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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(bào)告
大學(xué)生活要接近尾聲了，大家一定都對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)充滿畏懼，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前指導(dǎo)老師都會(huì)要求先寫好開題報(bào)告，開題報(bào)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(bào)告，歡迎閱讀與收藏。
論文選題的理由或意義：
21世紀(jì)將是人類依靠知識(shí)創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展的世紀(jì)，世界將進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。面對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，實(shí)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(shí)現(xiàn)科教興國戰(zhàn)略，是當(dāng)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(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)踐中不斷的摸索和總結(jié)。
一、時(shí)代發(fā)展的要求
1、探究能力與素質(zhì)教育
20世紀(jì)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(dòng)，成為國際教育改革的重要趨勢(shì)。在我國，全面推進(jìn)素質(zhì)教育也已經(jīng)成為21世紀(jì)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(jìn)素質(zhì)教育的決定》指出，要實(shí)施素質(zhì)教育，就必須積極實(shí)行啟發(fā)式和討論式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識(shí)，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。要讓學(xué)生感受、理解知識(shí)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(qiáng)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(dāng)前，開展創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，已經(jīng)成為我國整個(gè)教育改革的靈魂。正如文化教育學(xué)家斯普朗格所認(rèn)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(gè)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(xiàng)基本國策。然而，我們?cè)诳平膛d國的戰(zhàn)略問題上，往往過多地強(qiáng)調(diào)科技的經(jīng)濟(jì)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(duì)人、對(duì)社會(huì)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(shí)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(huì)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、生產(chǎn)實(shí)踐和個(gè)人決策所需要的生物科學(xué)知識(shí)、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價(jià)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(gè)高中學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)也是課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中的核心任務(wù)。探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生認(rèn)識(shí)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(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過程、勤于動(dòng)手和動(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)，那么，當(dāng)他離開學(xué)校時(shí)，對(duì)生物學(xué)會(huì)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(gè)人或小組的形式，至少進(jìn)行一次“真正的”的科學(xué)探究活動(dòng)。在參與探究時(shí)，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(jì)劃、收集證據(jù)、得出結(jié)論、表達(dá)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(shí)施了新課程，通過一個(gè)多學(xué)期的探索和實(shí)踐，許多教師已經(jīng)積累了眾多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)有待進(jìn)一步挖掘，升華為教學(xué)策略和教學(xué)模式。與此同時(shí)，新課程的實(shí)施也對(duì)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(dāng)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(duì)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(dòng)機(jī)”調(diào)查結(jié)果看，“問題解決”作為學(xué)習(xí)生物學(xué)的動(dòng)機(jī)，得分最高，其中“探索未知世界的機(jī)會(huì)”是大部分學(xué)生喜歡的。從“高中生對(duì)不同生物主題的興趣”調(diào)查結(jié)果來看，“與實(shí)際應(yīng)用和實(shí)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(duì)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(shí)習(xí)”、“在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行研究”和“執(zhí)行一項(xiàng)個(gè)人計(jì)劃”等活動(dòng)進(jìn)行體驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)、反思與批判等能力[20]。在探究實(shí)驗(yàn)中多數(shù)學(xué)生還只重結(jié)果而輕過程，重?cái)?shù)據(jù)而輕本質(zhì)，沒有學(xué)會(huì)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(shí)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(diǎn)[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?shí)際探究中的各項(xiàng)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(jìn)行探究的內(nèi)驅(qū)力、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)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]�？茖W(xué)探究方法的獲得，除了學(xué)生在學(xué)習(xí)中主動(dòng)探索，不斷積累以外，主要靠教師在教學(xué)實(shí)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(huì)并付諸實(shí)踐，以逐步形成習(xí)慣，形成能力，并在交流中得到進(jìn)一步強(qiáng)化[15](賀建東，20xx)。但是從“教師對(duì)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(duì)開展探究學(xué)習(xí)排斥性依然很強(qiáng)。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(shí)踐，一開始很難對(duì)學(xué)生開展有效的探究學(xué)習(xí)指導(dǎo)(紀(jì)琴，陸建身20xx)。此外，探究活動(dòng)的開展由于受到時(shí)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(dòng)機(jī)、現(xiàn)實(shí)的探究能力與教師的指導(dǎo)策略“三個(gè)方面存在著多對(duì)矛盾。學(xué)生想探究，但缺乏必要的指導(dǎo)和實(shí)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(dòng)中困難的途徑。面對(duì)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(jìn)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(shí)施和推進(jìn)提供支持。
國內(nèi)外關(guān)于該課題的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)：
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(dòng)的本領(lǐng)，包括完成一定活動(dòng)的具體方式，以及完成一定活動(dòng)所必須的心理特征�？茖W(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(huì)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(rèn)為，科學(xué)探究能力是保證學(xué)生順利完成探究活動(dòng)的具體方式和心理特征。對(duì)探究能力的理解，可以從多元智能的角度加以體會(huì)，其語言、邏輯-數(shù)學(xué)、視覺-空間、身體運(yùn)動(dòng)、人際關(guān)系、內(nèi)省等智能，可以幫助我們?nèi)娴恼J(rèn)識(shí)探究能力。它給我們的啟示是：探究能力評(píng)價(jià)應(yīng)該采取多渠道、多種形式、在多種不同的實(shí)際生活和學(xué)習(xí)情境下進(jìn)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(diǎn)使得我們?cè)谔骄磕芰Φ陌盐蘸蜏y(cè)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(gè)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(píng)價(jià)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(dú)創(chuàng)性角度編撰的，雖然滲透探究過程的要素，外顯性強(qiáng)，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(biāo)中的重要組成部分，《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》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(huì)的11個(gè)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?jī)?nèi)容和品質(zhì)滲透其中，以它為出發(fā)點(diǎn)形成教學(xué)策略，構(gòu)建教學(xué)模式，進(jìn)行探究能力的評(píng)價(jià)，目標(biāo)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(dòng)相聯(lián)系并表現(xiàn)在活動(dòng)中。只有從一個(gè)人所從事的某種活動(dòng)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(jìn)行探究學(xué)習(xí)的活動(dòng)中，并在活動(dòng)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(yùn)用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)、主動(dòng)獲取知識(shí)、發(fā)展能力并獲得體驗(yàn)的實(shí)踐活動(dòng)。
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(shí)生活中科學(xué)問題的方法和技能。使科學(xué)教育面向真實(shí)科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)教育改革的一個(gè)重要理念，而科學(xué)教學(xué)要與真實(shí)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(shí)，為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)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(qiáng)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(dú)立的成分，如觀察、分類、假設(shè)、推論、預(yù)測(cè)等。相應(yīng)地把科學(xué)探究能力分解成一系列獨(dú)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(cè)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(dú)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(shí)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(dú)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(qiáng)調(diào)“控制變量”等核心要素的策略取向。
有些研究者認(rèn)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(gè)重要特征是運(yùn)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(shí)驗(yàn)來檢測(cè)學(xué)生的邏輯思維，把它作為科學(xué)探究能力的一個(gè)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(jìn)行控制變量的實(shí)驗(yàn)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(huì)進(jìn)行控制變量的研究”這個(gè)突出的特征。
上述2種策略取向，無論是強(qiáng)調(diào)過程技能還是強(qiáng)調(diào)某一要素，都忽視了探究主體學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)探究能力形成的影響。針對(duì)這一問題，一些從認(rèn)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(shí)，探究者從自己的“工具箱”里選擇“工具”。對(duì)任何一個(gè)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(rèn)知技能(例如觀察、分類等等)、實(shí)踐的技能(例如，知道怎樣使用不同的測(cè)量工具)和探究的策略(例如，知道用重復(fù)測(cè)量來提高測(cè)量的可靠性)。在此基礎(chǔ)上，英國約克大學(xué)的PACKS項(xiàng)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(gè)整體進(jìn)行研究，具體描述了學(xué)生原有的認(rèn)識(shí)和技能對(duì)科學(xué)探究過程中各環(huán)節(jié)的影響，擺脫了機(jī)械決定論和經(jīng)驗(yàn)主義的科學(xué)觀，深化了對(duì)科學(xué)探究能力的結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識(shí)，對(duì)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(xiàn)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(duì)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(huì)的各種探究能力，并以此開展教學(xué)和評(píng)價(jià)。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(shí)和基本技能的良好習(xí)慣，注意關(guān)注學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)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(shí)加強(qiáng)對(duì)探究活動(dòng)中核心要素的訓(xùn)練，“以點(diǎn)促面”，使探究各環(huán)節(jié)要求的能力得以形成。在探究活動(dòng)開展的各個(gè)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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