初中自然科学研究性学习的实践与探索结题报告

-1-《初中自然科学研究性学习的实践与探索》结题报告平阳县昆阳二中自然科学课题组1[内容摘要]课堂教学是全面实施素质教育的主要渠道和基本途径，传统的课堂教学体系已难适应促进学生全面发展和提高民族素质的需要，让学生成为课堂教学活动的主体是推进素质教育的关键。我们重新审视和把握符合素质教育要求的课堂教学基本特点，确立并发展探究性的教学模式，发展学生自主性、能动性的教学模式，使学生生动活泼主动地发展。新课程实施以后，教师的教学行为和学生的学习方式正在逐渐发生变化。为了培养学生的创新精神和实践能力就必须有效地改变以往以被动接受间接知识为主的学习方式，开发学生作为主体参与的学习方式，那就是研究性学习。[关键词]自然科学探究性教学研究性学习一、课题的提出和意义1、未来社会对创新人才的需要：我国有学者对诺贝尔奖获得者进行课题研究，发现他们大多小的时候智力聪颖，科学兴趣浓厚，动手能力强，参与意识强烈，而学习成绩往往平平，但到了大学阶段，他们的创造力就得以暴发，在许多未知领域作出对人类的巨大贡献，但无论如何，科学探究的意识和方法从小在行动中、头脑中的建立是十分重要的。学会探究也是教学内容的一部分，是认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标的和谐统一，尤其在我国应当突出强调这一内容，这对学生以后更高层次的发展，无疑是锦上添花。未来的社会与教育强调把人作为发展的中心，强调培养人继续学习、终身学习的能力，强调人与社会的和谐发展以及个人能力的充分发挥。我们现在的教育就是为未来社会培养人才的，培养学生自主学习、自我探究的能力，是教育义不容辞的责任，也为学生学会学习、终身学习开辟一条新的途径。2、新课程标准的要求：著名教育心理学家布鲁纳曾精辟地指出：“所谓知识，是过程，不是结果。”教师的作用“不是一团知识的明化和教案，而在于鼓舞和指导学生的发现过程，教学过程是一种在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造性活动。”目前教学改革的重心已发生了明显变化，从重“教”转向重“学”；从让学生接受结论转向让学生自己去探索知识的形1组长：伍海燕成员：周毅（执笔）伍秀丽谢润月陈晶陈先卫林仙仙附录十二：-2-成过程，自己去解决问题。我们的课题也正是基于此，以学生的“研究性学习”为实践的切入口，旨在以一种新的教育思想、观念，新的教学形式和新的学习方法，全面贯穿于整个教育教学活动中。以此来改变陈旧的教学模式，真正将学生置于教育教学的主体地位，充分发挥每个学生的创造精神和创造潜能。因此，研究性学习的课题可以说是实施素质教育的一条有效途径，将有利于学生素质的全面提高。初中时代是教育的一个关键时期，初中生较小学生在生活经验、知识水平、自我意识及思维能力等方面已经有了长足的发展。他们的学习独立性逐步增强，与同伴交往合作也日益增多，学习的策略、技能更完善，学习的途径、方式、方法也更多样。这些初中生的身心发展特点及学习特点都为初中生的研究性学习提供了良好的基础与条件，也为我们课题的课题提供了依据。因此，构建一个适合于初中生研究性学习的学校教育教学环境，为学生研究性学习创造良好的外部条件，使学生逐步形成研究性学习方式，是我们课题的目标所在。3、同类课题研究的情况探究教学受到世界各国教育的广泛关注，美国、日本等发达国家，近20年~30年以来教育始终追求的目标，就是“课题”或者“创新”翻开第二次世界教育史，没有一种教学方式像探究教学那样受到世界各国广泛的关注。课题、探究，已成为这些国家教育改革与发展的主旋律，国内许多地区都有研究，我们学校主要是着眼于如何从课内的探究延深到课外的研究。二、课题的含义及主要概念的界定（一）研究的目标本课题的研究目标是通过课堂教学改革，构建一套适合初中自然科学研究性学习过程的模式，使学生有目标地设想（猜想）、探究、尝试等，并让学生尝试探究成功。使学生在良好的开放式、民主式学习氛围中形成尝试探究、创新发展的品质。在学习行为上具有主动性、自主性、探究性；在疑难的问题上，勇于探究、创新，调动一切积极因素，坚忍不拔地战胜困难，促进学生的全面发展。（二）研究的内容随着我国中小学科学教育改革的不断深入，研究性学习受到了前所未有的重视，在国家教育部2000年2月颁发的《全日制普通高级中学课程计划（试验稿）》中，都将探究教学置于突出地位，为鼓励创造性和具有挑战性的构想和推动研究性教学实验，我们就从初中自然科学入手，推行研究性学习模式的构建研究，通过学习培养学生良好的科学素养，学会用科学的思维方式解决自身学习和有关数学问题。具体的研究内容如下：-3-（1）研究适合于初中生研究性学习的学校教育教学环境。（2）研究探究问题解决的教学模式。（3）研究教材中适合开展研究性学习的内容。（三）研究的方式以行动实验法为主，以实际工作者为中心，从实际问题出发，通过与实验研究教师的合作研究，从而解决问题，探究理论的思想，辅以教育实验法、调查法、个案研究法、教育经验总结法等。行动研究实验法是一个螺旋式加深发展过程，对每一个行动发展步骤都包括计划、实施、观察、研讨四个相互联系，相互依赖的基本环节。根据总体计划按各个行动步骤去探究，弄清楚学生研究性学习的现状，分析为什么会如此，存在哪些问题，关键问题是什么，创造怎样的条件才能有所改进。（四）研究的原则1、科学性原则传统教育把教育过程的双主体交互作用活动，变成教师单向传授知识，对学生的主体地位和独立个性缺乏尊重，忽视对学习过程的课题，学生较少有机会开动脑筋质疑问题，“听而不闻，学而不思”；而在探究式课堂教学中，学生既是教育的对象，又是教育活动的主体，在他们身上有着丰富的学习、发展潜能，教育的作用在于引导学生通过积极思维和独立活动，把知识转化为学生的智力和才能，转化为思想观点，使学生具有合理的知识结构、智力结构和方法结构。2、民主性原则民主平等的师生关系以及由这种关系营建出的一种活泼生动、和谐的教育氛围，是探究教学课题的条件和前提。一是要革除一切不平等对待学生的现象，为提高学生的民主意识和参与能力、发挥学生主体作用、创造最好的教育条件和教育环境；二是要实现教育内容民主意识的渗透，加强民主参与能力的培养。3、活动性原则活动是影响探究教学方法的主要因素，学生只有投身于教学活动的全过程，主体作用才会发展。探究式教育就是对学生学习活动的规范、组织和引导，精心设计各种活动形式去掌握知识、培养品德、提高素质。4、多样化原则随着信息技术的快速发展，也促进了教学手段的多样化、教学模式的多样化。运用多媒体辅助教学已成为必然趋势。-4-三、课题研究的组织管理1.实验控制变量整个实验控制方式为“均衡”。（1）被试选择：在自然状态下，不打乱班级编制，以本校学生为培训对象。（2）主式选择：由课题组确定实验教师。（3）课程设置与教学材料选择：根据学员需要选择教材，如浙教版的《自然科学》等。2.实验管理（1）规范化：实验班级统一要求开设课程安排相同。（2）问题簿：使用过程的任何问题均要做问题记录，出现问题及时解决。（3）存档：有关实验资料的全部存档，以备研究之用。3.课题实验的评价（1）自我分析评价：一是与没有涉及课题研究的对照班的学生作对比，二是实验班学生的前、中、后期素质情况作纵向比较。（2）定性评价：一是反映评价，即收集学生对实验方法与内容的陈述性评价；一是成果评价，实验班学生的素质和能力评价。（3）专家评价：邀请教育方面的专家进行评价。四、课题实施过程第一阶段：探究性学习（一）对探究性学习的认识1、改革传统的不适应现代教育要求的课堂教学结构模式，优化教学过程，符合现代教育科学发展的总趋势，也是当前推进素质教育，提高学生知识水平、实践能力和创新意识的迫切要求，从2001年，我校领导班子依据学校具体情况和改革的形势，更新教育观念，全面创建二十一世纪的新型学校”的办学思想，进行探究性教学的尝试，教学实践表明，在教师指导下的、以学生为中心的学习，要求学生由外部刺激的被动接收者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动的帮助者、促进者，学生是认知的主体，是信息加工的主体、是主动的建构者。学生要用探究法、发现法进行意义建构，在此过程中学生主动去搜集并分析有关信息和资料，对所学习的问题提出各种假设并努力加以验证，通过与已有知识联系并认真思考，在此过程中，注入教师的情感，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，最大限度地调动学生的主观能动性，创造良好的学习氛围。2、探究，就是探讨追究。从大的方面看，能在生产生活学习中发现问题，并分析解闷-5-问，是探究；从小的方面看，追究一个词一个句子的意思或用法，也是探究。探究，是过程，是探究者发挥主体积极性去学习或创造的过程。通过探究，获取直接经验和体验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高运用知识发现问题、分析问题和解决问题的能力。探究的结果，或是学到新的知识，或是产生独特的见解。对于学生来说，探究能力的形成，也就形成了独立学习的品格，有了开拓创新的基础。可以说，探究是一种重要的学习方式，也是创新的必经过程。3、自然科学探究性教学，就是重在引导学生形成主动发展理念，强化实践意识，培养科学精神。学生了解了自然科学规律，具备独立探究的能力，今天或将来他们就能够自学自然科学、自主灵活地运用知识，能更大程度上发挥才智。由此，我们采取行动研究方法，在教学实践中不断探索，力求探寻自然科学探究性教学的意义、原则和方法，探寻教师与学生在教学中的互动特点，探寻不同的教学内容、不同的教学目标、不同的教学时空的运行规律。也寻找切实可行的自然科学探究性教学模式。4、实验前的学生探究活动情况（1）、学生参与的水平（2）、学生调查：（1）你喜欢教师采用什么方法上自然科学?A.示范的方法,如讲授例题.B.研究的方法,如研究二力平衡条件.C.实验探究的方法,如测一墨水瓶水的质量.D.对话的方法,如师生间的问答讨论.表1选项人数百分比(%)A8112.8B9715.4C31850.4D13521.4从表1中看出,半数学生乐于接受实验探究的方法。自然科学探究性教学教师指导下的研究性学习探究小组合作探究开放式探究师生互动学生自主学生自主-6-（2）问题:在“大气的压强”新课学习刚一开始,教师就演示了“雪碧瓶变瘪”的实验,如图1所示你的想法是:A.希望自己亲自演示一下这个实验.B.教师马上解释雪碧瓶变瘪的原因.C.自己迅速阅读课本开头的一段话,以明了其原因.D.教师稍候一会儿,让自己猜想可能的原因.表二选项人数百分比(%)A12920.5B8613.7C436.8D37859.0从表2中看出:(1)大多数学生(79.5%)已不再满足于物理现象直接的感官作用,他们有了问题解决的要求.（二）、探究式学习模式的构建1、模式设计思想课堂探究课堂探究是以课堂为舞台，以学生为主体，教师指导为辅助开展探究性学习的活动过程，侧重于认识学习。探究材料大致确定：挖掘教材本身所蕴含的探究因素。主要将学生预习，知识的重点、难点，课外作业等多方面适合于学生探究的内容加以挖掘、整理，以便于创设不同的问题情景让学生进行探究。在整个教学过程中由教师发挥组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习要素，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地认识和掌握当前新学知识的性质、规律及事物之间的内存联系。2、关于探究性学习表现形式：一般从学科领域或社会现实生活中选择和确定课题主题；创设一种似于科学课题的情境；学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集等处理信息，表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展。最终目标：获得理智能力发展和深层次情感体验，建构知识，掌握解决问题的方法。活动程序：一般有六个基本程序，即“提出问题、作出假设、收集证据、形成解释、评估-7-成果、表达与交流”。提出问题：根据观察、实验、案例分析等提出科学性的问题。问题是探究的起点，也是探究的归宿，探究的成效如何取决于问题的设计。作出假设：按照探究问题的要求，根据已有的知识和经验，作出假设或猜