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《新課程背景下培養(yǎng)中學(xué)生生物科學(xué)探究能力的策略研究》開題報告
大學(xué)生活要接近尾聲了，大家一定都對畢業(yè)設(shè)計充滿畏懼，在做畢業(yè)設(shè)計之前指導(dǎo)老師都會要求先寫好開題報告，開題報告我們應(yīng)該怎么寫呢？下面是小編為大家整理的《新課程背景下培養(yǎng)中學(xué)生生物科學(xué)探究能力的策略研究》開題報告，歡迎閱讀與收藏。
論文選題的理由或意義：
21世紀將是人類依靠知識創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的世紀，世界將進入知識經(jīng)濟的時代。面對知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn)和機遇，實施素質(zhì)教育，深入開展創(chuàng)新教育，讓科學(xué)的光芒普照中華，實現(xiàn)科教興國戰(zhàn)略，是當今教育改革的主旋律。以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主旨的生物新課程改革，將科學(xué)探究作為改革的突破口，倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性，發(fā)展科學(xué)探究能力。這一能力的培養(yǎng)與新課程的實施緊密相連，自20xx年秋學(xué)期新課程在我省全面推行以來，探究教學(xué)中暴露的諸多問題使我們意識到培養(yǎng)學(xué)生的探究能力決非是一蹴而就的事情，它應(yīng)該在實踐中不斷的摸索和總結(jié)。
一、時代發(fā)展的要求
1、探究能力與素質(zhì)教育
20世紀80年代末期以來，在教育領(lǐng)域里追求人的素質(zhì)獲得全面發(fā)展，已經(jīng)變成一種集體行動，成為國際教育改革的重要趨勢。在我國，全面推進素質(zhì)教育也已經(jīng)成為21世紀基礎(chǔ)教育改革的重要方向�！吨泄仓醒雵鴦�(wù)院關(guān)于深化教育改革全面推進素質(zhì)教育的決定》指出，要實施素質(zhì)教育，就必須積極實行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新意識，切實提高教學(xué)質(zhì)量。要讓學(xué)生感受、理解知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究等方面的能力。因此，改革課堂教學(xué)形式，強調(diào)以學(xué)生為中心、以探究為主的教學(xué)，著力培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，就成為素質(zhì)教育的關(guān)鍵之所在。
2、探究能力與創(chuàng)新教育
當前，開展創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，已經(jīng)成為我國整個教育改革的靈魂。正如文化教育學(xué)家斯普朗格所認為的那樣，“教育絕非單純的文化傳遞，教育之為教育正在于它是一個人心靈的’喚醒’，這是教育的核心所在”[8]。即是說，教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創(chuàng)造力誘導(dǎo)出來。這種創(chuàng)造力集中體現(xiàn)的是科學(xué)探究的能力和科學(xué)精神，它才是教育真正需要“喚醒”的東西。
3、探究能力與科教興國
科教興國，已經(jīng)成為我國的一項基本國策。然而，我們在科教興國的戰(zhàn)略問題上，往往過多地強調(diào)科技的經(jīng)濟功能，偏于技術(shù)的、物質(zhì)的乃至產(chǎn)品的層面，卻往往冷落了科學(xué)探究、科學(xué)理性和科學(xué)思想對人、對社會的根本性作用。教育的“功利性”也總是與“應(yīng)試教育”一起成為培養(yǎng)全面發(fā)展的人的最大桎梏。探究教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力為核心目的，通過科學(xué)方法、態(tài)度的訓(xùn)練與養(yǎng)成教育，逐漸使科學(xué)理性之光真正照耀于億萬人的心田，激發(fā)人們不斷思考、不斷探究、不斷發(fā)現(xiàn)。因此，從某種程度上講，培養(yǎng)科學(xué)探究能力應(yīng)該是科教興國戰(zhàn)略真正實施的表現(xiàn)之一。
二、課程改革的需要
“提高生物科學(xué)素養(yǎng)”、“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”是生物新課程改革的基本理念。生物科學(xué)素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。它是指公民參加社會活動、經(jīng)濟活動、生產(chǎn)實踐和個人決策所需要的生物科學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀[1]。很顯然，探究能力是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，提高每個高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)也是課程標準實施中的核心任務(wù)。探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生認識生命世界、學(xué)習(xí)生物課程的有效方法之一。《普通高中生物課程標準(實驗)》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識的能力、批判思維能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等等，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。如果學(xué)生在學(xué)校期間親身經(jīng)歷了科學(xué)探究活動，那么，當他離開學(xué)校時，對生物學(xué)會形成更深的印象和積極、正面的態(tài)度。高中畢業(yè)前，學(xué)生們應(yīng)該以個人或小組的形式，至少進行一次“真正的”的科學(xué)探究活動。在參與探究時，學(xué)生們應(yīng)該掌握科學(xué)探究的一般技能，包括：提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、得出結(jié)論、表達和交流的科學(xué)探究能力。
三、探究現(xiàn)狀的思考
20xx年秋學(xué)期我省全面實施了新課程，通過一個多學(xué)期的探索和實踐，許多教師已經(jīng)積累了眾多寶貴的經(jīng)驗，這些經(jīng)驗有待進一步挖掘，升華為教學(xué)策略和教學(xué)模式。與此同時，新課程的實施也對廣大師生在思想層面和操作層面都造成了極大的沖擊，許多困惑和不解紛至踏來。在諸多問題中，“培養(yǎng)探究能力的策略”首當其沖。學(xué)生不知如何探究，教師不知如何指導(dǎo)探究等新問題在每一所學(xué)校中都存在。根據(jù)對我市部分地區(qū)學(xué)生有關(guān)探究能力的問卷調(diào)查，比照其他省市、學(xué)科的調(diào)查結(jié)果，可以總結(jié)為以下方面：
1、學(xué)生層面。
從“高中生學(xué)習(xí)生物學(xué)的動機”調(diào)查結(jié)果看，“問題解決”作為學(xué)習(xí)生物學(xué)的動機，得分最高，其中“探索未知世界的機會”是大部分學(xué)生喜歡的。從“高中生對不同生物主題的興趣”調(diào)查結(jié)果來看，“與實際應(yīng)用和實踐觀察”有關(guān)的內(nèi)容是學(xué)生們最感興趣的主題。從“高中生對生物學(xué)不同學(xué)習(xí)方式的興趣”調(diào)查顯示看，學(xué)生們最感興趣的是通過“參加野外實習(xí)”、“在實驗室里進行研究”和“執(zhí)行一項個人計劃”等活動進行體驗式學(xué)習(xí)(劉植義，20xx)。這說明學(xué)生樂于探究，希望通過課內(nèi)外不同的探究形式解決問題，發(fā)展探究能力。但是，從“學(xué)生科學(xué)探究能力現(xiàn)狀”的調(diào)查結(jié)果來看，大部分高中學(xué)生雖然具有一定的推理論證能力，但缺乏提出問題、設(shè)計實驗、反思與批判等能力[20]。在探究實驗中多數(shù)學(xué)生還只重結(jié)果而輕過程，重數(shù)據(jù)而輕本質(zhì)，沒有學(xué)會探究的方法，養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度(顧莉，20xx)。學(xué)生們渴望探究，但高考這根指揮棒多偏重結(jié)論性知識的考查，使得他們“不得不”忽視探究的過程，山東省有關(guān)高中生物新課程學(xué)習(xí)狀況的調(diào)查也印證了這一點[15](賀建東，20xx)。這些情況說明，高中學(xué)生各方面的探究能力還很弱，學(xué)生們的探究愿望沒有得到真正的滿足，也沒有真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H探究中的各項能力。
2、教師層面
從影響學(xué)生科學(xué)探究能力因素的調(diào)查結(jié)果來看，“學(xué)生進行探究的內(nèi)驅(qū)力、學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)和認知發(fā)展水平、教師的科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)資源和探究學(xué)習(xí)環(huán)境”是影響學(xué)生科學(xué)探究能力的主要因素。在這些因素中，教師的科學(xué)素養(yǎng)尤其是引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力等方面的策略是重要的決定因素[29]。科學(xué)探究方法的獲得，除了學(xué)生在學(xué)習(xí)中主動探索，不斷積累以外，主要靠教師在教學(xué)實踐中加以培養(yǎng)和訓(xùn)練，教給思維方法，指導(dǎo)思維路徑，使學(xué)生領(lǐng)會并付諸實踐，以逐步形成習(xí)慣，形成能力，并在交流中得到進一步強化[15](賀建東，20xx)。但是從“教師對探究性教學(xué)的理解和培養(yǎng)探究能力的教學(xué)策略”的調(diào)查結(jié)果看，大部分教師雖然知道探究的主要步驟，但缺乏具體的教學(xué)策略。少部分教師甚至還不知道“什么是探究”，農(nóng)村中學(xué)的有些教師對開展探究學(xué)習(xí)排斥性依然很強。這些現(xiàn)象充分的表明，大多數(shù)在非探究學(xué)習(xí)中培養(yǎng)出來的生物學(xué)教師，若不經(jīng)過職后專門的探究教學(xué)策略的培養(yǎng)和實踐，一開始很難對學(xué)生開展有效的探究學(xué)習(xí)指導(dǎo)(紀琴，陸建身20xx)。此外，探究活動的開展由于受到時間、學(xué)習(xí)資源等因素的影響開展的并不普遍[16]。
以上調(diào)查結(jié)果反映了在“學(xué)生的探究動機、現(xiàn)實的探究能力與教師的指導(dǎo)策略“三個方面存在著多對矛盾。學(xué)生想探究，但缺乏必要的指導(dǎo)和實踐，探究能力自然較低;教師想指導(dǎo)，但缺乏相應(yīng)的教學(xué)策略，缺少解決探究活動中困難的途徑。面對這些問題和矛盾，畏難甚至退縮不前是行不通的，也是與國家推進課程改革的決心相背離的。我們應(yīng)該找原因、想辦法，不斷探索與總結(jié)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的教學(xué)策略，為新課程的順利實施和推進提供支持。
國內(nèi)外關(guān)于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢：
1.探究能力的結(jié)構(gòu)與表現(xiàn)
能力通常是指完成一定活動的本領(lǐng)，包括完成一定活動的具體方式，以及完成一定活動所必須的心理特征。科學(xué)探究能力是一種能力，它的組成要素中不包括非智力因素，但二者會相互產(chǎn)生影響。國外的研究表明，科學(xué)探究能力是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高層次能力。一般認為，科學(xué)探究能力是保證學(xué)生順利完成探究活動的具體方式和心理特征。對探究能力的理解，可以從多元智能的角度加以體會，其語言、邏輯-數(shù)學(xué)、視覺-空間、身體運動、人際關(guān)系、內(nèi)省等智能，可以幫助我們?nèi)娴恼J識探究能力。它給我們的啟示是：探究能力評價應(yīng)該采取多渠道、多種形式、在多種不同的實際生活和學(xué)習(xí)情境下進行。
但是，從多元智能角度構(gòu)建的探究能力結(jié)構(gòu)模型國內(nèi)外研究還比較少，這一點使得我們在探究能力的把握和測量上難以適從。國內(nèi)有學(xué)者參照吉爾福特的智力三維結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建了基本科學(xué)能力結(jié)構(gòu)模型(申繼亮，20xx)。后來又有學(xué)者以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了以科學(xué)(探究)過程、科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)品質(zhì)為三個基本維度的科學(xué)探究能力結(jié)構(gòu)模型，并以科學(xué)品質(zhì)為主要維度，列舉了評價學(xué)生探究能力的50條表現(xiàn)。
這50條探究能力的表現(xiàn)是從思維的深刻、靈活、敏捷、批判和獨創(chuàng)性角度編撰的，雖然滲透探究過程的要素，外顯性強，但與中學(xué)常用的科學(xué)探究的基本程序不相吻合，而且這些表現(xiàn)比較繁雜，中學(xué)教師難以操作�！澳芰Α笔歉咧猩镎n程三維目標中的重要組成部分，《高中生物課程標準(實驗)》從科學(xué)過程這一角度出發(fā)，明確列舉了高中階段學(xué)生應(yīng)該學(xué)會的11個方面的探究能力表現(xiàn)[1]，可以說是體現(xiàn)了上述模型中的核心部分。這些表現(xiàn)與探究教學(xué)(學(xué)習(xí))的程序基本一致，將探究內(nèi)容和品質(zhì)滲透其中，以它為出發(fā)點形成教學(xué)策略，構(gòu)建教學(xué)模式，進行探究能力的評價，目標明確也非常容易操作。
2.科學(xué)探究的程序和探究教學(xué)模式
能力總是和人的某種活動相聯(lián)系并表現(xiàn)在活動中。只有從一個人所從事的某種活動中，才能看出他具有某種能力�？茖W(xué)探究能力表現(xiàn)在學(xué)生進行探究學(xué)習(xí)的活動中，并在活動中得到發(fā)展，反過來，這種能力也將直接影響和決定探究學(xué)習(xí)的效率和結(jié)果[17]。
探究式教學(xué)，亦稱探究學(xué)習(xí)，是指在教師指導(dǎo)下學(xué)生運用探究的方法進行學(xué)習(xí)、主動獲取知識、發(fā)展能力并獲得體驗的實踐活動。
探究教學(xué)的核心是使學(xué)生通過類似科學(xué)家的探究過程，理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力(柴西琴，20xx)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力即是教給學(xué)生自主探索自然界和現(xiàn)實生活中科學(xué)問題的方法和技能。使科學(xué)教育面向真實科學(xué)是當代科學(xué)教育改革的一個重要理念，而科學(xué)教學(xué)要與真實的科學(xué)探究相接近，就必須首先呈現(xiàn)出科學(xué)探究的“形”，或者說與科學(xué)探究保持“形似”。
教學(xué)策略是教師教學(xué)時，為達成教學(xué)目標所采用的教學(xué)取向，而非特別限定的某種教學(xué)方法。
3.1強調(diào)“過程技能”的策略取向。
早期培養(yǎng)探究能力的策略，其建立者采用了還原論的思維方式和過程分析方法，將科學(xué)探究過程分解為一系列獨立的成分，如觀察、分類、假設(shè)、推論、預(yù)測等。相應(yīng)地把科學(xué)探究能力分解成一系列獨立的技能，如觀察技能、分類技能、假設(shè)技能、推論技能、預(yù)測技能等，稱為過程技能。其基本假設(shè)如下：學(xué)生的科學(xué)探究能力是一系列過程技能的集合;這些過程技能是可以通過練習(xí)來獨立發(fā)展的;學(xué)生的過程技能得到發(fā)展后，就可以用來解決實際的科學(xué)問題，科學(xué)探究能力也就得到了發(fā)展。據(jù)此提出的教學(xué)策略是，首先讓學(xué)生獨立地練習(xí)和發(fā)展這些技能，然后再結(jié)合起來解決更復(fù)雜的問題。
3.2強調(diào)“控制變量”等核心要素的策略取向。
有些研究者認為，科學(xué)探究的本質(zhì)是科學(xué)的思維方式�？茖W(xué)思維的一個重要特征是運用邏輯推理來解釋相關(guān)證據(jù)。這樣就把“科學(xué)思維”與“邏輯思維”聯(lián)系起來，并根據(jù)皮亞杰的理論，用控制變量的實驗來檢測學(xué)生的邏輯思維，把它作為科學(xué)探究能力的一個重要特征，建立了科學(xué)探究能力的邏輯策略。這種策略將學(xué)生的科學(xué)探究能力描述成能進行控制變量的實驗探究的能力。從本體論意義上來看，它并不能完整的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，只是培養(yǎng)了“會進行控制變量的研究”這個突出的特征。
上述2種策略取向，無論是強調(diào)過程技能還是強調(diào)某一要素，都忽視了探究主體學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)對探究能力形成的影響。針對這一問題，一些從認知科學(xué)角度出發(fā)的研究者把科學(xué)探究看做問題解決的一種形式。在開展探究時，探究者從自己的“工具箱”里選擇“工具”。對任何一個給定的探究任務(wù)，并非需要所有的工具，其技巧就在于正確地挑選并知道如何去使用所需的工具。米勒將科學(xué)探究能力包含的成分分為三類：一般的認知技能(例如觀察、分類等等)、實踐的技能(例如，知道怎樣使用不同的測量工具)和探究的策略(例如，知道用重復(fù)測量來提高測量的可靠性)。在此基礎(chǔ)上，英國約克大學(xué)的PACKS項目組提出了另一種培養(yǎng)探究能力的策略體系(Robin Millar，1998)。
這一策略體系將科學(xué)探究的主體和探究過程作為一個整體進行研究，具體描述了學(xué)生原有的認識和技能對科學(xué)探究過程中各環(huán)節(jié)的影響，擺脫了機械決定論和經(jīng)驗主義的科學(xué)觀，深化了對科學(xué)探究能力的結(jié)構(gòu)和功能的認識，對于研究和發(fā)展學(xué)生與科學(xué)探究相關(guān)的理解和能力有一定的指導(dǎo)作用。
從上述文獻綜述我們可以知道，科學(xué)探究能力是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高層次能力。對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，應(yīng)該從探究能力結(jié)構(gòu)的“過程維度”出發(fā)，明確高中生物新課程教學(xué)中學(xué)生應(yīng)該學(xué)會的各種探究能力，并以此開展教學(xué)和評價。在具體的探究教學(xué)過程中，應(yīng)該繼續(xù)保持傳統(tǒng)教學(xué)中重視基礎(chǔ)知識和基本技能的良好習(xí)慣，注意關(guān)注學(xué)生原有認知結(jié)構(gòu)對探究能力形成的影響。在此基礎(chǔ)上，兼顧總體探究過程與各類探究技能的培養(yǎng)，同時加強對探究活動中核心要素的訓(xùn)練，“以點促面”，使探究各環(huán)節(jié)要求的能力得以形成。在探究活動開展的各個階段，要重視學(xué)生的自我監(jiān)控在其中的作用，最終形成完整的探究能力。
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