第一篇:二次函数探究性教学策略研究
二次函数探究性教学策略研究
[摘 要] 如何在初中数学教学中关注学生的全面可持续发展,将“数学学科为本”转变成“以学生发展为本”?实施探究性教学具有重要的意义.本文在阐述初中二次函数探究性教学价值的基础上,以探究“二次函数图像与性质”为例,提出了初中二次函数图像与性质探究性教学的策略.[关键词] 二次函数;探究性教学;价值;策略
探究性学习是新课程标准所提倡的,而二次函数是初中数学教学的重点,是解决实际问题的一个有效数学模型.如何在初中数学教学中关注学生的全面可持续发展,将“数学学科为本”转变为“以学生发展为本”?实施探究性教学具有重要的意义.初中二次函数探究性教学的价值
1.有利于培养学生的创新意识和发现能力
探究性教学不是让学生反复操作和背诵,不是将数学结论直接告诉学生,而是通过资料收集、假设猜想、论证等探究活动自己得出结论,鼓励学生从多个角度建立数学知识之间的联系,灵活地应用数学知识解决实际问题.2.有利于学生应用能力和意识的增强
现实生活中,许多问题都有一定的规律可循,在课堂教学中,教师应善于引导学生,将理论知识与日常生活紧密联系起来,使学生在获得知识的同时不断观察、实验、猜想和论证,逐步提高学生的应用能力.3.有利于激发学生的学习兴趣
初中阶段,学生的学习往往凭借的是学生的兴趣,如果学生喜欢某一学科的教师,则学生对于这一科目的学习成绩也会较好.而探究性学习是在做中学,是通过自己的努力而获得的,这种学习方式无疑会让学生产生成功的喜悦,能激发学生的探究兴趣.初中二次函数探究性教学的策略
1.用好教材中的例题
教材中的例题是部分知识的具体应用,能够让学生根据典型的事例掌握一般规律,并根据一般规律进行独立学习,为课堂上不教的同类内容提供一种解题渠道.这种看似少而精的教学,实质上使学生的学习不再局限于课堂,有效地丰富了教学过程.因此,教师应充分发挥“范例教学”的作用,挖掘好教材例题中的内涵和外延,使学生在比较、联想、拓展等探究活动的基础上不断建构和完善自己的知识体系.2.促进知识学习中的正迁移
一种学习对另一种学习的影响就是学习迁移,并且学习迁移的效果和范围与学习材料之间的共同因素有着密切的关系,学生能否完成从一种知识的学习迁移到另一种知识的学习,关键是能否认识到这两种知识之间的相似性或同一性.因此,教师应让学生学会观察,应鼓励学生找到两种知识之间的相似性或同一性,引导学生对核心的基本概念进行抽象或概括,发现两种知识之间的联系,达到举一反三的目的,实现知识的正迁移.3.充分发挥学生的主体性
传统“满堂灌”的教学方式使学生陷入了被动接受知识的误区,也使师生、生生之间缺乏有效的沟通和交流,因此,在具体的教学实践中,教师应充分发挥学生的主体性作用,鼓励学生进行动手实践和自主探索,调动学生学习的积极性和学习潜力,使他们在学习中找到成就感.4.加强教师的指导
探究性教学并不是让学生在探究中放任自流,而是在学生自身内化重组、操作和交流的基础上,教师主动指导以帮助学生进行知识的建构.首先,教师应帮助学生理清教学大纲所规定的教学内容,明确探究目标.其次,所要组织学生探究开展的教学活动必须与所学概念或原理有关,既要使各种材料之间相互作用,又要确保能激发学生的学习兴趣.再次,应创设有利于学生进行建构活动的情景,扩展学生的思维空间,适当选择和设计具有挑战性和开放性的问题,完成所预想的数学建构活动.初中二次函数图像、性质探究
性教学的实践探索
1.观察图像,领悟性质
按照“组间同质,组内异质”的原则,以小组形式组织学生通过描点法画出教材例题中二次函数的图像,然后让学生进行观察和分析.同时,按照由浅至深、逐步深入的原则,设计类似问题鼓励学生进行自主探究.例如,观察教材例题中的图像后,笔者设计了以下问题.已知二次函数y=x2-5x+6,应用描点法画出该函数的草图,并组织学生探究以下问题:
(1)抛物线的顶点坐标、开口方向、对称轴,与x轴和y轴的交点坐标分别是什么?
(2)x取什么值时,函数有最值?最值为多少?
(3)函数y=x2-5x+6与函数y=x2之间有什么区别与联系?能否通过平移得到?如何进行平移?
(4)x为何值时,y随x的增大而增大?x为何值时,y的值恒大于零?
2.由表及里,突出重点
显然上述探究获得的知识仅停留在表面,特别是对于那些由于强迫而获得的知识,不但学习方式机械,而且容易遗忘,因此,教师应层层深入,突破教学重点.例如,在突破教学重点阶段,笔者设计了以下试题供学生探究,并要求学生完成表1中的内容(下面的a均不等于0).(1)探究y=ax2+c与函数y=ax2的对称轴和顶点,并说出两者之间的联系和区别;
(2)探究y=ax2+bx与函数y=ax2的对称轴和顶点,并说出两者之间的联系和区别;
(3)探究y=ax2+bx+c与y=ax2的对称轴和顶点,并说出两者之间的联系和区别.通过上述知识的学习,学生已经掌握了a,b,c的值对二次函数的影响,使学生应用迁移法掌握所有二次函数y=ax2+bx+c都可以转化为y=a(x-h)2+k,转化后函数的对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k),当x=h时,函数有最值,且最值为y=k.在此过程中,教师应通过正向、反向、类比联想的方式进行启发,从偶然中发现规律,从现象中看到本质.如缺少这一已知条件,则会出现什么情况?这两个函数的本质是什么?是否具有相同的性质?
3.理解性质,学会总结
该阶段主要以总结和理解性质为主,并对所提供的材料进行概括、提炼,总结出问题所需要的结论.例如,根据上述学生的掌握程度,笔者设计了以下探究性题目:
随着二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)字母取值不同,抛物线的顶点坐标也将发生变化,但应满足一定的关系式.已知二次函数y=x2-2mx+m2+2m-1,化为顶点式后变为y=(x-m)2+2m-1,其顶点坐标为(m,2m-1),即x=m①时y=2m-1②.由①②两式可知,随着m值的不同,该二次函数的顶点坐标总满足关系式y=2x-1.4.广泛联系,掌握策略
能力的培养离不开现实生活,教师应在掌握二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图像性质后进一步广泛联系,拓展知识内容,了解二次函数与一元二次方程以及一元二次不等式的关系,加深对教材内容的认识和理解.同时,以现实生活问题为主,培养学生解决实际问题的能力.例如,在广泛联系阶段,笔者设计了以下贴近生活的问?},并组织学生进行探究:
(1)A宾馆拥有120间房,当房价为每天50元时,所有客房满客.为了追求宾馆的最大效益,现提高房价.经市场调查后发现,每增加5元,则客房就会空缺6间,在不考虑其他因素的条件下,A宾馆应将房价定为多少元,其获得的效益最大?
(2)如图1,在矩形ABCD区域内规划一块矩形草坪CRQP,草坪不能超越文物保护区AEF,已知AB=CD=100米,AD=BC=80米,AE=30米,AF=30米,问如何设置才能使草坪面积最大?
总之,教师应善于指导学生进行探究,通过观察、对比、迁移等探究方式组织学生掌握知识点之间的联系和规律,使学生在深入体验数学知识的基础上,把零散的知识点通过典型题目的探究不断完善自己的知识结构体系,提高学生的创新意识和解决问题的能力,实现初中二次函数的有效探究性教学.
第二篇:“苏教版”初中数学二次函数教学策略分析
“苏教版”初中数学二次函数教学策略分析
摘 要:二次函数是初中数学教学的重要内容,它不仅关系到相关数学知识的整体应用,而且可以解决实际生活中的很多问题,是理论性和实践性都非常突出的数学教学内容。“苏教版”初中数学教材中关于二次函数教学内容的编排实践性很强,并且对相关知识的梳理也比较系统,这对初中数学教师的教学水平和能力提出了相应的挑战。基于此,文章对“苏教版”初中数学二次函数的相关教学活动进行分析和探究,以期为二次函数教学组织开展提供一定的参考。
关键词:“苏教版”;初中数学;教材策略;二次函数
作者简介:陈洁,江苏省苏州市相城实验中学教师,研究方向为中学数学教学。(江苏 苏州 215131)
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2018)13-0069-02
二次函数在生活中的应用非常广泛。在新课改背景下,二次函数教学的设计和策略要体现出系统性、综合性和实践性的特点,通过教学培养学生运用数学思维发现问题、解决问题的能力。
一、“苏教版”初中数学二次函数教学内容的特点分析
“苏教版”初中数学教材中关于二次函数教学内容的设计和编排主要有两个方面的突出特点:一是教学内容与实际生活联系更加密切,运用的教学例子基本是生活实例,这不仅在某种程度上拉近了学生与二次函数学习之间的情感关系,而且让学生更加深刻地认知到“数学来源于生活、服务于生活”的学科教学理念;二是“苏教版”初中数学教材中关于二次函数教学内容的设计具有突出的系统性、逻辑性特点,尤其是突出强调了二次函数与其他数学知识,如一元二次方程、一次函数等相关知识之间的联系,这有利于学生更好地构建数学知识体系,提高数学教学活动的整体效能。因此,基于上述对教材内容特点的认知,建议初中数学教师从多个方面,运用灵活多变、形象丰富的教学方式开展二次函数相关内容的教学。二、二次函数教学设计和具体实践分析
根据上述对“苏教版”初中数学二次函数教学内容特点的分析,笔者建议从以下方面进行教学:
1.以生活实际为基点激发学生对二次函数教学的探究兴趣。初中生仍然以具象思维为主,但二次函数知识的抽象性和理论性比较强,运用生活实例对学生的探究兴趣进行激发符合初中生认知规律的特点,这需要教师特别注意。例如,教师可以运用篮球运动进行教学导入,问学生:“你们喜欢打篮球吗?谁能说一下篮球运动的路线是什么曲线?通过什么方式能够计算出篮球达到的最高点呢?”以学生比较感兴趣的问题设置悬念导入教学,能够有效激发学生对二次函数新知识的主动探究,奠定良好的教学基础。其中,概念理解是二次函数的重要教学内容,同时也是学习二次函数图像、性质、与方程关系及相关应用的重要基础。概念本身具有很强的抽象性,单纯地讲解难以让学生理解,建议教师应用对比教学、情境创设的方式引导学生正确理解二次函数的相关概念。
首先,通过回顾旧知识,如对比一次函数,引导学生再次认识函数、自变量、因变量等概念,然后通过问题情境导入概念教学。例如,将一粒石子投入水中,水面的波纹会不断扩展,你能尝试着列一下扩大的圆形与半径之间的关系式吗?又如,动物园打算用160米长的篱笆围成长方形来圈养动物,面积用y表示,围成的长方形的长用x表示,它们之间的函数关系是什么?通过这些具体的问题事例来引导学生列出关系式,也可以将学生分成不同的学习小组,根据列出的关系式来探究一下一次函数与二次函数之间的关系。
2.运用数学思维方式开展二次函数图像性质教学。二次函数的图像和性质是教学的重点和难点,建议初中数学教师充分应用数形结合的方式进行教学,这不仅能够有效凸显该节教学内容的本质,还能够在教学的过程中将代数问题与几何问题进行有机结合,有利于增强教学效果。具体地说,在图像和性质教学的过程中,教师要充分利用多媒体教学手段,有条件的可以将几何画板引入课堂进行辅助教学。首先,教师可以利用一次函数图像和性质的旧知识进行新课导入,带领学生再次复习画函数图像的描点法。然后,对学生进行分组,引导学生按照描点法的作图步骤做出“y=x2”图像,这里教师就可以借助多媒体对作图步骤进行演示。连线时,一次函数是通过直线连接的,但二次函数需要用平滑的曲线连接,学生就会对此产生疑惑,教师可以针对这个问题引导学生进行探究。图像画出之后,教师引导学习小组对画出的图像形状、特点、变化趋势等进行观察、总结。最后,教师要做好总结和归纳,进行二次函数抛物线的图像和性质教学。当然,在教学设计方面,教师也可以根据学生的实际特点进行改进,数形结合的教学方式是该内容教学的重要思想基础。
3.师生互动更好地认知函数与方程之间的关系。二次函数与一元二次方程是教学的重点和难点,函数和方程都是十分重要的数学概念,两者之间的关系是教学和考试的焦点。在这节内容教学方面,建议教师多利用师生互动和多媒体,营造良好的课堂氛围,开展高效教学。具体地说,教师可以根据教材中设计的教学例子进行知识探究引导,通过步骤解析函数、方程、x轴交点之间的关系。首先,以一次函数和一元一次方程之间的联系为切入点进行知识导入教学,通过旧知识的回顾思考来为二次函数与一元二次方程相关知识学习奠定基础;其次,对学生进行连续提问,如“你觉得二次函数与一元二次方程之间有关系吗?会有什么样的关系?”“从上述知识的迁移学习你觉得用什么方式能够推导出二次函数与一元二次方程之间的联系?”等等,可以让学生分组探究,更要注重与学生之间的互动交流。
4.设置游戏环节做好二次函数应用教学。二次函数在实际生活中有着广泛的应用,在进行该节内容的教学过程中,生活实例应用是这节教学的重要内容和手段。为了强化数学教学的趣味性,激发学生的学习兴趣,教师可以将这些实际问题转化为推理游戏、竞赛游戏等,通过设置相关游戏开展二次函数的应用教学。例如,对学生进行分组,给出最值问题、利润最大方案、最节省方案等多种题目,看看哪个学习小组能够快速、准确地解决这些问题。又如,教师可以围绕着双十一购物节这个热门的社会话题设置问题,引导学生进行解答,通过趣味的方式开展二次函数的实际应用教学。
“苏教版”初中数学二次函数教学是整个初中数学教学阶段的重点和难点,本文从教材内容设计的角度出发,简单地分析了二次函数教学的措施和方法。在实际教学过程中,教师要结合学生的学习需求和特点,科学高效地开展教学活动,提高二次函数内容教学的效果和质量。
参考文献:
[1] 曹越.初中数学“二次函数”的教学研究[J].文理导航(中旬),2017,(9):13.[2] 覃树标.初中数学二次函数教学存在的问题及其策略探析[J].课程教育研究,2016,(8):140.[3] 王正美.初中数学中“二次函数”的教学策略研究[J].学周刊,2014,(22):47.[4] 朱美红.论新课程标准下初中数学教学模式的创新――以苏教版“二次函数”为例[J].中国教育技术装备,2013,(13):102-103.[5] 赵玲萍.初中?笛Ф?次函数的教学思路分析[J].中学时代,2012,(20):127.
第三篇:二次函数
2.二次函数定义__________________________________________________二次函数(1)导学案
一.教学目标:
(1)能够根据实际问题,熟练地列出二次函数关系式,并求出函数的自变量的取值范围。
(2)注重学生参与,联系实际,丰富学生的感性认识,培养学生的良好的学习习惯
重点难点:
能够根据实际问题,熟练地列出二次函数关系式,并求出函数的自变量的取值范围。教学过程:
二、教学过程
(一)提出问题
某商店将每件进价为8元的某种商品按每件10元出售,一天可销出约100件.该店想通过降低售价、增加销售量的办法来提高利润,经过市场调查,发现这种商品单价每降低0.1元,其销售量可增加10件。将这种商品的售价降低多少时,能使销售利润最大?在这个问题中,1.商品的利润与售价、进价以及销售量之间有什么关系?[利润=(售价-进价)×销售量]
2.如果不降低售价,该商品每件利润是多少元?一天总的利润是多少元?[10-8=2(元),(10-8)×100=200(元)]
3.若每件商品降价x元,则每件商品的利润是多少元?一天可销售约多少件商品?
[(10-8-x);(100+100x)]
4.x的值是否可以任意取?如果不能任意取,请求出它的范围,[x的值不能任意取,其范围是0≤x≤2]
5.若设该商品每天的利润为y元,求y与x的函数关系式。[y=(10-8-x)(100+100x)(0≤x≤2)]
将函数关系式y=x(20-2x)(0 <x <10=化为:
y=-2x2+20x(0<x<10)……………………………(1)将函数关系式y=(10-8-x)(100+100x)(0≤x≤2)化为:y=-100x2+100x+20D(0≤x≤2)……………………(2)
(二)、观察;概括
(1)函数关系式(1)和(2)的自变量各有几个?
(2)多项式-2x2+20和-100x2+100x+200分别是几次多项式?(3)函数关系式(1)和(2)有什么共同特点?(4)这些问题有什么共同特点?
三、课堂练习
1.下列函数中,哪些是二次函数?(1)y=5x+1(2)y=4x2-1
(3)y=2x3-3x2(4)y=5x4-3x+1
2.P25练习第1,2,3题。
四、小结
1.请叙述二次函数的定义.
2,许多实际问题可以转化为二次函数来解决,请你联系生活实际,编一道二次函数应用题,并写出函数关系式。
五.堂堂清
下列函数中,哪些是二次函数?
(1)Y=2x+1(2)y=2x2+1(3)y=x(x-2)(4)y=(2x-1)(2x-2)(5)y=x2(x-1)-1
第四篇:二次函数
?二次函数?测试
一.选择题〔36分〕
1、以下各式中,y是的二次函数的是
()
A.
B.
C.
D.
2.在同一坐标系中,作+2、-1、的图象,那么它们
()
A.都是关于轴对称
B.顶点都在原点
C.都是抛物线开口向上
D.以上都不对
3.假设二次函数的图象经过原点,那么的值必为
()
A.
0或2
B.
0
C.
D.
无法确定
4、点〔a,8〕在抛物线y=ax2上,那么a的值为〔
〕
A、±2
B、±2
C、2
D、-2
5.把抛物线y=3x2先向上平移2个单位,再向右平移3个单位,所得抛物线的解析式是〔
〕
〔A〕y=3〔x+3〕2
〔B〕y=3〔x+2〕2+2
〔C〕y=3〔x-3〕2
〔D〕y=3〔x-3〕2+2
6.抛物线y=x2+6x+8与y轴交点坐标〔
〕
〔A〕〔0,8〕
〔B〕〔0,-8〕
〔C〕〔0,6〕
〔D〕〔-2,0〕〔-4,0〕
7、二次函数y=x2+4x+a的最大值是2,那么a的值是〔
〕
A、4
B、5
C、6
D、7
8.原点是抛物线的最高点,那么的范围是
()
A.
B.
C.
D.
9.抛物线那么图象与轴交点为
〔
〕
A.
二个交点
B.
一个交点
C.
无交点
D.
不能确定
10.不经过第三象限,那么的图象大致为
〔
〕
y
y
y
y
O
x
O
x
O
x
O
x
A
B
C
D
11.对于的图象以下表达正确的选项是
〔
〕
A
顶点作标为(-3,2)
B
对称轴为y=3
C
当时随增大而增大
D
当时随增大而减小
12、二次函数的图象如下图,那么以下结论中正确的选项是:〔
〕
A
a>0
b<0
c>0
B
a<0
b<0
c>0
C
a<0
b>0
c<0
D
a<0
b>0
c>0
二.填空题:〔每题4分,共24分〕
13.请写出一个开口向上,且对称轴为直线x
=3的二次函数解析式。
14.写出一个开口向下,顶点坐标是〔—2,3〕的函数解析式;
15、把二次函数y=-2x2+4x+3化成y=a〔x+h〕2+k的形式是________________________________.16.假设抛物线y=x2
+
4x的顶点是P,与X轴的两个交点是C、D两点,那么
△
PCD的面积是________________________.17.(-2,y1),(-1,y2),(3,y3)是二次函数y=x2-4x+m上的点,那么
y1,y2,y3从小到大用
“<〞排列是
.18.小敏在某次投篮中,球的运动路线是抛物线的一局部(如图),假设命中篮圈中心,那么他与篮底的距离是________________________.三.解答题(共60分)
19.〔6分〕假设抛物线经过点A〔,0〕和点B〔-2,〕,求点A、B的坐标。
20、(6分)二次函数的图像经过点〔0,-4〕,且当x
=
2,有最大值—2。求该二次函数的关系式:
21.〔6分〕抛物线的顶点在轴上,求这个函数的解析式及其顶点坐标。
25米x22、〔6分〕农民张大伯为了致富奔小康,大力开展家庭养殖业,他准备用40米长的木栏围一个矩形的鸡圈,为了节约材料,同时要使矩形面积最大,他利用了自己家房屋一面长25米的墙,设计了如图一个矩形的羊鸡圈。请你设计使矩形鸡圈的面积最大?并计算最大面积。
23、二次函数y=-〔x-4〕2
+4
〔本大题总分值8分〕
1、先确定其图象的开口方向,对称轴和顶点坐标,再画出草图。
2、观察图象确定:X取何值时,①y=0,②y﹥0,⑶y﹤0。
24.〔8分〕某水果批发商场经销一种高档水果,如果每千克盈利10元,每天可售出500千克,经市场调查发现,在进货价不变的情况下,假设每千克涨价一元,日销售量将减少20千克。
〔1〕现要保证每天盈利6000元,同时又要让顾客得到实惠,那么每千克应涨价多少元?
〔2〕假设该商场单纯从经济角度看,那么每千克应涨价多少元,能使商场获利最多。
25.〔8分〕某市人民广场上要建造一个圆形的喷水池,并在水池中央垂直安装一个柱子OP,柱子顶端P处装上喷头,由P处向外喷出的水流〔在各个方向上〕沿形状相同的抛物线路径落下〔如下图〕。假设OP=3米,喷出的水流的最高点A距水平面的高度是4米,离柱子OP的距离为1米。
〔1〕求这条抛物线的解析式;
〔2〕假设不计其它因素,水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不至于落在池外。
26.〔12分〕二次函数的图象与x轴从左到右两个交点依次为A、B,与y轴交于点C,〔1〕求A、B、C三点的坐标;
〔2〕如果P(x,y)是抛物线AC之间的动点,O为坐标原点,试求△POA的面积S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
〔3〕是否存在这样的点P,使得PO=PA,假设存在,求出点P的坐标;假设不存在,说明理由。
第五篇:民族地区高中生物探究性实验教学现状和教学策略研究
民族地区高中利用当地资源开展生物学
探究性实验教学的研究
王小娇
专
业:学科教学生物 指导教师:龚大洁(教授)民族地区高中利用当地资源开展生物学探究实验教学的研究
—以舟曲一中为例
一、选题依据
为适应时代发展的需要、满足现代化社会对高科学素养创新人才的求,20世纪末,我国启动了第八次基础教育课程改革。在此课程改革中,生物学课程在课程理念、课程目的、课程框架和内容要求等方面都有了很大的改变。在重新定位了中学生物学课程的价值后,课程改革的焦点聚集在“面向全体学生”和“倡导探究性学习”[1]。生物是一门以实验为基础的学科,实验教学贯穿整个生物教学过程。实验是进行科学探究活动的重要途径之一,以科学探究为目的的实验被称为探究性实验。探究性实验的环节与科学探究相似:提出问题→进行假设→设计实验→进行实验→分析数据,得出结论→表达交流。进行探究性实验教学不仅能让学生学习实验原理、实验方法和结论,更重要的是能培养学生发现问题的能力、思考能力、创新精神、实践能力、收集和分析数据的能力以及合作交流能力。探究性实验教学注重学生学习的主动性,有利于培养学生主动学习的习惯。因此,积极开展科学探究活动,实施探究性实验教学有助于实现课程改革的目标,是当前教学的重要方式和任务之一。探究性实验教学的重要性也可由新课改前后实验教学的地位变化看出,新课改之后,实验教学的地位从辅助角色转变为生物教学的中心。课改以前,生物教学注重生物理论知识的传授,实验主要起到验证强化生物学知识的作用;新课改之后,实验教学逐渐成为生物教学的重心,期望学生通过实验探究活动来发现科学知识。可见,新课程改革要求学校实施探究性实验教学。
生物科学不仅是众多理论知识构成的体系,也是一个不断探究的过程。2001年制定的《生物课程标准(实验稿)》提出生物教学的课程理念是要提高学生生物科学素养倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动学习。生物课程标准在能力目标部分开宗明义提出要发展学生的科学探究能力,在科学探究中发展合作、实践能力。生物课程标准将科学探究作为一种重要的学习方式,十分重视、强调学生进行自主、开放的探究学习。开展探究实验是探究性学习中的重要环节[2]。探究性实验是培养和提高学生科学素养、发展科学探究能力的方法和有效途径之一。进行探究性实验应以改进、设计实验为切入点,科学探究的过程往往是不断完善实验设计和不断克服困难的过程[3]。新的人教版的生物教科书中实验部分与旧版教材相比具有以下三个不同点:第一是实验数量多,基本上每章都有相关实验。第二是实验类型多,教材中的实验类型有探究实验、演示实验、模拟制作等;其中,探究实验比例上升。第三是实验和知识是紧密相连的。与旧教材中实验放在教材的最后不同的是新教材中实验分散在各章节中,实验和知识内容联系紧密。新课标的实施和新教材的使用突出探究性实验的地位,实施探究性实验教学是中学生物教育中最有效地使学生获得知识、实验技能和创新能力的重要手段。因此,探究性实验教学是当今生物教学中必需的教学方式。
舟曲县受泥石流的影响,一方面新课改实行的前两年舟曲一中的学生一直在外借读,从2014年春季学期才开始新课程教学方式,大多数教师对课本上的探究性实验都采用传统的讲授方法,教师的探究性实验教学水平很薄弱;另一方面新舟中学的建立使学校的生源受到影响,近两年录取的学生基础很差。而课改的趋势和课标上对探究性实验的要求在逐步提高,也越来越注重学生的能力。因此,探索出适合该地区探究性实验教学方式是必需的,也是迫切的。
然而面对实验室配备严重不足,实验仪器陈旧落后等情况,我们可以充分利用当地的资源有效地开展探究性实验教学。舟曲县自然地理复杂,生态环境和气候特殊,为多种生物的繁衍提供了良好的条件;舟曲一中网络资源方便快捷。我们可以利用这些资源有效地开展探究性实验。
二、研究的目的、意义
(一)研究目的
本研究的目的有以下几个方面:
1.通过此课题的研究,找出当地适合生物探究性实验教学的资源,提高探究性实验教学的开出率。
2.调查教师实施探究实验时遇到的问题,提出可行的解决对策,提高教师的探究实验教学水平。
3.高效的开展生物探究性实验教学,提升学生的探究水平。
(二)研究意义
本课题的研究意义有以下几个:
1.有利于课程教材改革的顺利实施。许多学者认为新教材改革中高中生物教材的变化是最大的,其变化主要集中在实验的类型和数量的增加,新教材中探究性实验增多了,因而,探究性实验教学的质量对整个课程教材改革起着关键作用。
2.改善学生学习方式,提高合作能力。探究性教学以学生为主体,倡导学生的自主探究,进行探究性实验教学能使学生由依赖教师向自主学习转变,让学生学会学习。在探究性实验过程中学生一定会发现很多问题,产生很多疑惑,这些问题需要通过交流合作去解决,进而能增强学生的合作意识。
3.舟曲县一中属于名族地区的高中,其探究性实验教学的实施有一定的代表性,通过本课题的研究,能为其他民族地区的高中学校开展探究性实验教学提供参考依据。
三、国内外研究进展
(一)国外研究概况
国外学者对课程资源的研究,首先关注的是课程目标、课程内容、和来源的问题,并且主要是将课程资源作为课程的有机组成而融合在课程各个部分中加以研究。例如,泰勒1949 年在《课程与教学的基本原理》编写的书中提到:“要最大限度地利用学校的[4]资源;加强校外课程研究;帮助学生与学校以外的环境打交道”。托斯顿.胡森(Torsten
Husen)和纳维尔.博斯特尔斯维特(T.Neville Postlethwaite)主编的《国际教育百科全书》,从教学目标、教学活动、教学活动组织、课程评价等四个角度来描述课程资源,即“寻求目标、选用教学活动、组织教学及在制订评估方案过程中的多种可以利用的资源”[5]。国外学者在以往的研究中更多的是把教师与学生当作课程资源,而忽略了其他因素。随着研究的进一步深入,课程资源的内容也不断地丰富,越来越多的有形的、无形的条件和因素成为了课程资源的组成部分,地方课程资源就是其中之一。美国的《丰富教学模式》提到,当真正的、现实的问题与学习内容和过程相结合时,学习便更有意义、更有趣[6]。美国还编写了相应社区或地区的“资源目录” [7]。据相关研究表明:美国教师利用最多的校外教育资源为: 学校周边环境、池塘、农田、河流、森林、国家公园、自然路径等[8]。日本的课程改革在课程体系中设置“综合学习时间”,目的是想充分利用地方课程资源,开展特色教育活动,并且详细列举了各种资源以及这些资源的利用途径及形式[9]。荷兰的中等教育课程改革追求“真实的教育学”,即“在纯粹的正式的工作环境中建构知识,要求学生掌握的知识更多地与日常生活相联系并有意义地镶嵌在社会生活中;其实现是建立在丰富的地方课程资源上的[10]。澳大利亚将旅游地、公园、保护区都当成学生进行环境教育的课程资源。,这些活动基地根据学生不同的年龄、地域,组织各种各样的课外活动,建立不同的学生兴趣小组,例如,河流守望小组、废旧回收小组等,让学生直接参与环境管理过程,促使学生养成良好的生活习惯[11]。俄罗斯的博物馆对中小学是开绿灯的,充分有效地利用各种社会资源,学校甚至可以将课堂教学挪到博物馆中进行,同时会利用歌剧院、少年宫、名人故居、图书馆、电影院、科技馆等开展教学[12]。从上述情况来看,国外对于地方课程资源的利用各有侧重点:有些侧重于挖掘学生的学习潜能,促进学生个性发展;有些侧重于学生综合实践能力的提高;有些侧重于学生适应未来工作能力的提高。
(二)国内研究进展
生物学是一门从近代由从西方传入我国的自然学科,我国的生物学实验教学发展到今天已经有一百年的历史。目前,生物学实验越来越受重视,高考试题中出现的实验题目所占分数由 1981 年的 7%达到 8%,以实验为背景的试题分数也超过了总分的 30%[13]。这几年,这个比例在逐年上升。
近几年来,国内的生物学探究实验教育教学的研究主要体现在以下几个方面: 1.对于生物学探究实验的教育教学现状的调查。这类调查主要是从相应的调查学校的专业生物教师的满员与缺失,专职的生物实验员的相应聘用情况,生物实验室的相关建设,比如:生物实验设备的相应配备状况,生物实验经费的支出以及学校生物园的开设等情况来进行调查与分析。就相关问题,提出一些可进行实施的改革方案与措施[14]。
2.对于生物学探究实验教学方法和教学模式的研究。因为不同的时间,不同的区域,不同的学科,对于学生的学习状况都有很大的差异性,而且不同的老师也会有不同的教育教学方法,所以许多教师都对于具体问题具体提出了很多学习和可以用来借鉴的教学方法,甚至提出了不少新颖的实验教学模式。例如,利用几种形式的实验来提高学生的实验能力,包括模拟实验、分段实验、独立实验和开展课外活动等来提高学生的实验能力,教师则要求进行充分的教学设计,科学的组织教学以及有效的实施教学引导[15][16]。
3.相关理论对生物学探究实验教育教学指导的研究。如行为主义理论,认知主义理论,建构主义理论,人本主义理论对实验教学的指导。建构主义理论给生物实验教学提供了很多的启示,树立了“以学生为中心”的教学观念,采用了多种措施来实现学生的自主学习;创设了良好的学习情境,实施了开放性的、探索性的实验教学;突出了合作学习的设计,实施了分组合作的实验,完善了实验的考核方法,建立了多重评价体系等等[17]。
4.对生物学探究实验教学中教师的角色和行为的研究。这种类型的研究是近几年才有的,新课程改革倡导“自主、合作、探究”性的学习。教师在生物实验教育教学中,应该扮演什么样的角色,以及应该如何引导学生,从而进行探究性的实验。这是一些研究者所研究的方向。并且教师的主观能动性是缩短行为与观念差距的主导因素,任何外部条件对教师的影响,都取决于教师自我专业的发展意识,教师自身对专业发展的追求;教师教学行为的转变是实现新课程培养目标的关键;科学的教学理念是支撑教育改革的灵魂:专业研究者与一线教师的联手是促进教师与新课程共同成长的支点;以校为本的教学研究制度是教师专业发展的平台[18]。
5.对于生物学探究实验教育教学评价的研究。生物实验教育教学评价是对照以实验教学为目标的评价标准,利用科学的方法和手段,对实验教育教学活动中学生的发展变化以及构成变化的各种因素进行价值判断,为教育教学决策提供依据,以促进学生综合整体发展的过程[19]。实验教育教学评价是实验教学中的重要反馈性手段,支配教师采用何种教学模式,制约着学生的实验动机、实验态度和实验策略,科学合理的实验评价能提高学校、教师和学生对实验课的重视程度。实验教学评价理念的更新,评价内容的发展,必将带来实验教学模式的改变,推动实验教学的改革[20][ 21]。
6.对于生物实验教学案例,以及相关实验的改进。成功的实验教育教学案例在很多方面都有所借鉴,尤其是在探究性的中学实验教学过程中,如何进行中学实验教学设计,如何进行科学性的引导实验达到一个怎么样的目的,才算是成功的案例;在实验教育教学过程中,如何改进课本上的实验步骤和材料,从实验过程和实验结果来看,能够更有效率的达到预期效果[22][23]。
目前对生物探究性实验课程资源的研究非常少,对于生物探究性实验的研究也只是通过对实验进行优化和改进,如根据学校所在地的物产特点选择实验材料、优化实验过程、改进实验方法等方面。在优化改进实验方面研究比较多的是罗益群。罗益群从优化实验材料、实验设备试剂替换和共享、优化实验方法、整合媒体资源、社区资源开发利用和自制模型、教具等六个方面介绍了中学生物学实验教学资源开发利用的体会①。罗益群对中学生物实验教学中课程资源的优化研究,发现优化实验资源有利于促进生物实验的开设,利于改善实验室的建设,可促进生物探究性实验的进行,可提高教师专业素养,目的是使教材中所列实验能联系学生、接近社会和贴近生活,促进实验成功率,希望实验现象更明显,操作更便捷②。陈永群认为现行人教版高中生物教材中的实验有利学生能力的形成与提升,并使学生养成严谨的科学态度。但是实际操作中也发现这套教科书中的个别实验设计还存在一些不足之处,经过摸索,陈永群本人试着对必修中的几个实验做了改进和拓展,主要体现在对实验器材、实验方法、实验材料等方面的改进③。有关利用当地资源开展高中生物学探究性实验教学的研究还没有见报道。因此,在舟曲一中进行利用当地资源开展探究性实验教学是很有必要的。
四、本课题的研究途径与方法
(一)研究对象
舟曲县一中高二四个理科平行班学生和舟曲一中全部10名生物教师
①②罗益群.中学生物学实验教学课程资源的开发利用[J].生物学教学.2010(09):36 罗益群.开发课程资源 优化生物实验-----以武冈市第一中学为例[J].当代教育论坛.2011(1):111 ③ 陈永群.高中生物新教材实验改进与创新[J].中小学教学研究.2007(11):9
(二)总体思路
首先,对舟曲一中生物探究性实验实施情况及实验室物力资源(主要包括实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况)和人力资源(高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质)进行调查。其次,调查学生的探究实验水平。再次,调查当地的生物资源并利用当地资源改进探究性实验教学。最后调查改进以后的实验教学效果并提出可行的对策。
(三)研究方法
1.文献分析法:阅读与本课题相关的文献,归纳出当前国内外研究的现状,总结近年来与本课题相关的研究成果和存在的问题,提出自己的研究课题;从文献中寻找一些研究方法,制定研究方案。
2.访谈法:以高中生物课程标准中实验教学的要求为依据,编写问卷,调査内容涉及以下几个方面:
(1)高中生物教师基本情况、教师实验资源观念掌握情况、生物实验人力资源素质。
(2)实验室数量配比、实验室中实验仪器和药品配置、实验器材使用情况。(3)当地可利用的生物资源。
通过以上调查分析探究性实验教学存在的问题,利用当地生物资源改进实验教学。3.测验调査法:编制《高中生生物探究性实验能力测试题》。经多次预测后,选取理科班的学生进行测验,调査学生在生物试题中探究性实验能力的表现情况,分析学生探究性实验能力的不足,为学生探究性实验能力培养提供依据。
4.问卷调查法:编制《探究性实验教学效果问卷》调查改进后的的教学效果。5.数理统计分析法:用SPSS等相关分析软件,对问卷和测验数据进行分析。
五、论文写作进度安排
(一)准备阶段(2014.6—2014.9)查阅相关文献、书籍,确定研究课题,撰写开题报告。
(二)实施阶段(2014.10—2014.3)对生物学探究性实验教学进行调查,提出相应措施进行教学。测验教学成果,进行数据分析。
(三)撰写论文阶段(2015.3—2015.9)整理资料,完成论文初稿
(四)修改论文(2015.10—2016.2)修改论文中出现的问题
(五)论文盲审、答辩(2016.3—2016.7)
六、论文框架
1.前言 1.1.研究背景 1.2.国内外研究现状
1.3.当前舟曲县一中生物实验教学实施情况调查分析 1.3.1.实验室物力资源的调查分析 1.3.2.学校生物人力资源的调查分析 1.3.2.生物探究性实验教学存在的问题
1.4.利用当地资源进行生物学探究性实验教学的实践探索 1.5.研究的目的意义 1.6.研究方法和步骤 2.探究性实验教学相关理论 2.1.概念的界定 2.2.理论依据 3.研究方法和步骤 3.1.研究方法 3.2.研究步骤 4.结果分析
4.1.学生探究能力的结果分析 4.2.教师探究实验教学情况结果分析 4.3.改进探究性实验教学后的教学效果分析 5.结论和建议 5.1.结论 5.2.建议
七、参考文献 [1] 刘恩山,中学生物教学论[M].北京:高等教育出版社,2009,2
[2] 董菲.新课程理念下如何开展中学探究实验教学[J].当代教育理论与实践,2011,3(4):115-117. [3] 戴佳朋.生物教学中学生科学素养的培养[J].教学与管理,2011,12:139-140. [4]拉尔夫.泰勒著,施良方译.课程与教学的基本原理[M].北京:人民教育出版社,1999:36 [5]T.胡森.国际教育百科全书[M].贵阳:贵州教育出版社,1990:670 [6]兰祖利.里斯著,华华、戴耘、包容译.丰富教学模式—本关于优质教育的指导书[M].华东师范大学出版社,2000:23
[7]王静.美国中学环境教育的历史经验与启示[D].硕士毕业论文.2003:17-18 [8]叶云屹.生物教学中关于环境教育课程资源开发利用的研究[D].南京师范大学教育硕士专业学位论文,2005:18
[9]熊梅.当代综合课程的新范式:综合性学习的理论与实践[M].教育科学出版社,2003:15 [10]汪文静.荷兰中等教育课程改革新动向[J].外国教育资料,2000,(1):41-45
[11]张学广.国际环境教育可持续未来—澳大利亚环境教育国际会议综述[J].比较教育研究,2000:59-61
[12] 殷世东.美、俄、法三国中小学综合实践活动课程常态化开设的启示[J].外国中小学教育,2009,(l):60-62 [13] 高迪.高中生物新课程探究性教学现状的调查研究[D].东北师范大学 2011 [14] 胡灵敏.如何通过生物实验教学培养学生的实验技能[J].黑龙江科技信息,2009(10):218.[15] 夏薛梅.建构主义理论对生物实验教学的启示[J].黔东南民族师范高等专科学校学报,2006,24(6):117-119.[16] 刘淑贤.交互式教学模式在高中生物学实验教学中的应用探索[D].华东师范大学 2009 [17] 黄飞跃.课改实验区教师教学行为变化的调查与研究[D].福建:福建师范大学,2005,10.[18] 陈继贞,张祥沛等.生物实验教学研究[M].北京:科学出版社,2008:98.[19] 丁邦平.国际基础科学课程改革回顾与展望[J].课程.教材.教法,2002(10):4~5 [20] 胡奇志.英美两国理科课程改革的一些特点及启示 [J].比较教育研究
,2001(9):12~13 [21] 陈育红.从生物实验教学现状谈评价机制改革的必要性[R].国家教师科研基金“十一五”成果集(中国名校卷)(三),2009,6:1157-1160.[22] 方金艳.对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的改进[J).生物学教学, 2010,35(3):48.[23] Reeve, J., Bolt, E., & Cai, Y.(1999).Autonomy-supportive teachers: How they
teach and motivate students.Journal of Educational Psychology, 91.