阳光中学子课题研究方案.doc

安徽省教育科学规划2010年度立项课题初中生物、化学学科有效实施“科学探究”的实践研究之子课题初中生物学科有效实施“科学探究”小组合作策略的研究实 施 方 案子课题负 责 人 汪 玲 负责人所在单位 合肥市阳光中学 填 表 日 期 二O一一年三月 一、课题研究的目的和意义本子课题是初中生物、化学有效科学探究的实践与研究课题中生物学科研究的三级子课题。它的研究目的与意义与总课题是一致的，但侧重于初中生物学科小组合作科学探究有效性的教学策略的研究。科学探究的内容标准包括理解科学探究和发展科学探究能力两个主要方面。让学生体验到科学探究是人们获取科学知识、认识世界的重要途径之一；意识到提出问题是科学探究的基础，解决科学问题常常需要作出假设；意识到科学探究可以通过观察、实验、调查等多种途径来获得事实和证据；意识到科学探究既需要观察、实验、调查，又需要进行推理和判断；体会到科学探究需要正确地表达、需要与人交流和合作等。科学探究能力和对科学探究的理解是在学生探究性学习过程中形成的，这就需要组织学生进行探究性学习。而通过小组合作学习，学生的合作意识和能力（包括合作的知识、技能和情感态度等）得到培养；学生在学习过程中减轻了压力、增强了自信心；增加了动手实践的机会；创新精神和实践能力也得到培养；同时还促进了全体学生的个性发展（包括学习成绩、情感等个性品质的发展）。因此，如何在教学实践中有效落实“探究性学习”这一理念，不仅要更新教师的观念，转变教师观念和教学方式，提高教师的探究教学能力，更需要研究简便易行的科学探究的实施策略，切实提高探究教学的有效性。这也是本子课题研究的意义和目的所在。二、课题界定1、科学探究探究是人类寻求信息和理解的一般过程，探究是用不同的方式来解决问题的途径。美国国家科学教育标准是这样定义“探究学习”的：“能够帮助学生掌握科学概念、获得科学探究能力和技巧、增进对科学探究的理解的各种亲身经历。” 我国全日制义务初中生物课程标准(实验稿)对科学探究也下了定义：科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。将科学探究引入义务教育阶段生物课程的内容标准,是为了促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物科学知识，体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。科学探究能力和对科学探究的理解是在学生探究性学习过程中形成的，这就需要组织学生进行探究性学习。因此，将科学探究列入初中生物新课程标准内容标准之中。教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践，并将科学探究的内容标准尽可能渗透到各主题内容的教学活动中。教师在引导学生参与科学探究活动时不仅应让学生参加科学探究的某些方面的活动，也应该注意让学生有机会参与若干完整的探究活动，培养科学探究能力。2、有效性有效性是指完成策划的活动和达到策划结果的程度。时间、结果和体验是考量学生有效学习的三个指标。其中学习时间指学习特定内容所花费的时间，它意味着学习效率，学习特定内容所花费的时间少，效率也就高。学习结果，指学生经过学习所发生的变化、获得的进步和取得的成绩。不仅表现在双基上，而且表现在智能上，特别是学习方法的掌握以及思维方式的发展。学习体验指的是学生的学习感受，即学习活动所伴随或生发的心理体验，孔子说过：知之者莫如好之者，好之者莫如乐之者。教学过程应该成为学生一种愉悦的情绪生活和积极的情感体验，学习体验是有效性的灵魂，学生越来越爱学习是学习有效性的内在保证。科学探究的有效性是指通过探究活动学生获得的具体的进步或发展。首先，发展就其内涵而言，指的是知识、技能，过程、方法与情感、态度、价值观三者（三维目标）的协调发展。通俗地说探究的有效性是通过探究活动，使学生在活动中有收获，有提高，有进步。具体表现在：学生在认知上，从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会；在情感上，从不喜欢到喜欢，从不热爱到热爱，从不感兴趣到感兴趣。3、教学策略李晓文、王莹在著作教学策略中对教学策略的定义是：教学策略是为了达成教学目的，完成教学任务，而在对教学活动清晰认识的基础上对教学活动进行调节和控制的一系列执行过程。教学策略包含以下几层含义：第一，教学策略包括教学活动的元认知过程、教学活动的调控过程和教学方法的执行过程。教学活动的元认知过程是教师对教学过程中的因素、教学的进程的反思性认知。教学活动的调控过程是指教师根据教学的进程及其中的变化而对教学过程的反馈、调节活动。教学方法的执行过程是指教师在教学过程中采取的师生相互作用方式、方法与手段的展开过程。第二，教学策略不同于教学设计，也不同于教学方法，它是教师在现实的教学过程中对教学活动的整体性把握和推进的措施。第三，教师在教学策略的制定、选择与运用中要从教学活动的全过程入手和着眼，要兼顾教学的目的、任务、内容，学生的状况和现有的教学资源，灵活机动地采取措施，保证教学的有效有序进行。4、小组合作学习小组合作学习（又称合作学习）于70年代率先兴起于美国，并且已被广泛应用于中小学教学实践。它的产生除了美国独特的社会文化背景之外，主要是出于克服传统教学存在的弊端，改革课堂教学提高教学效率的需要。它将社会心理学的合作原理纳入教学之中，强调人际交往对于认知发展的促进功能。基本做法是将全班学生依其学业水平、能力倾向、个性特征、性别乃至社会家庭背景等方面的差异组成若干个异质学习小组（每组3-6人），创设一种只有小组成功小组成员才能达到个人目标的情境，即小组成员不仅要努力争取个人目标的实现，更要帮助小组同伴实现目标，通过相互合作，小组成员共同达到学习的预期目标。小组合作学习将班组授课制条件下学生个体间的学习竞争关系改变为“组内合作”、“组际竞争”的关系，将传统教学与师生之间单向或双向交流改变为师生、生生之间的多向交流，不仅提高了学生学习的主动性和对学习的自我控制，提高了教学效率，也促进了学生间良好的人际合作关系，促进了学生心理品质发展和社会技能的进步。近年来，我国一些地方学校改革课堂教学，也对小组合作学习进行了应用与研究。国内外的研究和实践，都验证了小组合作学习作为课堂教学常规组织形式在提高学习效果方面的有效性。小组合作学习已成为提高教学效率的新策略。5、教学评价初中生物新课程标准指出：“生物教学评价应有利于实施素质教育，有利于学生的主动发展。”“通过教学评价，教师以获得有关学生学习生物课程情况的反馈，不断改进教学；学生可以了解自己的学习情况，促进自己更好地发展。”探究教学的有效实施同样有赖于科学的评价手段。这种评价旨在提供有关学生学习的实际水平,重视发展的过程,从多角度多侧面来判断每个学生的优点和可能性。评价还应更多体现对学生的关注和关怀，体现出新课程改革的评价要求：评价内容的全面性、评价方法的多样性、评价主题的多元化以及教育评价的教育性和发展性功能。三、课题研究的理论依据（一）、理论依据1、建构主义理论 建构主义知识观、学习观、教学观认为，知识并不是对现实世界的绝对正确的表征，不是在各种情境都能适用的教条，它们处于不断地发展之中，在不同的情境中，需要被重新建构。学生是主动的建构者，在学习过程中，学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。这种建构是无法由他人来代替的。教师的作用从传统的传递知识的权威转变为学生学习的辅导者，成为学生学习的高级伙伴或合作者。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者和灌输者。简言之，教师是教学的引导者，并将监控学习和探索的责任也由教师为主转向学生为主，最终要使学生达到独立学习的程度。2、多元智力理论 源于美国心理学家加德纳，他认为每个人都在不同程度上拥有九种基本智力，智力之间的不同组合表现出个体间的智力差异。教育的起点不在于一个人有多么聪明，而在于怎样变得聪明，在哪些方面变得聪明。该理论的四个基本特征是强调多元性、差异性、创造性和开发性。多元智力理论主张对学生的评量和评价要在实际生活及学习情景中，从多方面来观察、记录、分析和了解学生的优点和弱点，帮助学生扬长避短，发挥潜力。3、探究教学理论和活动教学理论探究教学理论认为，探究教学是一种模拟性的科学研究活动。它包括两个相互联系的方面：一是有一个以“学”为中心的探究学习环境（包括有围绕某个主题安排的丰富的教学材料、民主和谐的课堂气氛等）；二是给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向。活动教学理论认为，活动教学的基本理念是“以学生为中心，以活动为中心，以小组为中心”。主张以学生的个性发展为宗旨，通过种种有利于学生自主地、生动活泼的学习组织形式（小组合作学习是它的基本组织形式），让学生通过活动来学习，在活动中实现学生素质的全面发展。尊重儿童的本性及其个性自然成长是活动教学的灵魂。四、国内外研究现状、本课题预计有哪些突破19世纪早期，美国的一些学者开始研究合作学习并运用于实践，杜威创办的芝加哥实验学校就运用了小组合作学习，柏克赫斯特实施的道尔顿计划的三个原则之一便是合作。到了20世纪70、80年代，合作学习在美国的研究和应用已相当广泛。近年来，在我国基础教育课程和教学改革的研究过程中，我国的一些中小学积极参与小组合作学习的研究和实践。课程标准指出：动手实践、自主探索与合作交流是学生学习的重要方式。显然，在课程标准的基本理念和课程实施建议中，小组合作学习已经成为一个重要的概念。全日制义务教育生物课程标准（实验稿），将生物科学探究看成是初中生物教学十大主题之一，突出了生物科学素养的培养。提高学生科学素养的有效载体是从事科学探究，因为科学探究承载着以下功能：科学知识的掌握、科学探究过程的体验、科学探究方法和技能的训练、科学思想的领悟、科学精神的培养和科学探究能力的发展。为此，课程标准首次将科学探究提到了核心地位，并作为培养学生科学素养，尤其是个性品质、创新思维和形成正确价值观的直接载体和有效途径。科学探究已经贯穿于新教材设置的很多栏目之中。但新课程实施之中，许多生物教师对科学探究的认识还有误区，对科学探究的实施经验不足，尤其是对科学探究的理解与实践同新课程的要求差距较大。其实科学并不神秘，不是高不可攀的。在国外的许多教材中，文字、图片、图表、阅读、引言、实验、实践、复习等方面的资料都有探究的信息。在新课程的实施中，如果生物教师能明确把握科学探究的内涵（科学探究的本质、过程与技能）与小组合作学习相结合，探究在不同的教学内容中有效的教学策略，就能够真正地理解和把握如何进行有效的合作探究。本子课题组将在总课题组及生物二级子课题组专家们的指导下，在我校领导的大力支持下，积极探索初中生物学科有效科学探究小组合作的教学策略，通过实践和研究，掌握大量案例，充分总结、挖掘、提炼，形成具有可操作性的、效果显著的初中生物小组合作科学探究的实践案例，构建与之相关的一些评价量表。以期在今后的教育教学工作中运用，并进行推广。 五、课题研究的预期目标 本子课题以通过初中生物学科有效实施“科学探究”小组合作策略的研究的课题，促进学生发展为宗旨，以促进教师专业发展，提高教师指导学生进行探究学习的能力，提高教师综合素质和教科研能力为目标。其具体目标如下：1、培养中学生生物科学素养。让学生在科学探究学习中学会合作与分享，收集信息，学会假设、设计方案、取证，领悟科学观念，培养科学精神，发展科学探究能力，培养参与社会生活、社会决策的责任意识。2、实现有效合作探究。初步形成在初中生物教学中教材处理、目标设定、过程建构、实验材料准备、组织小组合作有效探究、方法指导等方面促进学生有效探究的策略，研制相关评价量表，通过定性或定量评价量表测量，最终达到预期目的。3、提升教师综合素质和开展课题研究的能力。六、课题研究内容1、学习有关理论，了解国内外初中生开展小组合作“科学探究”的现状，学习建构理论、多元智力理论及有关评价理论、学习课程标准。掌握科学探究的本质和评价内涵。2、探索初中生物学科的小组合作探究策略，形成有效的探究教学模式，建立和理解生物学核心概念和核心观点。根据课标和教材选取适合小组探究的课例带领学生模仿科学家的思维方法，亲历科学探究的学习活动，重过程、重应用、重体验、重合作，积极创设各种情境，把学生置于一个动态、开放、主动、多元的学习环境中，给学生提供更多的获取知识的方式和渠道。让学生经历和体会问题解决的过程,培养学生学会提出问题、学会假设与猜想、设计方案、进行实验取证、交流合作、学会分享，帮助学生建立和理解生物学核心概念和核心观点，领悟科学观念，培养科学精神，发展科学探究能力，提高科学的创造性思维。针对初中生物学科教学中小组合作实践和研究，掌握大量案例，充分总结、挖掘、提炼，形成具有可操作性的、效果显著的初中生物科学探究的实践案例，形成有效的小组合作探究教学模式，形成促进小组合作有效探究的教学策略。3、研制与之相关的一系列评价量表，逐步建构科学探究教学的评价量表体系，形成有效探究的评价策略。科学探究教学的评价体系要体现出新课程改革的评价要求：评价内容的全面性、评价方法的多样性、评价主题的多元化以及教育评价的教育性和发展性功能。小组合作探究教学的有效实施同样有赖于科学的评价手段。评价的理论基础是基于构建主义学习理论和加德纳多元智力理论在教育评价的反映。通过研制相关的评价量表，测评学生探究过程的实施情况、科学探究目标的落实情况，评价学生探究能力的发展状况。通过这样的教学评价，教师以获得有关学生探究性学习情况的反馈，不断改进教学；学生可以了解自己的学习情况，促进自己更好地发展。“发现学生多方面的潜能”，了解学生发展中的需求，使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处，从而增强学习的信心。七、研究方法本课题研究的方法主要有文献分析法、调查研究法、案例研究法等 文献分析法 作为学习理论、收集信息的主要方法，其中信息资料主要来源于教育理论书籍、报刊杂志以及网络下载的相关资料等。通过对这些资料信息的分析与研究，可达到准确地界定课题研究的价值性、可行性及关键概念的内涵与外延，作为制定研究目标与实施方案理论支撑，在课题研究过程中修正研究的方向等目的。调查研究法 通过调查问卷，进行前测，了解学生对探究学习的现状。在课题研究过程中以个体或小组为分析单位，通过问卷、访谈等方法了解调查对象的有关情况，加以分析来开展研究。案例研究法 可以围绕具体探究学习内容把如何创设问题的情境（通过实验、故事、图片、与生活联系的热点问题等各种方式）罗列出来，进行实践，把某些具有内在规律或某些教学思想、原理的具体教学事件加以描述、总结分析，寻找规律或产生问题的根源，进而寻求解决问题或改进工作的方法，或形成新的研究课题。经历：实践 反思 修改方案 再实践 总结 形成典型案例的全过程，把教师和学生在科学探究过程中的不断反思、总结提升作为重要环节，力求在学习创新中实践，在反思总结中提升。八、课题研究的步骤(主要研究阶段)（一）准备阶段（2010.92011.3）1、调查分析现行生物课堂探究性教学及学生学习情况，查阅初中生物科学探究方面的最新研究成果。2、确立我校子课题，填写子课题申请表。3、设计子课题研究方案。研究现代教育理论及课程改革的动态，明确课题研究的指导思想、目的意义，形成研究方案。4、学习相关理论。学习纲要、课标；研讨课题研究目标、内容、方法、过程等。（二）实验研究阶段（2011.22013.5）1、确定实验班级，召开实验班级课题开题报告会。2、每学期制定课题研究计划。3、选择合适内容每学期开展13次课内小组合作探究实践活动。4、成立生物课外兴趣小组，每学期开展课外小组合作探究实践活动12次。5、进行课内、课外小组合作探究课例时，重点研究教师指导的策略和方法，以达到小组合作探究有效开展；同时设计相应的评价量表，通过定性或定量评价项目，采取自评和师评方式促进小组合作探究有效实施。经历实践反思修正再实践过程，形成一个个真实课例。6、在实践小组合作探究过程中，同时设计学生小组合作探究实验报告，将学生的反思和评价融合一体，整理成学生小组合作科学探究作品文字材料，参加包河区每年一届的中学生科学探究作品大赛活动，给学生展示的机会，提升他们的科学素养。7、每学期申请12节“科学探究”观摩课（片级或区级或市级），邀请同行交流研讨，专家指导论证。8、加强宣传交流。每学年在校内开展中学生“科学探究”作品大赛或在学校黑板报、宣传栏进行宣传展示交流活动12期。9、每学期整理课题原始资料（包括教学设计、教学反思、学生实验报告、学生反思感悟、相关图片、视频、撰写子课题总结等），将成熟的课例整理成文字材料、撰写相关论文、案例向有关杂志投稿，参加区、市有关教学设计、论文、科学探究作品大赛等评比活动。（三）