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《高中生物实验与探究教学有效性研究》结题报告

作者：未知来源：网络发布时间：2023年07月07日点击数：

一、研究背景

新课程标准着重于培养学生“自主学习”、“探究学习”和“合作学习”，培养分析和解决问题以及交流与合作等能力。对教师的实验与探究教学能力和学生实验与探究能力的要求显著提高。而现实的高中生物实验教学存在着时间紧、设施差、意识不到位等诸多薄弱环节，表现出严重的低效益甚至无效益现象，有些教师对实验与探究教学不够重视，“背实验”胜过“做实验”，导致实验与探究教学失去了其应有的价值。

高中进行新课改以来，有关实验与探究的高考命题也在发生着微妙的变化：有的直接考查实验题，有的以实验题为背景来考查，总之，考查实验的比例逐年增加。考查方式也在变化，由“知识立意”向“能力立意”转变、“遵循大纲但不拘泥于教材”、“注重考查学生的实验过程体验”。

教学观念对个人的教学行为起导向作用，实验与探究教学观念主要指教师对实验教学意义、目标的认识，教师对自己在实验与探究教学中地位的理解，因此教学观念对实验与探究教学的重要意义是不言而喻的。

教师方面：

（1）实验教学评价方式单一；

（2）缺乏因材施教，兴趣小组的划分，不注重分层次教学和探究式教学。

（3）实验要求没有区分度，不注重学生的个性发展，实验教学中学生主体地位得不到体现；

（4）实验过程中学生合作缺乏教师引导；

（5）实验教学秩序混乱，教学管理缺乏有效性。

学生方面：

（1）没有预习实验便进入实验室；

（2）没有弄懂原理便开始实验；

（3）不注意观察和记录实验现象，对课本上的结论深信不疑，缺乏起码的实事求是态度和质疑精神；

（4）实验兴趣不高，实验过程中缺乏动手过程，缺乏必要的约束与有效的检验；

（5）未能养成用实验来解决现实问题的习惯，只是盲信课本上的知识，缺乏创新精神。

教学模式：

（1）实验教学程序的僵化和低效——教师讲解、学生模仿、抄写报告；

（2）实验内容的陈旧——教材中验证性实验的模仿，学生处于手脑脱离的状态；

二、研究目的和意义

（一）目的

1、调查目前我校高中生物学实验与探究教学的实施现状；

2、在了解我校高中生物学实验与探究教学现状的基础上，分析存在的具体问题；

3、结合国内外有关生物学实验与探究教学的经验得失，针对调查分析中存在的主要问题，通过理论分析提出提高生物学实验与探究教学有效性的合理化对策与建议。

（二）意义

1、通过本研究，提高学校及生物教师对生物学实验教学的整体认识，为我校高中生物教师有效开展生物学实验与探究教学提供一定的理论支撑和实践参考，以便更好地推进新课改的实施；

2、帮助教师更新思想观念，转变教学方法、教学策略，探索提高生物学实验与探究教学有效性的策略与方法，提高学生探究能力、操作能力等综合素质，使学生得到全面发展；

3、为提高我校高中生物学实验与探究教学水平提供可借鉴的依据，为今后我校进行生物学实验与探究教学的顺利实施提供一定的参考。。

三、理论依据

传统的实验教学的界定：传统的学生分组实验课，是指学生按照课时表的时间到实验室做实验，是在相对封闭的条件下进行的，他们在有限的实验课时内（45分钟），先是教师讲述完实验原理、实验目的、实验材料、用具、药品、实验过程及注意事项等，然后再让学生按要求去操作，当出现所要求的或书中所给出的实验结果就算完成实验，再进行简单的分析总结。

存在以下问题：1、学生兴致很高的全身心动手操作、教师辛苦的维持纪律。2、“照葫芦画瓢”的操作模仿。3、每次实验学生人数太多，教师辅导不到位，效果太差。4、时间严重不够。

什么是“有效教学”。有效教学（effectiveteaching）一词源于20世纪上半叶西方的教学科学化运动，在美国实用主义哲学和行为主义心理学影响的教学效能运动后，引起了世界各国教育学者的关注。20世纪以前在西方教育理论中占主导地位的教学观是“教学即艺术”。但随着20世纪以来科学思潮的影响，以及心理学特别是行为科学的发展，人们意识到，教学也是科学。即教学不仅有科学的基础，而且还可以用科学的方法来研究。于是，人们开始关注教学的哲学、心理学、社会学的理论基础，以及如何用观察、实验等科学的方法来研究教学问题。有效教学就是在这一背景下提出来的。有效教学的核心就是教学的效益，即什么样的教学是有效的？是高效、低效还是无效？所谓“有效”，主要是指通过教师在一段时间的教学后，学生所获得的具体进步或发展。教学有没有效益，并不是指教师有没有教完内容或教得认不认真，而是指学生有没有学到什么或学生学得好不好。如果学生不想学或者学了没有收获，即使教师教得再辛苦也是无效教学。同样如果学生学得很辛苦，但没有得到应有的发展，也是无效或低效教学。

什么是“课堂教学有效性”。姚利民教授认为课堂教学有效性最基本、最主要的特征是:正确的目标、充分的准备、科学的组织、清楚明了、充满热情、促进学生学习、融洽的师生关系、高效利用时间和激励学生。教师迈向有效教学必须使自己的教学逐步具备或表现这些特征，但也不必寻求一致的模式，可以表现出具有个人风格的有效教学，即教学展现出多样性。

余文森教授认为:课堂教学有效性是指通过课堂教学活动，学生在学业上有收获、有提高、有进步。具体表现在:学生在认知上，从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会；在情感上，从不喜欢到喜欢，从不热爱到热爱，从不感兴趣到感兴趣。课堂教学的有效性特征(或表现)可以列举很多，但最核心的一点是看学生是否愿意学、主动学以及怎么学、会不会学。

四、国内外研究现状分析

（一）国外研究现状

西方学者对有效教学的解释可归纳为三种取向：①从目标取向来定义：有效的教学指教师通过一系列的变量促进学生取得高水平成就的教学；②从技能取向来定义：有效教学是复杂的智力要求和社会性挑战的工作，是由一系列可获得的、可改进的和可发展的教学技能来完成的；③从成就取向来定义：有效教学就是促进学生发展的教学。自“有效教学”提出以来，国外许多学者以哲学、心理学、社会学为理论基础，对有效教学的理论与实践进行了广泛的研究。

（二）国内研究进展

对有效教学的研究，由于我国起步较晚，主要还是以继承和吸收西方的研究成果为主。尽管如此，我国学术界对有效教学的研究也有所发展，并取得了一些成效。

1997年，陈琦、刘儒德教授在《当代教育心理学》一书中提出了针对有效教学的论述。书中提到有效教师应具备知识丰富、条理清晰、热情和热心三个特征，并论述了不同课题下的有效教学，其中有对掌握知识技能且课题结构良好的指导教学；注重培养学员思维能力、创造性、解决问题能力的发现教学；讨论；增进学员间合作的合作学习；注重情感教育的人本主义教育方法。他们的论述拉开了国内研究有效教学的序幕。

国内**本关于研究有效教学的专著是陈厚德编著的《有效教学》（2000年），书中提到了有效教学的基本观念。认为有效教学的实质是促进学生形成的有效学习即“有意义学习”的过程。论述了有效教学的基本要素是与有效学习的要素保持一致的起促进作用的八大“外部事件”，分别是：“创设客观情境，为学生提供宜于学习的良好氛围；掌握学生的个性特征，使学生保持良好的学习心态；激发学习动机，使学生产生并保持积极的学习意愿；引导学习的选择性注意，使学生明确学习指向；促进新旧知识相联系，使学生建构新知识意义；引发和指导应用练习，促进学生对新知识的理解、巩固和迁移；指导学习计划，提高学生的“元认知”水平和能力；指导评价反馈，提高学生自控学习的意识和能力。

国内许多学者还从教学有效性的影响因素、有效教学的实践、有效教学的评价标准、有效教学的目标等多个维度开展了对有效教学理论和实践的探索。如：《有效教学：理念与策略》一文的作者崔允都阐述了有效教学的理念，崔教授对有效教学的内涵、核心思想作了清晰界定，提出有效教学的理念：一是“有效教学关注学生的进步或发展”，教师必须确立学生的主体地位，树立“一切为了学生的发展”的思想；二是“有效教学关注教学效益，要求教师有时间与效益的观念”；三是“有效教学更多地关注可测性或量化”；四是“有效教学需要教师具备一种反思的意识”，要求每一个教师不断地反思自己的日常教学行为；五是“有效教学也是一套策略”，他提出教学的准备、教学的实施与评价三个阶段的具体教学策略，还提出教师应该掌握有关的策略性的知识，以便于自己面对具体情景时能作出决策。华东师范大学的孔企平认为有效教学的目标应包含三点：**，有效地促进学生的全面发展，特别是学生情感态度和创新思维的发展；第二，有效地改善学生的学习方式，促进学生有效学习；第三，有效地发展教师的教学效能，促进教师的专业成长。

根据以上的描述，归纳出我国有效教学的研究和国外相比还存在着不足：

首先，国内对有效教学理论研究开展的时间较晚，研究还处于初步探索阶段；

其次，引用国外研究成果较多，自行开展课堂实验研究案例较少；

最后，国外已经开始研究数字化平台的有效教学的研究，国内的有效教学研究仍然停留在传统的面授教学中，没有紧跟信息化的步伐。

实验的界定：实验是指根据研究目的，运用一定的物质手段，通过干预和控制科研对象而观察和探索科研对象有关规律和机制的一种研究方法，也是观察的一种形式，也是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说，形成科学理论的实践基础。本课题的实验是特指教材中实验栏目的内容，通过教学，让学生能独立完成高中系列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

探究的界定：探究是学生认识生命世界，学习生物课程的有效方法之一。探究活动一般包括：问题的提出-作出假设和预期-设计实验-实施实验-结果分析，得出结论-表达交流等基本步骤。高中生物课程的探究活动安排，目的是使学生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法；能掌握一些简单的实验方案设计与评价。

五、研究方案设计与实施

（一）研究内容

1、实验室建设及仪器设备的配备能否满足新课程的需求。

2、学生能否自由使用实验室及实验器材。

3、实验与探究课的开出率情况。

4、生物学实验教学资源的利用程度。

5、教师对实验教学的评价方式。

6、探究性实验在课堂教学中是否得到应有的重视。

7、学生实验能力的基本情况。

（二）研究方法

1、文献法

通过书籍、文献、网络资源等搜集、查阅有关中学生物学实验与探究教学和生物实验与探究教学有效性以及有效教学的专著、文献等资料。从中找出有用的信息，对其进行进一步的整理、分析，理清线索，了解国内外这一领域的研究现状、他人的研究成果及不足之处，并作借鉴之用，为本研究提供充足的理论基础。

2、调查法

（1）问卷调查法

在参考相关论文以及已有问卷的基础上，编制《明德民族中学生物学实验与探究教学现状的调查问卷》，包括教师问卷和学生问卷。学生问卷选取我校2015届和2014届两个年级进行调查，教师问卷主要针对我校6名生物教师进行调查（如有可能，还可对已调离和已退休的生物教师进行调查）。通过问卷调查可以收集可靠的量化信息，从而对研究的各个维度进行全面的分析。

（2）访谈法

按照一定的访谈提纲，对我校6名生物教师进行访谈（如有可能，可对已调离和已退休的生物教师进行访谈），对问卷调查中不能深入了解的问题要进一步补充。

3、课堂观察法

课堂观察就是研究者或观察者带着明确的目的，凭借自身感官（如眼、耳等）及有关辅助工具（观察表、录音录像设备等），直接或间接从课堂情境中收集资料，并依据资料作相应研究的一种教育科学研究方法。本研究主要通过随堂听课的方式依据观察记录的方法利用观察量表观察记录课堂上的教学行为，通过课堂观察真实的了解生物实验课堂中教师的教学方法、教学过程、课堂组织模式、师生关系等。

（三）研究工具

1、问卷的编制

为了了解我校高中生物学实验教学实施的现状，本研究共编制了两份调查问卷，即《明德民族中学生物学实验与探究教学现状的调查问卷（教师卷）》和《明德民族中学生物学实验与探究教学现状的调查问卷（学生卷）》。调查问卷编制过程介绍如下：

（1）教师调查问卷

对国内外专家学者进行生物学实验与探究教学研究时使用的问卷以及有关论文中所使用的问卷进行筛选和借鉴，在生物组全体老师的共同努力下初步完成，教师问卷的设计主要依据四个维度进行，即教师对实验与探究教学的态度、实验室及实验课的基本情况、教师的实验与探究教学能力、教师对实验与探究教学的评价（见附录一）。

（2）学生调查问卷

学生调查问卷的编制主要参考有关论文中使用过的问卷，在确定要调查的维度后对问卷中的问题进行了筛选和修订，经过生物组全体老师的共同努力，初步编制了《明德民族中学生物学实验与探究教学现状的调查问卷（学生卷）》，学生问卷调查的四个维度

分别为：实验课的基本情况、实验态度、实验能力、实验评价。为了保证问卷的有效性，初步编制的问卷在我校2015届高一新生中进行了预测，就预测中发现的问题对问卷进行了及时修改和完善。（见附录二）。

2、访谈提纲

为了真实反映我校高中生物学实验与教学的实施现状，掌握教师对实验与探究教学的真实想法，了解实验与探究教学有效实施所面临的具体问题。本研究针对教师精心设计了一个半结构式的访谈，对教师进行深入细致的访谈，力求对问卷调查进行补充。（见附录三）。

3、课堂观察量表

本研究课堂观察主要观察学生的课堂参与及实验课的准备情况、实验进行过程中教师与学生的互动情况、学生小组间的合作以及教师探究实验的实施状况等，从这几个方面设计了简易的课堂观察量表（见附录四）。

4、数据处理分析工具

本研究主要选取EXCEL2007等软件来进行数据的处理和分析。

（四）研究实施

1、样本对象的选取

本研究所调查的样本对象主要为我校2015届和2016届两个年级的学生，人数近254人左右。由于我校生物教师较少，故教师问卷的调查结果不一定具有代表性，但可以说明一定的问题

2、调查实施过程

（1）问卷调查

共发放学生问卷254份，回收251份，回收率为98%，其中有效问卷243份，有效率为96.6%。；为了使调查更具准确性，教师调查问卷以纸质版和电子版同时发放，共发放教师调查问卷6份，回收6份，回收率为100%，全部为有效问卷，有效率100%（暂未对已调离和已退休生物教师进行调查）。

（2）访谈调查

根据编制的访谈提纲，对我校6名生物教师进行访谈（暂未对已调离和已退休生物教师进行访谈）。

（3）课堂观察的实施

本研究的课堂观察主要在我校2015届高一新生中进行，主要对高一（2）班的实验课堂进行深入观察和了解，依据课堂观察量表进行记录。

（4）数据分析

数据的分析通过采EXCEL等分析软件，对教师和学生的基本信息、教师和学生的实验能力、实验态度、实验评价、学校实验室及实验课的基本情况等进行总体分析统计，了解目前我校生物学实验与探究教学的实施现状；并在此基础上对教师的实验能力、实验态度、实验评价进行显著性分析，旨在找出影响生物学实验与探究教学有效性的主要因素，为后期问题和结果的讨论打下基础，对对策和建议的提出提供数据支撑。_

六、研究总体安排和进度

（一）准备阶段（2015年9月）

撰写课题申报准备报告和课题开题报告，落实分工。

（二）实施阶段（2015年9月——2016年1月）

1、2015年9月：

以我校2015届和2016届学生为研究对象进行问卷调查。

2、2015年9月——2016年1月：

（1）以2015届（2班）学生为实验对象进行课堂观察，并完成《课堂观察量表》。

（2）优化整合必修1、必修2、必修3教材中的实验与探究内容，撰写教学方案，教研组老师集体研讨，后进行教学实施。

（3）教研组教师观摩、交流、反思

（三）结题阶段（2016年3月）

（1）继续教学实践与交流。

（2）撰写教学案例、教学实录

（3）撰写论文、课题报告。

七、研究的预期目标

1.理论价值：通过对高中生物实验与探究进行行动研究，促进教师与学生的实践和反思，促进校内教师的引领交流作用，预期在促进教师适应新课程、转变教学观念、提高教学技能和理论水平等方面将有所提高。

2.应用价值：通过研究，促进学生学习方式的变革，促进学生的分析与解决问题的能力以及交流与合作的能力的提高，有效促进学生提高实践能力和创新精神，以期真正地有效提高高中学生的生物科学素养。通过研究，形成多种可借鉴的成功实验与探究的教学模式、小组合作模式、校际合作交流的模式。

八、研究特色

1.能对新课程实施以来我校高中生物学实验与探究教学的实施现状有初步了解，能收集一定量的数据并能获得详细的**手资料；

2.针对我校高中生物实验与探究教学中存在的问题，可以提出提高高中生物学实验与探究教学有效性的对策和建议，以期为高中生物学实验教学的顺利实施提供借鉴和参考。

九、研究的不足

由于本人研究水平有限，研究中难免存在一定的问题。经过反思，本研究存在的不足之处主要有以下两点：

1.由于时间原因和其他因素，本研究只在本校进行了相关调

查，调查的样本量较小，并没有在更多的中学中进行调查，因此就

导致研究可能具有片面性；

2.研究所提出的对策和建议只是针对数据分析和调查中发现的问题提出的，并没有机会在实际的教学实践中得到检验。

3.数据的分析有教师和学生两方面，但是最终并没能从学生的角度提出可以提高实验教学有效性的建议。

十、研究基础

自2009年高中新课程实施以来，教学一线的生物教师经过六年的教学实践，在实验与探究的教学方面积累了一些经验，也发现了一些问题，例如实验与探究开出率不高，很难达到相关能力培养的目标，实验与探究能力如何评价等。在实践的基础上带着问题和一线的教师就这些问题进行研究和反思，希望通过教学实践、研究反思、再实践，不断地提高教学的质量。通过课题开展，研究现实教学中出现的突出的问题，并以研究来促进教学和区域合作与交流，以达到优质资源共享的目的，最终以提高教学的有效性为目标。

十一、研究成果的形式

研究报告、论文、问卷调查、幻灯片等。

十二、研究的组织形式

课题组总负责人：马媛

课题组主要成员：朱晓洁、晏文红、张宇昕、纳周华、寸艳萍。

课题组成员职责：

马媛：负责确定实验与探究的实施方案，组织实施，把握课题研究方向，协调教研组各成员之间的工作，为课题研究提供必要性服务保障。

朱晓洁：课堂观察量表的编制与整理。

张宇昕：教师及学生问卷调查表、教师访谈提纲的编制与整理。

晏文红：查阅整理相关资料。

寸艳萍：实施调查结果统计处理，资料制作，编辑等。

纳周华：指导完成实施阶段报告，课题研究总结等。