基于提升科学探究能力的高中生物学实验报告设计与应用研究

摘要

生物实验教学使学生观察生命现象和进行逻辑推理，掌握生命规律进而形成生命观念，是生物学科教学中不可或缺的一部分，中国课程改革中生物学科注重学生进行探究性学习，学生的科学探究能力可以在实验学习中得到发展。高中生物学实验报告是辅助生物实验教学的工具，可用于学生记录实验内容和过程，起到提高学生实验学习效率、增强教师对学生实验情况的了解的作用。为解决生物实验教学效率较低和效果不理想的问题，许多专家教授和一线教师开展了利用实验报告提高实验教学效率的研究，研究证明实验报告能够有效改善此类问题，但大部分研究仅以某一实验为范例进行实践而不具有普适性，本课题期望通过实践探索得到适用于不同教学情境且能够提高实验教学效率和锻炼学生科学探究能力的高中生物学实验报告。
　　本文通过研读大量与实验报告相关的文献资料，以帮助学生提高实验学习效率和有效发展科学探究能力为目的设计了实验报告模板，模板将实验报告划分为三个栏目:课前预习栏目包括实验标题、目的、原理、试剂及仪器、操作过程和预期结果，此部分可供教师二次设计以贴合自身教学设计，同时可以作为书面作业提升学生预习效果;当堂反馈栏目要求学生通过实验结果当堂思考实验操作中遇到的问题以及分析猜想问题原因;课后探究栏目要求学生在实验课后提出一个实验中遇到的值得探究的问题并阐述探究方案。结合设计性实验、验证性实验和探究性实验等不同类型的实验将实验报告模板进行二次设计后形成实验报告并应用于实验教学中进行应用研究，行动研究的对象为扬州市新华中学高一年级两个平行班的学生，将其按班级分为实验组和对照组后在高一上学期实验组利用实验报告进行教学，而对照组按正常方式进行实验教学，行动研究证明超过60％的学生愿意填写本课题的实验报告且实验报告更适合对本学科有兴趣且学有余力的学生。学生认为实验报告能够帮助其实验学习和思维锻炼，通过使用新型实验报告学生实验课预习和听讲都更认真，在实验中更加乐于思考和探索问题的答案且学生实验相关习题正确率更高，另外观察、访谈、问卷和测试的结果显示使用实验报告进行一阶段学习后学生科学探究能力得到了更好的发展，其中学生提出问题和分析问题的能力变化非常显著。
　　本文通过实践发现生物实验教学中需要实验报告辅助教学活动，教师结合实际教学环境对本课题实验报告模板进行二次设计后合理使用，能够有效提升实验教学效果和培养学生科学探究能力，学生在实验报告中提出的有价值问题可作为教师钻研和探究的课题，促进教师专业发展。本次研究样本和案例有限，仅能为广大教师提供参考，本课题实验报告的进一步开发和使用还需要在更多的样本和案例中吸取经验教训。

目录

摘要

第一章 引言

1 选题背景

1．1 课程改革背景

1．2 学科背景

1．3 现实问题

2 国内外研究现状

2．1 通过生物课堂教学培养学生的科学探究能力

2．2 通过课外探究活动培养学生的科学探究能力

2．3 通过实验教学培养学生的科学探究能力

3 研究目的和意义

3．1 研究目的

3．2 研究的实际意义

第二章 基于提升科学探究能力的实验报告框架的构建

1．1 科学探究能力

1．2 基于提升科学探究能力的高中生物学实验报告

2 相关理论基础

2．1 卢梭“行以求知”理论

2．2 杜威“做中学”理论

2．3 皮亚杰教学目的论

2．4 发现学习和探究学习理论

2．5 人本主义学习理论

3 基于提升科学探究能力的生物实验报告构建

3．1 基于提升科学探究能力的实验报告模板研制

3．2 基于提升科学探究能力的实验报告内容选择

3．3 基于提升科学探究能力的实验报告范例形成

第三章 基于提升科学探究能力的实验报告在教学中的应用

1 实验报告应用研究思路

2 行动研究内容

2．1 行动研究假设

2．2 行动研究对象

2．3 自变量控制

2．4 因变量测量

3 研究方法

3．1 文献研究法

3．2 问卷调查法

3．3 行动研究法

3．4 观察法

3．5 访谈法

4 教学实践过程

4．1 通过课外实验指导学生填写基于提升科学探究能力的实验报告

4．2 实验报告结合设计性实验在教学中的应用

4．3 实验报告结合探究性实验在教学中的应用

4．4 实验报告结合验证性实验在教学中的应用

5 行动研究结果

5．1 师生对基于提升科学探究能力的实验报告的态度

5．2 学生学习习惯及学习成果的变化

5．3 学生科学探究能力的发展变化

第四章 研究结论及建议

1．1 提升科学探究能力的实验报告框架构建的必要性

1．2 提升科学探究能力的实验报告模板在教学中的作用

1．3 利用实验报告培养学生科学探究能力的可行性

2 基于提升科学探究能力的实验报告模板应用研究范围

3 提升科学探究能力的实验报告设计与应用研究的创新点和不足之处

3．1 研究的创新点

3．2 研究的不足之处

4 使用基于提升科学探究能力的实验报告模板的教学建议

参考文献

附录

致谢

声明