《新课程理念下生物实验的创新》 结题报告

《新课程理念下生物实验的创新》系亳州市教育科学重点研究项目，自2008年立项申请通过以来，课题组全体同志认真努力的做好课题的开题报告、师生调查报告、阶段性研究总结、实验教学案例、课题总结报告等各项工作。在近两年半的时间里，课题组全体成员团结合作、共同努力，同时在学校领导的关怀下，全校师生的配合下，本课题组的各项工作得以顺利开展。现今，本课题的各项研究工作基本结束，现总结如下：

一 选题背景

新世纪伊始，为了适应社会发展的需要，调整人才培养的目标，改变人才培养模式，提高人才培养质量，国家开展了新一轮的课程改革。新课改中倡导的八种教育理念可归纳为十二个字：自主、探究、合作、互动、体验、创新，而以倡导科学探究为主要教学思想，重在培养学生的创新意识和实践能力。而实验是一种以认识为直接目的的探索活动，是人类认识客观世界的事物、性质和规律，从而能动地改造客观世界的实践活动。生物学又是一门以实验为基础的学科，生物学实验教学由于生动、直观、有趣、具有探究性等优势，在培养学生的动手操作能力、激发学生对生物学习的浓厚兴趣、促进创造性思维的发展，树立科学的思维方式等方面具有独特的作用。因此在培养学生的创新精神和实践能力，生物学学科有着得天独厚的条件。但是，长期以来困扰我国生物学教学的也正是实验和其他实践性的教学活动，重知识传授，轻技能和能力培养是高中生物学教学的一大弊端。因此，在新课程理念下，如何改革生物实验教学，如何利用生物实验来培养学生的创新能力是非常值得研究的课题。

二．课题研究的目的和意义

（一）课题研究的目的

20世纪后半叶以来，以DNA分子结构的发现、遗传密码的破译，中心法则的确立、基因工程的发明等标志，生命科学得到了突飞猛进的发展，生物科学已经取代物理学成为21世纪处于领跑地位的科学。在义务教育和高中的课程中都规定了生物学是一门必修的科学课程，高中课程方案中生物与物理、化学有着相同的学分要求。还不仅反映了国家对生物课程的重视，而且反映了生物学课程在当今教育中的重要地位。

同时生物学又是和人关系最为密切的，生理卫生、环境保护、营养保健等等内容是关系着每一个人的健康和生活，关系着人类的生存和选择，是一门和生活实践紧密联系的课程。

进入21世纪以来，生物科学的发展尤其以现代生物科学理论和现代生物学实验作支撑，因此生物学实验是生物科学形成和发展的基础，是中学生物学教学的重要组成部分，是达成高中生物课程目标的基本途径和方法。并且高中生物课程承担着培养具有实验、实践能力和创新意识的未来社会人才的任务。

综上所述，生物学实验是生物学教学的重要基础，是生物学教学的重要内容，是生物学教学的重要方法。而通过本课题的研究可以达到以下目的：

⑴解决实验教学创新所面临的把接受式学习看成批判的对象，使探究式教学走向形式化的问题。

⑵解决在不同具体目标、不同学生对象、不同教学条件和资源状况的条件下如何进行实验教学的设计创新和实验创新以达到生物实验教学目标的问题。

⑶激发学生学习生物学的兴趣，培养学生创新品质和实践能力。

⑷通过此课题的研究，提高教师的反思与行动研究的能力，提升教师实施科学探究的能力，促进教师的专业化发展和专业水准的提高，也是目的之一。

（二）课题研究的意义

生物实验作为生物教学中的重要组成部分，同时也是生物科学探究的重要思想和方法。新的课程要求重视生物实验，还要加强生物实验的创新，因此此课题的研究成果，有利于教师在新课程理念下，改变角色，督促教师积极努力去探索高中生物实验的创新，提高教学水平，使实验教学更富有创造性，更加生动活泼，以及对培养学生的科学素养、提高高考成绩都具有重要的意义。

三、研究现状分析

当前实验的研究和创新主要反映在如下三方面：实验内容的创新、实验手段的创新和实验教学方法的创新。面对新课程的实施，教师们的观念虽然有所变化，但经济落后地区的老师们更多的是困惑迷茫，对有些问题甚至束手无策。笔者认为，对待新课程，不是对已有的传统教学方法的全盘否定，而是理性地批判、继承与发展。虽然生物学实验创新在以上三方面许多生物教育工作者和第一线的生物教师致力于生物实验及教学的研究，积累了许多宝贵的经验和成果，但是在教学过程中的实践教学及效果的层面上，如何使生物实验的创新理论得以实施，特别是经济欠发达地区如何开展实验，这方面的研究尚不足。

四、课题研究的基本内容和方法

（一）研究的内容

1．新课程理念下探究性实验的创新

2．新课程理念下验证性实验的创新

3．新课程理念下技能性实验的创新

4．新课程理念下生物实验教学模式的创新

（二）研究方法

1．文献研究法：利用教育专著、报刊、杂志、网络广泛收集，查阅与本课题相关的文献资料，学习研究相关的生物学实验创新理论，使课题研究不拘泥于现状，不重复于前人后辙。

2．调查法：一是对周边地区各中学生物实验室条件、学生实验开课情况进行了调查；二是高中生对生物实验兴趣和重视程度的调查，从而为研究奠定基础。同时对课题研究成果实施后的效果进行学生的反馈调查。

3．行动研究法：在理论研究基础之上，结合课题组成员多年的教学经验以及学校的实际情况，使研究成果得以有效实施。

五、研究的过程：

（一）、准备阶段（2008年10月——2009年4月）

    理论学习是实施教育行为的指南，对于本课题,我们课题组成员学习大量的教学理论书籍，如《普通高中生物课程标准（实验稿）》、《高中生物新课程创新教学设计》《新课程的深化与反思》、《新课程标准与教学大纲对比分析》、《给教师的建议》、《普通高中生物课程标准》、《中学生物教学参考》、《新课程标准》、《走进新课程》、《新课程课堂教学设计》等，收集有关资料，成立课题研究组，并进行明确分工。

（二）、实施阶段（2009年5月——2011年5月）

1、2009年5月－－2009年7月：完成周边各中学生物实验室条件、学生实验开展情况的调查，写出分析报告。

2、2009年9月：进行《高中生物实验学习兴趣问卷调查》，写出书面总结分析。

3、2009年10月——2011年5月：参加市教科所举办的《亳州市教育科研课题会议》以及县级、校级的科研课题会议，完成《新课程背景下亳州市高中生物实验教学现状的调查分析》、《新课程背景下亳州市高中生物实验教学的打折现象及对策》、《新课程理念下验证性实验的创新》、《新课程理念下生物实验教学模式的创新》《新课程理念下生物技能性实验的创新》、《新课程理念下生物探究性实验的创新》等文章

      (三)、总结阶段（2011年5月——2012年5月）

根据两年来的课题研究分析所获得的教学个案材料，总结《新课程理念下生物实验的创新》，并进行课堂教学实践，形成课题研究结题报告。

六、成果分析

（一）研究成效

经过一段时间的探索与实践，学生对生物实验的态度有了明显的变化，他们对学习生物的兴趣更浓了，不再惧怕实验型的大题，主动发表自己见解的人与日俱增，更多的同学甚至会主动寻求生物各种实验型题目演练。

1．增强了学生的主体意识

通过两年多的实验，学生的主体性、主动性得到了较好的发挥，从课内到课外，从校内到校外，从收集、比较、归纳、总结，到解决生物问题，全方位突出了学生的主体地位；学生在学习过程中主动参与、合作学习，充分展示了学习的主动性。

2．增强了学生的学习能力

本课题探索的生物学创新课堂教学过程不仅是教授知识的过程，更是教会学生学习、培养能力的过程。通过这种方法的教与学，不仅使学生掌握此法，更重要的是通过长期的训练，使学生的观察、分析、比较、综合等能力有所提高，而能力的提高又会促进和推动对知识的掌握，推而广之，其他思维方法、学习方法均可依各章节具体知识点为依托，在教学过程中进行系统地示范、指导，使学生学会思考，学会学习，真正成为学习的主人，为终生学习奠定坚实的基础。

3．增强了教师的教学素养

通过本课题的研究，我们课题组成员的教学观念得到进一步更新，以提高学生的素养为目标，以学生的发展为本的观念进一步确立，提高了教师的理论水平和教育教学能力。

4.形成了新的实验课堂教学开展模式

实施素质教育，需要减轻学生的压力，要让学生更多地接触世界，接触事物，接触生活，学习更多的知识，做更多的事，思考更多的问题，培养独立思维和创造能力。课堂教学是推进素质教育、培养学生德、智、体全面发展的主渠道、主阵地，“课堂教学素质化”作为素质教育的一种基本形式已成为人们的共识。针对高中学生的特点，提出了一种基本教学模式——实验教学模式：

设疑—— 实验求证——自主探求——讨论质疑——  巩固练习

本模式突出了学生的主体地位，学生在课堂内外都可参与知识的学习，感悟知识的发生、发展过程，这样不仅有利于培养学生对知识的探究能力，还能不断增强学生的分析综合能力。同时，本模式还充分体现了教师的主导作用。

（二）研究成果

1、完成了6篇论文

2、撰写2篇案例分析

3、形成了一套新课程理念下生物实验教学模式

七、存在的问题、纵深研究的建议及其他需要说明的情况

1、虽然我们全体课题组成员积极地投入到本课题的研究,取得了一定的成果,但是我们都是基础教育的一线教师,教育科研能力不是很强,对于课题研究我们还处于积累经验阶段，还存在许多不足，在科学研究方法的使用上等方面都还有所欠缺，对于本课题的研究,在深度方面与广度方面都有待于进一步探索，这需要我们在以后的教育实践工作中将进一步补充和完善。

2、我们课题组的好多老师由于承担好几个班的高三教学任务，一方面工作繁重，在钻研和研究上有所放松，衔接不上。另一方面，高中生物教学课时较紧，有时候为了赶进度还是会采用传统的生物教学模式，难于贯彻落实新的教学模式。如何在教学中更好地落实和培养学生的学习能力，实践新的课堂模式成为我们下阶段的研究重点。

3、由于各学校的实验室、仪器设备等有限而学生人数众多，很难满足学生实验时人手一个操作台，一定程度上限制了学生的动手能力以及生物实验的创新能力，这也是我们遇到的一个难题。

4、由于被调查学校、学生仅限于亳州地区的11所学校，地域性相对较强，对于成果的推广有一定的局限性；是否真正体现新课程改革精神还需要实践的检验。

5、“五环节渐进式生物实验教学模式”（即传授       分析      积累      实验      探究）是以新课程理念为中心结合本地区实际情况对高中三年生物实验教学的整体构想，具体课堂教学流程：情景创设       自主学习      合作探究      成果展示        自我完善      教师评价或者设疑—— 实验求证——自主探究——讨论质疑——巩固练习，本教学模式的建立并没有对已有的传统教学方法的全盘否定，而是理性地批判、继承与发展。因为学生的探究式学习不能与接受学习截然分开，探究学习需要一定的知识与技能：在进行科学探究时，提出问题时，评价问题的价值和可探究性需要一定的知识；提出猜想、假设时，需要根据已有的知识和经验；设计实验时，需要掌握相关的原理和方法；只有将证据与科学知识建立联系才能得出合理的解释；检验和评价探究的结果需要原理、模型和理论。而这些知识和技能不可能都由直接探究获得。另外，作为探究学习的特点，知识不是以定型的形式呈现给学生的，而是需要学生自己在解决问题中去有所“发现”，这种短时间内的“发现”常常带有很大的局限性，或者是定性的，或者是半定量的，即使是定量的，也只是在极有限的特殊条件下获得的。要形成对知识的理解，要认识探究所得知识与其他相关知识的内在联系，形成一定的知识结构，必须有内化的过程，这种内化的过程，主要是接受学习的意义建构过程。再次，就某种意义而言，学生的科学认知结构不可能由“纯粹”的探究活动形成，需要与接受学习结合。并不是每一堂课都要进行探究，经历实践的完整的探究活动，如果勉强地完全由探究活动得出结论，将使学生产生对科学探究的曲解，它的危害不只是对知识的片面理解，更重要的是不利于科学思想和态度的形成。探究学习需要接受学习，接受学习需要渗透探究的思想和方法，这两者需要结合起来。

实验教学的设计和实施是一项富有创造性的工作，不同的具体目标、不同的学生对象、不同的教学条件和资源状况，以及教师个人的特长等都会有不同的设计。因此，我们主张不断学习，不仅学习理论，而且对自己的案例和其他教师的案例进行实践和教育理论的反思，使实验教学更加生动活泼，对学生的科学素养的提高更富有成效。