信息技术环境下初中生物自主探究学习方式的研究课题实施方案 .doc

江西省中小学教育信息技术研究课题信息技术环境下初中生物自主探究学习方式的研究 课题研究实施方案江西萍乡四中王志刚一、问题的提出：（一）课题研究背景国家基础教育课程改革纲要（试行）中提出：“大力推进信息技术在教学中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。网络教育已成为我国基础教育的热点和焦点。教育需要优质的资源，如何优化网络教育资源并使之与优秀的传统教育资源有机结合、合理应用将成为迫切的时代要求。而现在存在生物课内容的丰富与教学课时的稀少；教学形式的多样与教学方法、手段的单调等种种矛盾。有教师认为生物课是“副课”观念的问题。 我校现属萍乡市直学校，已建成比较先进的校园网络，学校网站已颇有水准，教师都基本具备了应用多媒体和网络进行教育的能力。巨大的硬件投入，也充分体现了我校在相关教育科研上求得突破的决心。信息技术不仅为我们的学科教学提供了良好的教学环境与技术支持，而且在很大程度上优化了原有的教学要素，同时为课程教学改革提供了新的生长点，带来教育教学领域新的变化。广泛、充分、有效地运用网络教育资源并全方位、多角度与学科教学整合，才能提升教学质量。（二）文献综述1.建构主义学习理论：倡导在教师指导下的以学习者为中心的学习，也就是说，既强调以学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者、而不是知识的传播者与灌输者。学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。建构包含两方面的意义：一是对新信息的理解是通过已有经验超越所提供的信息而建构的，二是从记忆系统中所提供的信息也要按具体情况进行建构，而不单单是提取。 2.认知主义学习理论认知主义学习理论认为学习过程就是一个对信息的接受和使用的信息加工过程，即学习者对来自环境刺激的信息进行内在的认知加工的过程，学习是主体与环境相互作用的结果；强调学习过程是一个主动地接受信息和创造性的思维过程，强调学生知识表征的方式的重要性，一种良好的认知结构比获得零散知识更重要；关注的是学生如何以认知模式选择和处理信息并做出适当的反应，偏重信息的选择、记忆和操作以解决问题，重视个人的知识过程，因此在学习方法上，主张给学生以最充分的学习指导，使学习沿着仔细规定的学习程序进行学习。这些思想影响着信息技术支持下的作业方式创建，也正是新课标关于“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者”的思想体现。3.人本主义学习理论人本主义学习理论认为学习是个人潜能的充分发展，是人格的发展，是自我的发展，学习的实质在于意义学习。这种意义学习，不仅是指理解记忆的学习，而是指学习者所做出的一种自主、自决的学习，要求学习者能够在相当大的范围内自行选择学习材料，自己安排适合于自己的学习情境。这种意义学习，包含了价值、情绪的色彩，涉及到的是整个的人而不是单纯是认知成份的参与，而且这种学习以个体的积极参与和投入为特征，是一种自发、自觉的学习，是从自我实现的倾向中产生的一种学习，学习者可以自由地去实现自己的潜能，求得自己更充分的发展。这对于信息技术促进的作业方式的转变，促使学生人格的充分发挥、意义学习环境的创设、良好师生关系的建立、落实新课程所提出的“对数学学习的评价要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程；要关注学生数学学习的水平，更要关注他们在数学活动中所表现出来的情感与态度，帮助学生认识自我，建立信心”等等都具有极好的指导作用。5.主体性教学理论：是指根据社会发展的需要和教学现代化的要求，教育者通过启发、引导学生内在的心理需求，创设和谐、宽松、民主的课堂教学环境，有目的、有计划地组织、规范各种教学活动，从而把他们培养成为能够自主地、能动地、创造性地进行认识活动和实践活动的主体。一句话，主体性教学是一种培育和发展学生的主体性品质的社会实践活动。根据这一理论，学生可以更好地在信息技术环境中掌握专业理论知识和专业操作技能，从而为服务于社会打下基础。6.多元智能理论多元智能理论认为，每个人至少有语言、数理逻辑、音乐、身体运动、空间、人际关系、自我认识等九种智能；这些智能之间既是相互渗透的又是相对独立的；教育的任务在于开发学生的潜能，使他们得到满意的发展。突出多元性、强调差异性、重视实践性、注重开发性是该理论的主要特征，可以说多元智能理论为信息技术促进作业方式向学生学习过程、情感态度评价方面的转变提供了一种全新的理论视角。7.课程改革理论：课程改革的核心理念是以学生发展为本，从以学科为中心转向以学生的发展为中心，着眼于改变人才培养模式，带动教师专业发展，提高人才培养质量，加速培养适应我省经济社会发展需要的技术型、技能型人才。同时明确要求：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用”，“促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革”，“充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。 8.现代教育技术理论：现代教育技术是为教育的实施和提高教育的效果而采用的方法、工具与所要求的教育参与者的技能之和。教育技术的领域包括教育过程、教育资源的设计、开发、利用、管理与评价和对教育参与者技术素质的培训等。现代教育技术的内涵包括三个层次：它是作为一种学习技术的现代教育技术；它是作为一种设计技术的现代教育技术；它还是作为一种环境技术的现代教育技术。（三）价值与意义随着现代信息技术的发展，网络技术在教学领域中的应用，不仅是教育信息化的必然产物，也是教育改革发展的必然走向。网络环境的教学是现在乃至将来教学改革的方向，是教学不可逆转的发展潮流。生物新课程标准中提出的课程理念是：面向全体学生，提高生物学科学素养，倡导探究性学习。随着新课程的推广，新教材的使用，全国新一轮的教学改革顺利地展开，生物学教学内容作为新课程之一，其课程理念已经得到广大师生的认同，生物学新教材在培养学生科学素质方面特别强调科学探究方法，新课程倡导科学探究活动，是为了促进学生学习方式的转变，使学生能积极、主动地获取生物科学知识，提高科学素养，学会处理信息和探究问题的能力，体验科学过程，形成一定的科学态度与价值观，培养创新精神。网络环境下教学资源的特点：信息资源永远开放的；传播媒介多向交流的；传递系统是多媒体的；知识是跨越时空限制的。这一特点决定了网络环境下教学过程是：学习资源的共享性；学习过程的交互性；学习内容的个性化；教学目标的多媒体化。这恰恰迎合了“以学生发展为本”的二期课改的教学理念。作为自然科学的生物学，利用网络技术进行科学探究更是如虎添翼。网络环境下初中生物学教学中培养学生科学探究能力的研究，正是代表了生物学科学探究能力与网络化学习两种发展趋势的有机融合。网络可以提供海量资源支持自主学习、个性化学习，多样的外部刺激有利于知识的获取与保持，超文本特性可实现对教学信息最有效的组织与管理。网络化的学习可以在不同时间和地点获得信息量大、资料更新快、图文并茂、形声兼备的学习资源，有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用，有利于培养学习者的信息素养和信息能力。一方面网络为研究性学习提供了很好的实施环境，另一方面研究性学习也有利于充分发挥网络特性，因此网络环境下的自主科学探究是适应信息时代的人才要求，能更好的促进学生创新能力和实践能力，使学生的个性发挥，开发学生的学习潜能，激发学生的学习动力，让学生在体验中学习，提倡学生主动参与、乐于探究，提倡交流与合作学习，为学生学会学习、终身学习打基础，改变学生的学习方式，拓展学生的学习时空，是符合新形势教育改革的迫切需要，极具探索价值。（四）概念界定“网络教育资源”：是指在电子计算机和现代通信技术相互结合基础上构建的宽带、高速、综合、广域型数字式电信网络。课题中的“网络教育资源”特指利用校园网络体系，控制信息的有序流动，实现信息资源的共享，更有效的形成、整理、使用、获取、反馈等各类信息。 “自主学习”：是指学习者自己确定学习目标，自己选择学习材料、学习方法、学习环境，自己控制学习过程，并对学习结果进行自我评价和反馈的一种学习方式和学习能力。“合作学习”是指教学中学生之间的互动能提高学生的学习成绩和社交能力，改善人际关系，形成良好的意志品质。“科学探究 ”美国国家科学教育标准中是这样表述的：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”这一定义说明，科学探究有两个层面上的意思：一是把探究看作是科学家所做的工作，即科学探究；二是把科学探究看作是学习科学的一种方式，一种学与教的活动。 张大昌反思几年来的研究和实践，认为科学探究是一种学习方法，也是学习的内容，还是一种精神。 “探究教学 ”柴西琴指出：探究教学实质上是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。 徐学福又指出：科学学科的探究教学是指学生在教师指导下，为获得科学素养以类似科学探究的方式所开展的学习活动。换言之，科学探究为探究教学提供“原型”，探究教学是对科学探究的模拟，而不是科学探究本身。 靳玉乐认为探究教学在实质上是一种模拟性的科学研究活动。具体说来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，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。 “完全探究教学 ”义务教育物生物程标准提出科学探究有7个要素。根据探究活动所包含的要素，探究可分为部分和完全探究两种类型。若探究活动只涉及部分要素，则就属于部分探究；若探究活动包含全部要素，则就属于完全探究。 笔者认为，所谓完全探究教学是指学生在教师的指导下，在课堂上经历完整的科学探究过程，主动获取知识，科学探究能力得到培养和提升的一种教学方式。 “在信息技术环境下，学生自主学习、合作学习、探究学习模式的研究”：是指学校通过对网络资源的整理、开发和利用，应用于学科教学，同时学科教学中应用网络教育资源使其与传统教育资源优势互补。其出发点与归宿点是通过优化措施提高学生的学习素养。网络在应用于学科教学是要求我们在课堂教学过程中，在现代教育思想、教育理论指导下，根据各学科教学的特点和教学规律，将网络技术与学科教学的四个基本要素（教师、学生、媒体、教学内容）整体协调，通过互动的方式，有机融合为一个整体，采用最佳的教学顺序、教学活动程序、教学方法、教学组织形式和教学媒体等，从而建构一个有利于学生学习和发展的理想的教与学的环境。二、研究的主要内容与基本思路：研究内容：1.对当前信息技术环境下初中生物教育资源与学生学习方式现状的调查和分析。初中生物教育资源的调查和分析。（传统教育资源、计算机网络、多媒体、专业网站、信息搜索、电子图书馆、网上课程与远程学习）信息技术环境下初中学生生物学习方式现状的调查和分析。2.当前信息技术环境下初中生物自主探索学习方式的研究。多媒体课堂学生自主学习过程的研究：教师主导：设疑激趣示范指导（或启发引导）组织讨论组织评价启发引导。学生主体：主动参与发现问题讨论猜想建立假设设计交流模拟探究合作探究记录数据意义建构交流评价迁移应用联系实际。.校园网络课堂学生自主学习过程的研究：建立校园网络资源构建校园网络学习平台创设有利于学生探究学习的情境（激发学生的学习兴趣）发布校园网络学习任务分工搜索生物知识合作交流学习所得 参与校园网络资源建设提出校园网络资源所需（或见议）师生共建校园网络资源学生校园网络自主学习学生校园网络评星。3.初中生物学生课外自主探索学习活动的研究。帮助幼儿园小朋友养成爱卫生好习惯的研究。初中生物学生课外兴趣小组帮扶幼儿园小朋友探寻生物小奥秘的的研究。研究思路：1.优化现有校园网络资源，构建“开心校园”自主学习、合作学习、探究学习网络平台。2.围绕构建“开心校园”自主学习、合作学习、探究学习网络平台，不断探索运用网络教育资源培养学生自主学习、合作学习、探究学习能力的有效途径与方法。3.重点解决教师教的问题和学生学的问题，抓住“有效培养学生自主学习、合作学习、探究学习能力”，探索网络自主学习、合作学习、探究学习的“内在机制”，研究“外在引控”的有效策略。4.持续开展教师理论学习和网络教育应用能力的培训，从素质教育的理论、新课程理论、苏霍姆林斯基的教育理论、陶行知教育理论等一系列教育理论中吸取理论素养。为教师开展研究提供知识、理论、动力源泉。三、研究的重点难点和创新点：重点：当前信息技术环境下，围绕生物学核心概念，构建初中生物学生自主学习、合作学习、探究学习平台，形成信息技术环境下初中生物学生自主探究学习方式，学生学习方式良性转变，引导学生建立生物学核心概念,，建构合理的知识框架。学校生物新课程科学探究活动实施的运行机制，科学探究活动实施过程与方法，一线生物教师的教学观念及教学认知、教学行为方式，对中学生物课改的认识（意见、建议等）。难点：学校生物校本研究刚起步，生物教师自身素质与生物新课程相适应的程度不高，学校经费紧张、实验室仪器配备不足，升学考试模式扼杀科学探究教学的开展，师生教学观念的转变，学生自主探究学习意识和能力的如何培养，如何突现生物学科的特色。创新之处：1.以校园局域网为依托，充分开发和利用本校和Internet网络资源，构建特色校园学习网，搭建以培养和提高学生自主学习、探究性学习、合作学习及终身学习为目标的自主学习平台。2.通过课题实践研究，构建出符合各年龄阶段初中学生特点的分学科、有主题、多层次的网络自主学习、合作学习、探究学习的模式，凸显学生的主体学习地位、发挥学生的个性特长，使学生真正成为学习的主人。3.走出校园，服务社会，学有所用，帮助幼儿园小朋友养成爱卫生好习惯，帮扶幼儿园小朋友探寻生物小奥秘。 四、研究的主要方式方法：以行动研究法为主体，辅以文献研究法、调查研究法。1.行动研究法：是在教学中开展研究，在研究中深化教学。（1）在研究前，教师要研究教学模式和教学方法，准备教学资源，提出研究问题，设计教学方案。（2）在研究中，教师要进行实证研究，在实证中要注重学生的亲身体验，对某些不合理的内容和环节及时进行反思、修改、调整。（3）在研究后，教师要听取学生意见，认真进行总结，并且与课题研究组的其他教师进行交流和研讨，最后写出研究总结。2.文献研究法：积极查询有关的文献、网上资料，通过分析研究，掌握与本课题有关的研究动态、前沿进展及已取得的相应成果等，同时，在课题正式开始之初，就查阅了大量资料，分析了国内外已有的研究成果，并在此基础上结合本校实际制定了研究方案。3.调查研究法。调查研究是教育研究中常用的一种搜集资料和进行科学研究的方法，它重在对个人意见、态度和兴趣的调查。在研究过程中采用问卷调查的方式，对调查的数据进行了认真的统计分析。同时也对学生进行个别的访谈，了解课题研究与实践过程中存在的问题。使得课题研究在前进中调整，在调整中前进。五、主要参考文献：1.国家基础教育课程改革纲要（试行）2.美国国家科学教育标准3.义务教育物生物程标准4.张家全：网络与教学5.苏霍姆林斯基的：给教师的建议和培养真正的人6.方明：陶行知教育名篇7.肖川：教育的理想和信念8.孙云晓：自主学习决定成功9.姚奇富：网络辅助教学理论与设计六、时间进度安排：研究时间：2011年12月2014年5月（本课题研究周期为2年半）准备阶段（2011年12月2012年5月）1成立课题组，并组织课题组成员进行理论学习。2确定研究课题的题目并对课题研究的理论依据和具体实施的可行性进行论证。3制定详细的课题研究的实施方案，申报立项。第一阶段：初步研究阶段（2012年6月2013年5月）1聘请专家指导。加强课题组成员的学习与培训，提高课题组教师的教育理论水平、课题研究水平，以及信息处理能力。2课题组成员进行信息技术环境下初中生物自主探究学习方式的研究的网络平台建设。3在研究过程中采用调查研究法进行问卷调查，提高研究的针对性。包括学生自主学习、合作学习、探究学习能力现状的调查分析，学生的兴趣等。4在研究过程中采用行动研究法研讨、总结运用网络教育资源，培养学生自主学习、合作学习、探究学习能力的有效途径，及时收集研究资料，形成阶段性小结，迎接中期评估。第二阶段：深入研究阶段（2013年6月2014年2月）1根据中期评估的反馈结果，修正并完善研究方案，改进研究方法，在研究过程中采用行动研究法完善本校的教育资源网。2加大研究力度，并邀请有关专家对课题研究进行指导。3组织对外教学展示活动；小结阶段研究成果。4收集研究个案，课题组成员进行研究小结。第三阶段：结题鉴定阶段（2014年3月2013年5月）1召开课题组总结会，全面检查课题研究过程。2在研究过程中采用行动研究法，完善校内的教育教学资源网。3在研究过程中采用行动研究法，形成网络自主学习、合作学习、探究学习校本教材。4分类整理、汇总研究资料，撰写研究结题报告。5邀请有关方面领导、专家对课题研究成果进行科