高中生物研究性学*与学生实验设计能力培养的关系研究

发布时间:2021-12-03 18:01:07

高中生物研究性学*与学生实验设计能力培养的关系研究 [摘要]以渭南高级中学高二两个理科班的学生为研究对象,对 “高中生物研究性学*”和“学生实验设计能力培养”的关系问题 进行了实验研究,初步探讨了“研究性学*”在培养高中学生实验 设计能力方面的一般规律。研究表明,在生物学科实验教学中,通 过开展研究性学*是培养学生创新意识和创新能力的有效途径。 [关键词]高中生物 研究性学* 实验设计能力 在素质教育的全面*谋尘跋拢罅Τ贾醒葱戮 神与实践能力培养的“研究性学*”正日益受到人们的关注,成为 当今教育理论研究和教育改革的一大亮点[1]。“研究性学*”课程 首次成为我国基础教育课程体系的有机构成,作为新生事物,其理 论研究与实践还远远不够[2]。通过查阅大量的相关文献资料发现, 对于“研究性学*”的研究,宏观理论阐述较多,而涉及某一具体 内容的实验研究相对较少,致使在“研究性学*”的具体操作中还 存在着许多困惑。 本文在查阅相关文献资料的基础上,结合校本研究性学*课程 实践活动,对“高中生物研究性学*”和“学生实验设计能力培养” 的关系进行实验研究,初步探讨“研究性学*”和生物学科整合培 养高中学生创新能力方面的一般规律,为广大普通高中实施新课 程,*源葱戮窈褪导芰ξ氐愕乃刂式逃峁┛蒲У睦砺 指导。 一、研究对象 陕西渭南高级中学是陕西省示范标准化重点高中,生源主要是 全市各县区的初中毕业生,在校学生的整体基本素质水*为优良。 研究以渭南高级中学 2011 级 (18)、(20)二个*行理科班共 120 名学生作为本课题的研究对象。由于学生入学是随机分班,各教学 班没有学生学*基础的差异,因此,以教学班为单位,基本上能保 证研究对象的起点在总体上的一致性。 二、研究方法 通过借鉴国内外已有的关于“研究性学*”课程的研究成果, 采用实验研究的方法。在所选定的二个理科班中,确定(20)班为 控制班,在常规教学模式下进行生物学科的学*;(18)班为实验 班,在联系教材内容知识体系的基础上,一学期安排学生选择一个 课题进行自主探究式学*。教学实验中,控制班和实验班的生物学 由同一名生物教师任教。 三、教学实验实施过程及结果 (一)实施过程 1.实验前测试学生实验能力 本实验研究之初,对所选定的两个教学班的学生进行了高一阶 段生物实验设计能力的测试,测试以书面*题的形式进行,满分 50 分,时间 30 分钟,测题如下: 已知 2h2o2=2h2o+o2↑,可以通过观察反应过程中 o2 的生成速 度(即气泡从溶液中释放的速度)来判断 h2o2 分解反应的速度。 请用所给的实验材料和用具设计实验,使其能同时验证过氧化氢酶 具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤,预测实验结果,得出 结论,并回答问题。 实验材料与用具:适宜浓度的 h2o2 溶液,蒸馏水,3.5%fecl3 溶液,0.01%过氧化氢酶溶液,37℃恒温水浴锅,试管。 (1)实验步骤:① ;② ;③ 。 (2)实验结果预测及结论: 整个实验中,不同处理的试管中 o2 的释放速度从快到慢依次 是 。由此得出的结论是 。 (3)如果仅将实验中的恒温水浴改为 80℃,重做上述实验,o2 释放的速度最快的是 ,原因是 。 测试成绩一方面用于实验结果的分析,另一方面也证实了二个 待研究班学生的生物实验水*基本相同。 (二)两种模式下的教学过程 控制班在常规教学模式下进行生物实验理论知识的学*,包括 实验的基本原理、实验设计的基本原则,实验数据的处理等;实验 班在研究性学*融入学科课程的教学模式下进行生物研究性学*, 学生每六人组成一个合作学*小组,从老师提供的备选课题中选择 其中的一个课题进行自主探究学*,也可选择自己感兴趣的课题进 行探究。 实验班开展生物研究性学*,遵循研究性学*课题研究的一般 程序[3]: (1)确定研究课题 遵循以下几条原则:创新性原则,开放性原则,可行性原则, 实践性原则等。选题时,不仅要考虑学生的认知水*、已掌握的知 识基础、实验条件等,而且还要考虑课题的现实价值和理论意义。 教师推荐和设计的课题要有利于学生对所学知识的意义建构,有利 于培养学生的创新精神与实践能力,也可以广泛从学生中征集课 题,并保证学生自主选择,教师不干涉学生选择课题。 遵循高中生物研究性学*课题的选题原则,推荐的备选课题如 下: 探究植物组织细胞液的浓度;设计实验,观察生长素或生长素 类似物对植物生长发育的影响;验证细胞膜的选择透过性功能;水 体富营养化对藻类数量的影响。 (2)搜集资料并制定研究计划 根据研究课题的要求,老师可以对学生进行课题研究计划制定 的指导,内容包括:用什么方式、途径搜集哪些方面的资料,掌握 哪些相关的知识等。教师旨在帮助学生学会查阅书籍、学会使用搜 索引擎和数据库,学会小组内分工协作,掌握与他人交流的技能, 能进行实验设计,能客观记录实验现象和结果,能对数据进行简单 分析等。 (3)分析资料并实施研究计划 本阶段是资料的理论化和整合化过程。学生对所搜集的资料、 信息和数据等进行处理,提取有用的信息,开展小组内分工协作, 集中力量学*、理解,并通过分析、综合、演绎、归纳、抽象、概 括等逻辑思维过程,获得规律性认识。 (4)撰写研究报告和交流 在课题研究的总结阶段,学生将研究结果以报告的形式展示出 来。研究报告的内容包括:问题的提出、研究过程、研究结论、参 考资料等几部分。研究报告的基本要求是:思路清晰、语言精练、 论据充分,结论鲜明、富有创意,格式规范。最后,研究报告在一 定范围内交流。 (三)教学测验及结果的数据统计分析 (1) 教学测验 测试以书面*题的形式进行,满分 50 分,时间 30 分钟,教学 测验内容如下: 请根据实验原理和提供的材料、用具,设计实验探究“naa 促进 不同植物扦插枝条生根的最佳浓度”。 实验原理:naa 能促进植物扦插枝条生根,有利于插条的存活。 在最适浓度下,插条容易生根,存活

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