基于学科核心素养的初中生物实验拓展研究【小课题研究报告】.pdf

基于学科核心素养的初中生物实验拓展研究基于学科核心素养的初中生物实验拓展研究小课题研究报告小课题研究报告摘要摘要为落实中国学生发展核心素养，进一步提高学生的核心素养，本科组针对初中生物实验课堂，开展基于学科核心素养的初中生物实验拓展研究。实验认为，通过对传统初中生物实验课堂的拓展优化，可以进一步提高学生的自主探究能力、实验动手能力、小组合作能力等。关键词：关键词：初中生物实验拓展一、问题的提出一、问题的提出1.1.研究的政策依据、理论依据、实践依据研究的政策依据、理论依据、实践依据2016 年，核心素养研究课题组正式颁布了关于中国学生发展核心素养的文件，因此在学科教学中发展学生“核心素养”的相关研究是很有必要的。生物学的核心素养包括生命观念，科学思维，科学研究和社会责任。而初中生物实验的开展有利于培养学生的科学思维与科学研究，既体现了学科的科学素养，又提升了学生的实践动手能力，本次研究重点在于完成课本实验的同时对实验进行拓展，丰富学生的课外知识。2.2.研究主题的本质研究主题的本质在完成课本的基础实验的基础上，结合学生的实际能力，对相关的实验进行拓展，从而提高学生的科学思维能力和实验探究与创新能力。3.3.研究课题的界定与假设研究课题的界定与假设本次研究的界定首先是看学生对于课本实验是否能够充分理解与完成，其次是对于拓展实验是否真正提高了学生的探究能力、动手能力，拓展了学生的课外知识。二、研究目标二、研究目标1.1.研究的理论、实践、技术性突破的目标研究的理论、实践、技术性突破的目标本次研究的目标是在实际课堂中采用分组完成或者利用课外时间自主完成的方式，完成课本知识和相关的拓展实验。2.2.是否达成指标是否达成指标通过本次研究发现学生不仅能很好的完成课本的实验，还表现出了对拓展实验极高的兴趣，对于老师提出的拓展实验非常认真的完成，遇到问题还学会查阅相关资料，从而顺利的完成了相关的拓展实验。三、研究队伍与研究对象三、研究队伍与研究对象1.1.研究队伍研究队伍为了能更好地开展本研究，一方面从本市各区各学校中组织部分生物教师进行分层、分地区进行广泛地研究，集中生物科队伍的力量，了解一线教师在实际教学中所遇到的问题和思考。另一方面，可以与当地的大学进行合作，以获得更好地理论基础支持和帮助。利用这样的研究队伍能将理论和实践都落实到位，以更深入地进行研究。2.2.研究对象研究对象从本市各区中分别选取初一初二各两个平行的班级进行开展研究，可以对照出不同层次的班级开展了本研究前后的情况，以确保更好反馈出本研究效果。四、研究方法四、研究方法1.1.文献法文献法文献法贯穿于整个研究过程。利用中国知网、读秀等网络资料库查找与本研究相关的期刊和文章等，了解研究背景、国内外研究现状、理论基础等，为开展本研究奠定基础。2.2.问卷调查法问卷调查法在本市各区对部分初中生物教师、进行问卷调查，主要调查生物实验的开展和改进意见，然后统计分析调查；同时通过问卷调查，学生对生物实验的兴趣、对实验的改进等。同过以上调查，为研究提供参考。3.3.案例分析法案例分析法从教材中选取个案，对书本中的实验进行分析，总结出本实验中的不足、拓展方向等，并在实验教学中进行拓展优化。五、研究内容和过程五、研究内容和过程1.1.课题研究系列项目描述课题研究系列项目描述本次课题将从“书本实验开展”、“课外资料查阅”和“拓展实验实施”进行研究。2.2.每一项研究项目的具体操作程序每一项研究项目的具体操作程序（1）开展书本实验。根据书本教材内容和课时安排，各年级教师认真筛选书本中提供的各个实验，结合实际情况，创造条件让学生去实验室做实验。如：初一教师选择“观察植物细胞的结构”，提供洋葱给学生观察内表皮细胞。初二教师选择实验“观察鸟卵的结构”，为每个学生准备好一个鸡蛋，引导学生自主观察鸟卵的各个结构。学生观察后做好实验报告的撰写。（2）查阅课外资料。根据所布置任务要求，学生自主上网查找相关资料，并在小组之间商量讨论，确定实验拓展方向。小组根据实际情况做好分工，设计实验方案，人员分工等。此项工作开展较难控制，教师找好负责人并持续跟踪进度，同时教师对学生设计方案进行审核，提出建议。（3）拓展实验实施。根据学生实验拓展的具体计划，挑选可行性和操作性最佳的 12 个方案进行实验。课堂上教师做好指导和巡查工作，组织学生有计划有步骤开展实验，并做好实验报告的撰写。六、研究结果与分析六、研究结果与分析本次研究基于培养学生的核心素养，对于课标所要求的实验教学进行优化拓展，主要方式在于创新实验材料器具、增设实验项目、展开自主实验探究、设置小组探究活动等。研究发现，通过实验优化创新可从多方面培养学生的生物学科核心素养。1 1、增加了对于生物学科的兴趣、增加了对于生物学科的兴趣本次研究根据课本已有实验，在进行优化时采取了创新实验材料器具的方式，同时对实验项目进行的增加拓展，有效地丰富了实验，从而增加了学生对于生物学科的兴趣。例如，通过情境导入模拟“血型鉴定”实验并利用牛奶、醋等模拟实验材料，解决情境中“匹配血型救助伤员”的问题，摒弃了生物学科纯粹理论记忆背诵以及传统实验教学的机械式操作，让学生意识到了生物实验带入日常生活的可操作性以及生物知识的实用性，激发学生对实验学习的兴趣。2 2、提高了实验动手能力、提高了实验动手能力在实验优化拓展的过程中，本研究通过展开自主实验探究，设置创新情境引导学生进行思考，动手实验解决问题，提高了实验动手能力。例如，在绿色植物的光合作用系列实验中，通过实验现象的连环相扣以及问题串的设置，引导学生对于植物的光合作用不断地进行深入探究，通过检验淀粉、检验氧气、暗处理、脱色、水浴加热等操作，从而自主得出光合作用的原料、产物、条件、场所等，在连环实验探究的促进下，学生的动手能力不断提高。3 3、提高了小组合作探究能力、提高了小组合作探究能力本次研究通过小组合作探究的方式对课本实验进行拓展优化。例如，在探究鸟卵的结构实验中，学生通过分组合作，不断深入讨论，探究认识了鸟卵的不同结构和功能，同时通过在小组内的交流表达，思维不断被激发，充分提高了小组合作探究的能力。七、讨论及结论七、讨论及结论传统的教学模式是以提高学生成绩为目的，教师也是一味的灌输理论知识，仅对课标所要求的实验进行教学。学生的知识结构体系就很狭隘，思维也很局限，很难提高学生的整体的生物学科素养。拓展式生物实验教学旨在提升学生的生物学核心素养，通过对实验教学的创新和改进，以课本实验为基础，立足于初中教学实际和学生实际进行拓展，引导学生独立思考，提出新的问题，作出假设、独立完成实验设计、实施实验、进行结果分析和讨论交流。在开展初中生物实验拓展研究发现：1.为避免将实验课变成知识传授课，教师要以学生的实际体验为主导，在各个环节给予学生自主思考的时间，引导式的教学能得到更好的课堂体验，使实验教学更加合理和科学化，可以最大限度的提高学生的自主学习能力。2.在不影响教学计划的前提下，有些拓展实验可以在非实验的课堂进行穿插。灵活的教学模式可以收获更好的教学效果。3.实验结束后，需要留有足够的时间给予学生讨论和总结，让学生相互交流，彼此学习，对于学生的疑问，教师应该及时积极引导和鼓励学生进一步探究，激发学生的学习兴趣和探究能力。八、有待进一步研究的问题八、有待进一步研究的问题1.1.对研究本身的建议对研究本身的建议总所周知，教育资源因地域等不均衡，直接或者间接的影响了学生的综合素养。研究的样本仅采用的是我们学校学生本身，把研究样本更大范围的扩大，应该可以得到更加精准的研究结果。2.2.对实验室硬件设施的建议对实验室硬件设施的建议在研究过程中，有部分实验因为实验仪器设备的缺少没办法进行拓展探究或者影响了实验效果。生物实验的开展取得的效果很大程度取决于生物实验室的硬件设施，如果在条件允许的情况下，可以准备充足的实验教学仪器设备，帮助学生更好的开展实验拓展教学，可能会收获更好的教学效果。