高中生物探究性课题的设计原则t

第一篇：高中生物探究性课题的设计原则t

高中生物探究性课题的设计原则t

摘要：“探究性学习”是在生物学教学中一种重要的学习方法，通过探究性课题的研究和实施，加强对学生进行科学探究能力的培养，有效地提高学生的科学素养，对于培养学生的创新精神和实践能力具有重要的意义。高中生物学探究性课题的设计要注意科学性原则、创新性原则、实践性原则、可行性原则和开放性原则。

教育改革的基础是中小学教育改革，中小学教育改革的核心是课程，课程和教材的改革是中学教育改革的龙头。在我国社会主义现代化建设迅猛发展的今天，尤其进入21世纪，普通高中教育如何适应目前形势，准确地进行人才定位，成为当前迫切需要解决的问题，教育部为贯彻落实《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》，加快普通高中课程改革，在江西省、山西省、天津市实验的基础上，颁发了《全日制普通高级中学课程计划》（试验修订稿），并制定了各学科教学大纲，编写了相关教材。这将是我国普通高中教育历史上的一次重大突破。新的高中《生物》教材能否体现时代要求，能否体现培养学生的创新精神和实践能力，特别是新大纲增加了研究性学习的内容，而生物学的研究性学习多以探究性学习为主，因此有必要对探究性学习进行研究。

在生物学教育改革中，探究性学习对生物学教师和课程改革带来了挑战。随着课程改革的深入进行，特别是必修课、选修课中研究性学习的设置，更有必要将探究性学习课题的研究纳入研究范围。本文通过对美国BSCS生物教材（中译绿皮本，北京出版社，1999年）及现行我国普通高中生物教材进行比较，突出对探究性课题的研究，并期望将研究结果应用在教材的编制中，以深化对课程改革的认识，切实转变教育观念，真正把素质教育落实到教学的每一环节，提高生物科学教育的水平和质量。

1、关于探究性学习

1．1科学探究

科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的不同途径。科学探索也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的活动。

探究是一种多侧面的活动，需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息资源以便弄清楚什么情况是为人所知的东西；需要设计调研的方案；需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段去搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告知别人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能的其它解释。学生们在学习探知自然界的科学方法时将会参与科学探究活动中的某些方面的工作，但是学生们也应该培养自己从事完整的探究活动的能力。

探究作为过程的科学，学生在探究的过程中可以学到各种技能，例如观察、推论和实验。让学生参与探究可以帮助学生：理解科学概念；理解科学本质；掌握对自然界进行独立探究的必要技能；形成运用技能、能力和秉持科学态度的习惯。作为探究的知识是科学教育的根本，是最终组织和选择确定学生科学活动的支配原则、以及进行探究的能力和培养对科学探究的理解力。各个学科所有年级的学生都应该有机会进行科学探究并且培养进行探究性思维和探究性活动的能力，包括提出问题、制定调查研究计划并付诸实施、利用有关工具和技术收集数据、对证据与解释之间的关系进行批判性和逻辑性思考、构

造和分析其他解释方法以及科学论点的交流等。

1．2 探究性学习

所谓“探究性学习”（Inquiry Learning）是指这样一种学习活动：学生通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础-科学概念；进而培养探究未知世界的积极态度。“探究性学习”强调“探究的过程和探究的方法”，注重培养创造力。

探究性学习是以“科学的结构”和“科学的结构是不断变化的”为前提，揭示探究过程的本质及其特征；并力图在教学中引进现代科学的成果，使学生把握学科的结构，体验作为探究的学习。探究学习强调通过探究的过程，并从中掌握科学概念，发现科学的基本概念。

1．3探究性学习的特点

探究性学习的第一个特点，是学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程，获得科学知识，它不同于传统的理科教学，传统教学往往离开了自然事物、现象的探究，仅仅热衷于灌输现成的结论性知识，这种理科教学，即使让学生掌握了一大堆的知识，也不过停留于死记硬背的地步。

探究性学习的第二个特点，是指培养学生从事研究的必要的探究能力。在研究自然现象时，能力是必不可少的。赤手空拳面对“自然”，“自然”是不会为你开启神秘之门的。不培养起最大限度地调动五官的观察能力，是不可能抓住自然的事物、现象的。在同样的事物面前，一个具有优秀观察能力的人，同缺乏观察能力的人，他们从事物中能够获取的信息，无论是量的方面，还是在质的方面都有很大的差距。要自主地抓住自然的事物和现象，加深对自然的认识，就必须有组织、有计划地培养探究能力。

探究性学习的第三个特点，是指有效地形成认识自然之基础-科学概念、科学教学的目的-认识自然，不是一蹴而就的。要按照学生发展的特点，逐步从初步的自然认识提高到高深的自然认识，不断深化，所谓自然认识，就是理解自然。但是，要确切地理解自然，就有必要使每一个学生有效地形成自然认识的基础-科学概念。

探究性学习的第四个特点，是培养探究未知世界的积极态度。一个人即使掌握了一定的能力和知识，但缺乏积极的态度和精神，他的知识仍然不会发挥作用，反之，即使他的能力不足和知识面不宽，如果有了旺盛的探究态度和热情，那么，他的能力很快就会提高，知识很快就会拓宽和深化，这样，探究的心理态度，在发展探究能力、探索未知世界方面是最基本的，这种探究态度和知识性，只能在自主地抓取自然事物、现象的探究活动中逐步培养起来。

探究性学习的第五个特点，是强调探究的过程，对出现的结果也是多元的。对于学生来说，掌握一定的科学方法，感知探究过程，体现其潜能的发挥，这是最重要的。

因此，探究性学习是这样一种过程，在研究客观世界的过程中，通过学生的主动参与，发展探索能力，获得理解客观世界的基础-科学概念，进而以此为武器，培养探究未知世界的积极态度。这也是现代科学教学应有的模式。

2、探究式教学与探究性课题

2．1 BSCS生物教材的探究科学模式

BSCS生物教材是由美国国家科学基金会(NSF)全力支持下所编制出来的三套新生物教材

(Blue,Yellow and Green resions)，编出后很快就成为全美中学生物教材，并被许多国家翻译出版。BSCS教材重点就在于培养学生的科学探究能力。这里着重以其绿皮本的中译本（侧重生态学）来分析体现探究性学习的特色。

2．1 ．1重视训练科学探究能力

BSCS教材十分重视训练学生的科学探究能力。认为训练求知能力比传授知识更加重要，而且要求学生应能以科学家探究科学的方法来学习科学。教材内容和教学过程同等重要。教材内容着重生态环境中人类的行为。由于人口的快速增长，资源的大量消耗，环境污染，过度开发所引起的问题，都需要人类的管理和控制，所以每一个人都需具备相当的生物科学的知识；科学教学的重点就是探讨科学的方法。BSCS教材非常强调科学对现代社会的重大影响。主张发展学生探究科学的能力，或培养其应用科学方法解决问题的能力，同时也将一些新概念和事实传授给学生。

2．1．2注意训练探究技巧

为了培养学生探究科学的能力，在实际教学中可运用各种技巧。BSCS教材课文中含有许多暗示科学知识的暂时性叙述，只要有新证据出现，现存的种种学说，都有可能被修正，甚至完全被推翻。如5.1《细胞是生命的单位》中指出了假说与学说的区别，明确学说也在不断地为新的科学发现所修正。在课文中列入许多的故事，叙述有关科学主要概念发展的故事，然后跟着进行相关的探究活动。如实验3.1《非生物与环境》，通过实验要提出假说，进而描述非生物环境与生物间的关系与影响。在设计实验活动时，要着重诱导叙述研究问题，而非只印证课本内容。此类实验为数较多，其目的是让学生广泛参与，开放性较强，结论也不是唯一的。BSCS教材的实验都是由浅入深的系列设计，叙述首先接触的实验，都是科学上早已熟悉并已解决的问题，但随着系列的探究实验活动，叙述便渐渐地接近尚未看法的知识领域。如实验3.3《酸雨和种子的萌发》，通过PH值对种子萌发的影响，进而提出适于种子萌发的PH 假说。之后安排实验4.1《生物和PH》，更进一步让学生探究PH对生物的影响。

2．1．3让学生主动参与研究。

BSCS教材中的每一个探究活动都是一个独立单元，都含有一个学科内容主题（主要概念）和一个探究过程的主题（科学方法），并要学生积极地参与。如实验4.3《酶活性》，探究的主题是影响酶活性的几种因素，其科学方法是比较实验。与此相似的还有实验8.3《双因子杂种杂交》、实验9.2《模拟自然选择》等。每一个单元都代表一个实际的科学研究过程，要求学生能像科学家般的参与研究。一套探究活动就是配合概念发展，由浅入深的一系列学习活动，其中包含收集数据资料、实验、控制变量、假设„„等等。学生通过参与探究活动，获得科学经验，了解科学概念的形成过程，培养科学方法和养成正确的科学态度。

2．2 我国高中生物学中的探究性课题

20世纪80年代以来，以探究性学习为基础重构基础教育课程成为世界各国课程改革的突出特点，一个共同的做法是 :不仅将探究作为一种学习方式,而且将探究作为课程的内容标准。1999年第三次全国教育工作会议提出要全面推进以培养创新精神和实践能力为核心的素质教育，在这一精神的指导下,教育部对高中各学科教学大纲作了修订,.此次修订把探究性学习摆到突出的位置,强调要突出培养学生的创新精神和实践能力,各科都增加了实验与专题研究.。新的基础教育课程改革也将变革学习方式,并将探究性学习放在突出位置。

《全日制普通高级中学生物学教学大纲》（试验修订版）在课程目的第3条指出：学生通过高中生物学的学习，“初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学基本操作能力、收集和处理信息的能力、观察能力、实验能力、思维能力和解决问题的能力”。

新大纲特别强调教师在各种类型的教学活动中，都要努力使学生学会科学探究的一般方法，包括提出问题、做出假设和实践验证等；注意学生发散思维和集中思维能力的培养，使学生逐步养成创新思维习惯。

2000年生物学教学大纲中提出了研究性学习的课题9个，其中必修课5个，选修课4个。内容涉及生命科学资料收集、生命科学原理、环境保护、生态学、生命科学进展等。完成方式有独立、小组协作、教师指导等。

我国的高中生物学课程处在改革的过程中，研究性学习成为新的内容。从大纲的研究性学习内容来看，都是探究性课题，这些内容为课堂教学改革、推进素质教育提供了有利的条件，关键是如何在教学中实施。但是从内容的量上来说还是偏少的，这就要求学校在具体教学过程中增加一些新的内容。

3、关于探究性课题

3．1探究性课题

探究性课题是根据探究性学习的需要，针对学生的学习特点所确定的、由学生独立去完成的、体现科学过程和科学方法的学科问题或专题。科学探究的课题应该源于学生觉得有意义的疑问和问题。生命科学的各种原理是探究性课题是一个好的选择，而与科学和技术有关的实际问题是有意义的探究性课题的又一选择，现实生活中的社会及热点问题亦是探究性课题的另一重要选择。通过学生积极参与、不断接触，以及理解力和探究能力的增长，在实践中培养学生的创新能力和实践能力。

3．2探究活动过程的设计

探究性课题“设计出的学习活动，不应该看作是一种单纯的训练方式，而应看作是科学探究的一种基本要求。教师所设计的课程要能适应学生们的特殊兴趣、知识水平和现有技能，要从学生们以前产生的问题和形成的理念出发来设计课程。”

生命科学课程应该提供足够的时间和机会让学生经历科学发现过程。学生可以参与生命科学探究中某些方面、某些环节的活动，应该给学生从事完整的探究活动全过程的机会。科学探究常常是协作性的活动，因此学生们应该在小组合作中认识到进行信息、观念、思考的分享和相互启发的意义，并获得交流合作的经验和能力。科学探究能力的培养与科学知识的学习应相互结合，提高探究技能不能脱离科学内容。进行观察、提出假说、设计探究方案，都必须围绕某一科学内容来进行。科学内容的学习应通过科学探究活动来开展，通过科学探究活动，并在探究过程中学习科学知识。

4、探究性课题的设计原则

根据新大纲的规定，研究性学习成为高中生物学中重要的教学内容，除了教材中的内容外，学校还可针对学生的实际情况，安排一些探究性课题，由学生去完成。如何确定探究性课题，应该从生活、生产实践以及与社会发展等密切相关问题中选取；从学生自己关注的问题中选取；同时对课题进行论证，论证可依照以下一些原则。

4．1 科学性原则

科学性原则是一个探究性课题能否成为课题的根本条件。科学探究活动是科学、严谨、实事求是的活动，首先要求探究课题本身是科学的，否则所实施的活动和得到的结果都失去了依托。这一原则在确定选题时首先要考虑的。因此，在选择课题时要对课题进行科学性论证，结合其实施方案，对照科学概念、原理，看是否符合有关要求，判定其真伪性。

4．2创新性原则

“创新”是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。探究性学习是 一种探索性的实践活动，不仅在于拓展学生知识，激发其兴趣，而更应该着眼于培养学生的创造能力，培育学生的开拓精神。同时学生能在探究活动中迸发创造的火花，体验到智慧的力量和创造的欢乐。当然这种创造首先要从选题开始，创新常来自疑问，一个创造性的研究课题必然要求创造性的实施活动。

4．3可行性原则

这一原则要求选择的研究课题要具有可操作性，要能够付诸实施。首先可行性原则一个重要策略是探究课题范围要小，课题不涉及过大范围，不涉及过多相关知识，完成活动不需要过于复杂的实验过程。其次是能选择一个恰当突破口，小中见大、小而不浅。这样才符合中学生特定的年龄特点、知识特点和能力特点的要求。例如，酸雨是个全球性的环境问题，对动植物的生长发育影响显著，但这一题目涉及范围很广不易实施，BSCS实验3.3《酸雨和种子的萌发》，通过PH值对种子萌发的影响，进而提出适于种子萌发的PH 假说。既抓住了植物生长发育受酸雨影响最严重的关键时期，又缩小了研究范围，增加了可行性。，三是选题要符合实际，要看自己的知识水平能不能达到，设备条件能不能满足，材料有无来源，有没有可依靠的帮助，有没有足够的时间和精力。总之，要因地、因人、因时制宜，符合学生的实际。

4．4实践性原则

生物学的研究课题实践性较强，能解决实际问题的研究课题最有价值。所以选题要从实际出发，密切联系实际。《酸雨和种子的萌发》课题的选择正是由于存在当今大气污染日益严重，酸雨频频出现的实际情况。在实际生活中还有一些社会上曾普遍关心的热点问题，如“农村焚烧秸秆的利与弊”、“城市汽车尾气的危害”、“水域污染与鱼塘富营养化对鱼的影响”等，对生物学热点问题的研究往往能引起更多人的注意，收到最大的社会效果。所以选题时要注意结合当前热点，如“沙尘暴的产生”、“荒漠的治理”等。

4．5开放性原则

探究性学习的一个重要特点是课题的开放性。这对于发挥学生的主观潜力很有必要。教师必须让学

生按他们自己的方法自由地研究，必须容许学生形成他们自己的看法，容许他们寻找各种方法去阐明他们所观察到的东西。甚至议题和疑问都由学生自己提出，而不是由教师提出。当学生开始选择探究的目标、活动、项目、问题时，教师可以应学生的请求，为他们提供指导，给他们以帮助。如果学生要求，教师可提供线索和辅助资料，给学生以更细致的指导。探究学习给人印象最深的前提条件是学生的自主性。要鼓励学生提出各种假设，并让他们自己主动地去检验这些假设，这是很重要的。对学生来说，任何可能成立的假设，都应该加以探索。应该鼓励学生设法了解一个问题可能具有的各个方面和各种解答。探究学习就是通过开展一系列的活动有目的地寻求许多问题的解答。但它并不要求给这些问题作答案，而是一个参与的过程，是一个了解科学方法的过程。它的方法是以学生为中心，并且是高度灵活的。

以上讨论的探究性课题的有关原则，在选择课题时上述原则不是孤立存在的，而是彼此联系的，还有些是相互交叉的，因此在选择研究课题时既要综合考虑，又要具体分析。

探究性学习是在中学生物学教学改革中一个重要的理念，如何将这一重要理念渗透到广大教师的教学实践中，真正培养学生的创新精神和实践能力，教师就必须学会选择探究性学习的课题和指导学生进行科学探索。本文对探究性课题的有关问题作了一些研究，尤其对探究性课题的设计原则，有些问题还须深入研究，特别是如何在课题的实施和组织方面。

第二篇：开题《高中生物探究性实验教学研究》

《高中生物探究性实验教学研究》

研究报告

郝艳芝 刘阳 郭继平贺翠琴 赵艳萍

【摘要】：探究性学习在高中生物教学中具有重要的意义。通过探究性学习在高中生物教学中的有效实施，可以培养学生的创新意识和实践能力，激发学生的潜能，使学生在获得新知的同时，得到全面发展。本文结合探究性学习的理论依据和特点，分析了当前在高中生物教学中实施探究性学习所存在的问题，并阐述了有效实施高中生物探究性学习的策略，以期达到提高教学效率、增强学生自主学习能力的目标。

【关键词】探究性学习；高中生物实验教学；策略研究

一、生物实验课教学现状分析

实验课教学是生物教学的重要组成部分，是培养学生动手能力、创新能力、创新意识的基本途径。我们通过调查，发现生物实验教学实际状况是：学生动手能力不强、创新意识缺乏，对实验设计、方法、步骤是知其然、不知其所以然。耐人寻味的是，一些学生对实验结果对答如流，实验操作却不尽如人意，而后者的培养正是实验课应完成的主要任务。造成以上状况的原因何在?长期以来，中学生物实验教学质量不高一直困扰着人们，应当说影响实验教学质量的因素很多。如实验室，实验仪器设备，实验材料等硬件设施，也有的人说是受考试不考的影响。但这都不是根本的原因。根本原因是主观因素，包括实验教学观念、教学方式、实验教学的安排、管理和实验教学评价。(一)实验教学观念不适应素质教育思想

1、实验教学观念主要指教师对实验教学意义、目标的认识，教师在实验教学中角色扮演的理解。

2、实验教学的重要意义是不言而喻的，但仍有相当一部分人把实验课看成是理论课的补充。这在某些教师对实验教学目标定位中显得较明显。生物实验教学应当完成哪些目标对教师而言应当是非常明确的，但现实却不是这样。从现有的初、高中生物教学大纲看，教学目的要求一项没有把实验教学单独列出，因此，教师对实验教学目的理解也不尽相同。在我们调查的187名中学生物教师中，133人认为实验教学目的是巩固理论知识、培养技能和能力，其中83%的人承认在实 1 际教学中目标的完成也正是按以上排序进行的。有27%的人认为除了完成以上教学目的外还应培养学生良好的科学实验习惯和态度。仅有1.7%的人提到在实际教学中注意培养学生的创新意识和创新精神。从这一目标定位结果看，实验教学仅被看做是一种辅助性教学，在知识和能力培养目标中，侧重于知识，在思维能力与动手能力的培养中，侧重于思维能力。这种把两者人为地割裂的目标定位造成目前实验教学状况——重实验结果、轻实验过程，重知识巩固、轻能力培养。

3、教师在实验中应处于何种地位、应完成哪些任务呢?绝大多数教师认为教师应是管理者。管什么?管纪律。实验课最难的，也是令教师最头痛的就是学生的管理。他们认为纪律管好了，实验课就成功了一半。可见实验教学组织管理在教师心目中是多么的重要。因此，在实验课上，教师们不惜花费大量时间、精力去维持纪律，要求学生正襟危坐，不让动手别动手，让你怎么做就怎么做。可是，正是这种束缚扼杀了学生的尝试欲望，使得学生们服从意识有余、创新思想不足。(二)教学方式机械、僵化

以上认识上的误区导致了教学方式上的偏差。在我们这次调查中发现，无论是验证性实验，还是获取新知识实验，其实验教学环节几乎是相同的，即学生模仿教师的演示或照着黑板的步骤按部就班地进行操作。操作结束后，教师提出有关实验结果性问题让学生思考。这一教学方式又被称为操作模仿式，在生物实验教学中已运用多年，好处是利于学生掌握实验步骤，教师易管理，但其弊端也是显而易见的。主要有二点：

其一，动手与动脑环节的脱离。由于学生是按指定的步骤要求进行实验，而教师让学生思考的问题又是与实验过程无关，因此学生在动手实验时无需动脑思考，动脑时又无需动手。这种动手与动脑的分离使得能力的培养流于形式。动手能力的培养是实验教学的一个重要内容，但这并不意味着动手时不需动脑。“不动脑”的记忆是机械记忆，同样“不动脑”的“动手”也仅是机械性操作而已，根本谈不上能力的培养。

其二，学生在实验中被动成分大于主动。实验材料、实验用具的选择是教师事先安排好的，实验时间和实验步骤的实施是按教师指令进行的，学生做实验仅凭好动的天性，既没有时间、机会去思考或询问为什么要这样而不是那样，也不能去尝试。长此以往，将使学生养成不思进取、人云亦云的不良习性，不利于学 2 生创新意识、求实、求真品格和科学精神的培养。其三，由于动脑思考的问题与动手无直接关系，就造成生物实验教学注重实验结果，忽视实验过程，实验操作过程经常被作为教学中的点缀，其实质是为理论课服务的。然而实验能力、实验方法、态度主要就体现在实验过程中。(三)实验教学安排、管理不合理

实验课与理论课一样都是大班上课，五六十人在一起做实验，人多、空间小，往往是三四个学生做一个实验，看的多、做的少。由于人多，教师只能是走马观花地指导实验，经常是学生还没明白怎么回事，就该下课了。一次实验课下来，教师累得够呛，学生还没学到什么，实验效率很低；而另一方面，实验室利用率却很低，大都闲置着。我们调查的学校都有单独的生物实验室，但平均利用率仅为9.2%(按每学期17周、每周35学时计算)，利用率如此之低很是惊人。实验安排不当也直接影响了实验教学方法的改革。(四)实验教学评价方法单一

教学评价在教学中主要起反馈作用。它是教学手段而不是教学目的。实验评价不仅支配着教师采用何种教学模式、教学方法和教学方向，也制约着学生的实验动机、实验态度和进行实验所采取的策略，它已成为影响实验教学实效的重要因素。目前，中学实验评价一般采取两种方式：

一是书面形式，为了考核学生对实验结果或要证实的理论的掌握；二是操作观察，为了考核学生的实验技能。在调查中，我们发现书面形式的考核被多数教师认可，因为它简便、省时，但其局限性也是显而易见的，无论在形式上如何改进、在内容上如何调整，它都不能全面反映出学生的能力水平和实验态度、习惯，这就造成学生做与不做实验得到的评价差异不大，这种单一的考核极易养成学生投机取巧、不踏踏实实做实验的坏习惯；而实验操作评价往往是突击性的，为了应付上面检查，学生们反复机械地训练操作技能，很难谈到促进学生能力的发展。以上各因素直接把生物实验教学逼入困境，使生物实验教学始终处于低效运行状态。二．课题界定

综观生物实验教学，其实验目的大多数在一个设计完整的实验框架范围内重复前人验证的结果，实验的结果都或多或少在设计者的预料之中，学生的思维和 3 科学素养表现的机会很少。另一方面验证性实验对新知识本身蕴涵的潜在意义，以及新知识的组织与呈现方式挖掘不够，对学生的情感调动不够充分。而探究性实验教学以实验为载体，探究科学结论和发展的过程，是在教师的指导下，学生运用已有的知识和技能，通过实验亲自发现问题、探究问题和解决问题的过程。

探究实验的特点要求教师要改变以往的教学策略，构建新型的教学模式，打破“明确目的──掌握操作步骤──验证结论”的模式，采用“问题──假设──实验探究──得出结论”的探究性实验教学新模式，以强调学生探究新知的经历和获得新知的体验，实现结果和过程的并重，更好地培养学生的科学素养。

2002年9月，我县（府谷中学）参加了全县的教改实验，开始使用新教材。为了加深对《标准》倡导的探究性学习的理解，从而更加自觉地进行探究性学习，我们以一节生物实验课为例，进行了生物实验课探究性学习效果的研究。

三、课题研究的目标、意义

1、课题的研究目标

随着我国基础教育课程改革由试点地区逐渐向更广大地区的有序推进，新课程实施过程中如何加强实验教学，如何利用可利用的课程资源，利用教材优势，使学生的实验学习和研究过程更加丰富多彩，使学生的认知水平、研究水平得到发展称为重要研究课题。探究性实验教学与传统的实验教学模式有哪些优越性？这是在新课程改革过程中最为迫切研究和解决的问题，也可为广大教师进行适宜操作的探究教学模式的依据之一。

2、课题研究的意义

通过探究性实验教学的效果研究，将为探究性实验学习在生物新课程教学中运用的理论建设和实践操作提供有价值的经验，使生物实验教学在促进学生获得知识、提高能力，落实培养学生的创新意识和创造能力等方面取得重要突破，有力推动中学生物课程改革不断深入。

通过探究性实验教学的效果研究，将有助于采用探究的方式主动建构知识，并在建构的过程中感悟科学方法, 学会实验探究的思维与方法，并将这种思维和方法运用于学习中，实现学习角色的正确定位和学习方式的改变，并能丰富情感体验，提高科学素养，对其谋求生存和发展，提高生活质量起到久远的作用。

通过探究性实验教学的效果研究和实验，有利于中学生物教师思考和接受新课程理念；也有利于中学生物教师从接受新课程教育理念向实施教育行为进行转化；同时也有利于地方中学的生物教师因地制宜、创造性的开展探究性实验教学。

四、课题研究的理论依据：

探究性学习是倡导学生自主参与的探究式学习方式，使学生在掌握知识的同时培养创新精神和实践能力。它作为一种新的教学理念，注重学生各种潜能的发挥和创新能力的发展，通过发现问题、调查研究、表达与交流等探究性活动，让学生在参与体验科学研究的活动中，培养学生创新意识和实践能力，能培养学生的科学的思维品质，改变了学生被动接受、大量反复训练的填鸭式学习方式，从而激发学生学习的兴趣，让学生在探究问题的活动中学习了知识，养成探索世界奥妙的积极态度。

有测验表明，在实施高中生物探究性学习之后，部分学生学习效率不高，学习成绩明显下降。这是因为，对于少数喜爱生物学科的学生来说，进行探究性学习有助于他们思考问题，提高学习兴趣，促进其生物学科学习成绩的提高；而对于许多学习上不肯主动思考的学生来说，在探究活动中他们只做旁观者“跟着玩”，在整个活动过程中学不到真东西。如果没有良好的学习策略引导，那么新课程理念下的学生学习的两极分化现象可能会越来越严重。

学生是探究性学习活动的主体，在整个探究性学习的应用过程中，教师应该重视导引的设计，向学生提供帮助和支持，让学生亲身经历探究过程，体验感受探究过程，在实践中创新。探究性学习的导引设计，必须引起学生对学习内容的探究兴趣，同时符合学科的特点及教材自身的性质。探究性学习对学生的自主性程度要求比较高，在实际的教学工作中可以从已知的生物事实材料出发，遵循引导、合作、自主、创新的发展过程，创设铺垫型问题情境，使学生能从问题出发，引发学生积极独立地思考，主动投入学习，从而为不同层次的学生提供广阔的思维空间。

生物学实验不仅能提高学生的生物科学素养，还能引导学生进行探究式学习，有利于培养学生的观察能力、思维能力和实践动手能力。高中学生有一定实验技能，实验基础知识的积累，因此可以采用探究性的学习方式进行生物学实验。教师应该尽可能把能让学生做的实验都让他们动手去做，使他们融入实验中，5 成为实验真正的主人。在具体的实践中，可以让学生按照教材所提供的生物学实验主题，根据多种思路和方案自行设计、组织和展开实验，并在此过程中充分培养学生的主体精神，使他们掌握科学研究的程序和方法，提高了从事科学研究的能力。如根据“观察植物细胞的质壁分离与复原”的实验，教师可以在学生已经了解掌握了渗透作用的原理和实验等基础知识的前提下，通过提出问题，引导学生设计实验方案，学习洋葱鲜叶片表皮细胞的细胞液浓度的大小，使学生更好地掌握植物渗透吸水原理，从而得出实验结论并总结出植物细胞吸水与失水的规律。由于在教学的全过程中，学生对实验的现象和结果是未知的，学生便在学习的过程充分体验了探究未知的乐趣。通过对资料的分析思考和实验方案的设计，学生不仅学习了植物细胞的质壁分离及复原，还同时学习了有关科学实验研究的方法，进一步理解、掌握了课本知识。

五、课题研究的主要方法

在课题的研究过程中，我们主要采用以下研究方法：

（1）实验法：课题小组成员对课题分别进行试验研究，组织课题小组教师开展各种教研活动，在活动中搜集资料进行分析和综合，及时提炼经验、摸索规律。设置实验班与对照班，对照研究，分析试验结果撰写实验报告。

（2）行动研究法：在重视理论指导的基础上，强调实践和探索，边学习，边实践，及时提炼经验、摸索规律。

（3）经验总结法：在研究中不断总结已有经验，及时修正研究中出现的问题，修正研究方案，深入开展课题研究，将感性认识阶段的经验上升到理性认识阶段，并指导课题研究。

（4）调查法：在课题研究过程中，通过书面调查和口头调查（主要）等方法，根据课题研究的要求，设计问卷或考查卷或根据事先拟定好的问题向学生口头提问，了解学生学习生物的兴趣、家长对该课题所持的态度以及了解程度，有效搜集资料，加以分析处理和研究。

在自然状态下，不增加课时，不加班加点，对平行班中的实验班与对照班进行实践研究。

六、预期成果：

1．整理出一系列关于探究性实验的教学案例；

2．总结出一套符合我校实际的关于生物探究性实验教学的一般模式； 3．总结出一系列富有成效的指导学生进行探究性实验的策略； 4．总结出比较可行的关于探究性实验的检测和评价方案；

5．在探究性实验教学理论上有所创建，将探究性实验教学与研究性学习有机结合。

七、课题研究的实施步骤：

本课题的研究自2012年8月开始经历调研、初步实施及反馈、课题总结三个阶段：

1、前期调查阶段：（2012年8月）通过问卷调查、座谈会等形式，调查本校不同年级、不同班级，以及不同类型学生的学习状况和能力水平。

2、实施阶段：（2012年9月-2013年5月）选择府中学生作为试验样本，2012年9月-12月进行初步实验，把计划在4个实验班中试验，2013年1月-5月反思改进。

3、课题总结：（2013年6月-今）参照高考成绩，对比三次调研情况进行总结。

课题研究过程是我们对教育科研工作的理解由模糊到逐渐清晰的过程，也是我们对探究性生物实验设计与研究不断反思和升华的过程。八．小组名单

郝艳芝 刘阳 郭继平贺翠琴 赵艳萍

第三篇：探究性课题小论文范本

为什么彩虹是彩色的

【问题的提出】

有一次去爬山，走在路上，天突然下起大雨，半小时雨停了。后来我抬头往天上一看，看见一道漂亮的彩虹挂在天空。咦，为什么彩虹是彩色的呢？

【问题的猜想】

1、因为彩虹有彩字。

2、因为彩虹喜欢各种各样的颜色。3.因为彩虹本来就是彩色的。

4可能是彩虹就是有很多中颜色，它希望人们的生活就像彩虹一样绚丽多彩。

【问题的解决】彩虹(Rainbow)是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色，从外至内分别为：赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，形成我们所见到的彩虹。形成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其他颜色在下。①

【参考书目】 ① 百度百科 【我想说的话】

日常生活中，我会有很多很多的不明白，肯定还有很多关于我这种问题的我肯定会一一的去把它全部解决完的。

第四篇：探究性学习课题小结

探究性学习课题小结

花园小学杨柳

教师要鼓励学生用自己的方法去发现问题、探索问题和思考问题。因为学生用自己的方法去发现、探索、思考的问题才会成为学生的真正的问题，期间他们所得到的知识才能真正为学生所掌握。我想推进小学数学教育的创新，首先应大力提倡探究性学习, 具体可以从以下几个方面阐明:

一、探究性学习的理论基础：

1、探究性学习符合小学生的心理特点。小学生往往对周围的事物充满好奇，特别好问，他们具有创造和研究的潜能。研究性学习本身可以满足学生的这种心理需要，能激发学生学习的兴趣、动机以及求知欲。

2、探究性学习过程是积极的有意义的学习过程。因为真正有意义的学习，不是被动接受现成的书本知识，而是学生以积极的心态，在自己已有知识经验的基础上对新问题进行积极探索、主动建构的过程。

3、探究性学习符合学生的认知特点，尊重学生学习的认知规律。因为学生对客观现实的认识来自于对外界尝试、研究、索性的活动，而学生用自己的学习方式研究新知，对他们来说是最好的方法；教师再进行“因势利导”，这样更符合学生的认知特点和规律。

3、探究性学习有利于培养学生的创新意识和实践能力。研究性学习提倡学生自由研究、自由创造，为学生提供更多的活动机会以及表现与发展的机会，鼓励学生自由奔放和新异的想象，使学生的创造潜能得到发挥。

4、探究性学习能促进学生主体性的发展。因为学生只有在努力研究新知、解决问题的过程中，其学习的自主性、主动性、创造性才能得到充分发挥，主体性才能得到充分发展，个性得到完全的解放。

二、实施探究性学习要做到以下三点：

（1）要创设一个问题的情境。“发明千千万，起点在一问”，发现问题往往比解决问题更重要。问题是最好的老师，学生研究学习的积极性、主动性，往往来自于充满疑问和问题的情境。创设问题情境，就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”，把学生引入一种与问题有关的情境的过程。通过问题情境的创设，使学生明确研究目标，给思维定向；同时产生强烈的研究欲望，给思维以动力。设计问题情境，力求体现“五性”：

1、障碍性：引起冲突，产生不平衡，提出智力挑战。

2、趣味性：富有趣味，引发学生积极思维。

3、开放性：解题思路灵活多样，答案不一定唯一。

4、差异性：适合各层次学生，由浅

入深作出回答。

5、实践性：以个人或小组的探究实践活动，寻求方法。同时，教师应注意对于问题情境中所隐含的“问题”，不要作简单的答复，应该让学生在学习实践活动中自己去发现、提问。学生自己发现问题更贴近其思维实际，更能引起学生主动的研究。

（2）既要注重学生的独立研究，又要注重学生的合作学习。

独立研究：每个学生根据自己的体验，用自己的思维方式自由地、开放地去研究，去发现，去再找出有关的数学知识，期间的过程往往是独立的。因为学生学习知识的过程，是主动建构知识的过程，而不是被动接受外界的刺激；学生是以原有的知识经验为基础，对新的知识信息进行加工、理解，由此建构起新知识的网络层面。教师无法代替学生自己的思考，更代替不了几十个有差异的学生的思维。通过学生动手“研究数学”，使他们亲身体验获得知识的快乐。独立研究的目的，不仅在于获得数学知识，更在于让学生在研究的过程中学习科学研究的方法，从而增强学生的自主意识，培养学生的研究精神和创造能力。

合作交流：所谓合作交流，是指在学生个体独立研究的基础上，让学生在小组内或班级集体范围内，充分展示自己的思维方法及过程，相互讨论分析，揭示知识规律和解决问题的方法、途径。在合作交流中学会相互帮助，实现学习互补，增强合作意识，提高交往能力。

三、探究性学习的环节：

问题情境----独立探究----合作交流----实践运用----评价体验，五个环节可构成研究性学习的一个活动系统，每个环节中学生的活动是开放性的，而环节与环节是紧密相连的，为学生系统地提供自己研究、探索、充分展现、愉快合作、自我体验的时间和空间，也有利于教师指导作用的发挥。

四、探究性学习在实际运用中应注意的问题：

小学数学大纲提出“探索和解决简单的实际问题”，重点强调学生解决问题是一个探索的过程，而不是一个简单地用现成的模式解决问题的过程。让学生在研究、探索中了解实际问题中的各种关系，进而将实际问题用数学关系表示出来，这对学生数学的应用意识的培养和数学思维水平的提高具有重要意义。教师设计练习，不仅要有利于帮助学生巩固、掌握知识，更要有利于学生数学的应用意识及实践能力的培养。那种题目条件确定、结构良好、答案唯一的，只需重复所学知识即可解决问题的“标准式”的练习，往往造成学生思维定势，妨碍学生思维发展，对培养学生创新精神和实践能力显然不利。为此，教师在设计练习时还必

须重视设计结构不全、条件不明、必须发挥创造性、结合有关经验才能解决的问题，特别要重视开放性练习的设计。

第五篇：高中生物探究性实验教学的优化策略

高中生物探究性实验教学的优化策略

(2010-07-20 21:16:25)转载教育 ▼

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通过两年的研究，我们总结优化了探究性实验教学模式，其教学程序如下：

（王更强 东莞市第一中学 523129）

摘要： 本文分析了高中生物探究性实验教学的主要问题, 提出了高中生物实验教学的优化策略，首先是优化实验教学目标，从而优化教学设计，其次是优化实验教学模式。通过五大措施优化高中生物探究实验教学过程,有效提高实验教学质量，促进学生科学素养的提高。关键词： 高中生物探究性实验 教学模式 优化策略

1．当前高中生物探究性实验教学中存在的主要问题

随着新课程改革的深入，生物实验在高中生物教学中的地位和作用越来越突出，通过对我市高中生物实验教学的调查，发现当前生物探究性实验教学中存在很多问题，其中与教师、学生有关的主要有以下三种情况：一是教师分不清实验的性质是探究还是验证，教学目标不明确；二是教师的实验教学组织能力差，对实验教学中教师和学生的活动设计不科学、组织不到位；三是学生的操作技能差，直接影响实验教学效果。以上问题的解决，唯有让教师理解实验的本质，在具体的实验教学中首先要优化实验教学目标，其次要优化实验教学模式，巧妙安排教学过程，才能有效提高生物实验教学质量，提高学生科学的素养。2．优化高中生物实验教学目标

普通高中生物课程标准对学生生物实验技能方面只给出了描述性的指导原则，没有根据学生的认知水平和规律进行具体化；目前对学生实验技能训练和发展的目标没有人进行全面提炼和整理，形成相应的目标体系。我们以“基于方法观传授知识、基于过程观培养能力、基于综合性提高创新意识”为实验教学理念，构建了“一条主线、三个层次”的实验教学目标新体系，以能力培养为主线，从基本技能训练、综合探究实验和创新设计实验三个层次实施实验教学，从而提高学生实践能力和创新能力。

只有明确了实验教学的目标，才能科学地进行生物实验教学的设计。因此根据普通高中生物课程标准，结合我校生物实验教学的实际，我们全面地整理和细化了实验教学目标，形成我校生物实验教学的三维目标体系。知识目标强调的是知识的基础性、综合性、应用性；能力目标着重培养学生的提出问题的能力、获取信息的能力、探究能力和创新能力；情感领域目标则注重科学价值、科学态度等的培养。3．优化探究性实验教学的模式及策略 3．1优化探究性实验教学的模式

通过两年的研究，我们总结优化了探究性实验教学模式，其教学程序如下：

从以上教学程序上可以看出探究性实验教学的主要特点有：该实验教学模式的核心是实验设计（生物实验的思想方法），目标主要是培养学生提出问题、实验设计、创新实验的能力以及培养学生探究、合作的精神等。强调探究问题的环节，以问题为先，以探究为主，强调探究是对所研究问题的学习，同时也是对探究过程的学习。其主要特征是：重情景，重设计实验，重发现新问题，重评价等。3．2探究性实验教学的优化策略

探究性实验教学的核心是实验设计，指导学生探究实验关键要优化以下几个环节： 3．2．1优化“实验前教师的预实验”

教师对实验的预习其实质就是教师在学生实验前进行预实验，教师对该实验操作的干扰因素、过失因素、实验操作过程中易出现的错误结论、实验的改进方法等就有全面的掌握和理解，从而为教师进行实验规划准备、实验组织、实验操作、实验设计研发及实验教学评价等教学过程提供一手材料，为正式的实验教学扫清障碍。3．2．2优化设计“图表式实验学案”

课前预习，是教学活动的开始，是学生主体参与的首要环节。“图表式实验学案”，将实验流程完整的地展现给学生，对学生预习实验进行全程指导，以图文并茂的方式将实验原理、实验操作、实验记录、实验分析和实验结论呈现出来，同时教师对实验关键点给予提示，这种方式比常规的带着问题看书预习要清晰明了，便于抓住实验预习的要点，这样能让学生自主地主动参与实验预习，能最大地调动学生参与实验的积极性，大大提高实验教学的效率。3．2．3优化“提出问题” 探究始于问题，“发现问题比解决问题更重要”，确定一个可通过实验探究解决的问题，提出可检验的假设，既是进行探究性实验的前提，也是进行实验探究的难点。具体难在设计提问的内容、提问的方法和对学生提问的反馈。

“最精湛的教学艺术，遵循的最高准则就是让学生自己提问题。”教师能把探究性实验的内容巧妙地转化为问题情境，训练学生运用简化和提炼的策略，对教师提供的背景资料和问题情境进行解读，鼓励学生敢于“异想天开”，指导学生合理运用“提出问题”的策略：通过学生自我设问、学生之间设问、师生之间设问等方式；给学生留下足够的空间和时间去发表自己的见解，收集汇总学生的各种问题，然后训练学生运用比较、分析、归纳、概括、重新组合等科学的思维方法来处理各种问题，最终学生就能发现有价值的信息，提炼出很有创意的问题，如《影响酶活性的条件》学生通过思考提出了许多的问题:（1）“能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响?（2）“高温和低温对酶活性的影响是一样的吗？高温会不会使酶失活？低温呢？”（3）“多高的温度会使酶失活呢？如何确定出这个温度？”，（4）“使酶活性达到最高的最适温度到底是多少？”由此看出，学生对于温度影响酶活性地探究并不是“浅尝则止”，而是“渐入佳境”了，提出的问题探究价值也越来越高。3．2．4优化“实验设计”

实验设计是联系问题和结论的重要途径，制定切实可行的实验方案十分重要，设计实验方案其实质是解决一个实验问题，关键是帮助学生根据自己的设想制定方案，而不是代替学生去制定实验方案，我们主要训练学生运用解决问题的模式进行实验设计。

首先建立问题的框架，明确实验设计的重点和关键，如正确陈述自变量和因变量的关系，自主设计合理的对照实验，正确描述观察或测量变量的方法，清晰列出重要的步骤和材料，预测实验结果，制定观察记录表等。

其次是抓住实验设计的核心，找到解决问题的方案。在设计实验方案的过程中，运用求同法、求异法、剩余法、共变法确定实验的变量和孤立变量；训练学生运用对比的科学方法建立对照实验；精心设计实验步骤第一步是“共性处理”、第二步是“变量处理”、第三步是“显示差异结果”；训练学生运用发展变化的观点，根据实验的实际情况，不断修正改进原来的实验方案；训练学生用辩证的思维方法看待自己的实验，评估实验的局限性。3．2．5优化“交流评价”

实验探究的目的并不在于全班得到统一的实验结果，而重在使学生真正参与探究过程，让学生懂得科学的探究方法，让他们的创新意识得到发挥。在“交流评价”环节我们比普通的实验多一个交流模块，一般有两个交流模块，一个放在实验前，交流个人提出探究问题及设计的实验方案，重点评价学生能否提出值得探究的问题，并进行猜想和假设；另一个则放在实验操作之后，对实验结果的分析交流以及对实验中的各种特异情况作进一步的探究。评价以激励性评价为主，重点评价学生：能否独立正确的完成实验操作方法：能否科学地观察实验现象，如实地记录实验的数据：能否对实验现象或收集到的实验数据进行分析、归纳或概括出实验的结论；能否与他人交流成果且有所获益等。另外我们设置了成果展示栏，对学生的优秀实验报告，课外实验探究，创新实验设计、研究性成果进行展示汇报，让学生感受和分享成功的快乐，更激发他们参与实验的热情和参与实验探究的激情。

实验中有很多现象并不象预设的一样，对新生成的实验问题，学生不能根据现象作出结论判断，教师通过交流评价环节，让学生展开激烈的讨论，每一个学生都参与实验分析，通过层层分析，步步推进，学生对问题的认识逐步深入，然后提出新问题，并且自主设计新的实验进一步探究解决，作出合理解释。如有一组学生在探究用淀粉酶探究PH值对酶活性影响时，观察到淀粉酶在碱性条件下溶液遇碘不变蓝。实验出现的“意外”是否说明“淀粉酶在碱性条件下活性很高”呢？该组同学为了找出原因，积极展开了进一步的探究；首先，从实验结果溶液不变蓝，提出第一个新的设想：“试管中的淀粉被完全分解了吗？”他们改用斐林试剂检测，并没有观察到砖红色沉淀，得出结论：“淀粉没有被分解”。那么是什么原因阻止了淀粉和碘液的显色反应呢？考虑到加HCl与加NaOH实验组之间唯一区别在于pH值不同，该组同学提出第二个设想：“碘液在碱性条件下可以和淀粉反应？”他们先往该试管的溶液中加入1mLHCl溶液用以中和NaOH溶液，再滴加碘液，此时溶液变为深蓝色。于是实验出现“意外”的原因终于大白了，是检测的试剂选择不当，碘液会与NaOH反应，本实验应该选择斐林试剂进行检测比较合适。

从2005年新课程在我校实施以来，我们就把生物探究性实验教学作为一项课题进行研究，取得了一定的成绩：其中“优化高中生物实验教学，提高教学质量的研究”获东莞市普教系统科研成果一等奖；教师参加省市优质课比赛一人获省一等奖，两人获市一等奖；教师论文发表4篇，12篇获奖；共拍摄了四节实验录像课；学生参加东莞市科技小论文比赛有10多篇获一等奖；参加青少年科技创新大赛一项获省一等奖，二项获市二等奖；总之，实验教学的功能要得到最大的发挥，一定要优化高中生物实验教学。事实上，优化实验教学目标和优化实验教学模式是最基本的优化策略，因为优化实验教学目标才能优化教师的教学设计，才可以规范教师的实验教学行为，优化实验教学模式才可以优化实验教学过程，才可以改进学生学习的方式。为此，让我们共同努力、共同探索实验教学的规律和优化策略吧！

参考文献：

1.朱正威.探究性学习实施中的几个问题.生物学通报.2006.1：27—28 2.韦仕发.实验探究教育法在“新陈代谢与酶”一节中的应用.生物学教学.2006.6：33—35 3.施忆.高中生物课程标准中的活动与探究（必修部分）.北京：高等教育出版社.2003.11