科研课题申报模板：5474- 高中生物实验探究能力培养的行动研究

高中生物实验探究能力培养的行动研究1．问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值1．1问题的提出《普通高中生物学课程标准》（2017年版）（以下称“新课标”）指出高中生物学的教学既要让学生获得基础的生物学知识，又要让学生领悟生物学家在研究过程中所持有的观点以及解决问题的思路和方法。

生物学课程期待学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。

高中的生物学课程是以提高学生生物学核心素养为宗旨的学科课程，是树立社会主义核心价值观、实现“立德树人”根本任务的重要载体。

生物学核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。

《普通高等学校招生全国统一考试大纲》（以下称“考纲”）指出科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

当前各级各类学校各学科都在围绕培养学生核心素养开展教育教学以及研究工作，作为高中生物教师按照新课标和考纲组织教育教学，提升学生生物学学科素养，提高学生高考成绩是大家的共识，但纵观当前的各种经验文法，停留在理论方面的多，可操作可借鉴的方案不多。

我们希望通过本课题的研究为广大同行提供一个在高中生物教育教学各环节可借鉴可移植的行动方案。

1．2 课题的界定实验探究实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动，它是科学探究在生物实验教学中的具体化。

在这个意义上来说，它不包括传统教学中的验证性实验过程，它要求学生是在一定的问题情境中，从分析问题、提出假设、设计实验、实验验证、分析现象、得出结论，这样一个完整的探究过程。

实验探究能力实验探究能力是指在教师的启发引导下，学生运用已有的知识和技能，以新知识的探索者和发现者的姿态，通过查阅资料、猜想假设、实验探究、推理论证等一系列探究活动，发现问题、探索问题、解决问题，从而获取知识、发展能力、提升素养的一种学习能力。

1．3 国内外研究现状述评学生实验探究能力的培养源于探究式教学的提出，并在此基础上增加了对学生探究能力的要求。

最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是美国教育学家杜威，他提出科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

2017年教育部发布新课标和考纲后，学生实验探究能力的培养成为热门话题，许多教育专家和教育权威都进行了解读，其中影响最大和最具可操作性的要数人民教育出版社赵占良先生在湖南的一次会议上题为“基于核心素养的听评课”的讲话（后来整理发表在《中学生物教学》杂志2017年第3期），全国各地各级各类学校都开展过研究，产出了许多研究成果。

当前，几乎所有的老师都能把提高学生的学科素养作为自己的教学目标，也有相当多的老师在自己的教学实践中进行了实践探索，产生了不少的行动策略。

但就我们了解当前高中生物教学的实验探究活动还存在着如下三个方面的不足：其一是探究的目的性不强，学生把探究活动当“娱乐”，动手多动脑少。

其二是学生探究的自主性和自发性不强。

其三是教师在实验探究活动中下的功夫还不够，没有能够有效地激发学生的探究热情，没有能够恰当地为学生准备自主探究的材料和空间。

1．4 选题的意义和研究价值《美国国家科学教育标准》中对科学探究是这样界定的——科学探究指的是科学家们用于研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。

科学探究也是指学生们用以获取知识领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。

新课标指出，科学探究是指能够发现现实世界中的生物学问题，针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

考纲也明确指出高考重点考查学生的理解能力、实验探究能力、获取信息的能力和综合运用能力。

纵观近五年的高考（新课标卷）试题，对学生实验探究能力的考查不仅多而全并且逐年有加强的趋势。

本课题的研究试图从课堂教学、实验教学、课外活动、研究性学习、训练检测等方面寻找可操作可执行的途径，以期全面提高学生的生物科学素养，特别是实验探究能力，也能帮助学生在高考和自主招生考试中提高成绩。

2．课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处2．1 理论依据前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说，在人的心理深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者，而在儿童的精神世界中，这中需要特别强烈。

学生有了问题，才会探索，只有主动探索，才会有创新学习。

前苏联著名心理学家鲁宾斯坦指出，思维的核心是创新，思维起始于问题，是由问题情境产生的，而且是以解决问题为目的。

前苏联马赫穆托夫创立的问题教学论也认为，问题教学是一种发展性教学，可让学生从中经历系统的、独立的探索活动，在问题情境的创设、问题的提出和问题的解决的基础上构建自己的方法体系。

认知心理学指出，学习的最终目的是运用知识技能来解决问题。

探究学习内容的重点就是解决学生认识障碍和思维障碍的问题。

其学习形式就是发现和探究问题，因此学习者在解决问题过程中实则是进行一定的策略和技能训练。

前苏联教育家维果茨基提出的最近发展区理论指出，教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。

2．2 研究目标2．2．1 汇编高中生物必修教材（人民教育出版社版本，下同）学生实验中实验材料和实验方法的改进方案。

2．2．2 汇编高中生物课堂教学中培养学生实验探究能力的教学设计案。

2．2．3 整理高中生物课外探究和研究性学习活动方案的设计，并汇编成《学生课外探究活动指导手册》。

2．2．4 通过课题研究提高学生应对高校自主招生考试的水平和提升高考成绩。

2．2．5 产生一套可供借鉴和推广的提高学生实验探究能力的策略。

2．3 研究内容2．3．1 整理高中生物必修教材学生实验中适合于湖北实际的实验材料和实验方法的改进措施高中生物的三册必修教材中根据教学内容安排了许多学生实验和课外探究活动，其中高考考纲列出高考必考的实验有19个。

教材在编写这些实验的内容时，考虑到其“全国通用性”，比如实验材料易得、实验器材简便等，不得已放弃了最佳实验材料（因为地域差异）和最佳实验手段（因为学校条件差异），导致许多实验效果和实验结果并不理想，在一定程度上影响了学生进行实验探究的积极性，也妨碍了学生实验探究能力的培养和提升。

通过本课题的研究，我们希望能够梳理教材实验中适合于湖北实际的效果更好的实验材料和实验手段，包括实验材料的优化、实验器材选择、实验方法的改进等。

汇编成册，供同行们借鉴。

2．3．2 汇编高中生物课堂教学中培养学生实验探究能力的教学设计通过课题研究形成一系列能够突出体现培养学生实验探究能力的教学设计方案，并汇编成册。

2．3．3 设计能够激发学生实验探究兴趣和培养学生探究能力的实践活动，找到适合教学实际和学生生活实际的课外实验探究课题根据高考改革和高考招生制度改革的要求，学生综合素质评价将成为高校录取的重要一环；高校的自主招生测试也是重点考查学生的学科特长和创新潜质。

学生基于教材内容学习的课外探究将成为热点问题，我们希望能够通过本课题的研究形成一本配套于高中生物教材的《学生课外探究活动指导手册》。

2．3．4 高中生物训练和测试中适合高考考查要求又突出体现考查实验探究能力习题的命制研究整理一套适合于当前教学实际又符合高考考纲要求或略高于高考要求的重点考查学生实验探究能力的训练题集。

2．3．5 总结提高学生实验探究能力的经验边研究边总结，力争形成可供借鉴和推广的能够切实提高学生实验探究能力的措施经验或措施，并写成论文进行交流。

2．4 研究假设通过在课堂教学、课外探究、测试与训练中强化实验探究能力的培养，能够提高学生针对特定的生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及结果的交流与讨论的能力。

提升应对自主招生考试和高考试题中实验探究相关试题的能力。

2．5 创新之处本课题研究属于行动方案研究，最突出的特点是“实用性”和“针对性”。

课题的研究立足于高中生物教学实际，在实践中寻找激发学生实验探究兴趣和培养学生探究能力的途径，设计有针对性的课外实践活动来培养学生和发展学生，辅以有针对性训练和检测，形成一套可借鉴可移植的高中生物实验探究能力培养的策略。

3．研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤3．1 研究思路3．3．1 整理出高中生物必修教材中培养学生实验探究能力的契合点（知识点）。

3．3．2 整理高中生物实验中实验材料和实验方法改进的方案。

3．3．3 高中生物课堂教学中培养学生实验探究能力的教学设计方案。

3．3．4 设计整理高中生课外探究和研究性学习活动方案。

3．3．5 高中生物训练和测试的命题中突出体现考查实验探究能力。

3．2 研究方法文献调查法、行动研究法、经验总结法3．3 技术路线调动课题参与者的积极性，将行动与研究结合起来，在行动中研究，在研究中行动。

3．4 实施步骤3．4．1 准备阶段（2018年5月～2018年9月）筹建课题组，确定课题组成员，课题开题动员，撰写开题报告。

确定课题研究方案，确定本课题在课题组成员中的分工，设计研究方案、确定研究内容，申报立项，开题论证。

搜集资料，展开理论研讨，培训课题组研究人员，研究人员制定研究计划等前期准备工作。

3．4．2 实施阶段（2018年9月～2019年6月）根据实验方案，开展研究。

对研究结果进行总结分析，撰写研究报告。

进行各类资料的搜集、整理。

按要求进行研究，完善研究方案和调整研究人员，进行中期评估和阶段性成果展示等。

3．4．3 总结阶段（2019年6月～2019年7月）总结研究经验，评估研究成果，进行成果汇总、论文汇编，撰写研究报告及结题鉴定。