高中生物教学中以生物学史促进科学方法理解的研究与实践

摘要

高中生物课程将在义务教育基础上，进一步提高学生的生物科学素养，对科学方法的理解是科学素养的一个重要方面。生物学史的演进离不开严谨的科学方法，生物学史在生物学教学中的融入为学生理解科学方法提供了一个平台。基于此，本研究将“融入生物学史对学生科学方法理解的影响”作为核心问题，梳理高中生物学科学方法的内容，选择体现科学方法的生物学史内容，探寻融入生物学史的教学途径，并开展教学实践研究。
　　首先，通过文献研究法，确定科学方法的教育目标层次，梳理高中生物学中具体的科学方法及蕴含的科学方法本质;其次，通过文献研究法，挖掘体现科学方法的生物学史内容;再次，通过文献研究法和访谈法，探寻融入生物学史促进科学方法理解的教学原则及教学实施程序，围绕生物学重要知识，结合探究性学习的一般步骤，帮助学生理解科学方法及其本质，形成方法意识，并逐步掌握和运用最基本、最主要的科学方法;最后，以高二年级学生为研究对象，通过与高中一线生物教师合作，进行生物学史融入教学的实证研究，了解生物学史融入对学生科学方法理解的影响。
　　通过对数据的收集统计分析，得出了如下结论:
　　（一）生物学史的融入对学生科学方法的理解与运用能力无显著影响，但在一定程度上能缩小学生之间在这方面的差距。总体来看学生对科学方法的理解与运用能力还不高。
　　（二）融入生物学史能明显提升学生对科学方法本质的理解，体现了生物学史对帮助理解科学方法本质的价值。
　　研究者结合自己的研究结果和亲身的研究心得，反思总结了融入生物学史教学中存在的问题或困难:处理生物学史材料存在困难;生物学史融入课堂教学的有效性问题;受高中生物教学评价方式的制约;教学实验时间不够长。根据实践心得，提出相关教学建议:生物学史资料的整合优化;注重学情的深入分析;转变教学观，完善知识结构;转变考试作业评价导向。
　　科学方法的学习是一个长期而又循序渐进的过程，本研究中生物学史的融入对学生科学方法的理解和运用能力的影响并不明显，但对科学方法本质的理解有较大提升，而对科学方法本质的理解是否能促进科学方法的理解呢，有待继续研究实践。

目录

摘要

一、前言

(一)研究背景

1．时代背景

2．新课程改革背景及现状

(二)国内外科学方法教育的研究综述

1．科学方法教育的教学策略之研究

2．以科学史促进科学方法理解之研究

3．科学方法教育之评价研究

4．启示与借鉴

(三)相关概念界定

1．科学方法

2．科学方法教育

3．科学方法理解

4．生物学史

二、研究的相关理论基础

(一)皮亚杰的认知理论

(二)建构主义理论

(三)库恩的科学革命论

三、研究的目的和意义

(一)研究目的

(二)研究意义

四、研究内容和方法

(一)科学方法的教育目标及内容研究——文献研究法

(二)选择体现科学方法的生物学史内容——文献研究法

(三)融入生物学史的课堂教学过程研究——文献研究及访谈法

(四)以生物学史促进科学方法理解的实践研究——实验研究法

五、高中生物学科学方法的教育目标及内容研究

(一)科学方法的具体内容

1．获取经验材料的方法

2．理性思维的方法

(二)科学方法的教育目标层次

六、体现科学方法的生物学史内容选择

(一)生物学史促进科学方法理解的价值

(二)寻找促进科学方法理解的生物学史内容

1．判定教学内容中的科学方法因素

2．促进科学方法理解的生物学史内容

七、以生物学史促进科学方法理解的教学过程及实践研究

(一)融入生物学史促进科学方法理解的教学原则

1．整体性原则

2．选取典型原则

3．随机契入原则

(二)教学过程实施程序

(三)以生物学史促进科学方法理解的实践研究

1．研究思路

2．实验的研究对象

3．研究工具

4．研究过程

5．数据的收集与分析

八、研究结果及分析

(一)科学方法理解及运用能力测试结果及分析

(二)对科学方法本质理解问卷得分结果及分析

1．前测中两班学生的科学方法本质理解问卷得分之比较分析

2．后测中两班学生的科学方法本质理解问卷得分之比较分析

3．前后测中实验组学生科学方法本质理解问卷得分之比较分析

4．前后中对照组学生的科学方法本质理解问卷得分之比较分析

九、结论与展望

(一)研究结论

1．生物学史融入对学生科学方法的理解与运用能力无显著影响

2．生物学史融入教学促进学生对科学方法本质的理解

3．存在的问题

4．教学建议

(二)研究展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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