在初中理化生实验教学中培养学生科学素养的研究

1、在初中理化生实验教学中培养学生科学素养的研究,苏州市虎丘实验学校课题组,一、课题的提出,全日制义务教育物理、化学、生物课程标准（实验稿）告诉我们：“提高学生的科学素养”是初中理化生课程的“宗旨”，所谓科学素养，是指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中的常见问题，其重点在于对科学的态度，观察和思考问题的科学性，以及批判精神，其应包括四个方面：（1）科学探究（过程、方法与能力）；（2）科学知识与技能；（3）科学态度、情感与价值观；（4）对科学、技术与社会关系的理解。,调查一：科学探究（过程、方法与能力）,从各题的学生调查情况看，学生在科学探究中，对科学探究的过程，方法以及能力都有待于提高，学

2、生的科学素养，能力的提升，今后的发展，很大一方面在于学生对学习和探究方法的掌握程度。在教学中我们发现学生做实验时，对于自己设计实验的能力有很大的提升空间，只有49.54的学生会自己设计实验报告，自己能设计实验方案的学生只有18.35，大多数学生要老师或同学的帮助才能完成，而在在实验中科学方法的掌握也不容乐观，66.06的学生在老师的指点下才会使用，在学习中学会总结，学会归纳，才能取得进步，而只有14.68的学生在学习和实验中会使用归纳法。,调查二：科学知识与技能,学习能力的提高，创新能力的培养，都离不开基础知识，学生物理、化学、生物知识以及学习技能又如何呢？从“你会观察实验现象吗？”的调查中我

3、们发现学生在观察实验的细节上还有待于提高，6.42的学生不太会观察实验现象 ，10.09的学生实验中的细节不会注意 ，52.25的学生仪器不会使用时，找老师 ，而不是找说明书。这些都说明学生学习的基本技能，基本素养还不够，还需我们在实验教学中给予培养，使其养成良好的学习习惯。,调查三：科学态度、情感与价值观,俗话说态度决定一切，一个人的发展最重要的还是取决于他的学习态度和对待科学的态度，因此对学生科学态度、情感与价值观的培养显得尤为重要。那么我们的调查结果怎样呢？在“课堂教学中老师做演示实验时，你关注实验的原因吗？”一题的调查中，显然有21.2的学生没有明确实验在学习中的重要性，在科学态度的调

4、查中有69.77的学生做分组实验时，出现异常现象，会深究异常现象的原因 ，也有 27.9的学生认为，错了就错了，抄一下别人的实验结论 。在学生科学情感情况调查中，有80.73的学生想了解科学家的故事，学习他们为科学而献身的精神，有19.27的学生认为，不想了解，因为与我无关 。,从调查中我们可以看出，在教学中培养学生的科学情感、科学态度才能进一步促使学生爱学习，了解学科特点，端正学习态度，了解实验在学习过程中的作用和地位，学生才能知道探究是学习和今后发展中必不可缺少的，才能以饱满的热情去学习。,调查四：对科学、技术与社会关系的理解,学习最终的目的在于服务于社会，学科发展的动力和责任在于推动科技

5、的发展和社会进步。学生怎么理解物理、化学、生物与科学、技术以及社会的关系呢? 在学科与社会的关系的调查中，“你学习理化生学科时对什么感兴趣？”，对实验感兴趣的占52.78，对生活中的现象感兴趣的占38.89，在实验过程中能关注环保问题的占43.93，偶尔会关注的占41.12。从中可见教学中我们还可以进步宣传学科与社会的密不可分的关系。 学生学习的过程是培养自己解决实际问题能力过程，有47.71的学生遇到不懂的问题是会利用实验来解决，14.68学生不会，而37.61人偶尔会。,一个国家科技发展的前景如何，在于青少年的创新意识的培养，实验在创新能力的培养中可以起到举足轻重的作用。我们发现在课堂教学

6、的学习后，怎样利用所学知识，创新开发身边物体的新用途，怎样培养学生创新意识很重要。有43.1学生利用身边的物体做过1次小制作，26.6做过两次，11.9学生做三次，9的学生做过四次以上。,调查总结,总之，从上述的调查中我们发现在物理、化学、生物学科教学中培养学生科学素养的必要性，也发现利用学科特点，在实验教学中培养学生科学素养的可行性。利用实验教学，我们培养学生要具有良好的科学态度和科学情感，包括探索自然的好奇心和求知欲、科学的价值观念、对科学学习的正确态度；掌握了科学的基本概念和原理；具有基本的科学探究能力，及对事物的观察能力，思考问题的能力，创造性地解决问题的能力，具有批判性思维的能力及在

7、团队中的合作能力。,二、课题的研究设计,（一）课题研究基本思路 1、基本内容 （1）建构进行科学素养培养的物理、化学、生物实验教学模式，以建构主义学习理论为理论基础，强调以学生为中心，要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。 （2）研究课程标准和教材，寻找提高学生科学素养的切入点及具体内容，并进行相应的实验教学设计。 （3）在初中学生可以理解并接受的范围内，进行切实有效的教学，研究在初中理化生实验教学中培养学生科学素养的策略。 （4）通过调查表以及访谈了解培养科学素养的实验教

8、学效果。,2、重点,教师实验改革，将走过场的实验变为深入挖掘； 将学生实验的表面热闹变为学生的科学探究和创新发展的平台； 将学生课内学习延伸到课外发展，建立家庭实验室。,3、难点,实验创新能力的培养需要投入大量时间和实验设备； 学生课外兴趣的延伸需要家长的关注和配合。,（二）课题研究目标,1、通过本课题的运作，改变教师本身的教学观念，改变理化生实验教学方法，加强教师的科研能力，并带动本教研组其他老师的教学改革，逐步将科学素养的培养渗透到教学中去。 2、通过诸多教育实验手段，分析，比较，归纳出在初中理化生实验教学中培养科学素养的切实可行的策略。并通过实践研究，得到一些创造性的经验，在一定范围内推

9、广。 3、通过课题研究加强学生对实验的正视，学会科学的思维方法和实验研究的各种手段。增强学生对科学、技术与社会的关注度，培养学生的科学素养，培养理论联系实际的能力，即应用能力。,（三）课题主要内容,1、理化生实验教学中科学方法的培养。 （1）演示实验中，培养学生科学的观察法和实事求是的科学态度。 （2）实验教学中研究方法的培养。 2、理化生实验教学中科学探究能力培养。 （1）学生写实验报告能力的培养。 （2）学生数据分析能力的培养。 3、理化生实验教学中创新意识的形成和创新能力培养。 4、实验教学中思维方法的培养。 5、实验教学中学生动手能力的培养。 6、开展家庭实验室，学生理论联系实际能力的

10、培养。,（四）主要研究方法,本课题研究主要运用文献资料法、调查研究法、经验总结法等研究方法。还可以运用数理统计法、检测分析法、跟踪比较法、结构功能法、观察法等研究方法加以辅助。 1、文献资料法：收集，整理，归纳有关于建构主义学习理论以及在中学理化生实验教学中培养学生科学素养的国内外的理论、案例，为课题的研究准备充分的专业知识基础。 2、调查研究法：教学实验前后，通过问卷调查、个人访谈等形式，记录原始数据，为研究的开展，结果的评估提供有效的参考和证据。 3、跟踪比较法：在同一个班级内，进行前测与后测，为研究提供有力数据。 4、观察法：通过对选择班级内学生平时行为习惯改变的观察，来确定是否取得预期

11、效果。 5、经验总结法：在每一阶段结束的时候，都要利用已收集到的资料，数据，进行归纳总结，为下一步课题的总结奠定基础。,（五）课题成果形式,结题报告 教师论文集 优秀教案或活动设计汇编 观摩课（或课件、光盘） 学生作品 教师论文发表或获奖情况汇总,（六）课题研究的时间安排,1、准备阶段：2009年4月2009年9月 2、初步研究阶段：2009年10月2010年10月 3、中期评估阶段：2010年10月 4、后期研究阶段：2010年10月2011年10月 5、总结、结题阶段：2011年10月,（七）课题研究的保障,1、课题研究领导小组：由教务处主任挂帅，物理、生化教研组组长为子课题负责人。 2、

12、课题研究小组：由教研能力和责任心强的物理、化学、生物学科教师参加子课题的研究，参加课题研究的教师均为校骨干教师。 3、硬软件支撑：多媒体教室、网络教室、实验室、理化活动室、创新科技室、数码照相机、摄像机等硬件设备及理化生教学资源库。 4、建立健全各项制度和职责： 各项制度：学习研讨制度；通报例会制度；课题研究资料 管理制度；合作交流制度；后勤保障制度；评价表彰制度等。 各种职责：学校教务处、教科室、总务处有关职责和任务；实验室、活动室的有关职责和任务等。,三、组织机构及子课题成员,（一）组织机构 课题组组长：郑俊伟 课题组副组长：赵月梅、蒋韵 （二）子课题及成员 本课题为学校实验教学的主课题，下设二