“模擬實(shí)驗(yàn)法”在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究

1、“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究在生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究密云縣教研中心 袁森林一、一、本課題的提出背景本課題的提出背景二、二、課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定四、四、研究的思路與框架研究的思路與框架 三、三、研究目標(biāo)與意義研究目標(biāo)與意義五、五、課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 六、六、課題研究的實(shí)踐成果課題研究的實(shí)踐成果 本課題是在國家基礎(chǔ)教育課程改革的時(shí)代本課題是在國家基礎(chǔ)教育課程改革的時(shí)代背景下，從廣大生物教師的教改實(shí)踐中受到啟背景下，從廣大生物教師的教改實(shí)踐中受到啟發(fā)而逐漸形成的。它來源于生物課堂教學(xué)改革發(fā)而逐漸形成的。它來源于生物課堂教學(xué)改革的實(shí)際需要，有著

2、深刻的理論內(nèi)涵、豐富的研的實(shí)際需要，有著深刻的理論內(nèi)涵、豐富的研究內(nèi)容和廣闊的發(fā)展前景。究內(nèi)容和廣闊的發(fā)展前景。 、本課題的提出背景、本課題的提出背景、本課題的提出背景、本課題的提出背景n19971997年，北京新編初中生物教材中，編寫了專年，北京新編初中生物教材中，編寫了專門的章節(jié)介紹科學(xué)研究中的基本方法門的章節(jié)介紹科學(xué)研究中的基本方法實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)法，并且有相當(dāng)多的內(nèi)容是按照法，并且有相當(dāng)多的內(nèi)容是按照“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的的思路編寫的。思路編寫的。 n20012001年，年，生物課程標(biāo)準(zhǔn)生物課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了明確提出了“提高提高生物科學(xué)素養(yǎng)生物科學(xué)素養(yǎng)”、“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的課程的課

3、程基本理念。強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的基本理念。強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，將科學(xué)探究作為義務(wù)教育階段科學(xué)學(xué)習(xí)方式，將科學(xué)探究作為義務(wù)教育階段科學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。n新的課程理念在理綜新的課程理念在理綜試卷試卷中有明顯的體現(xiàn)，科中有明顯的體現(xiàn)，科學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)法成了考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究能力學(xué)研究中的實(shí)驗(yàn)法成了考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究能力和創(chuàng)新能力的有效手段。和創(chuàng)新能力的有效手段。 課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定 “實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”是科學(xué)研究中最常用的基本方是科學(xué)研究中最常用的基本方法。法。 基本環(huán)節(jié)：基本環(huán)節(jié)： 提出問題提出問題做出假設(shè)做出假設(shè)設(shè)計(jì)并完成實(shí)設(shè)計(jì)并完

4、成實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出結(jié)論得出結(jié)論 進(jìn)行推理和討論進(jìn)行推理和討論課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定 本課題的基本思想和目標(biāo)，就是借鑒本課題的基本思想和目標(biāo)，就是借鑒和模仿和模仿“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的過程和思路進(jìn)行課堂的過程和思路進(jìn)行課堂教學(xué)。教學(xué)。 可見，這是一種從科研方法到教學(xué)方可見，這是一種從科研方法到教學(xué)方法的轉(zhuǎn)換和移植的研究。法的轉(zhuǎn)換和移植的研究。 課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定 雖然科研和教學(xué)有著顯著的不同，但是，就探雖然科研和教學(xué)有著顯著的不同，但是，就探究科學(xué)知識(shí)這個(gè)意義上來說，其基本的思路卻是相究科學(xué)知識(shí)這個(gè)意義上來說，其基本的思路卻是相通的通的, ,二

5、者同屬于科學(xué)探究的過程。正如美國二者同屬于科學(xué)探究的過程。正如美國國國家教育標(biāo)準(zhǔn)家教育標(biāo)準(zhǔn)所論述的那樣：所論述的那樣：“科學(xué)探究指的是科科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑。科學(xué)探究也指學(xué)生提出種種解釋的多種不同途徑?？茖W(xué)探究也指學(xué)生們用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)們用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)?！?” （引自引自新課程下專題課例研究新課程下專題課例研究） 課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定n

6、這種教學(xué)方式最主要的特征，是教師在教這種教學(xué)方式最主要的特征，是教師在教學(xué)中不是簡單地通過講述等方法把知識(shí)或?qū)W中不是簡單地通過講述等方法把知識(shí)或結(jié)論結(jié)論“告訴告訴”學(xué)生，而是指導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)學(xué)生，而是指導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣，依據(jù)家那樣，依據(jù)“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的思路，主動(dòng)地、的思路，主動(dòng)地、獨(dú)立地去研究問題，發(fā)現(xiàn)知識(shí)。獨(dú)立地去研究問題，發(fā)現(xiàn)知識(shí)。 課題簡介與概念界定課題簡介與概念界定n為了語言交流和文字表述的方便，為了語言交流和文字表述的方便， 我們把我們把這種教學(xué)方式稱作這種教學(xué)方式稱作“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”。 其基其基本含義是本含義是“模仿實(shí)驗(yàn)法的過程和思路進(jìn)行模仿實(shí)驗(yàn)法的過程和思路進(jìn)行課堂教學(xué)

7、。課堂教學(xué)。n“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”是與科研中的是與科研中的“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”探究探究 問題的思路與過程相似的教學(xué)方法問題的思路與過程相似的教學(xué)方法”。 研究目標(biāo)與意義研究目標(biāo)與意義n通過研究和使用通過研究和使用“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”這一新的教學(xué)方這一新的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；n在研究和推廣在研究和推廣“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的過程中，提高廣的過程中，提高廣大生物教師的教學(xué)素質(zhì)；大生物教師的教學(xué)素質(zhì)； n形成一種符合新形成一種符合新課標(biāo)課標(biāo)的課程基本理念，充分的課程基本理念，充分體現(xiàn)探究式教學(xué)、與生物學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)相適應(yīng)體現(xiàn)探究式教學(xué)、與生物學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn)相適

8、應(yīng)的、全新的教學(xué)方法。的、全新的教學(xué)方法。 研究的思路與框架研究的思路與框架 n采取點(diǎn)面結(jié)合的組織形式，在全縣生物教采取點(diǎn)面結(jié)合的組織形式，在全縣生物教師普遍參與研究的基礎(chǔ)上，確定師普遍參與研究的基礎(chǔ)上，確定13所重點(diǎn)所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)學(xué)校，以骨干教師為課題組實(shí)驗(yàn)學(xué)校，以骨干教師為課題組主要成員主要成員，以點(diǎn)帶面，全面展開研究。以點(diǎn)帶面，全面展開研究。n根據(jù)每位課題組教師所教年級(jí)和課程，根據(jù)每位課題組教師所教年級(jí)和課程，劃劃分具體的研究范圍和任務(wù)，各分具體的研究范圍和任務(wù)，各課題研究小課題研究小組組分工合作，提高研究的效率。分工合作，提高研究的效率。 研究的思路與框架研究的思路與框架 n每學(xué)期組織每學(xué)

9、期組織23次縣級(jí)的專題次縣級(jí)的專題研究課研究課（并錄（并錄像），各課題小組的校級(jí)研究課隨時(shí)進(jìn)行；像），各課題小組的校級(jí)研究課隨時(shí)進(jìn)行；n每學(xué)期舉辦每學(xué)期舉辦12次次研討會(huì)研討會(huì)，各課題小組匯報(bào)，各課題小組匯報(bào)交流研究進(jìn)展情況，播放觀摩錄像示范課；交流研究進(jìn)展情況，播放觀摩錄像示范課； n每學(xué)年進(jìn)行一次論文宣講和評(píng)比活動(dòng)，對(duì)研每學(xué)年進(jìn)行一次論文宣講和評(píng)比活動(dòng)，對(duì)研究成果顯著的課題組成員進(jìn)行表彰。究成果顯著的課題組成員進(jìn)行表彰。 課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 科研中的科研中的“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的各環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系的各環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系的，而把這種思路遷移到課堂教學(xué)中時(shí)，則需要的，而把這種思路遷移到

10、課堂教學(xué)中時(shí)，則需要根據(jù)學(xué)生情況、教材內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)等靈活處理。根據(jù)學(xué)生情況、教材內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)等靈活處理。所以，所以，“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”教學(xué)有多種實(shí)施方式。為教學(xué)有多種實(shí)施方式。為了在研究和推廣這一教學(xué)方式時(shí)便于表達(dá)和操作，了在研究和推廣這一教學(xué)方式時(shí)便于表達(dá)和操作，便于對(duì)這個(gè)教學(xué)過程有一個(gè)直觀的印象和總體的便于對(duì)這個(gè)教學(xué)過程有一個(gè)直觀的印象和總體的了解，課題組分析了各種不同的情況，概括總結(jié)了解，課題組分析了各種不同的情況，概括總結(jié)出了出了“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的基本教學(xué)過程，并繪制成的基本教學(xué)過程，并繪制成了圖示。了圖示。 總結(jié)概括總結(jié)概括出了出了“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的的教學(xué)過

11、程教學(xué)過程 課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 n培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的思路與方法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題能力的思路與方法 n重視重視“做出假設(shè)做出假設(shè)”的教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)環(huán)節(jié)n循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練循序漸進(jìn)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練 歸納整理出了歸納整理出了“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的實(shí)施策略的實(shí)施策略課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 n教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)，例如，說明實(shí)驗(yàn)材料、用具教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的引導(dǎo)，例如，說明實(shí)驗(yàn)材料、用具的用途，提示實(shí)驗(yàn)的操作步驟和注意事項(xiàng)；的用途，提示實(shí)驗(yàn)的操作步驟和注意事項(xiàng)；n“分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出結(jié)論分析現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出結(jié)論”，這個(gè)

12、教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要，這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師要有耐心，切實(shí)起到組織者和指導(dǎo)者的作用。應(yīng)該讓學(xué)生充有耐心，切實(shí)起到組織者和指導(dǎo)者的作用。應(yīng)該讓學(xué)生充分討論，盡量引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立得出結(jié)論，教師不能包辦代替。分討論，盡量引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立得出結(jié)論，教師不能包辦代替。n根據(jù)初中學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的需要，使用根據(jù)初中學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容的需要，使用“模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M實(shí)驗(yàn)法法”，要有知識(shí)背景的交待。，要有知識(shí)背景的交待。n如果需要在課堂上做實(shí)驗(yàn)，教師在課前應(yīng)給學(xué)生設(shè)計(jì)、印如果需要在課堂上做實(shí)驗(yàn)，教師在課前應(yīng)給學(xué)生設(shè)計(jì)、印發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程和觀察到發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程和觀察到的實(shí)驗(yàn)

13、現(xiàn)象記錄下來。的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄下來。 摸索出了提高摸索出了提高“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”教學(xué)效果的要領(lǐng)教學(xué)效果的要領(lǐng) 課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 n采用采用“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”進(jìn)行教學(xué)，主要在于體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)法的思進(jìn)行教學(xué)，主要在于體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)法的思路，而不是刻意追求每堂課都完整地引入和模仿路，而不是刻意追求每堂課都完整地引入和模仿“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的全過程。的全過程。 n“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”經(jīng)常與講授、討論、指導(dǎo)自學(xué)等教學(xué)方法經(jīng)常與講授、討論、指導(dǎo)自學(xué)等教學(xué)方法結(jié)合使用，相互配合，才能達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。結(jié)合使用，相互配合，才能達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。 n如果在課堂上無法完成如果在課堂上無法完

14、成“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的某些環(huán)節(jié)，可以的某些環(huán)節(jié)，可以采取課下與課上教學(xué)相結(jié)合的形式。采取課下與課上教學(xué)相結(jié)合的形式。 n在組織學(xué)生小組討論設(shè)計(jì)方案以后，讓多名學(xué)生分別匯報(bào)在組織學(xué)生小組討論設(shè)計(jì)方案以后，讓多名學(xué)生分別匯報(bào)設(shè)計(jì)思路，互相交流討論結(jié)果等。設(shè)計(jì)思路，互相交流討論結(jié)果等。n教師對(duì)學(xué)生提出的不科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要及時(shí)給予實(shí)事求教師對(duì)學(xué)生提出的不科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要及時(shí)給予實(shí)事求是的評(píng)價(jià)。是的評(píng)價(jià)。摸索出了提高摸索出了提高“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”教學(xué)效果的要領(lǐng)教學(xué)效果的要領(lǐng) 課題理論研究的進(jìn)展課題理論研究的進(jìn)展 明確了明確了“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”的適用范圍的適用范圍就教學(xué)內(nèi)容來說：就教

15、學(xué)內(nèi)容來說： 有些適于采用有些適于采用“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”進(jìn)行教學(xué)，例如：進(jìn)行教學(xué)，例如：“研究鼠婦的活動(dòng)研究鼠婦的活動(dòng)”、“植物細(xì)胞的吸水與失水植物細(xì)胞的吸水與失水”、“植物的呼吸植物的呼吸”等實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)家在研究這些問等實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)家在研究這些問題時(shí)就是運(yùn)用題時(shí)就是運(yùn)用“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”進(jìn)行研究的，在課堂教學(xué)中可以模擬科學(xué)家的研究進(jìn)行研究的，在課堂教學(xué)中可以模擬科學(xué)家的研究過程，把實(shí)驗(yàn)法的基本環(huán)節(jié)在課堂教學(xué)中都體現(xiàn)出來；教材中那些很抽象、過程，把實(shí)驗(yàn)法的基本環(huán)節(jié)在課堂教學(xué)中都體現(xiàn)出來；教材中那些很抽象、研究過程又非常復(fù)雜的知識(shí)，則不適于采用研究過程又非常復(fù)雜的知識(shí)，則不適于采用“模擬實(shí)驗(yàn)法模

16、擬實(shí)驗(yàn)法”。就學(xué)生情況來說：就學(xué)生情況來說： 一般來說，如果教學(xué)內(nèi)容適宜，高中學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)法的思路進(jìn)行教一般來說，如果教學(xué)內(nèi)容適宜，高中學(xué)生可以按照實(shí)驗(yàn)法的思路進(jìn)行教學(xué)，其中設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)和得出結(jié)論的環(huán)節(jié)應(yīng)該重點(diǎn)訓(xùn)練。對(duì)于初中學(xué)生，學(xué)，其中設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)和得出結(jié)論的環(huán)節(jié)應(yīng)該重點(diǎn)訓(xùn)練。對(duì)于初中學(xué)生， 在此法初步實(shí)施階段，應(yīng)該從簡單模仿，熟悉在此法初步實(shí)施階段，應(yīng)該從簡單模仿，熟悉“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的基本思路起步，的基本思路起步，使學(xué)生逐步理解和掌握使學(xué)生逐步理解和掌握“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”。 課題研究的實(shí)踐成果課題研究的實(shí)踐成果 創(chuàng)立了一種新的課堂教學(xué)方法創(chuàng)立了一種新的課堂教學(xué)方法 把科研中的把科研

17、中的“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”引入生物課堂教學(xué)，引入生物課堂教學(xué)，是一種教學(xué)方法的創(chuàng)新和嘗試，其理論意義和實(shí)是一種教學(xué)方法的創(chuàng)新和嘗試，其理論意義和實(shí)踐意義、教學(xué)過程、實(shí)施策略等都處于未知狀態(tài)。踐意義、教學(xué)過程、實(shí)施策略等都處于未知狀態(tài)。經(jīng)過課題組的試驗(yàn)研究，這些問題得到了初步的經(jīng)過課題組的試驗(yàn)研究，這些問題得到了初步的解決，正在演變成一種符合教改要求，代表新課解決，正在演變成一種符合教改要求，代表新課程理念的教學(xué)方式，而且已經(jīng)顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。程理念的教學(xué)方式，而且已經(jīng)顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。 課題研究的實(shí)踐成果課題研究的實(shí)踐成果 提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng) 運(yùn)用運(yùn)用“模擬實(shí)驗(yàn)法模擬實(shí)驗(yàn)法”教

18、學(xué)，可以使學(xué)生了解和體驗(yàn)教學(xué)，可以使學(xué)生了解和體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的基本過程和方法，有利于培養(yǎng)學(xué)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的基本過程和方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有效地克服了教師生的科學(xué)素養(yǎng)，有效地克服了教師“滿堂灌滿堂灌”的現(xiàn)象，的現(xiàn)象，有利于學(xué)生主體的參與。通過問卷調(diào)查和座談等形式了有利于學(xué)生主體的參與。通過問卷調(diào)查和座談等形式了解到，解到，90%90%以上的學(xué)生歡迎老師使用這種教學(xué)方式；大以上的學(xué)生歡迎老師使用這種教學(xué)方式；大多數(shù)學(xué)生基本掌握了多數(shù)學(xué)生基本掌握了“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”的思路，他們不但能夠的思路，他們不但能夠在課堂上模擬科研中的在課堂上模擬科研中的“實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法”去探究科學(xué)知識(shí)，還去探究科學(xué)知識(shí)，還能夠把這種研究方法運(yùn)用到課外實(shí)踐活動(dòng)中去。能夠把這種研究方法運(yùn)用到課外實(shí)踐活動(dòng)中去。 課題研究的實(shí)踐成