高中生物新课程中的实验教学 课件.ppt

高中生物新课程中的实验教学 广州市教育局教研室生物科钟阳tel 13380093235020 83330741e mail zhy 高中生物课程的性质 高中生物课程是普通高中科学学习领域中的一个科目 高中生物课程将在义务教育基础上 进一步提高学生的生物科学素养 尤其是发展学生的科学探究能力 帮助学生理解生物科学 技术和社会的相互关系 增强学生对自然和社会的责任感 促进学生形成正确的世界观和价值观 技能性目标动词 模仿水平在原型示范和具体指导下完成操作 尝试 模仿独立操作水平独立完成操作 进行调整与改进 与已有技能建立联系等 运用 使用 制作 操作 进行 测定 1 客观地观察和描述生物现象 2 通过观察或从现实生活中提出与生物学相关的 可以探究的问题 3 分析问题 阐明与研究该问题相关的知识 4 确认变量 5 作出假设和预期 6 设计可行的实验方案 7 实施实验方案 收集证据 8 利用数学的方法处理 解释数据 9 根据证据作出合理判断 10 用准确的术语 图表介绍研究方法和结果 阐明观点 11 听取他人的意见 利用证据和逻辑对自己的结论进行辩护以及作必要的反思和修改 发展科学探究能力 初步学会 关于中学生物学实验的分类和分级 国外研究 20世纪70年代 克洛普弗 klopfer 等学者认为 在中学理科实验室进行的教学活动主要有 按既定程序的练习 实验操作和验证活动 聆听科学方法的讲座 以个性发展为目标的技能训练 凯勒计划 多媒体辅助的实验教学 通过实验的发现活动 设计活动 学生参与的研究活动等 他们将上述实验室教学活动的目标概括为 a获得知识和培养理解能力 b训练动作技能 c参与科学探究的过程 包括观察 测量 分析数据 提出问题和解决问题的方法 d了解科学家的方法 e培养对科学知识的兴趣和科学态度 f提高对科学知识及方法的应用能力 大多数学生参加的实验室教学活动 主要是达到a c d e的目标 根据学生实验目标的不同 可将学生参与的实验活动分为3类 1 以实验操作技能训练为主的技能性实验 2 以检验已知的事实 概念或原理的真实性为主的验证性实验 3 以引导学生通过探究获得新知和接受科学方法训练的探索性实验 1971年 赫伦 herron 以探究设计为依据 将中学理科实验分为4个级别 0 1 2 3 其中 0级为技能训练 1级为验证已知 2级和3级提供科学探究的机会 1978年 赫加蒂 黑兹尔 e hegarty hazel 又将2级 教师提出问题 学生设计实验 分为2a级和2b级 2b级为教师引导下的学生自主探究 总之 从0至2b级学生对教师的依赖性减少 而小组合作程度增加 1987年 陈浩兮编著的 中学生物学教学法 一书指出 生物实验因目的之不同而有探索性实验和验证性实验的区分 生物学实验教学的组织形式主要有3种 边讲边实验 分段并进式和独立作业式 验证性实验对于巩固基础知识和掌握实验技能很有好处 但学生比较被动 为此 应逐步增加实验的探索研究成分 提高学生的积极主动性 加强实验能力的培养 国内研究 1988年 赵锡鑫编著的 生物学教学论 一书中 将生物学实验分为8类 形态解剖实验 分类实验 生理生化实验 生态学实验 生殖发育与遗传实验 生产实验 工具操作性实验 野外观察实验 按其实验目标的不同 他将实验分别列为 发现教学法复习教学法观察性实验巩固和验证实验引导发现实验独立发现实验 1992年 周美珍主编的 生物教育学 一书中 按实验教学方式的不同 将其分为 演示实验 学生实验和课外实验 学生实验分为 验证型实验和探索型实验 前者达到巩固和验证已有知识 以及进行实验技能训练 后者将获取新知识 训练基本技能和培养独立探索能力三者统一起来 课外实验不受课堂45分钟的限制 广开实验途径 学生亲自动手操作 扩大视野和知识面 培养独立工作能力 1986 1999年间 北京四中生物必修课教学先后选定36个实验内容 借鉴国外研究成果和根据实践经验 将这些实验内容按其探究活动水平的不同加以分级如下 高中生物新课程中的实验分级 关于确定实验内容的依据 新课程的理念和目标 标准 指出提高每个高中学生的生物科学素养是课标实施中的核心任务 标准 倡导探究性学习 力图促进学生学习方式的变革 引导学生主动参与探究过程 勤于动手和动脑 培养和发展学生的科学探究能力 动作认知和动作技能1972年 a j 哈罗和e j 辛普森著 教育目标分类学 第三分册 动作技能领域 提出技能目标分类的原则 在辛普森分类系统中 第一 二层次是观察不到的学习行为 属于认知成分 第三 四层次是学习者处于连续学习某种特定动作技能的过程中 也包含一定的认知成分 后三个行为是可观察的学习者的动作技能水平 1992年 汪古逊编著的 生物教育目标分类学 中明确提出动作技能目标分为动作认知和动作技能两大类 2001年 项伯衡 郑春和编著的 生物学教育与评价 中 对实验动作技能目标的动作认知类和动作技能类均作出具体区分 关于如何组织好实验教学 探究实验的基本程序及界定盖拉格和施帝芬 gallagher stepien 1995 等认为 对科学问题的探究最好像科学家那样完整地履行6个探究步骤 想出或鉴别一个有趣 重要并可以解决的问题 学习与问题有关的大量信息 确定有助于解决这个问题的实验 观察 计算 进行实验 观察或计算 确定结果是否能帮助解决问题 交流研究结果 在义务教育 生物课程标准 的内容标准部分 从5个方面解读科学探究的内涵 并以表格形式概述科学探究过程各个程序的基本要求 科学探究通常包括 提出问题 作出假设 制定计划 实施计划 得出结论和表达 交流 普通高中 生物课程标准 在 课程的基本理念 部分阐明了探究性学习目标 在发展科学探究能力方面提出的11项要求中 蕴含着实验探究的基本程序借鉴资料 美 培生教育集团 科学探索者 浙江教育出版社出版 该教材的 技能手册 中 有关科学探究的论述可作为 标准 对科学探究程序界定的补充说明 引导探究和自主探究将中学生物学的探究实验分为引导探究和自主探究两种基本类型 源于1978年赫加蒂 黑兹尔 e hegarty hazel 将2级分为2a级和2b级 前者由教师提出问题 学生作出假设和设计实验方案 检验假设的必要资料和设备也是教师准备 后者的整个探究过程由学生们的合作学习小组独立完成 教师以学习者身份参与探究过程 也是学生自主探究的辅助者 组织者 生物科学探究模式乔伊斯 b joyce 等编著的 教学模式 荆建华等译 一书中 专门介绍了生物科学探究模式 并列举 种子的发芽 肌肉结构和功能 等实验活动 阐明这种教学模式的体系 组织结构 教师作用 支持系统 以及教育和教学效果等 实验教学的组织有双重含义广义上的组织工作包括 选择实验课题和确定实验内容 确