初中生物实验趣味化实践与研究结题报告
2021-06-21 20:14阅读:
海门市教育科学“十三五”2020年度立项课题
《初中生物实验趣味化实践与研究》
结 题 报 告
“初中生物实验趣味化实践与研究”课题组
课题主持人:沈永香
核心组成员:赵庆焰、张荣
一、课题的提出
1.课题研究的背景
(1)基于国外和国内实验教育的差异
美国的实验教学改革十分活跃,许多实验改革方案蕴藏着开放的思想。近年来开放式实验在国外很多学校得到倡导与实施,取得显著的效果,为实验教学的改革指明了方向。在教学方法上,注重讲授专业最基本最核心的内容后,给学生留出足够的空间,鼓励学生“做中学”,通过“做”达到“学”的目的。
国内现行实验教学存在不少问题。大家对生物学科不重视,认为生物课程是三等学科,要通过考试,只要背一背内容就可以轻松过关。家长和学生还较注重考试成绩,特别是对语、数、外等主要学科,急功近利,对学习终身学习能力缺乏关注。教师整天忙于上课,抓知识落实,对实验的研究、改进方面积极性不高。因材料、实验设备等因素的影响,放弃了一些学生实验,导致部分教师对实验研究的方法和步骤知之甚少,实验研究能力存在较低短板。
(2)基于国家教育教育任务的落实
我国对落实科教兴国战略做了全面部署。为推进教育改革和发展,提高国民素质和创新能力,特制定了《面向21世纪教育振兴行动计划》。该计划中指出:义务教育阶段大力推进素质教育。《新课标》实施意见中指出:教师要引导并组织学生进行探究性学习,教师要提供更多的机会让学生亲自参与和实践。教师需要为探究性学习创设情境、
鼓励学生进行探究活动方案的设计和实施、注意活动的课内外结合等。
(3)基于教师自身职能的发挥
教师的职能是教书育人。目前,也只有生物教师能对学生传授科学的、专业的学科知识。育人不是件简单的事。十年树木,百年树人,育人费时又费力。学生的教育,很多时间是老师陪伴的,教师的一举一动,对学生都有一定的影响。通过课题研究,可以拉近师生的情感关系,有利于发挥教师的职能,提升教科研能力。
(4)基于学生全面发展的需要
现在的中学生的学习压力挺大的,一方面的压力来自父母,父母未实现的愿望,都想在子女身上实现。有家长主张孩子一天全部时间用于学习,其它什么事都别管。这样不科学的用脑,其效率适得其反。通过调查,学生非常喜欢动手实验的。教师应创设机会让学生多做实验,促使他们在思维、语言交流、与人合作方面能力得以提升。
2.课题的提出缘由
苏科版初中生物教材编辑的很精致,设置了“讨论”、“动手做”、“探究技能”等栏目,还专门编制了一本《生物学实验》的书,为学生提供了更多的实验探究的机会。新课改下,初中生物教学也逐渐从知识学习转向技能培养,教师在教学中的主导作用得到了不同的体现,学生的主体也得到体现。在生物教学中,实验教学占有重要位置,它是实现“知识学习”向“技能培养”转变的关键,实验教学设计的优劣将直接影响着实验教学效率的高低。但由于种种原因,实验教学的效果不是很好,主要原因有:
(1)学校仍然看重学生的唯一标准,很多老师为了使学生获得更高的分数,一味的追求学生的成绩,很多实验只讲或是根本不讲,而忽视了学生能力的发展。
(2)教育观念还是有点滞后,实验教学工作纸上谈兵,教学创造性太弱,唯书本而教。教师和学生缺乏实验创新和科学探究意识和能力,只能教教材,而不是创造性的使用教材。
(3)教师缺少对生物实验教学的研究由于我国长期以来不重视生物实验教学,教师对实验教学缺乏研究。
(4)新课程实施中,生物教师的课时多,工作量大,班级人数多,实验教学难以开展,教师不可能关注到每个学生,对实验设计科学严谨、具有创新性、实验操作准确、实验结果明显的学生不能做到及时表扬,对实验中出现的问题不能及时发现和解决。
(5)实验内容增加,教学课时不足。学校在规定的校本课程时间内完成各个实验教学,有的实验需要时间较长,实施中存在困难,教学课时不足对生物实验教学影响较大。
3.课题研究价值
(1)通过本课题研究,可解决几个问题:在现行的校本课程课时背景下,如何合理设计、开展趣味化生物实验?在实验过程中,如何培养学生的实践动手能力、科学思维能力、探索能力、合作精神等?对生活中的生命现象如何通过设计生物趣味实验来探究其中的秘密,提高学生学习兴趣?
(
2)通过课题研究,学生获得生物感性内容,对知识概念和规律能进一步理解。将理论与实际相结合,提高学生学习兴趣、启发学生积极思维。从认识事物的起点出发,再认学科内涵。
(
3)通过课题研究,教师加强理论和学科的学习,课程意识、观念能发生很大改变,专业知识运用能力得以提升。教学观念和方式也由主导者变为学生学习的组织者、参与者和指导者。教师对实验细致研究和探讨,改进实验模式;优化教学效能,让教学富有成效。
二、课题的核心概念及界定
生物实验:指学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从现象的变化中获得新知识或验证知识的教学方法。在自然学科的教学中,实验是一种重要的方法。随着现代科学技术和实验手段的飞跃发展,实验法发挥的作用越来越大。通过实验法,使学生把直接知识同书本知识连接起来,以获得比较完全的知识,培养他们的探索能力、实验操作能力和科学探究兴趣。它是提高学科教育质量不可缺少的条件。
初中生物实验趣味化:实验趣味化不仅能够激发学生的学习兴趣,还会让学生养成会学、爱学、乐学的学习习惯。在老师的指导下,学生体验到有趣的、生动的、富有个性的实验过程,感觉自己真正是学习的主人。在自主探索和合作交流中学生真正学到实验方法,思维能力、情感态度与价值观等方面也得到进步和发展。
实验趣味化实践与研究:通过实验趣味化实践与研究,提高生物实验探究效率,整合生物课程教学,优化整个初中生物课堂教学结构,提高课堂教学效率,提升生物教学效果。
本课题“实验趣味化”,意使学生在熟悉的场景中,轻松学得生物知识,养成“生物与生活密切相关”、学生物就是“学生活”的学习观,促进学生认识生物的实用性、重要性,激发探究乐趣。
三、课题研究理论依据
1.认知派的学习理论
学习的认知理论强调整体观,注重人的学习内部心理过程,强调学习过程中内部心理结构、认知结构或图式结构。布鲁纳的“认知——发现说”,他主张采用发现式学习将学科的知识结构转变为学生头脑中的认知结构。
2.面向全体学生
依据《课标》着眼与学生全面发展和终身发展的需要。实现因材施教,促进每个学生的充分发展。传统教育重知识,轻能力,不利于学生终身发展。进行中学生生物教学方式的改变,设计可操作的趣味实验,把知识教给学生和启迪学生发展的能力。
四、课题研究目标、内容与重点
1.研究目标:
(1)通过本课题的实践研究学习,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)通过开展趣味生物实验锻炼学生的思维和动手能力,打破学生对书本知识固有认知,发散学生的思维,引导学生进行自主创新。
(3)在研究中转变教师的传统教学观念,转变教师的创新意识,提升教师的教研能力。激发学生的创新思维,培养学生的综合素养。
2.研究内容:
(1)调查研究中学生学习行为习惯、学习动机。学习习惯一旦养成,它便会以情不自禁、不期而遇的方式持续下来。良好的学习习惯与兴趣有关。
(2)实验趣味化教学的可行性研究。为了寻找实验的内容,我们可以将生物教材中的实验做进一步的完善。将家庭和生活中的材料作为实验资源。
(3)实验趣味化实践价值研究。历史上正因为有实验的采用,才推动自然科学的飞速发展。通过趣味实验研究过程,可以让学生亲历理论与经验事实建立联系的过程。
(4)趣味实验教学案例研究。通过具体案例活动有利于突出生物特色,展现生物风采,向学生展示平时不接触到的生物实验,传播生物知识,更将生物实验与实际中的现象联系起来,让大家从趣味中学习,从实验中剖析生物知识。
(5)趣味实验教学实践操作研究。科学实验是通过一个或多个变量的变化评估对某一变量产生的效应。建立变量间的因果关系,一般的做法是预先提出一种假设,然后通过实验操作进行检验。
(6)趣味实验中学生能力提升研究。科学探究的基本能力要求有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、评估、交流方面的。通过趣味实验,学生具体会在哪一方面能力得到提升。
3.课题研究的重点
生物实验趣味化实践操作研究。趣味实验就要让学生自己动手,在实践中观察与思考,以悟得新知,同时将习得的知识与具体的实际生活联系起来,学以致用,活学活用。教师以教为本,提高专业素养,提升教育教学质量;以生为本,关注学生生命成长,提升学生核心素养。
五、初中生物实验现状调查和分析
为了更好地了解初中生物实验教学现状,分析存在的问题,以便于适时调整教学,我们教师之间做了交流,对学生也作了问卷调查。
本研究主要通过访谈法和问卷调查法,了解我校生物实验的开设和改进现状,并征求初中生物实验趣味化的相关建议,分析不足之处,为初中生物实验趣味化提供有利指导。2020年5月,我对初一(14)、(15)、(16)班共106位同学进行了问卷调查。通过调查了解学生对实验的态度,为课堂研究把握好方向。调查过程中,收到4份是无效的,102份为有效卷。
对学生问卷调查内容及统计结果:
1.调查内容如下:(请你在认为合适的选项中打“√”)
(1)你喜欢生物实验吗?
A喜欢
B一般
C不喜欢
人数:91→9→2
占比:89.2%→8.82%→1.96%
(2)你对现阶段生物实验课时数的看法是?
A较多
B较少
C太少
人数:48→37→17
占比:47.0%→36.3%→16.7%
(3)你最喜欢的实验课形式是?
A观看实验视频
B看教师操作
C自己独立完成 D和小组同学合作完成
人数:9→19→3→71
占比:8.8%→18.6%→2.94%→69.6%
(4)你认为课堂上老师用多媒体播放的演示实验对你的学习有什么作用?
A有促进作用
B一般
C很有趣,但没什么实质性作用
D没有作用
人数:90→11→1→0
占比:88.2%→10.78%→0.98%→0
(5)你认为课堂上老师亲自操作的演示实验对你的学习有什么作用?
A有促进作用
B一般
C很有趣,但没有 实质性作用
D没有作用
人数:89→7→6→0
占比:87.25%→6.86%→5.88%→0
(6)你认为通过实验操作对你的理论课程学习的帮助情况是?
A特别大
B可以
C不置可否
D一般
E很差
人数:71→22→3→6→0
占比:69.6%→21.57%→2.94%→65.88%→0
(7)你进入实验室上生物实验课时的精神状态是?
A比平时上课更有精神
B和平时上课一样
C没有平时上课的劲头
人数:74→28→0
占比:72.55%→27.45%→0
(8)你做分组实验时,动手情况是?
A每个实验都动手做
B多数实验动手去做
C少数实验动手做
D从来不动手,看别人做
人数:74→17→4→0
占比:72.55%→16.67%→3.92%→0
(9)通过上实验课,你最大的收获是什么?
A更深入地理解生物学知识
B掌握了实验操作的基本方法
C提高了探究能力、学习能力和解决问题的能力
D提高了合作精神和创新意识
人数:68→23→52→28
占比:66.67%→22.54%→50.98%→27.45%
(10)实验之前,你会预习吗?
A总会
B有时会
C不会
人数:58→32→12
占比:56.86%→31.37%→11.76%
(11)做某一实验前,你对该实验的目的是?
A很清楚
B清楚
C较清楚
D不清楚
人数:71→18→12→1
占比:69.6%→17.64%→11.76→0.98%
(12)在做实验前,你会思考教师或教材为什么要选用这样的实验材料?
A总会
B有时会
C从来不会
人数:62→32→8
占比:60.78%→31.37%→7.84%
(13)你会针对实验内容自己准备感兴趣的实验材料吗?
A总会
B有时会
C从来不会
人数:58→31→13
占比:56.86%→30.39%→12.74%
(14)你会尝试提出或设计不同于教材的实验设计思路吗?
A总会
B有时会
C从来不会
人数:57→31→14
占比:55.89→30.39%→13.73%
(15)如果你的实验做不成功,你的做法是:
A重新做
B老师说时间有限,知道怎么做就行
C看做的成功的同学的实验结果
D其他
人数:73→8→10→11
占比:71.57%→7.84%→9.8%→10.78%
(16)在实验中,你最注重的是?
A实验数据和结果
B实验过程
C实验报告
D其他
人数:36→64→0→2
占比:35.3%→62.74%→0→1.96%
(17)如果你的实验结果与教材或其他同学的不同,你会自己尝试探究吗?
A会
B不会
C从来不会
人数:89→9→4
占比:87.25%→8.82%→3.92%
(18)你对教师创新过的生物实验比课本上的实验更感兴趣:
A总会
B有时会
C从来不会
人数:80→12→10
占比:78.43→11.76%→9.8%
2.对学生调查问卷结果与分析
通过对数据的分析,可以看出接近90%学生喜欢上实验课,他们比较期待上生物实验课,而且在实验课上表现积极。学生期望的实验课时数与实际开展的课时数之间存在不平衡。学生最喜欢的实验课形式是“和小组同学合作完成”,生物实验是对生命现象进行研究的一项实践,在实验中往往会遇到很多问题,通过实践,学生的问题意识得到增强,分析和解决问题的能力得到了锻炼。通过多媒体播放的演示实验,现象很明显直观,学生也很感兴趣,但缺少与人合作机会。实验课上学生最大的收获是加深理解生物学知识,在实验探究过程中,发展了探究能力,学习能力和解决问题的能力,提高合作精神。教学中抽象的内容通过实验变得通俗易懂,化解教学中的难点。多数学生认识到实验的重要性,对初中生物实验有较高的学习兴趣,但还有部分学生兴趣不高,缺乏学习热情,因此,还需要教师在教学中努力引导,让所有学生建立浓厚的生物学实验学习兴趣,激发学习动机。
通过教师间交流,我们一致认为:教师是教学活动的组织者。只有教师树立了科学的实验教学理念,认识到实验教学对学生发展的重要性,才会在教学实践中克服条件限制和实际困难,因时、因地制宜地开展每一个教材实验。在实验教学中发现问题,并努力改进和创新初中生物实验,让实验本土化,校本化,从根本上提高生物实验开设率让实验实现在教学中的价值。
因此,我们觉得提高实验的开设率可以提升学生学习动力,教师的教不能只注重实验结果,也应强调实验过程。学生对实验是有较浓的学习兴趣的。作为教师,应该有效利用学校现有的实验资源,改进教材实验,开展教材中的每个生物实验,在实践中,不断完善初中生物实验。
五、课题研究的思路、过程与方法
1.研究的思路:
带领课题组成员加强对国家教育政策的学习,教育行为与党中央、加强教育理论的学习,温习教育学和心理学规律和原则。细读普通高中和义务教育阶段的《生物课程标准》。第三、对中学生学习习惯、生理心理特征进一步研究与学习,寻找适合教材内容和学生实际的教学方法。第四、对生物教材的研究,挖掘课本教材的实验内容,积极创造条件,开设好生物实验教学。具体思路如下:
(1)指导学生了解科学研究需要一定的思路、方法、工具、材料等。突出工具的重要性,熟练使用学校现有的显微镜。
(2)科学探究从发现问题、提出问题开始。诱导学生对生物课本仔细阅读和观察,提出有研究价值的问题。通过各种途径,解决问题。
(3)科学探究要有一定的技能,对课本探究技能板块进行研究。循序渐进地将学生带入实验探究领域。对实验类型进行研究,体验探究过程中控制变量的重要性,和如何控制单一变量、如何设计实验过程。
(4)具体地找一些可行的实验探究案例,让学生亲历实验操作过程,体验获得知识的快乐。
(5)在众多的案例中,总结整理出趣味实验的成果。提升学生科学素养,包括探究能力,思维能力,实践能力,交流合作能力,创新能力,研究策略整理成文。
2.研究的过程:
(1)准备阶段(2020.04~2020.05):学习有关理论、查阅有关资料,制定课题研究具体方案。听取专家的建议修订实施方案。
(2)实施阶段(2020.06~2021.03):开展和组织课题实践研究,实施确定实验的具体内容,积累经验、资料,写出报告、小论文。调整、完善实验中的方法、措施。我们邀请有关专家检查指导。
(3)总结阶段(2021.04月——2021.05):进行实验结果的总结,提交研究报告。
3.研究的方法:
(1)理论研究法:研究中学生生理心理特征、研究教材课标和教材,从理论上选择趣味实验内容。
(2)文献研究法:通过查阅文献,搜集实验教学有关资料,了解最新动态。
(3)调查法:通过学生的反馈,获得直接和真实的实验评价效果。
(4)实践研究法:通过课堂实践,分析实验成败的原因,及时发现问题。
(5)经验总结法:通过不断的实践研究和调整,总结成文。
六、课题开发实践与研究
(一)浅析苏科版初中生物教材实验
1.苏科版初中生物教材实验的分布
据统计,苏科版初中生物教材中,共110个实验,七年级77个,上册40个,下册37个,八年级33个,上册19个,下册
14 个,在教材中的具体分布情况如下表:
单元
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实验名称
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所在章节
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七年级上册
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40
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第1单元
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用放大镜观察植物的叶
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第一章第二节
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观察茎的输导水分的结构
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第一章第二节
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学习使用显微镜
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第一章第二节
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尝试探究水温的变化对金鱼呼吸的影响
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第一章第二节
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第2单元
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观察校园生物的生存环境
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第二章第一节
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探究水分对植物生存的影响
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第二章第二节
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分析生物因素对生物生存的影响
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第二章第二节
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分析生物对环境的影响
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第二章第二节
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探究不同植被对空气湿度的影响
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第二章第三节
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寻找纸蝴蝶
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第二章第四节
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分析生物对环境的适应
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第二章第四节
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观察池塘生态系统
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第三章第一节
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调查一个生态系统
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第三章第一节
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分析多种多样的生态系统
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第三章第一节
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分析“生物圈号”
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第三章第二节
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探究阳光在植物生长中的作用
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第四章第一节
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第3单元
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探究植物进行光合作用的场所
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第四章第一节
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探究无机盐对植物生长发育的作用
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第四章第二节
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观察溶液浓度大小对植物吸水的影响
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第四章第二节
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观察根毛
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第四章第二节
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选购三餐食物
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第五章第一节
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鉴定食物的主要成分
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第五章第一节
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验证食物中含有能量
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第五章第二节
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认识食物消化的部位
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第五章第四节
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探究小肠适于消化吸收的结构特点
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第五章第四节
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探究暴饮暴食引起消化不良的原因
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第五章第四节
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唾液消化作用的实验方法
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第五章第四节
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胆汁参与消化的实验方法
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第五章第四节
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分析农田附近生物之间的食物关系
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第六章第一节
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分析食谱中生物之间的食物关系
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第六章第一节
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设计生物防治方案
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第六章第一节
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绘制食物网
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第六章第二节
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体验能量的释放与呼吸的关系
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第七章第一节
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|
验证呼吸过程中气体的变化
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第七章第一节
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探究种子的呼吸释放热量
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第七章第一节
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|
观察人体的呼吸系统
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第七章第二节
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模拟胸部呼吸运动的实验
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第七章第二节
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|
分析人体吸入气体和呼出气体的成分变化
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第七章第二节
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|
观察人体内气体交换过程
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第七章第二节
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测定肺活量
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第七章第二节
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七年级下册
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37
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第4单元
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学习制作临时装片
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第八章第一节
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观察植物细胞和动物细胞
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第八章第一节
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比较植物细胞和动物细胞
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第八章第一节
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观察细胞的分裂
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第八章第二节
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观察一株植物
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第九章第一节
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观察叶片的结构
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第九章第一节
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分析植物体的组成
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第九章第一节
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观察人体的外形
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第九章第二节
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观察人体的腔内器官
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第九章第二节
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观察人体组织
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第九章第二节
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探究人体的多层次结构
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第九章第二节
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|
分析人体是一个统一整体
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第九章第二节
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观察酵母菌
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第九章第三节
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观察水中小生物
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第九章第三节
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探究草履虫对外界刺激作出的反应
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第九章第三节
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探究鱼类适于水中生活的特征
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第十章第一节
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第5单元
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观察河蚌
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第十章第一节
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观察水绵
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第十章第二节
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|
观察形形色色的植物
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第十一章第一节
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观察校园里的植物
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第十一章第一节
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观察桃
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第十一章第一节
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观察马尾松
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第十一章第一节
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|
观察贯众
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第十一章第一节
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|
观察葫芦藓
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第十一章第一节
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|
认识多种多样的动物
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第十一章第二节
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|
观察家兔的形态特征
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第十一章第二节
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探究家鸽适应空中飞行的特征
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第十二章第一节
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观察蝗虫
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第十二章第二节
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|
调查土壤里的动物种类
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第十三章第一节
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探究蚯蚓适应土壤生活的特征
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第十三章第一节
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认识细菌
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第十三章第二节
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|
认识放线菌
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第十三章第二节
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|
观察青霉和匍枝根霉
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第十三章第二节
|
|
观察食用菌
|
第十三章第二节
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|
参观食用菌种植场
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第十三章第二节
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给动物分类
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第十四章第一节
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给植物分类
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第十四章第一节
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八年级上册
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19
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第6单元
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感受心脏的跳动
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第十五章第一节
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|
观察哺乳动物的心脏
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第十五章第一节
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|
观察血液的分层现象
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第十五章第一节
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|
用显微镜观察人的血细胞涂片
|
第十五章第一节
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|
模拟血型鉴定
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第十五章第一节
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观察小鱼尾鳍血液的流动
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第十五章第一节
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|
探究人体反射活动的神经结构
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第十六章第一节
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|
模拟眼球成像的过程
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第十六章第二节
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探究近视形成的原因
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第十六章第二节
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|
观察长骨的结构
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第十七章第一节
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|
探究蚂蚁的觅食行为
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第十七章第二节
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观察植物叶表皮的气孔
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第十八章第一节
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验证绿叶在光下吸收二氧化碳
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第十八章第二节
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探究绿色植物在光下放出的气体
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第十八章第二节
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观察种子的形态和结构
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第十九章第一节
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探究种子萌发的外界条件
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第十九章第二节
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观察种子萌发的过程
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第十九章第二节
|
|
观察叶芽的结构
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第十九章第二节
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|
观察鸟卵的结构
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第二十章第一节
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|
观察鸡的发育过程
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第二十章第二节
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观察“我的成长过程”
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第二十一章第二节
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|
八年级下册
|
14
|
第7单元
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调查生物的遗传现象
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第二十二章第一节
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模拟人类性别决定的过程
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第二十二章第一节
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分析色盲的遗传方式
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第二十二章第一节
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调查生物的变异现象
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第二十二章第二节
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|
制作生物的进化树
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第二十三章第二节
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第8单元
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模拟探究皮肤是移到保护屏障
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第二十四章第一节
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调查自己出生后的预防接种情况
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第二十四章第二节
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评价自己的生活习惯
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第二十五章第一节
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评价自己的体重指数
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第二十五章第一节
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探究食品保存的方法
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第二十五章第二节
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探究酒精对水蚤心率的影响
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第二十五章第三节
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第9单元
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调查环境污染的现象
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第二十六章第一节
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探究某种环境污染对生物的影响
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第二十六章第一节
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尝试校园绿化设计
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第二十六章第三节
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2.苏科版生物教材实验的分类
按照实验组织方法和学生的动手时间安排,生物学实验可以分为学生独立实验、分段实验和伴随教授实验、模仿实验。按照教学活动的特点,将其分为:观察实验、验证性实验、探究性实验、模拟实验、设计和制作实验。实验形式多样化,教材中的实验不仅指设置于探究、实验和演示实验栏目中的实验,教材中涉及实验的栏目包括:实验、探究、模拟实验、制作、模拟制作、课外实践、调查等。
3.初中生物实验教学的教学目标
教学目标有多种表述方法,目前使用最多的是B.S.布鲁姆的分类法,将教学目标分为认知、技能和情感态度三个方面。认知目标指用所学的知识和原理,进行验证、巩固和思考相结合的智力活动,包括了解、理解、应用三个层次,需要通过不同的实验活动取实现。动作技能指的是学生在学的过程中,在神经系统的支配下,有关肌肉骨骼按合理的方式协调而顺利地完成某项工作的动作方式,分为模仿和独立操作两个水平。如:在制作叶的横切面临时装片时:学生要会熟练地切叶片,才能找到最薄的叶片用于制作装片。在用低倍显微镜观察时:学会显微镜的对光、调焦,移动装片,观察视野中最佳的物像。
实验教学中往往涉及直接观察生命现象等活动,因此在情感的培养上能发挥其独特的作用。情感目标有一个方面就是兴趣爱好。情感目标需要教师有足够的耐心去培养,才能更好得使每一个学生达到情感目标。如用显微镜的使用中,情感目标可以设置为:培养耐心细致的作风。
只有掌握初中生物实验教学的目标,才能有效开展初中生物实验。同样,在初中生物实验趣味化实践过程中,必须遵从教学目标,根据教材实验设计的原理和思路进行实验改进,使实验教学得以不断地完善。
(二)初中生物实验教学趣味化策略研究
通过实践,我们发现实验作为培养学生生物科学素养、科学思维以及综合能力的有效平台,在其实验内容和设计中呈现出自己的特点。
(1)实验形式可以多样化。实验形式包括教师演示实验、学生探究实验,验证性实验、模拟实验等不同类型的实验,多种多样的实验形式除了让学生掌握基本知识和原理、学会不同的探究方法以外,有利于培养学生的学习兴趣,激发学生的学习动机。
(2)实验内容丰富有趣化。初中生物实验内容十分丰富,包括认识动植物、微生物的外部形态、生理结构,如草履虫、花和种子的结构;动植物的生活习性,如:非生物因素对某种动物的影响;对日常生活现象原理解释,如:发酵现象等。多种多样的生物实验内容对培养学生的学习兴趣十分有利,奇妙的实验现象、亲身的操作体验都能成为学生学习的动力,让学生带着好奇心和学习的主动性,一步步探索问题的答案,发现生物学原理并学会用生物学知识解释自然现象,解决实际问题,体验学习带来的快乐。
(3)实验设计灵活可变化。通过以上生物教材实验的统计发现,教材中大多数实验具有一定的开放性,无论从实验方案、实验选材、实验装置和药品以及实验场所等方面都给师生留有自主选择的空间,实验结果也不唯一。如:“探究非生物因素对生物的影响”实验中,教材中选择的是水分对植物生长的影响。我们也可以选择光对植物生长的影响。在“探究种子萌发的外界条件”时,实验无需特定的实验环境,学生可以选择在学校实验室完成,也可以在家里完成。开放性的实验设计为师生留下广阔的思维空间,有利于培养学生发散思维和创新能力。
(4)实验素材生活化。生物实验就是依据生物学原理,借助科学方法手段去解释生活现象和探究大自然的奥秘,因此,生物实验离不开生活实际,初中生物教材中的每一个实验都是源于生活实际,归于生活实际。从实验的选材来看,初中生物学用到的实验材料大部分是日常生活中随处可见的,如:大豆、玉米种子,葫芦藓、蚯蚓、青蛙、鸡蛋、河蚌、鲫鱼、桃花、萝卜等,一方面取材方便,另一方面实验材料是学生日常生活见过的事物,学生从生活经验中对实验对象有一定的了解,有利于激发学生的学习兴趣。基于已有的生活经验去学习理论知识,学生更容易接受和理解,符合中学生的认知发展规律。
(三)初中生物实验趣味化案例研究(附后)
七、课题研究成效
1.通过课题研究,提升了学生生物学科素养,科学探究能力进一步得到提高。
学生喜欢提问,并善于思考,自主解决问题的能力得到提升,创新能力得以培养。新时代背景下,形成新型的师生关系。
2.实验的开出率大大提高。教师自觉地对具体实验进行有效地改进,注重对实验材料;实验装置、器具;实验方案、步骤等方面作研究与改进。
3.通过研究,课题组教师的写作能力和教研能力得到显著提高。
(1)2020年6月,沈永香被评为集团生物学科带头人。
(2)2020年9月沈永香撰写的《生命教育在生物教育中的有效渗透》在江苏省“行知杯”征文活动中荣获三等奖。
(3)2020年10月,赵庆焰《模拟人体的呼吸》荣获海门市“弘謇杯”自制教具比赛一等奖。沈永香《模拟尿液的形成》荣获集团“弘謇杯”自制教具比赛二等奖。
(4)2020年11月,沈永香在集团“弘謇杯”实验教学技能操作比赛中担任评委工作。张荣老师撰写的论文《初中生物实验的趣味化研究》发表在《情感读本》上。
(5)2020年12月沈永香的作品《基因在亲子代间的传递》在“领航杯”海门区多媒体教育软件比赛中,荣获基础教育初中组微课二等奖。
(6)2020年12月24日,沈永香老师在尧化上了节高效课堂同课异构研讨课——《绿色植物与生物圈的物质循环》。
(7)2021年沈永香撰写《聚焦生物课堂
促进师生成长》发表在《海门教育研究》第2期上。
(8)2021年4月沈永香上了《植物的生殖和发育》海门市级公开课。
八、总结与展望
(一)总结:
随着教育不断发展进步,实验在教学内容中所占比例越来越多,在生物教学中具有重要的作用与地位。然而,国内中学生物实验教学仍存在较多有待完善和加强的地方。为了提高实验教学效果,本研究通过问卷调查,发现初中生物实验开设不够理想,对实验教学不以为然。分析原因,主要包括以下几点:
学校领导对教材实验存在的不足之处不够了解,没有充分重视实验改进教学管理,缺乏较完善的实验评价体系。部分教师对实验教学表现不够积极。没有形成良好的实验教学氛围。大部分教师均认识到实验对教学中的重要作用,但他们很多时候觉得实验太简单,将讲实验替代做实验,没有因地制宜开展初中生物实验。
笔者结合调查结果和初中生物教材实验分析情况,根据实验材料易得性,可靠性原则,实验装置、器具简易性、经济型原则,实验方案、步骤科学性、探究性、开放式原则,尝试初中生物部分实验进行改进和优化。创新几个教材中原本没有的实验。丰富初中生物实验教学资源。学校方面,应增加实验资金投入,加强实验教学管理,完善生物实验管理制度、培养新型教师。教师方面,应提高实验教学认识,转变实验教学理念、加强自身学习,提升生物实验教学的驾驭能力。
(二)展望
本研究强调了初中生物实验的趣味性,突出了实验在教学中的重要地位,通过实践,看到生物实验教学的薄弱环节,为提升初中生物实验开设率,改善生物实验教学效果作了一点努力。本研究存在一些不足之处:由于条件限制,在开展调查和实践时,只选取了少量班级,实践覆盖面有点小。由于时间、经验、精力能力的限制,只对少量的实验进行尝试。要完全了解真实的课堂教学效果,还需要进一步开展教学实践。教材中还有很多趣味实验有待开发中,生物实验趣味化还需大家不断地共同努力!