海门市教育科学“十三五”规划课题

《初中生物实验趣味化实践与研究 》

开 题 报 告

承办单位：海门市实验初级中学  主持人：沈永香

一、课题的提出

1．课题研究的背景

（1）基于国外和国内实验教育的差异

美国的实验教学改革十分活跃，许多实验改革方案蕴藏着开放的思想。近年来开放式实验在国外很多学校得到倡导与实施，取得显著的效果，为实验教学的改革指明了方向。在教学方法上，注重讲授专业最基本最核心的内容后，给学生留出足够的空间，鼓励学生“做中学”，通过“做”达到“学”的目的。

国内现行实验教学存在不少问题。大家对生物学科不重视，认为生物课程是三等学科，要通过考试，只要背一背内容就可以轻松过关。家长和学生还较注重考试成绩，特别是对语、数、外等主要学科，急功近利，对学习终身学习能力缺乏关注。教师整天忙于上课，抓知识落实，对实验的研究、改进方面积极性不高。因材料、实验设备等因素的影响，放弃了一些学生实验，导致部分教师对实验研究的方法和步骤知之甚少，实验研究能力存在较低短板。

（2）基于国家教育教育任务的落实

我国对落实科教兴国战略做了全面部署。为推进教育改革和发展，提高国民素质和创新能力，特制定了《面向21世纪教育振兴行动计划》。该计划中指出：义务教育阶段大力推进素质教育。《新课标》实施意见中指出：教师要引导并组织学生进行探究性学习，教师要提供更多的机会让学生亲自参与和实践。教师需要为探究性学习创设情境、鼓励学生进行探究活动方案的设计和实施、注意活动的课内外结合等。

（3）基于教师自身职能的发挥

教师的职能是教书育人。目前，也只有生物教师能对学生传授科学的、专业的学科知识。育人不是件简单的事。十年树木，百年树人，育人费时又费力。学生的教育，很多时间是老师陪伴的，教师的一举一动，对学生都有一定的影响。通过课题研究，可以拉近师生的情感关系，有利于发挥教师的职能，提升教科研能力。

（4）基于学生全面发展的需要

现在的中学生的学习压力挺大的，一方面的压力来自父母，父母未实现的愿望，都想在子女身上实现。有家长主张孩子一天全部时间用于学习，其它什么事都别管。这样不科学的用脑，其效率适得其反。通过调查，学生非常喜欢动手实验的。教师应创设机会让学生多做实验，促使他们在思维、语言交流、与人合作方面能力得以提升。

2.课题的提出缘由

苏科版初中生物教材编辑的很精致，设置了“讨论”、“动手做”、“探究技能”等栏目，还专门编制了一本《生物学实验》的书，为学生提供了更多的实验探究的机会。新课改下，初中生物教学也逐渐从知识学习转向技能培养，教师在教学中的主导作用得到了不同的体现，学生的主体也得到体现。在生物教学中，实验教学占有重要位置，它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键，实验教学设计的优劣将直接影响着实验教学效率的高低。但由于种种原因，实验教学的效果不是很好，主要原因有：

（1）学校仍然看重学生的唯一标准，很多老师为了使学生获得更高的分数，一味的追求学生的成绩，很多实验只讲或是根本不讲，而忽视了学生能力的发展。

（2）教育观念还是有点滞后，实验教学工作纸上谈兵，教学创造性太弱，唯书本而教。教师和学生缺乏实验创新和科学探究意识和能力，只能教教材，而不是创造性的使用教材。

（3）教师缺少对生物实验教学的研究由于我国长期以来不重视生物实验教学，教师对实验教学缺乏研究。

（4）新课程实施中，生物教师的课时多，工作量大，班级人数多，实验教学难以开展，教师不可能关注到每个学生，对实验设计科学严谨、具有创新性、实验操作准确、实验结果明显的学生不能做到及时表扬，对实验中出现的问题不能及时发现和解决。

（5）实验内容增加，教学课时不足。学校在规定的校本课程时间内完成各个实验教学，有的实验需要时间较长，实施中存在困难，教学课时不足对生物实验教学影响较大。

3.课题研究价值

（1）通过本课题研究，可解决几个问题：在现行的校本课程课时背景下，如何合理设计、开展趣味化生物实验?在实验过程中，如何培养学生的实践动手能力、科学思维能力、探索能力、合作精神等?对生活中的生命现象如何通过设计生物趣味实验来探究其中的秘密，提高学生学习兴趣?

（2）通过课题研究，学生获得生物感性内容，对知识概念和规律能进一步理解。将理论与实际相结合，提高学生学习兴趣、启发学生积极思维。从认识事物的起点出发，再认学科内涵。

（3）通过课题研究，教师加强理论和学科的学习，课程意识、观念能发生很大改变，专业知识运用能力得以提升。教学观念和方式也由主导者变为学生学习的组织者、参与者和指导者。教师对实验细致研究和探讨，改进实验模式；优化教学效能，让教学富有成效。

  二、课题的核心概念及界定

实验教学：指学生在教师的指导下，使用一定的设备和材料，通过控制条件的操作过程，引起实验对象的某些变化，从现象的变化中获得新知识或验证知识的教学方法。在自然学科的教学中，实验是一种重要的方法。随着现代科学技术和实验手段的飞跃发展，实验法发挥的作用越来越大。通过实验法，使学生把直接知识同书本知识连接起来，以获得比较完全的知识，培养他们的探索能力、实验操作能力和科学探究兴趣。它是提高学科教育质量不可缺少的条件。

实验趣味化：实验趣味化不仅能够激发学生的兴趣，还会让学生养成会学、爱学、乐学的学习方法。在老师的指导下，学生体验到有趣的、生动的、富有个性的实验过程，感觉自己真正是学习的主人。在自主探索和合作交流中学生真正学到实验方法，思维能力、情感态度与价值观等方面也得到进步和发展。

实验趣味化实践与研究：通过实验趣味化实践与研究，提高生物实验探究效率，整合生物课程教学，优化整个初中生物课堂教学结构，提高课堂教学效率，提升生物教学效果。

    本课题“实验趣味化”，意使学生在熟悉的场景中，轻松学得生物知识，养成“生物与生活密切相关”、学生物就是“学生活”的学习观，促进学生认识生物的实用性、重要性，激发探究乐趣。

三、课题研究理论依据

1.认知派的学习理论

学习的认知理论强调整体观，注重人的学习内部心理过程，强调学习过程中内部心理结构、认知结构或图式结构。布鲁纳的“认知——发现说”，他主张采用发现式学习将学科的知识结构转变为学生头脑中的认知结构。

2.面向全体学生

依据《课标》着眼与学生全面发展和终身发展的需要。实现因材施教，促进每个学生的充分发展。传统教育重知识，轻能力，不利于学生终身发展。进行中学生生物教学方式的改变，设计可操作的趣味实验，把知识教给学生和启迪学生发展的能力。

四、课题研究目标与内容（或子课题设计）与重点

1.研究目标：

（1）通过本课题的实践研究学习，使初中生物实验的设计更科学、更切实可行；实验操作更简洁、更生活化；实验效果更直观、更有说服力。

（2）通过开展趣味生物实验锻炼学生的思维和动手能力，打破学生对书本知识固有认知，发散学生的思维，引导学生进行自主创新。

（3）在研究中转变教师的传统教学观念，转变教师的创新意识，提升教师的教研能力。激发学生的创新思维，培养学生的综合素养。

2.研究内容：

（1）调查研究中学生学习行为习惯、学习动机。学习习惯一旦养成，它便会以情不自禁、不期而遇的方式持续下来。良好的学习习惯与兴趣有关。

（2）趣味实验教学的可行性研究。为了寻找实验的内容，我们可以将生物教材中的实验做进一步的完善。将家庭和生活中的材料作为实验资源。

（3）趣味实验的价值研究。历史上正因为有实验的采用，才推动自然科学的飞速发展。通过趣味实验研究过程，可以让学生亲历理论与经验事实建立联系的过程。

（4）趣味实验教学案例研究。通过具体案例活动有利于突出生物特色，展现生物风采，向学生展示平时不接触到的生物实验，传播生物知识，更将生物实验与实际中的现象联系起来，让大家从趣味中学习，从实验中剖析生物知识。

（5）趣味实验教学实践操作研究。科学实验是通过一个或多个变量的变化评估对某一变量产生的效应。建立变量间的因果关系，一般的做法是预先提出一种假设，然后通过实验操作进行检验。

（6）趣味实验中学生能力提升研究。科学探究的基本能力要求有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、评估、交流方面的。通过趣味实验，学生具体会在哪一方面能力得到提升。

3.课题研究的重点

生物实验趣味化实践操作研究。趣味实验就要让学生自己动手，在实践中观察与思考，以悟得新知，同时将习得的知识与具体的实际生活联系起来，学以致用，活学活用。教师以教为本，提高专业素养，提升教育教学质量；以生为本，关注学生生命成长，提升学生核心素养。

五、课题研究的思路、过程与方法

1.研究的思路：

带领课题组成员加强对国家教育政策的学习，教育行为与党中央保持一致。其次、加强教育理论的学习，温习教育学和心理学规律和原则。细读普通高中和义务教育阶段的《生物课程标准》。第三、对中学生学习习惯、生理心理特征进一步研究与学习，寻找适合教材内容和学生实际的教学方法。第四、对生物教材的研究，挖掘课本教材的实验内容，积极创造条件，开设好生物实验教学。具体思路如下：

（1）指导学生了解科学研究需要一定的思路、方法、工具、材料等。突出工具的重要性，熟练使用学校现有的显微镜。

（2）科学探究从发现问题、提出问题开始。诱导学生对生物课本仔细阅读和观察，提出有研究价值的问题。通过各种途径，解决问题。

（3）科学探究要有一定的技能，对课本探究技能板块进行研究。循序渐进地将学生带入实验探究领域。对实验类型进行研究，体验探究过程中控制变量的重要性，和如何控制单一变量、如何设计实验过程。

（4）具体地找一些可行的实验探究案例，让学生亲历实验操作过程，体验获得知识的快乐。

（5）在众多的案例中，总结整理出趣味实验的成果。提升学生科学素养，包括探究能力，思维能力，实践能力，交流合作能力，创新能力，研究策略整理成文。

2.研究的过程：

（1）准备阶段（2020.04～2020.05）：学习有关理论、查阅有关资料，制定课题研究具体方案。听取专家的建议修订实施方案。

（2）实施阶段（2020.06～2021.03）：开展和组织课题实践研究，实施确定实验的具体内容，积累经验、资料，写出报告、小论文。调整、完善实验中的方法、措施。我们邀请有关专家检查指导。

（3）总结阶段（2021.04月——2021.05）：进行实验结果的总结，提交研究报告。

3.研究的方法：

（1）理论研究法：研究中学生生理心理特征、研究教材课标和教材，从理论上选择趣味实验内容。

（2）文献研究法：通过查阅文献，搜集实验教学有关资料，了解最新动态。

（3）调查法：通过学生的反馈，获得直接和真实的实验评价效果。

（4）实践研究法：通过课堂实践，分析实验成败的原因，及时发现问题。

（5）经验总结法：通过不断的实践研究和调整，总结成文。

六、主要观点与可能的创新之处

1.主要观点

（1）更新初中生物教育观念，提升实验教育在教学上的比重。

现阶段生物教育观念有待进一步改变，大多数教师还是比较注重学科知识的传授，轻学生终身学习能力的培养，所以很多学生对文化课学习兴趣不高，不知学习是何物，感觉迫于无奈而上学。个别学生与家长和老师产生冲突，有的走上不寻常之路。所以为了更好的面向全体学生，面向学生的未来，办人民满意的教育，教师自身观念要开始改变。通过课题研究过程，促进教师边做边学，结合生物学科，培育一代积极向上的新人。期间我们多参与市局组织的教研活动、多向兄弟学校的教师学习经验，提升自身的生物素养，更新生物教育观念。加强师师、师生合作，在开展具体教学的活动中，多多关注学生学习的感受，鼓励学生多参与、多分享等。

（2）在生物学科核心素养的指导下，因地制宜，展开适宜校本课程的实践活动。要注重对教材因地制宜的思考与解读，利用与挖掘自然学科素材，增加与物理、化学老师的跨学科交流与合作。

2.拟创新点

（1）结合初中与高中阶段的《生物课程标准》与新时期的学生特点，在学科核心素养的指导下，对初中阶段的学生开展实验趣味实践和研究。为学校的“让学、向学”课堂文化传承增加新思路，新途径和新方法。

（2）依托《生物课程实验》四本书及教材提供的素材，开展策略多样、具体化的课程与活动。还可以到实际生活中，到同学、同行中找第二小课堂，到大自然中寻找可实践的元素，增加师生美的、乐的、趣的教与学心理体验。

（3）在实践与研究过程中，教师和学生会遇到一些困难和阻力，有时会出现热情减弱的现象。我们会保持一种坚韧的科学态度，坚守“方法总比困难多”的意志品质，积极寻找有助于实践的生长点，培养学生的综合能力，滋养老师总结与反思灵感。

七、课题研究预期成果

	成果名称	成果形式	完成时间
阶段成果（限5项）	完成开题报告	开题报告	2020年4月
	《生物实验中学生核心素养培养策略研究》	小论文	2020年5月
	《学生实验中创新思维的培养》	论文	2020年7、8月
	《初中生物趣味实验教学案例》	教学案例集	2021年9月
	总结，完成《结题报告》	结题报告	2021年10月
最终成果（限3项）	《学生实验中创新思维的培养》	论文	2021年8月
	《初中生物趣味实验教学案例》	教学案例集	2021年10月
	总结，完成《结题报告》	结题报告	2021年11月

八、完成任务的可行性分析（包括：主持人除外的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；研究基础，包括围绕本课题所开展的文献搜集、调研和相关论文等；完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）         

1.课题组成员组成情况：

本人热爱教育工作，潜心教书，关心学生健康成长，对学科教育有一定的研究。乐于奉献、不怕苦与累，对科学探究感兴趣，喜欢阅读，善于观察、思考与总结，多篇论文在各级杂志中发表。

参加研究的课题组成员中赵庆焰和张荣2位是海门市骨干教师，学历水平高，改革意识强，有一定的组织能力，教学能力，教学效果好。施东艳、张冬云有近25年教学实践经验，有承担课题实验操作的能力。她们都有多篇论文在省、市杂志中发表，学科教学中多次获集团，市一等奖，都上过市级展示课。在日常教育教学实践中，有着强烈的团队意识与合作精神。

2.参考学习文献有：

（1）国家的《面向21世纪教育振兴行动计划》和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》。

（2）2011年义务教育阶段《生物课程标准》、2017年普通高中的《生物课程标准》。

（3）《教育学》、《心理学》、《中国基础教育研究》、《科学探究基本能力要求》。

（4）吴秀萍《浅谈初中生物实验教学的重要性及策略》

（5）王艺璇《中学生物实验教学现状分析与策略研究》

（6）《中学生实验兴趣培养的重要性》、《实验研究》

3.学校非常重视对课题实验的指导和理论学习，学校为教师提供了诸多相关理论书籍和资料。这些资料都可以有效的指导、帮助参与研究的教师开展课题研究。此外，学校领导还对积极参与课题研究的教师提供了一定的经济筹措，鼓励广大教师去做课题研究。

九、课题组研究人员的分工

姓名	工作单位	专业技术职务	研究专长	课题组中的分工
赵庆焰	海门实验初级中学	中学一级教师	生物教育	资料收集整理
施东艳	海门实验初级中学	中学一级教师	生物教育	策略研究
张荣	海门实验初级中学	中学一级教师	生物教育	资料收集整理
张冬云	海门市临江新区实验学校	中学一级教师	生物教育	案例分析