结题报告

“开放式教学在生物实验课中的应用研究”课题结题报告 1 课题名称 开放式教学在生物实验课中的应用研究 2 课题的提出 长期以来，在“应试教育”的思想指导下，出现了重智轻德、重主导轻主体、重考试分数轻创造“火花”、重整体统一轻个性特长的封闭教学思想。传统生物实验教学是生物学原理的简单重复与验证，缺乏本质的进一步探讨和多元化开放与创新，不利于培养学生综合素质和创新能力。造成人才培养和社会需求脱节。为解决这一问题，生物实验教学中必须进行多元化开放，使学生学习的知识内容更加具体化、系统化、实质化；使学生思维能力、实验能力、创新能力进一步全面提高，从而激发学生的认知兴趣与情感，促进生物实验教学效果和新型人才的培养。 开放式课堂教学是针对封闭、僵化、缺乏活力的教学模式提出来的，具有开放性、整体性、全员性、过程性、民主性、时代性等特征。它指的是在教学过程中始终把学生看作处于不断发展过程的学习主体，看作是一个身心不断构建、升华过程的人，始终把教学过程当作一个动态的、变化的、不断生成的过程。扬弃封闭式教学，采用开放式教学，具有十分重要的意义。同时《课程》要求实验的主要价值应体现培养学生科学探究和创新思维,发展学生的能力，养成尊重事实，探索真理的科学态度。在教学中实施开放性实验有利于达到以上目标。靖宇县地处长白山腹地，经济落后，师资力量薄弱，没有更多的先进设施，这严重地影响了我们的教学工作，但县域内野生生物资源丰富，生态系统多样，是进行考查实践实验等活动的难得的资源宝库，另外，山里学生从小亲近自然，有更多的生产生活经历，对大自然有更深厚的感情，这些都是我们的优势，因地因时开放性展开实验教学。让原本就以实践为主的实验课，变得更丰富、更生动，将有力地推动学科建设，促进学生能力的发展。 3．内容界定 开放式教学，渊源于科恩（R .C .Cohn）1969年创建的以题目为中心的"课堂讨论模型"和"开放课堂模型"--人本主义的教学理论模型；同时，还渊源于斯皮罗（Spiro）1992年创建的"随机通达教学"和"情景性教学"--建构主义的教学模式。这些教学理论模型强调：学习是学习者主动建构的内部心理表征过程，教师的角色是思想的"催化剂"与"助产士"。 教师不应把主要精力局限于所教的内容上，而应注意学习者的心态（即情感与动机）变化。教育的目标是教师与学生共享生命历程，共创人生体验；养育积极愉快，适应时代变化，心理健康的人。把开放式教学延伸到生物实验教学中来是我们结合本地师资落后但自然资源丰富、学生热爱生活和自然的情况，根据新一轮课程改革的指导思想做出的一种尝试。 4 研究内容 4．1 思想开放 开放性教学的前提是教师的思想要开放，要敢于冲破传统观念的束缚，重新认识实验教学，树立新的教育观、质量观、人才观、教师观、学生观，要以人为本，以人的发展为目标，遵循教育、教学规律，一切从学校、教师、学生的实际出发，立足于培养面向21世纪的人才。 尤其重要的是，“促进学生有意义的学习主要依赖于理想的师生关系，学生只有在这种关系中才能够意识到自己的力量和存在，才能够自由表达、自由参与”。教师与学生之间要建立一种平等的、合作型的师生关系。“我们提倡学生尊重师长，同时也要提倡师长爱护学生，尊师爱生，教学相长，这是师生之间革命的同志式”的关系。教师要以对党对国家对学生负责的高度责任心，以自己的爱心，面向全体学生，把学生当成自己的同志、朋友，尊重他们的人格，使之获得生动活泼、主动的发展；要“树立为学生服务的思想”、要有“学生是上帝”的博大情怀，一切从学生实际出发，一切为学生可持续发展服务。 4．2 时空开放 传统实验授课制，将学生关闭实验室内，使用统一教材，学生重复教材上的实验操作。这种封闭式的教学，在“应试教育”的思潮下，禁锢了学生的时空，束缚了学生学习的内容，严重扼杀了学生的自由和个性发展，压抑着学生的创造潜能。 反对封闭式教学，并不是取消课堂教学，而是要拓展实验课堂教学的时空格局，使之“出现弹性化、多样化的趋势”。一是“刻板化的时间模式将被打破”，实验活动一旦展开，便不多加限制，而是根据实验情况设置长课、短课，甚至把实验延伸到课堂外。二是教学空间构成多样化，不是课桌凳和讲台的简单组合，可以把周围的生物体、生命现象、生活经验等纳入到实验课堂中来，也可以集图室、实验室、微机室等为一体综合应用进行综合探究；学生的座位可以由“行列式”变成“自组型”进行合作学习。学生除了拥有以班级为单位的固定实验课程，还可以根据个人需要自主选择符合课表要求实验，走进“开放式实验室”。 反对封闭式教学，也不一定要拆掉教室，而是要树立“社会即是学校”“生活即是教育”“自然即是课本”的思想，给学生更多的自由活动时间，及时打开实验课程，大胆地让学生走向社会，走向大自然，去参观观察，去操作实践，将课内与课外相结合、理论与实践相结合，在自由的时空中发展特长。 4．3 教学目标和实验内容的开放 将课标和教材中规定的整体教学目标结合学生实际情况，设立整体与个人相结合的目标。该目标具有一定弹性，基础条件好的可以略高，基础差的略低，目标要多维度设立发展趋向。知识、能力、情感、创新意识、思维的灵活性与严密性，都是设置目标的出发点和落脚点，实验课的目标不再仅仅锁定为简单重复地依样画葫芦。 实验课的内容也是依教材设置情况适当增加、替换、修改实验，将本地的野生资源有机地融进课堂，改善僵化的实验设置内容。国家课程是面对全体的，不能照顾到各地实际情况，我们利用本土资源激活课程因地制宜地展开实验教学工作。 教学开放就要充分发挥现有资源的应有价值。要适当安排时间，开放实验室，让学生独立设问、查阅、、操作、评价、总结，探求知识的奥秘；要开放微机房，让学生学会操作，并在网上从校内走向校外；要让学生热爱自然、接触自然，把整个大自然引到课堂中来。   学校内的每一位教师向全校学生开放，学生有不懂的问题可随时问任何一个教师，而不受年级、班级和学科限制。采用“走出去，请进来”的方式，请社会上的能人对学生进行生产实践教育教学。在学习过程中，对某方面知识已会的学生也可以临时成为学习有困难的学生的“小先生”，以兵教兵，这种近距离、平等的交往学习，效果将更明显。 4．4 课堂开放 “未来学校中的教学组织形式将更为丰富多彩”，课堂教学模式要大胆改革。一是形式要以“合作自主探究化”模式为主，可以走出教室，可以接近自然，走进社会，可以打破学科、年级界限要充分让所有学生参与体验知识生成的全过程，让学生动眼、动耳、动手、动口、动脑，以达到动智、动情的最高学习境界。 教学内容上不但要教考试内容，而且要教有利于激发学生兴趣、有利于发展学生智力的非考试内容；不但要做课本实验，而且要体验涉及到本学科内容的其他学科知识，加强学科间的渗透。“要克服封闭性的、陈旧学科观念，以课标中涉及的问题为中心组织综合性的自主探究学习、体验探索学习，让学生运用多学科知识，设计实验体验论、证延伸。参与处理现实生活中的实际问题，从而促进教学真正向学生开放、向生活开放、向未来开放”。 4．5 评价开放 开放式生物实验教学必须建立一套开放的、多元化的评价体系，充分发挥“学业考评所具有的反馈、引导功能和评价、激励、发展功能”，特别是要注意评价的层次性和发展性，“在合格的基础上设立多种指标，在要求所有的学生都达到标准的前提下，允许部分学生异步发展，实行异步考试”，要允许一部分学生先“富”(指冒尖)起来，要多激励性评价，“让学生从评价中体验成功，增强自尊心、自信心、自豪感” 开放式课程结构，将教材只作为一种课程资源，学生可以根据各种资源在教师的引导下自主建构知识体系，在此弱化了教材的权威性，教师也由原来的高高在上变成了引路人和学习伙伴，我们的研究将沿着这条路前行，让学生在亲近自然体验生命脉的同时也尊重并和谐地处理好包括师生关系在内的各种人际关系，建设和谐的课堂。 另外，评价的意义在于了解过去，借鉴未来，绝对的正误、对错只体现了它的臻别功能，我们试图在开放各实验要素的前提下开放地进行课程评价，将评语、自评、量化、考试几种方法统一起来，不再一考定成败，而是将知识、能力、情感价值观等都纳入考核评价范畴，并就评价结果生成帮扶计划，对每个个体在统一管理和辅导下，再强化以个别辅导，不使学生掉队。 综上所述，我们的方案是从教学理念到教学内容、目标手段、评价考核各角度全程开放，丢掉条条框框，本着“走出去，引进来”的思想建构高效开放的课堂模式。 5 研究方法与过程 5．1研究目标的设置 A 通过实验的开放式教学研究，建立一种适合于贫困山区的实际情况的实验教学模式，扬长避短地发展教学。 B 通过实验开放式教学研究，培养学生获取知识，解决问题的能力，提高学习兴趣，在高考束后达到自主学习、自主研究，并能解决常规总是的程度，并使高考成绩有了较大的提高。 C 通过对开放式教学在生物实验课上的应用，这课题的研究，锻炼教师深入学习教育理论和国家政策方针，力争在研究结束后，全组教师在业务水平、科研能力上有一个较大提高。 以行动研究法和个案实施法为主要办法，辅之以调查问卷等方法，灵活机动地进行研究。 5．2课题实施步骤 本课题实验周期为两年（2006年5月到2008年8月），以靖宇一中2005年届新生（现高二年级 ）为实验对象展开研究。研究中时间分为四个阶段，即每一学期为一阶段，寒暑假为阶段总结整理时间。 准备阶段：（2006年5月至同年9月）利用各种传媒广泛学习相关理论和国内外相关研究的成果，如：马克思的“全面发展”理论，维果茨基“最近发展区”理论，普利高津“热力学二定律”和日本、德国等开放式教学的研究现状，并认真领会形成自己的看法。另外，对本县县域内自然、人文情况进行摸底调查，将可纳入课程的资源整理记录编定目录。在调查基础上认真情况，制定实验方案 实施阶段：（2006年8月至2008年6月）共四个学期，每学期为一个阶段，以深化系统研究。 A第一学期 以培养学生基本实验技能为主要内容，让学生观摩，模仿一些经典的规范的实验操作，也亲自动手操作，养成规范操作的习惯，培养细致精准的态度，提高操作技能。学生研读、观摩、模仿了教材中的以下经典实验（部分） 章节 经典实验（部分） 生物的新陈代谢 酶的发现：1773年，意大利科学家斯帕兰札尼证明胃液具有消化作用的实验 光合作用的发现：①1771年，英国科学家普里斯特利发现植物可以更新空气的实验②1864年，德国科学家萨克斯证明光合作用产生淀粉的实验③1880年，美国科学家恩格尔曼证明叶绿体是光合作用场所的实验④美国科学家鲁宾和卡门证明光合作用的O2来自水的实验 植物生命活动的调节 动物生命活动的调节 生长素的发现：①达尔文研究向光性的实验②1928年荷兰科学家温特证明胚芽鞘尖端确实产生了生长素的实验 摘除和相互移植公鸡和母鸡生殖腺证明性激素功能的实验 遗传和变异 证明DNA是遗传物质：①肺炎双球菌的转化实验（格里菲思和艾弗里的实验）②噬菌体侵染细菌的实验 遗传的基本规律的发现：孟德尔的碗豆杂交实验 生物与环境 能量流动的特点：美国生态学家林德曼对生态系统能量流动的定量分析方法 生态系统的稳定性：“生物圈II号”实验 细胞与细胞工程 各种生物膜在功能上的联系：科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时用同位素标记亮氨酸的实验 单克隆抗体的制备：杂交瘤细胞的筛选实验     教材中的探究性实验素材（部分） 章节 探究性实验素材（部分） 一、生命的物质基础 ①细胞膜透性的研究 ②物质通过细胞膜的方式的研究 ③细胞整体性研究 ④细胞全能性研究 二、生物的新陈代谢 ①探究色素对光的吸收 ②探究光照强度、CO2浓度和温度对光合作用的影响 ③植物对矿质元素的选择性吸收研究 ④探究矿质元素的运输途径 ⑤探究温度、O2浓度、CO2浓度对细胞呼吸的影响 ⑥C3植物和C4植物特点（区别）的研究 ⑦微生物个体体积/表面积对代谢速率影响的研究 ⑧探究影响微生物生长的环境因素 三、稳态调节及免疫 ①生长素对植物生长作用的两重性研究 ②生长素促进果实发育的研究 ③探究动物激素（甲状腺激素、生长激素、性激素、胰岛素等）的生理作用 ④反射弧完整性的研究 ⑤胸腺在免疫中的作用的研究 四、遗传变异与进化 ①探究烟草花叶病毒的遗传物质 ②人群中单眼皮和双眼皮这一相对性状的遗传的调查研究 ③用DNA分子杂交的方法鉴定生物亲缘关系的研究 五、生物与环境 ①探究（日照长短）光周期对植物开花的影响 ②昆虫趋性（趋光性、趋化性）的研究 ③探究影响种群数量变化的因素 ④制作小生态瓶，探究影响生态系统稳定性的因素     在本阶段期末，对学生对生物课的兴趣情况进行调查，实验班级对生物学科的学习热情普遍高于对照班级   很 喜 欢 一 般 不 喜 欢 讨 厌 实验班（102人） 80 19 1 2 对照班（104人） 58 20 20 6           B第二学期 将课程全面开放，随时间和课程内容增改教材实验，将本地区大量的实验资源吸纳入课堂，将本地区部分课程资源整合到实验教学中，让学生在学逐步对生物实验的基本操作有大概了解。（具体操作见附表1） 经过本阶段实验班级学生在省统一毕业会考实验考察中成绩普遍高于对照班级   优（10-9分） 良（8-7分） 及格（6分） 不及格（6分以下） 实验班（102人） 87 10 5 0 对照班（104人） 60 16 26 6           并且在全省生物学竞赛中实验班级的两名同学获奖，全市生物学竞赛中实验班级3名同学获奖，期末考试中实验班成绩平均高于对照班级近7分。 C第三学期 在前两学期基础上根据书本设计目的，让学生利用现有的课程资源独立探究体验获取知识知识的过程。学会设计实验，并探究未知的能力。本阶段学校全程开放实验室和微机室，组织学生接触大自然，引导学生利用各种教学资源自主建构知识体系。（具体规范见附表2 3 4）。在期末考试中实验班级成绩一直高于对照班级10分左右。 D第四学期 学生面临高考，升学压力大，为提高成绩，我们在前三个学期的基础上利用学生的知识储备，结合社会热点，进行自主完成实验设计和创新的尝试，并组织学生结合考纲对模拟题进行自编自练自批自评，提高实验能力，以迎合高考的命题的发展趋向。 高考成绩实验班平均分高于对照班级9.4分。并有两名同学满分。 整理推广阶段（2008年7月到9月）将两年的研究材料进行归档整理，形成结题报告，并向上级部门汇报，在本校和兄弟学校间进行交流推广，召开成果交流会。 6、研究成果 主要研究成果目录 论文 生物教学中问题意识的培养 任力 白山教科研评选一等奖 2006.6 专著  新课程理念下的生物学教学实践与探索  李勇 任力 吉林科学技术出版社 2006.10 论文 网络环境中生物课的开放式教学 李勇 白山市教学新秀评选一等奖 2006.10 观摩课 细胞的结构和功能 李勇 吉林省高考研讨会展示交流 2006.10 荣誉 白山市教学新秀 李勇 200610 荣誉 白山市专业技术考核优秀 李勇 2006 竞赛 吉林省理化生教师基本功大赛一等奖 2006.11 论文 抓住契机对学生进行生命教育 基础教育年度评选2等奖 2006.12 课件 人类对细菌和真菌的利用 吉林省课件评比一等奖 2006.12 教材 生物实验探究报告 李勇 吉林出版集团2007.7 论文 抓住契机对学生进行生命教育 任力 白山市教育叙事一等奖 2007.9 论文 改诗风波 李勇 白山市教育叙事一等奖  2007.9 教材 热点重点难点专题透析 李勇  江西高校出版社 2007.11 教材 实验探究报告 李勇 吉林出版集团 2007.11 荣誉 吉林省中小学省级骨 李勇干 教师 2008.3 竞赛 吉林省新秀评选优胜奖 任力2008.10 考试 2008年吉林省毕业会考命题 任力 2008.6 7、课题研究反思： 以上这些教学过程，历时较长，教学空间开放到了家庭和社会，充分调动了全体同学的学习热情，最大限度地利用了各种社会力量和资源，使得全体学员的实验动手能力、科学探究能力得到了明显的提高，为今后的科学创造发明奠定了坚实基础。而这一切，都是由开放性教学直接导致的。与单纯的课堂教学相比，开放性教学具有空间上的广阔性、时间上的充分性、参与人员的广泛性、教学效果的显著性等特点，具有不可比拟的优越性和广阔的发展前景，但愿开放性教学能得到更多人的认可，能在更多的教学领域中被广泛应用。 8 参考书目 《新课程教学法》 李  伟主编  东北师范大学出版社 《心理学》      韩永昌主编  华东师范大学出版社 《简明教育通史》 吴玉琦主编  沈阳出版社