《初中生物实验改进与创新的专题研究》

《初中生物实验改进与创新的专题研究》

研究报告

执笔：王乃平

第一部分前言

一、研究背景

实验是学习生物学的基本方法，在课程教学中具有重要的作用。新课程改革，要求大力培养学生的实践能力和创新精神，更决定了实验的地位与作用。对实验改进与创新，可以使实验更具科学性、有效性、探究性、趣味性、新颖性、简便性和启迪性等特点，是培养学生创新意识和激发创新思维的重要途径，也是培养学生创新能力和创新精神的最佳途径。

1. 实验本身的现状分析。在组织实验活动时，有时会碰到一些影响实验顺利开展的制约因素，如因实验时间、季节的因素而导致实验不能在适当时间内开展；或因实验成本过高、材料不易获得而导致实验无法实施；或因实验技能要求较高而使实验无法面向全体学生，或因实验方法不佳而使实验现象、效果不太明显等。这些因素在一定程度上影响师生正常开展实验活动的积极性，需要加以改进才能有利于实验的开展。

2. 实验案例的现状分析。在新课程的指导下，各种教材（人教版、苏教版、苏科版、上海科学教材等）中都提供了大量的实验素材，这些素材各有特色，加之一些优秀教师积极参加课程改革，改进创新了许多实验设计，成果发表在各级各类刊物上，网络上也有较为丰富的资源，国外也有一些与生命现象有关的趣味实验，各种改进与创新的成功案例很多。但这些实验改进创新的的成果缺乏整合利用。学习优秀的实验创新案例是训练创新思维的有效资源。

3. 实验教学的现状分析。教师、学生是实验活动的主体，当前师生开展实验普遍以教材为蓝本，按照教材中的实验步骤完成实验活动，对实施实验中出现的问题缺乏质疑的态度，创新的意识比较淡泊，习惯于重复和验证教材中的实验。对在实验中出现的“问题或麻烦”要么回避，要么绕道，失去了训练创新思维和培养创新能力的大好机会。加强实验教学的改革，优化实验教学过程能激发师生

的创新意识，培养创新能力和创新精神。

基于以上背景及思考，将问题提炼，上升为课题，于提出本课题，省实验教学研究中心于同年9月30日批准立项。

二、课题界定与理论依据

课题界定：

创新：是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程。它原意有三层含义，第一，更新；第二，创造新的东西；第三，改变。

初中生物实验改进与创新的涵义：对初中生物实验本身的改进与创新以及实验教学的改进与创新。实验本身的改进与创新包括对传统或现有实验自主改进与创新，他人实验改进资源的开发和对原来没有的实验进行创新设计。实验教学的改进与创新是在实验教学方法和程序上有新的改进与创新。

本研究通过开展实验活动，确定研究问题，通过资料检索以及实践活动，将一些优秀的实验改进与创新的案例加以整合，一方面丰富实验教学的资源库，另一方面用创新案例激发教者和学生的创新思维，培养创新意识，在实践中不断改进和创新。从而使教者大胆改革传统的实验教学模式，科学地设计实验教学程序，优化实验教学过程、实验教学方法，培养创新能力。

通过课题研究，建立起“实验中发现问题，对问题加以探索与创新，开展教学活动完善案例”的实验改进与创新研究模式，更好地培养和提高师生的创新意识和创新能力。

理论依据：

1.新课程理念中的教师观：教师要更新教育观念,转变角色；重建教学方式，重构课堂教学；改善知识结构，转变工作方式；掌握新技能，学习新技术；积极参与课程开发，通过研发提高自己。确定课程意识。教师要由课程的执行者变为课程的设计者,开发者。要树立资源意识，有效开发利用资源。教师是教育的研究者，要具有反思意识，由知识传授者变为学生学习的指导者和创新思维的培育者。要强调自我反思(教学前、中、后三个阶段)潜能的开发者，学习的促进者，发展的伴随者，教育的探究者。

2.创新教育思想：人在创造性思想方面具有连续性的思维品质，对一个人来说它不是全有全无的，或突然出现的。创造性思维和其它形式的思维没有绝对的界限。每一个人都有创造性思维，创造性思维不是凭空产生的，而是在实践中逐步培养的。从心理学的角度看，青少年的创造性思维和科学家的创造性思维没有

本质的不同，它们的共同点都是创造出自己独特的新颖的东西。创新意识是创造人才所必需具备的。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点，只有在教学中注重创新意识的培养，才能为培养创造性人才打下良好的基础。教学应以创新意识的培养为重点之一。

三、研究目标

1．通过专题研究，使初中生物实验的设计更科学、更切实可行；实验操作更简洁、更生活化；实验效果更直观、更有说服力。

2．在研究中转变教师的创新意识，提升教师的研究能力。激发学生的创新思维，培养学生的创新精神。

3．使生物实验活动能够真正成为培养学生创新能力的平台。

研究重点：实验本身的改进与创新。研究难点：实验教学的改进与创新。

四、研究内容

1. 实验本身的改进与创新的研究。针对实验中材料、器材、药品、装置、方法、步骤、时间等存在的“问题”，找准创新点进行研究。

2. 实验改进与创新成果案例的开发与研究。他人发表的研究成果及国外中小学科学学科中的一些创新的趣味实验活动。

3. 实验教学的改进与创新的研究。研究学生进行自主探究实验的模式。研究一些抽象的理论性教学内容，通过设计模拟实验等来化抽象为具体。

4. 实验主体相关创新问题的研究。研究师生在实验中问题意识的产生、研究的态度、创新的思维，实验改进与创新的评价等问题。

五、研究思路

1．从文献资料中获得启示。利用网络资源查阅实验文献，利用文献资料获得实验选题，利用文献资料提炼实验研究思路。

2. 在教学实践中发现创新点。从“问题”的实验情境中寻求创新点，在改进“缺陷”实验中产生创新点。

3．把改进案例进行前后类比论证改进的实效性。

4．把改进案例运用在实践活动中加以验证，将优秀的改进案例加以推广，扩大受益面。

第二部分主要研究工作

一．研究过程

1.课题申报论证阶段（2009.8——2010.9 ）

本阶段主要采用文献法、调研法开展研究活动。

主持人针对实践中的一些问题，在省实验教学研究中心的课题指南的引导下，收集相关资料，进行分析整合，提炼出研究的课题，确定研究的主要目标与内容，开展相关调研工作。组织部分人员进行研究前期准备工作，撰写课题申报议定书，完成课题的申报工作。课题获批准立项之后，根据课题发展需要，优化组合课题组核心成员。组织课题研究小组会议，通过文献检索收集资料，制定细致的研究计划，准备课题开题论证的相关工作。

本课题在市教育装备中心及市教研室的直接指导下开展工作，研究成员由几所学校教学经验丰富的一线骨干教师组成，姜堰教育局教研室生物教研员担任课题研究指导，省姜堰中学生物特级教师担任课题研究理论指导，为课题研究的顺利实施以及建设高度提供了保障。几所骨干学校的研究团队也保障了本课题研究的宽度。

2010.11.6 在泰州教育局召开开题论证会。课题的前期研究准备以及课题详细的实施方案得到专家组的肯定，在专家组的指导下，正式进入课题研究的实施阶段。

2．实验改进与创新案例研究阶段2010.11——2011.10

本阶段主要采用实验法、案例研究法开展研究活动。

组织参与课题研究的老师集中学习，提高教育科研的思想认识。对课题的运作与要求进行指导形成制度。

在南苑学校召开课题组全体成员会议。认真学习了整个课题研究方案，传达专家组成员的论证建议，对研究计划进行了微调。对课题组成员进行了分工，几个子课题组成员认真制定了本组的研究计划和实验方案，明确分工与研究任务，确定课题阶段研究计划。根据课题组成员的研究特长，在课题组长的统一安排下，课题研究组成员分工不分家，明确子课题第一责任人。

课题组成员根据分工，对每一个需要研究的内容利用文献检索查找其他人在该研究中所做的改进与创新工作，根据自己的实验设想，改进一些实验操作中的制约因素，因地、因时制宜，制定切实可行的实验设计；对实验效果不明显，实