《高中生物学实验思维培养的策略研究总结.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物学实验思维培养的策略研究总结.doc（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、高中生物学实验思维培养的策略研究 目 录1 课题概况11 研究内容1.1.1 核心概念1.1.2 主要研究内容12 研究背景13 研究历程14 研究方法2 理论支持21 建构主义学习理论22 萨其曼的探究教学理论3 实践成效31 构建了培养生物学实验思维的策略3.1.1 关注教材实验，培养实验思维的科学性3.1.2 体验科学发现史，培养实验思维的完整性 3.1.3 变验证为探究，培养实验思维的深刻性3.1.4 完善经典实验，培养实验思维的严谨性3.1.5 重视实验方案的设计，培养实验思维的组织性3.1.6 规范实验评价，培养实验思维的准确性 32 转变了教师的教学观念和行为33 提高了学生的学
2、业成绩4 研究后的反思参考文献附件：高中生物实验课学习情况调查问卷高中生物学实验思维培养的策略研究摘要：生物学是以实验为基本研究方法的科学课程，实验思维是科学素养的重要组成部分之一，对学生树立科学的价值观、养成科学态度和应用科学方法的基本素养具有重要作用。通过本课题的研究，尝试构建起一套科学的、具操作性的培养学生实验思维的策略，并应用于教学实践，在转变教师的教学观念及教学行为、改变课堂教学方式和提高学生的学业水平方面取得一定的成效。关键词：实验思维 培养 策略 1 课题概况本项课题是杭州市2012年国家基础教育课程改革专项研究课题（教师小课题），课题编号12ZK14010。11 研究内容1.1
3、.1 核心概念按心理学分析，思维是人运用表象和概念进行分析、综合、判断和推理等认识活动的过程，是人的大脑对客观事物的一般属性和事物之间有规律的联系的反映，是以知识为中介进行推断和解决问题的过程。借助它，能反映现实对象的本质特征，揭示对象及相关现象之间的各种内在联系。经过思维，了解事物发生的原因，找出解决问题的方法和策略。本课题中的实验思维是指从事实验科学研究时所应具备的思维方法、方式和思维路径，是基于实验研究基本过程的一种科学思维方式，是在科学实验的基础上形成和发展的一种思维能力，是把发现问题、思考问题、解决问题的基本程序内化的一种思维品质，是科学素养的重要组成部分之一。1.1.2 主要研究内
4、容实验思维主要表现在设计实验、观察和分析实验现象、分析实验数据的过程中，包括发现问题、提出问题、做出假设、设计实验方案、完善实验方案、实验验证、分析讨论并做出合理的推论，最终解决问题。实验思维在生物学实验中具有重要作用，生物学实验课题的确立和生物学实验目的的确定是实验思维的结果；实验原则的制定是在严密的实验思维的指导下进行的；在生物学实验实施过程中，实验思维可控制实验操作过程的有序进行；对实验现象和结果的科学分析也是实验思维的一个过程。严谨科学的实验思维为实验过程和实验结果的准确性提供了保证。事实上，生物学实验的全过程都离不开实验思维。高中生物学实验思维的培养是指通过多种形式的教学活动，使学生
5、了解生物科学的认识模式，培养学生提出问题的意识和能力，指导学生做出合理的假设，学会选择实验材料和控制实验条件，使学生获得设计多种实验方案的方法，指导学生进行有效的观察和记录，对收集到的数据进行全面深入的解释、讨论和处理，并根据处理结果推出合理的结论。本课题的重点不在理论创新，而是力图通过本课题的研究，尝试构建起一套科学的、具操作性的培养生物学实验思维的行之有效的方法、策略和手段，通过教给学生科学的思维方法、思维方式、思维路径，帮助学生在由感性到理性、由形象思维到抽象思维的基础上建构新知识，并使学生受到科学方法和科学思维的熏陶，培养学生的实验能力和创新意识，使之形成实验思维，发展学生的多元智能，
6、并最终提高其分析层面的思维技能、树立科学的价值观、养成科学态度和应用科学方法的基本素养。12 研究背景生物学是以实验为基本研究方法的科学课程，人类对未知领域的探索，无不建立在无数实验基础之上，它包含了人类思维中最有活力的部分，也具有丰富的科学方法论。生命现象的描述、生命本质和规律的揭示，一般都遵循着“观察现象发现问题提出假设设计实验实验验证推出结论”这样的认知规律。普通高中生物课程标准也规定，学生通过高中生物课程的学习，要养成科学态度和科学精神，树立创新意识，初步学会生物科学探究的一般方法，要求进一步提高学生的生物科学素养，而这其中最主要的就是实验思维的培养。高中生物课程标准明确指出：生物课程
7、的总目标不仅仅是让学生学习生物学的基础知识和基本技能，更要让学生学习科学探究的方法，发展自主学习能力。新课程的教学要求重视理解科学研究的过程，学习科学研究的方法。随着新课改的不断实施，对学生进行实验思维培养的重要性日益凸显。实验思维的培养有助于学生生物科学素养的形成、创新思维的激发和探索精神的培养，有助于培养他们自主分析和设计实验的思维，使学生受到科学研究方法的启迪，形成科学的思维方式，为将来实施科学研究奠定良好的基础。实验思维的培养可以帮助学生真正理解生命科学的历史和本质，并将对生命科学的理解和科学探究的经历内化为生物科学素养。目前教学中普遍存在着重理论知识传授、轻实验思维培养的现象，以“讲
8、”代“做”、以机械模仿代替学生的创造等现象随处可见。纵观现在的高中生物学实验，教材中的实验大多是学生被动地完成整个实验，实验中只注重对实验最后结果的记录，而轻视对实验过程中出现某些现象的记录；重视实验方案的设计及实施，却往往轻视对探究结果的分析；重视对成功实验的肯定，而忽略对实验中的失败查找原因等。学生缺乏对实验程序的理解能力、对实验结果的分析能力及对实验中出现异常情况的处理能力，这些都不利于学生实验思维的培养和提高。目前分散的实验课时破坏了某些实验的连续性和完整性，在一定程度上削弱和限制了学生的创新思维的培养以及实践和创新的机会。受“教师中心论”的困扰，教师有意无意的常常会先讲授知识，然后按
9、要求通过实验来验证其正确性。这种做法将造成学生认知过程的思维定势。对教材中科学史的教学目标大多定位在落实知识，科学史只是用于辅助学生理解相关知识，而没有充分发挥其中蕴含的实验思维的教学价值。不少学生对必修本的实验操作采取简单的背实验的方法，对有些实验步骤的安排只知其然，而不知其所以然。有些老师甚至认为中学生物学实验只是对课本现有基本原理的验证,只要原理记住了,实验目的和结果知道了,就没有必要都去做了。受“功利主义”的影响，“应试教育”愈演愈烈，使教学双方为谋求“功利”而丧失了教育应有的非功利性的一面，在实验习题训练中往往设计一些“套路”让学生套用，并没有对实验的目的、用品及设计思想进行深入的分
10、析，没有真正注重结合实验本质进行科学思想、科学方法及分析应用的训练，而错失培养学生实验思维的良好机会。美国哈佛大学在校规上就赫然写道：“教育不仅是传授知识，尤其注重培养青年的思维能力和科学态度，”可见，教会学生学会思考，增强思维能力是教学的中心任务。而实验教学的核心任务应是培养学生的实验思维。13 研究历程本课题研究时间为2012年5月2013年4月。（1）课题准备阶段（2012年6月2013年8月）：学习及生物学实验思维培养有关的文章，搜集国内外的相关研究。在阅读了一些文章后，确立本课题的理论依据：建构主义学习理论和萨其曼的探究教学理论，然后制定课题研究方案：主要是在平常的课堂教学中边研究边
11、实践的行动研究。（2）课题研究阶段（2012年9月2013年3月）：编制问卷对学生进行问卷调查，发放问卷104份，收回104份，均有效。在分析制约高中生物教学实验思维培养原因的基础上，提出相应的解决策略和途径，并将解决策略付诸于平时的教学实践。把自己所带平行班分成实验组和对照组进行一师两法的“同课异构式”教学，在教学实践中及时进行记录，收集期末考试成绩，比较学生学业成绩的变化。（3）课题总结阶段（2013年3月-2013年4月）：总结反思研究过程，汇总研究策略，分析调查问卷数据，撰写研究报告，形成研究成果。本课题研究思路如下：文献研究、调查研究分析实验思维培养的现状与理性思考培养实验思维的策略
12、研究理论课实验课习题课整理资料、撰写报告、结题课题研究思路示意图14 研究方法（1）文献资料法：查阅相关资料，广泛搜集国内外同一领域的已有成果，为课题研究积累理论基础，重点关注生物学实验思维培养的理论和实践研究。（2）问卷调查法：以问卷调查的形式了解他们对实验学习的诉求，分析在实验课堂中的真实需求和心理特点，找到学生参及实验教学积极性不高的真实原因。（3）行动研究法：在教及学的过程中，边探索、边检验、边完善，将策略研究及实践获得紧密结合，通过不断的归纳及总结形成成果。（4）案例研究法。收集教学过程中的一些教学案例，并对其进行总结和概括，进而形成可操作的规律性的范式。2 理论支持本课题以常态课堂
13、为平台，以行动研究为核心，以下述几个理论为支持：21 建构主义学习理论建构主义强调，学习者（学生）不是空着脑袋走进教室的。在日常生活中，在以往的学习中，他们已形成了丰富的经验。当问题一旦呈现在他们面前时，他们往往也可以基于相关的经验，依靠已有的知识能力，形成对问题的某种解释。这就意味着，在生物学实验思维培养过程中，教师要及时关注他们已有的实验思维基础，并把他们已有的知识经验作为新知识的生长点，引导他们建构出新的知识经验。建构主义强调以学生为中心，重视学习活动中学生的主体性，重视学生面对具体情境进行意义建构，重视学习活动中师生之间和学生之间的“协作”。在建构主义教学模式下，学生知识的重组、改造、
14、丰富是通过大量的探索和实验后自主建构的，教师在其中应起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用。因此，在生物学实验思维培养过程中，教师应利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性和积极性，设计真实、复杂、具有挑战性的开放的学习环境及问题情境，诱发、驱动并支撑学生的探索、思考及问题解决活动，最终达到使学生有效地实现生物学实验思维的意义建构的目的。22 萨其曼的探究教学理论萨其曼认为，实施探究教学首先要有一个集中学生注意的焦点，最好是一个能引起学生关注的事件或现象；其次要给学生具有探索求异的自由；再次要有一个能激励思维活跃的环境氛围。实施教学时，一般由一个事件或现象开始教学，接着让学生对他
15、们所观察到的现象提出“是”或“不是”之类问题。当学生对观察结果做出推测性解释后，指导他们进一步提出问题，检验自己的假设。因此在生物学实验思维培养过程中，可参照萨其曼提出的探究训练的四条基本原则来实施:一是只有学生感到疑难时才会去探究、二是在探究中学会分析和改进思维策略、三是新的思维策略对学生原有的策略有补充作用、四是一切知识都具有尝试性来实施。3 实践成效31 构建了培养高中生物学实验思维的策略3.1.1 关注教材实验，培养实验思维的科学性实验教学是一个以学生已有的知识和经验为基础的主动建构知识的过程，教材中的实验内容是课程标准要求学生掌握的最基本的内容。在生物学实验中要实现对某生命现象的本质
16、和规律的认识，就必须对这些实验进行严谨、全面的一系列分析后才能实现。在本课题研究的问卷调查中，问及：“每次实验前，你是否明确实验目的和实验原理？”，结果如下：调查问卷数据显示，大多数的学生在实验前并没有良好的分析习惯。因此教师要引导学生关注并进行实验分析。首先分析实验的关键点、盲点及拓展方向，然后从细节着手，巧设疑问、激活思维，引导质疑、猜测、分析、类比、判断等。如做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及其复原”实验时，可围绕如下问题引发学生思考：生物体的什么结构可发生质壁分离及其复原现象？为什么要选用这样的结构？为什么这样设计（实验原理）？为什么用这种材料？其他材料可否替代（材料用具）？如何处理可使
17、其发生质壁分离及其复原（实验条件）？如何观察到该现象的发生（实验仪器）？实验步骤换一下是否可以（操作步骤）？如何判断是否发生该现象（观察指标）？及预测结果是否一致（实验结果）等，将这种分析实验的思维方式传递给学生并使之内化，使学生体味实验思维的科学性。实验过程中，既要关注对实验最后结果的记录，关注实验过程中间出现某些现象的记录，也要关注那些实验效果差的同学，帮助他们分析未能达到预期效果的各种可能情况，更要关注及教材实验结论不一致的现象，并帮助他们分析出现该现象的原因，特别是当这些现象及教材中实验结论相矛盾时，要指导学生去思考和分析，从中找出是哪些因素的干扰影响了实验结果。因此，进行教材实验时，
18、不能单纯地依照课本实验的指导按部就班的进行，而要指导学生去分析实验中每一步骤的作用，每一个处理的意义以及各步骤之间的联系，从而培养实验思维的科学性。教学中还应关注科学史中的一些实验，如介绍斯巴扎让尼的实验，推翻了前人的“胃只进行物理性消化的结论”；孟德尔运用了数学统计学方法，大胆的提出了遗传的颗粒假设，否定了遗传混淆理论；光合作用实验中，从海尔蒙特实验到普里斯特利实验，虽是在前人实验的基础上的创新行为，但他们所设计的实验也存在不足之处，再介绍希尔实验到卡尔文实验，他们运用了同位素示踪法，才把光合作用的全过程真正的搞清楚等；通过上述科学史材料的介绍来培养学生对实验的求真精神。再如DNA是主要的遗
19、传物质一节中，肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两个经典实验，可通过指导学生分析这两个著名实验的设计思想和原理，即设法将DNA及其他物质分开，单独地、直接地去观察研究它们各自的作用，通过分析实验变量和相互对照，让学生体会实验思维的科学性。3.1.2 体验科学发现史，培养实验思维的完整性现行高中生物教材中蕴含有许多显性和隐性的生物科学发现史，往往闪耀着科学家的智慧，包含着科学的设计思想、巧妙的思维要素和正确的研究方法。如细胞的发现简史、细胞学说的建立和发展过程、对细胞膜的亚显微结构及特性的研究、酶的发现、光合作用的发现、植物生长素的发现、遗传物质的发现、DNA分子
20、双螺旋结构的发现、孟德尔的豌豆杂交实验、色盲症的发现、基因在染色体上的探究等等。教学中，通过对科学发现史的材料进行适当地选择和组织，向学生展示人类揭开生物世界的奥秘和令人兴奋的探索历程，让学生沿着科学家的逻辑思维路线，经历一个“发现”的过程，去体验和理解知识发生、发展、形成的过程，了解科学家科学创造的思路，理解科学家的认识过程，如何主动发现问题，分析、推测、探究问题，最终得到符合逻辑的结论，从而理解科学的本质和科学的实验方法，并学习科学家的思维方法和献身科学的精神。让学生在学习科学史中体会科学家是如何发现问题、如何假设问题的“答案”、考虑从哪些途径去解决问题，如何进行合理推理的，以此渐渐地发展
21、实验思维的完整性。如学习光合作用发现史时，在介绍萨克斯实验前，教师可先请学生结合已有的知识，请学生分组讨论、模仿海尔蒙特实验的几个环节来设计实验探究植物叶片在光下合成的产物是什么？然后请学生代表介绍本组的实验设计，请其他学生首先对其方案进行讨论，对不认可之处进行质疑，并提出完善的方案；然后讨论其实验步骤是否科学、严谨；最后归纳出几个较好的实验方案。这时再用多媒体展示萨克斯的实验，请他们将本组的方案及萨克斯的实验方案进行对照分析，不仅请学生思考萨克斯的实验假设，同时还要思考实验设计中采用的实验方法的最初用意，体会实验思维的方式。如为什么要将选用的植株事先放在黑暗处一昼夜处理？他是基于怎样的研究目
22、的这样设计实验的？叶片如何进行遮光处理的？实验变量是什么？哪一个是实验组、哪一个是对照组？用酒精处理的目的何在？这种实验研究方法的设计目的何在？为什么要隔水加热？根据用碘液检验可推测出萨克斯的实验假设是什么？让学生体会各个环节的完整性和逻辑严密性，在接下去的几个实验中可依此法循环进行练习。通过对科学史上一个又一个实验的分析，概念被一次又一次地更新和完善，认知结构也一次又一次地被重建，实验思维的完整性也日益增强。3.1.3 变验证为探究，培养实验思维的深刻性传统的生物学实验教学在内容及方法上多采用验证性实验，即由教师先讲授知识，然后通过实验，验证已了解的课本上的知识。学生在整个教学过程中多处于从
23、属的、被动的地位，他们关注的是实验结果，而对实验的理论背景和实验设计的方法不加思索，这种重结果轻过程、重接受轻参及的做法不利于实验思维的形成。对学生的实验课学习情况进行问卷调查，问及：“生物实验课中，你更喜欢哪种类型的实验？”，结果如下：结果显示：更多的学生喜欢探究性实验。在实验过程中，将验证性实验变为探究性实验，可使学生领悟科学研究的方法并习得相关的操作技能，受到有关科学研究基本过程的熏陶，形成实验思维的品质。如学习细胞器结构时，教材的安排是先讲述叶绿体的形态及细胞质的流动，然后安排实验加以验证，不妨改为先由学生实验观察，去探究发现叶绿体的形态及细胞质的动态，这似乎是仅仅将讲课及实验的顺序颠
24、倒，但实质是将验证性实验变为探究性实验，让学生感受到知识的产生和发展的过程，亲自参及了知识的建构过程，其心理体验是前者无法比拟的。如“生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定”是一个物质鉴定实验，教学时教师只提供一些必备的仪器和班氏试剂、双缩脲试剂、苏丹III染液等，引导学生对以下几方面进行探究：一是探究实验取材：允许学生自带材料，学生带的材料五花八门，有苹果、梨、橘子、番茄、果汁、蛋清、牛奶、豆浆、西瓜、花生、肉、芝麻、葡萄等等，让学生探究不同生物组织中各种物质含量的不同；二是探究实验条件：可以探究还原糖和蛋白质鉴定所需要的温度条件，如室温、体温（用掌心握住试管）、隔水加热和酒精灯加热等条件对反
25、应速度和颜色的影响；三是探究实验操作先后顺序：例如在做蛋白质鉴定实验时，课本的要求是先加入双缩脲试剂A，再加入双缩脲试剂B，可让学生尝试颠倒顺序或同时加入；四是探究方法：原来的实验需要将苹果去皮、切块、研磨、过滤、制苹果的组织样液、水浴加热，实验所需仪器多、时间长、过程复杂。有的学生想到用梨代替苹果，直接将梨切成小块，在果肉上滴加班氏试剂，然后用试管夹夹住梨块，将加有班氏试剂的一面放在酒精灯上烤，不久就可以观察到有红黄色出现，即为反应后Cu2O的颜色。实验课上，由于有个别学生坚持使用橘子、果汁等实验材料，导致实验现象不理想，这时可及时指导他们认真反思实验的得失。这样的将验证性实验改进为探究性实
26、验，使学生从注重实验结果转移到关注实验方案的设计以及方法改进等方面上来，有效地培养了实验思维的深刻性。3.1.4 完善经典实验，培养实验思维的严谨性生物教学时，可重视对经典实验的深层次教学，通过对问题引伸、推广、变式，诱导学生从偶然中寻求必然，发现并探索出新颖的带有普遍性的规律，培养学生实验思维的严谨性。在调查问卷中，问及“做实验时，对于操作步骤，你喜欢的操作方式是”，结果如下：ABCD完全按照教材的步骤根据实际情况有所改进的步骤自己设计的步骤跟着周围同学的步骤结果显示，大多数学生还是更喜欢根据实际情况有所改进的实验设计。教学中，有时对教材的一些经典实验的不足之处可以进行补充，如植物生长素发现
27、史学习中，鲍森詹森得出的实验结论是尖端会产生某种刺激传到下面，影响下面的生长；那么下面的生长为何会不均匀呢？此时应增加19141918年匈牙利人拜尔所作的实验，说明是尖端产生的刺激在其下部分布不均造成的；这种刺激是什么？再引出荷兰植物学家温特的实验研究。有时可引导学生重新设计，如学习向光性及胚芽鞘的关系时，设计怎样的实验可确定是胚芽鞘尖端以下部位明显伸长？在教师的引导下分析比较，最后学生设计出最佳方案：在胚芽鞘外画竖线后继续培养。一段时间后，经过多组实验结果的观察，若发现尖端的实线依然很清晰，表明尖端没有伸长；尖端以下部位变为虚线，表明其已明显生长等。这些实验设计都是对经典实验的补充及完善，通
28、过这样的教学，培养实验思维的严谨性。3.1.5 重视实验方案的设计，培养实验思维的组织性实验思维的组织性是指善于将所学的知识归纳整理，使之有条理、有层次、系统化的一种思维品质，它是培养抽象概括思维能力和完善思维认知结构的基础，并渗透于所有思维能力之中。而生物学实验设计就是学生在具备一定的生物学知识和实验技能的基础上，明确实验目标和要求，选择实验设计原理，选用实验仪器材料，确定实验思路，安排实验步骤，并对实验结果进行预测、分析和讨论等一系列设计实验方案的活动，是生物实验能力中最本质的部分，具有综合性、创造性和灵活性，最能体现实验思维的组织性。学生运用生物知识和技能进行实验设计的过程中，必须对设计
29、问题的每一个环节、每一种手段进行细致地分析研究和综合地比较，同时在进行生物实验设计中，学生还需要掌握各种科学方法，如观察、记录、资料整理、数据分析、归纳总结、形成结论等，这对于培养学生实验思维的组织性有很好的促进作用。在调查问卷中，问及学生：“你愿意自己设计实验并完成实验吗？”，调查结果如图：结果显示：学生其实很喜欢也很愿意自己设计实验并完成实验。因此，教学中，可根据具体内容做适当的调整，如在“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中，首先结合学生已有酶作用特点的知识，请学生思考：酶的活性是否受pH的影响？请学生提出自己的研究问题，并根据该问题提出实验假设，有的学生假设pH对酶有影响，有的学生假设p
30、H对酶没有影响；然后要求学生根据自己的实验假设来设计实验方案，大多数同学都能设计出一系列不同pH对酶影响的实验，这时请学生之间相互交流，评价实验方案的科学性，有的同学设计的不够合理，及时调整，请学生根据自己的假设预测实验结果，然后安排学生根据实验方案实施实验。实验过程中，要求学生注意观察实验现象，并在实验手册上及时记录实验现象和实验数据，分析收集到的不同pH条件下的气体体积数不同的数据推出实验结论，然后检验自己的假设是否正确，有的不正确的需及时调整。此时，进一步启发学生提出新的探究问题，有的学生提出探究过氧化氢酶的最适pH是多少的新问题。通过这样的生物学实验设计使学生理解和体验科学实验思维的基
31、本过程：学生原有的概念提出探究问题做出假设设计实验方案、预测结果实施实验和观察收集数据和分析推出实验结论提出新的探究建构新的概念论讨论操作观察记录分析在实验课、科学史经典实验的学习、实验习题课的不断上升的反复体验后，可把这种实验思维的组织性内化为学生的实验思维品质、方式和习惯，这对学生形成应用科学方法的基本素养具有重要作用，而且可将这种实验思维过程用于生物学的课堂教学中，带来教学方式的变革。3.1.6 规范实验评价，培养实验思维的准确性对实验教学，在关注实验操作和结果的同时，也应注重评价实验过程。只有重视对实验过程的评价，才能揭示出相同实验结果这一表面现象背后不同的学习质量，才能把注意力从注重
32、实验结果转移到实验方案的设计思路及方案的优缺点及改进方法等方面上来，从而培养他们的实验思维的准确性。在调查问卷中，问及学生有关实验评价方面的问题，调查结果如下：1.你希望生物实验课的评价方式是：ABCD实验课的表现动手操作书面考试实验报告的完成情况结果显示：有49.2%的学生都喜欢依据动手操作的具体情况来评价自己的实验。2.实验中，你是如何进行观察及记录的：ABCD能仔细观察实验现象，并用恰当的方式详细记录能描述实验现象，有简单的记录能描述实验现象，但未记录只是做完实验，未认真观察，也不记录结果显示：70.8%的学生在实验过程中都能描述实验现象，有简单的记录，但只有22.9%的学生能仔细观察并
33、用恰当的方式详细记录。 3. 实验中，当实验不成功或有异常现象时，你的做法是：ABCD按正确的实验方法和操作规范反复实验，然后再分析原因认真思考并及同伴共同分析原因寻求老师帮助，找出问题所在无所谓，不去管结果显示：57.4%的学生能认真思考实验不成功或异常现象，并及同伴共同分析原因。有16.4%的学生依然在需求老师的帮助。4. 对于实验结果你会认真分析并得出结论吗：ABCD每次都会，即使失败了，也会找出其中的原因如果成功了，会分析并得出结论对自己特别感兴趣的实验会分析不分析，实验操作完成就行了结果显示：对于实验结果，有6.3%的学生不分析，只是完成实验操作步骤就行了。上述一系列的调查数据显示，
34、学生更关注对实验操作的评价、关注对实验过程中的观察及记录情况的评价、关注对实验结果分析情况的评价以及实验结果的评价。事实上，他们也没有误将实验结果当作唯一的评价。在实验教学过程中，应规范评价方式，关注评价实验过程的各环节，在评价实验的过程中培养学生实验思维的准确性。本课题研究中，结合实验思维的各环节设计了实验评价表，对各项评价指标赋予权重，对探究性实验在实验结束后尝试让学生填写实验评价表，不仅进行自评，还进行小组内的互评和最后的师评，通过这样的评价培养学生实验思维的准确性。 表1 高中生物实验评价表评价条目评价指标权重自评互评师评提出问题、做出假设能提出可研究的问题；能依据所学知识做出合理的假
35、设20设计方案、做出预期能确定实验中的各种变量，设计出可操作的步骤；并做出及假设一致的预期20实验操作、观察记录能规范使用各项实验材料、器具，按照实验方案有序操作；能认真观察实验中的各种现象，并用恰当的方式如实记录20处理数据、分析现象对正确处理实验中收集的各种信息（如数据统计、图表转化等）；能分析实验现象并做出合理的解释；若实验出现异常能分析原因20推出结论分享交流能对处理得到的各种信息进行推理分析，并推出结论；并能在实验报告中正确地表述，通过口头表达及同学沟通2032 转变了教师的教学观念和行为通过本课题的研究，教师的教学观念得到了更新及转变。一个重要标志就是教师从仅关注教什么、怎样教到更
36、加关注学什么和怎样学，关注教育能给学生剩下的是什么。教学过程中常在思考：经过遗忘之后，学生能收获生物学的什么？“授人以鱼，不如授人以渔”。因此备课中开始更加注重对学情的研究，研究学生有什么、缺什么，更注重根据学情去安排教学过程的意义建构，注重多准备给学生能剩下的内容。生物课堂上除了让学生知道“是什么”之外，更注意引导学生思考“还能是什么”，不将学生的思维限制在“一”上，而是努力促使他们去探索“多”，这是教学理念的一个重大突破。通过本课题的研究，实验教学的策略得到了丰富，驾驭生物实验内容课堂教学的能力明显提升，而教师本人也在努力成长为学习型、研究型教师，努力实现教师的个性化发展，。通过本课题的研
37、究，教师的教学行为也得到了调整及转变，具体表现在：一是变以前的注重预设到现在的更加重视教学生成。课堂中，教师的教学行为能以学生的学习活动为中心，能根据学生的学习情况及时改变自己的教学思路，调整自己的教学内容和教学步骤，同一内容在不同班级常常是同课异构，把学生实验思维的发展放到了首要的位置。例如，以前在复习光合作用发现过程的经典实验时，多是让学生将实验复述、回顾。但在具体的习题和考核中，学生常常因为分不清、找不准实验变量而让实验设计成为绊脚石，本次课题研究实施这部分内容时，从培养学生实验思维的角度先让学生找出每个实验的实验自变量和因变量，尝试设置实验的实验组和对照组，分析经典实验的不足之处或精妙
38、之笔，发现学习效果明显好转。二是学生的学习方式更加多样。课堂中学生的主体地位日益突出，课堂真正成了学生学习和研讨的主阵地，有问题解决式、合作互动式、自主建构式、体验探究式等多种形式，教师的亲和力增强了，师生关系更加融洽，学生学习的积极性和主动性都得到了较好发挥。33 提高了学生的学业成绩研究过程中，以高二上学期10月的考试为前测，考试后，把自己所带的平行班分成实验组和对照组进行一师两法的“同课异构式”教学，在实验班教学中用本课题研究获得的策略进行实验思维的培养，以后来的阶段性考评作为后测，数据如下： 表2 阶段性测试成绩检验 时间数据班别2012年10月 前 测2013年1月 后 测实验班 X
39、 75.3 80.6 S 17.2 11.1对照班 X 72.4 74.2 S 18.0 12.6Z检验a=0.05 0.73无显著差异 2.91有显著差异 通过数据比较可以看出，后测中，实验班及对照班出现了明显差异，说明实验思维的培养有助于学生对生物学知识的理解，有助于学生建构科学合理的知识结构，更有助于学生实验思维的形成。4 研究后的反思本项研究对生物学实验思维的培养皆在抛砖引玉，是一个有益的探索，在理论上和实践中虽有一定的推广和指导价值，但在如何开发更多的课外实验来培养学生实验思维方面还存在不足；由于受课时数和教材内容所限，可提供给学生的资源还不够丰富，今后需在此方面有所突破；信息技术的
40、发展也为生物教学提供了前所未有的崭新平台，随着网络和多媒体技术的飞速发展，提供了大量的丰富多彩的感性材料，因此可开发网络素材，建立学生的网上学习系统，提供网上实验的主题，引导及各种资源的链接，实现学生间及师生间的交互，今后在保持原有的资源优势的同时，还要在这些方面继续努力。参考文献1中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（实验）.北京：人民教育出版社，2003.2吴湘钰，刘恩山.生物学必修1 分子及细胞.浙江：浙江科学技术出版社，2012.3叶佩珉.生物学实验论.南宁：广西教育出版社，2001.4刘恩山，夏晓烨，张海和等.中学生物学教学论M.北京：高等教育出版社，2003.455周红. 2
41、005.用生物科学发现史进行探究性学习.生物学教学，30(7)：12146周红. 2006.新课程理念下高中生物有效教学的设计策略.中学生物学，22(6)：5962附件：高中生物实验课学习情况调查问卷 亲爱的同学，你好！为了解高中生物实验课的学习现状以及实验教学对你的实验思维培养的状况，需要你协助完成以下问题，谢谢合作哦！1你喜欢上生物实验课吗？A非常喜欢 B喜欢 C不太喜欢 D不喜欢2你上生物实验课的动力是什么？A为完成学习任务 B为取得好成绩 C对实验内容感兴趣 D为提高自身科学素养3生物实验课中，你更喜欢哪种类型的实验？A探究实验 B验证实验 C演示实验 D课外实验4进入生物实验室做实验
42、时，你最感兴趣的是A实验器材 B实验过程 C实验现象 D能自己动手做5做生物学实验时，你喜欢的方式是A老师先讲完、然后自己做 B老师边讲、自己边做C边看书、边自己做 D完全按照自己的思路去做6每次实验课前，你是否明确实验目的和实验原理？ A十分明确 B大致知道 C不太清楚 D不知道7你愿意自己设计实验并完成实验吗？A很愿意 B愿意 C无所谓 D不愿意8你能独立完成实验操作吗？A全部都能 B大部分能 C少部分能 D都不能9做实验时，对于操作步骤，你喜欢的操作方式是A完全按照教材中的 B根据实际情况有所改进的C自己设计的步骤 D跟着周围同学的步骤10实验中，你是如何进行观察及记录的？A能仔细观察实
43、验现象，并用恰当的方式详细记录B能描述实验现象，有简单的记录C能描述实验现象，但未记录D只是做完实验，未认真观察，也不记录11实验中，当实验不成功或有异常现象时，你的做法是A按正确的实验方法和操作规范反复实验，然后再分析原因 B认真思考并及同伴共同分析原因C寻求老师帮助，找出问题所在 D无所谓，不去管12对于实验结果你会认真分析并得出结论吗？A每次都会，即使失败了，也会找出其中的原因B如果成功了，会分析并得出结论C对自己特别感兴趣的实验会分析D不分析，实验操作完成就行了13实验结束后，你能不能提出进一步探究的问题？A能独立思考，提出进一步探究的问题B在老师的指导和同学的帮助下，能提出探究的问题
44、C遇到自己感兴趣的实验时，会提出进一步探究的问题D不能，提不出有价值的探究问题14小组实验时，你的合作情况是A积极配合，及小组其他成员相处融洽 B合作情况一般 C有时各做各的 D不喜欢及他人合作15你觉得目前的生物实验课的课时安排A课时较多 B较合适 C偏少，没时间展开探究 D无所谓16你认为做好生物学实验主要依靠A简单的实验方法或捷径 B老师的讲授 C自身较强的实验思维能力 D自己的动手操作能力17你认为考试时生物实验题得分偏低，可能的原因是A实验题太难了 B考试时太大意了 C学过的知识不知道怎么用 D语言的组织和表达能力较低18你希望生物实验课的评价方式是 A实验课的表现 B动手操作 C书面考试 D实验报告的完成情况19你希望从实验课中取得哪些收获？A记住实验步骤，便于考试 B提高动手操作能力 C提高解决问题能力 D掌握一些实验方法20通过做生物实验，你觉得对你的实验思维的影响A形成了对生物学现象的探究意识 B知道了设计实验的一些思路和步骤 C能对生物学问题有更严谨的思考 D没有什么帮助( 作者：周 红 )19 / 19