生协作学习的氛围)和激发学生的创新激情。充分调动学生的认识与实践的主观能动性,注意培养学生的主体创新精神、创新意识、创新思维、创新方法和技巧。分别发表于《中小学电教》2001年9期和香港《当代教育》2001年6期。2001年8月11日泰国泰华文化教育基金会、海南省教育学会、泰国东方文化书院、泰国中华总商会、香港国际教育交流中心、中国中央教科所联合举办的第六届国际华文教育论坛暨华人教育家成就颁奖大会上交流,分别被评为学术论文优秀奖和教育科研奖。2003年11月该论文在北京市崇文区天龙东里小学上刊登的《运用教育美学原理,培养学生创新精神教学结构研究开题报告》一文所引用。

《<利用现代教育技术促进学生主动学习和主动发展研究>的结题报告》(原文共2500字),分别发表于《四川信息技术教育》2003年l期和《中小学电教》2003年2期。2003年2月,该论文在吉林长春中小学电教电子版上刊登。

《物理转转棋》(原文共1000字),物理转转棋具有新颖性、实用性、科学性和趣味性,是少年儿童理想的玩具之一。制作方法简单:用木头做36枚象陆战棋子那么大的棋子,并涂上黑颜色。分别用两种不同颜色的漆在棋子上写上动物的名称如:狼、虎、蛇、鼠各一枚,鹰、羊、免、鸟、蛙、鹿、虫各两枚(共36枚,各18枚)。比赛只能两人进行。棋子只要至少经过一个圆弧,才能“吃”对方的棋子。棋子被对方“吃”光了的;或双方都有棋子,但都无法“吃”对方的棋子,棋子剩得少的;或到最后所剩的棋子无路可走的,这三种情况之一者算输方。原文分别发表于湖南省科协主办的《第二课堂》1991年l期和广东省教育厅主办的《第二课堂》1991年9期。

《用数学方法解决物理问题》(原文共5000字),分别在2002年3月23日至5月28日出版的《中学生学习报》(1—7)上连载。

《常染色体和性染色体上的基因分别控制的两种遗传病结合在一起遗传的例题辨析》(原文共2000字),在2000年3月出版的《中国教育理论与实验研究》书上发表。

《应用数学知识处理物理问题》(原文共1500字),在2000年9月出版的《中学生理科应试》书上发表。

《遗传病机率快速解答》、《蛋白质专题复习(上下)》和《呼吸作用知识的深化复习》(原文共3000字),文分别发表于《招生考试报》2002年12月2日、2003年1月21日和2003年10月14日第三版。

《植物根系吸水的动力—根压》、《高中物理新旧教材实验部份的比较研究》、《细胞质的流动》、《呼吸作用知识的深化》、《种子含水量与呼吸作用》(原文共3500字),文分别发表于《物理报》2002年12月25日、2003年1月20日、2003年4月18日和2003年10月28日第三版。

《影响光合作用的因素》和《试析单性结实》(原文共1500字),文同时发表于《中学生理化报》2003年10月18日第三版。

《种子含水量与呼吸作用》、《水分和矿物质元素呼吸的区别与联系》、《CO2ā与光合作用碳循环》和《与DNA相关的计算题例析(上、中、下)》(原文共5000字),文分别发表于《中学生学习报》2003年10月18日至2004年1月18日第三版。

3、课件获奖

课件《苯酚》2000年12月5日分别获巴中市教育委员会二等奖。

课件《巴黎的桥》和《平分已知角》,2001年10月1日分别获中央电化教育馆优秀奖。课件《The visit to Monkey isiand》、《原子的核外结构的发现》和《地球的运动》2001年6月8日分别获巴中市教育委员会一等奖。

课件《中华人民共和国成立》和《鸟类的多样性》2001年6月8日分别获巴中市教育委员会二等奖。

4、实验研究的条件

实验经费:由学校承担实验所需的一切经费。

设备设施:由学校向研究课题组提供实验所需一切设备、设施。

研究队伍:本课题除有一支实力较强的研究队伍外,还建立课题研究小组,顾问指导小组和领导小组。我校教学设备齐、师资队伍整齐,力量强,是一个有生命力的积极上进的教育群体。

二、国内外研究状况

(一)创新人才培养研究状况

一般认为,英国生理学家高尔顿于1869年发表的《遗传的天才》一书是最早的关于创造力研究的系统科学文献。但是作为创造力核心的创造性思维,则比这晚的多,一般把1945年美国心理学家约瑟夫.沃拉斯发表的《思考的艺术》作为这一领域开创性的研究标志。1950年吉尔福特在美国心理学年会上发表了题为“创造性”的著名演讲后,这一领域的研究就开始空前繁荣起来。1967年,吉尔福特提出了人类“智力三维结构”模型,指出创造性思维的核心就是“发散思维”,并进一步提出了发散思维的四个主要特征,即流畅性、灵活性、独创性和精致性,这一成果至今仍广为应用。1988年,美国耶鲁大学教授斯滕伯格提出“创造力三维模型理论”(智力纬、认知方式纬和人格纬),其中的智力维被看作是一种创造性思维模型。关于创造性思维的研究可谓各有成果,各自从不同方面对创造性思维的理论研究和实践作出了一定的贡献。但是这些研究有的只涉及了创造性思维的一个要素,过于狭窄。2000年,北京师范大学的何克抗教授在总结前人经验的基础上,提出了非随意创造性思维的“内外双循环(DC)模型”,并出版了专著,对创造性思维的纬度、心理操作过程以及培养进行了深入的研究,提出了一套可用于实际教学过程的、关于创造性思维培养的理论、指导策略和方法。我们认为这套理论是比较科学和实用的。

除了以上的理论研究外,世界各国也一直进行着创造性思维培养的实际探索。其中有的国家从学科入手开展研究,例如南斯拉夫就曾试图通过组织专题单元教学和活动,整合不同学科和文化内涵,来激发学生的创造性,促进其身心健康。还有澳洲小学也进行了创造性思维的培养活动。他们主要是从学生的生活体验出发,设计了一系列培养学生创造性的案例。还有从培养创造性的方法入手进行研究的,例如“头脑风暴法”、“开放式提问”等鼓励发散思维的方法等等。意大利某中学老师就曾在自己的教学实践中总结摸索出几种在课堂上激发学生创造性的方法;美国有关学者还曾发表过《增进创造性的100种方法》一文,在七种分类的基础上,介绍了培养创造性的一些方法。

在我国,伴随着信息社会和知识经济的到来,关于学生创造性思维的培养越来越受到高度的重视,特别是在政府的要求和呼吁下,关于创造性的研究和探索更是空前高涨,从幼儿、小学一直到大学,从普通教师到专门的研究人员,人们纷纷开始关注创造性的培养,也出现了许许多多这方面的文章。纵观这些文献,我们发现,这些探索和研究大多是一些经验、方法以及体会之谈,有的是从学科的角度,有的是从策略角度,有的只是涉及了创造性思维的一个要素,即发散思维,还有的就直接把发散思维等同为了创造性思维,从总体上来说,这些研究都还停留在一个初步探索的层面上,还没有形成一套系统而完整的操作体系。至于从教学系统设计的角度来研究创造性思维培养的更是屈指可数。(二)教学结构研究状况

改革开放以来,我国借鉴了国外先进的教育理论和思想,对课堂教学的研究不断深入,但是教育界(特别是在中小学老师中)往往把教学活动进程的结构(教学结构)习惯地称之为“教学模式”。在我们的文献调研中,经常会出现“教学模式的结构”和“教学结构的模式”等术语,这种情况说明大家一直都认为它们是一个概念,从未加以区分过。所以历史上一段时期内对教学模式的研究实质上就是对教学结构的研究。随着教改试验和理论研究的不断深入,有关专家开始从理论上澄清“教学结构”与“教学模式”这两个不同的重要概念,对推动课堂教学研究创造了有利条件。

追溯教学结构的发展历史,到目前为止,教育界一共出现了三种典型的教学结构。一是以教师为中心的教学结构。这是从十七世纪三十年代捷克的夸美纽斯发表《大教学论》,提出班级授课制度以来,经过赫尔巴特、凯洛夫、赞可夫、巴班斯基、布鲁姆、加涅,直到二十世纪后半叶奥苏贝尔等历代众多的教育学家、教育心理学家的努力,形成并稳固下来的一种教学结构。我国在90年代以前基本上都是类似这种的以教师为中心的教学结构。以学生为中心的教学结构是九十年代以后随着建构主义的日益流行才逐渐发展起来的。美国著名的认知心理学家维特罗克(M.C.Wittrock)的“学习生成模型”就是这种教学结构的一个典型代表。这种教学结构在西方国家有时候会用到,但在我国基本上很少使用。实际上这两种教学结构各自都有一定的局限性,于是,人们开始将视角转向了一种新的教学结构,即主导-主体教学结构,它既能发挥教师的主导作用,又能充分体现学生的主体作用,有利于培养学生的创新精神。

目前,我国除了仍旧在使用第一种教学结构外,已经开始了第三种教学结构的初步探索。据报道,93-94年北京农大附中搞过一个称之为“主体参与性课堂教学模式”(其实质是“主体参与型课堂教学结构”)的实验研究项目,这是我们看到的关于变革传统教学结构的较早探索。从全国范围来看,教学结构也出现了一定的改革实践,还没有形成像教学模式那样的规模和阵势。出现的一些尝试如:“‘提纲三段式’教学结构”、“‘六环节’作文教学结构”、“数学五部训练法课堂结构”、“数学概念科教学结构模式”、“物理教学的节奏结构”、“‘二因素、三渠道、四层次’教学结构模式”等等。我校研究的教育部中央电化教育馆“十五”教育技术规划课题《利用现代教育技术促进学生自主学习和自主探知研究》,研究人员围绕课题研究,不少教师通过学习和实践,构建了符合本学科教学特点的最优化教学模式。如:语文学科构建的多媒体教学模式“多媒体三环导探式教学模式”,数学学科构建的多媒体教学模式“多媒体四步导探式教学模式”,物理学科构建的多媒体教学模式“多媒体四步创新教学结构模式”,化学、物理学科构建的多媒体教学模式“多媒体三五导探式教学模式”,政治、历史、地理学科构建的多媒体教学模式“温故—探究—巩固—迁移教学模式”等等。

三、课题的理论基础

创新教育是素质教育的核心内容。它是建立在文化素质、专业素质、心理素质和思想素质基础上的一种高层水准的教育。创新教育的目标是培养学生创新精神和创新能力。

何克抗教授在其专著中提出了内外双循环非随意创造性思维心理模型(DC),并在此基础上,提出了一套可用于实际教学过程的、关于创造性思维培养的理论、指导策略和方法。主要包括以下观点:第一,创造性思维过程包括发散思维、形象思维、直觉思维、时间逻辑思维、辨证思维和横纵思维等六个要素组成。第二,对创造性思维来说,这六个要素是一个完整的、缺一不可的整体,每个要素都发挥各自不同的作用,彼此相互配合,从而形成一个有机的整体-创造性思维结构。其中,发散思维是解决思维方向性的指针;形象思维、直觉思维与时间逻辑思维是实现创造性思维的主体;辨证思维与横纵思维是解决高难度复杂问题的指导思想和策略。第三,创造性思维的出现在于发散思维的方向性指导,然后再通过人类的三种基本思维要素(时间逻辑思维、形象思维和直觉思维)的某些循环操作,并由辨证思维提供宏观的指导策略以及横纵思维提供微观的心理加工策略而得。第四,培养创造性思维是通过培养创造性思维的六个要素来实现的。由于创造性思维结构是理解和掌握创造性思维的钥匙,也是对青少年进行创造性思维培养与训练的总纲,更是我们课题研究所倚仗的重要理论基础。

四、课题研究的价值

通过实验可培养学生的创新精神,创新精神的构成包括创新认知、创新情意、创新个性、创新思维、创新品德。创新认知指学生对创新的本质、意义有明确的认识,从思想意识上想创新,形成了创新的动机和动力。创新情意指学生在认知基础上形成了对创新的情感和意志,不仅想创新,而且爱创新,乐于创新。创新个性指学生具有好奇心,不惟师、不惟书、不惟权威、敢于质疑问难,挑战未来。创新思维其基本特征是,敏捷性、变通性、精密性和创造性。创新品德包括创新理想、信念、合作、责任感、使命感。

学生实践能力的构成包括动手操作能力、交往能力、设计能力、分析和解决问题的能力。学生通过实验能正确有效地、科学合理地使用好双手,培养学生的实践能力。学生通过实验不仅可以激活脑神经细胞,增强人大脑的活力,而且能使左、右脑协调发展,从而在智力和创新活动中发挥出最大潜能。学生通过实验交往能力不断增强,使学生必须学会与人交往,包括信息沟通、交流,达成合作等。学生通过实验设计能力不断增强,学生对任何实践活动,都要对实践的目的、条件、手段、过程、结果等进行谋划安排,形成一个方案,使实践活动能够有目的、有条不紊地进行。分析和解决问题的能力不断增强,学生在具体的实践活动中充满着许预测和不可预测的问题,要把实践活动进行好,就必须具备分析解决问题的能力。弄清问题,分析其实质和包含的因素;探索考,提出设想;拟定解决问题的计划步骤,实施计划,分析结果,总结评价;等等。

可培养学生的创新精神与实践能力,首先是转变思想观念,创造宽松和谐的教育环境。教师要实现由传统思想观念到现代思想观念的转变,以学生为主体,解放学生的思想和双手,提供宽松和谐的教育环境,使学生有充分的精力、时间和空间去创新、去实践。其次是变革人才培养模式。积极实行启发式和讨论式教学,激发学生独立思考和创新的意识,切实提高教学质量。第三是以课堂教学为主,多种教学方式配合,形成优化的教学合力。课堂教学是培养学生的创新精神和实践能力的主渠道。但是,也必须重视活动课对学生的教育作用、利用校园文化、教室楼厅布置来宣传创新精神的思想、观念和人物事迹,对学生进行潜移默化的教育。第四是组织学生参加社会实践活动。在做中学,在实践中增长实践能力。组织学生开展调查、访问、义务劳动、主题教育为主的实践活动,让学生自己选题、自己联系、自己组织,在自主实践中既培养了实践能力又培养了创新精神,把读书学习、课堂教学与社会实践活动统一起来。

五、课题的设计思想(一)课题研究的目标

本课题的研究目标是以党的教育方针和“三个面向”为总的指导方针,一是构建一种新型的教学结构,这种教学结构易于培养学生的创新精神,是属于主导-主体教学结构下的一种。二是探索如何在物理实验教学中培养学生的创造能力,全面提高教育质量的规律。(二)课题研究的内容

第一是研究可以培养学生创新精神的教学结构。即通过研究教学结构四要素(教师、学生、教材、媒体)之间的关系,构建四种要素的优化组合,也就是一种优化的教学结构,而这种教学结构适用于培养学生创新精神。

第二是研究与优化的教学结构相配套的课堂教学。通过对教学结构的研究,形成一系列可操作的模型,即形成一个模式群。(三)课题研究的方法

该实验是一项以提高人的素质为目的的研究,研究的对象是“人”。所以,我们的研究采用行动法、实验法、调查法、文献法等,以自然实验法为主。

行动研究法:本研究课题依据学校的实际情况,组织广大一线教师广泛参与,在实际教学中边研究边归纳和提炼,逐步完善,强调教育实践和科学研究的动态结合反馈,以解决实际的教育教学问题。

调查研究法:本课题研究的初期,对学校现状做了问卷调查,作为课题研究的本底材料。在研究中,通过观察、列表、问卷、访谈、个案研究以及测验等方式,搜集资料,对研究现状作出科学的分析并提出具体建议,研究后期,再使用这些方法作总结性分析和评价,并写出调查报告。

实验研究法:本课题的研究,在部分学科中进行教学试验,主要进行对比实验和单因素循环实验,并在小范围实验的基础上,逐步加以总结和推广。

文献调研法:通过调研来大量拥有相关文献,然后对其进行分析和研究,批判性的借鉴其中有用的东西,并融入到本课题的研究中。另外,在课题的研究过程中,将不断收集和利用新的信息资源。(四)课题研究的步骤

本研究分为以下几个步骤来进行:

第一阶段:准备阶段(2016年2月--3月15号),在学校进行培训调查,包括问卷、测试、交谈、建立心理咨询台等。

第二阶段:实施阶段(2016年3月16号--2016年4月10号),针对不同的调查结果研究实施阶段。根据实施效果,通过上网查阅相关资料写出有关论文。

第三阶段:分析总结阶段(2012年11月—2012年12月):检测实验效果,总结经验教训,全面进行鉴定;撰写出实验总结报告、实验工作报告。

六、研究人员的分工

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