科学方法在高中生物实验教学中的应用

发布时间：2016-11-09 16:47

1 引 言

生物实验教学的重要性可以概括为以下几方面：（1）生物实验能激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师，很多学生是由于对生物实验有着浓厚的兴趣，从而喜欢上实验课，这就激发了学生的求知欲。将理论与实践相联系，让学生在实践中学，使他们从被动接受知识转变为主动学习。（2）生物实验可以让学生充分理解生物学知识。知识的获得是一种经验的积累，生物学得知识往往离不开实验，不管是验证实验还是探究实验，都是一种经验的积累。因此，生物学实验是生物教学的重要部分，也是学生理解生物学知识的重要手段。（3）生物学实验可以培养学生处理问题的能力。高中生物新课程目标要求学生“学会科学观察和实验的方法，初步学会提出问题，做出假设，设计并进行实验，分析和处理实验数据，做出合理的结论”，通过生物学实验能很好的培养学生的观察能力，分析问题和解决问题的能力，让学生不仅面对生物学问题有解决的能力，面对其他问题也能触类旁通能够进行处理。（4）生物学实验能培养学生良好的科学素养。高中学生的科学素养结构应包含：科学知识、科学能力、科学探究的过程与方法、科学精神、科学品质、科学价值观六大要素[2]。生物学实验正可以让学生培养勇于探索，克服困难，勇敢创新的精神，以及实事求是的科学态度等优良的品质，从而提升学生的科学素养。

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2 高中生物实验教学中科学方法教育的相关理论

2.1 关于科学方法

对于“科学方法”，其定义比较宽泛，同时在不断的认识过程中也在对它的含义进行不断的拓展和丰富。有些学者认为：“科学方法是人们认识客观世界的实践活动，是为了解决某一具体问题从实践或理论上采取的手段和方法的总和，是人类认识世界的有效手段和工具”[13]。中国教育百科全书中也对科学方法做了相关的定义：“所谓科学方法，是人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式，是人类认识世界的有效手段和工具，是获取科学知识的程序或过程”[15]。综合上述关于科学方法的定义，简单概括的来说，科学方法就是人类在实践活动和科学研究中所总结出的思维方式和操作手段。

2.2 高中生物实验教学中科学方法教育的意义

在传统教学中注重的是知识的掌握，而在现代的教育思想中，学生不仅要学习学科的基础知识、基本原理和规律，还要研究学科的基本方法。在生物实验教学中，不能只局限让学生知道实验步骤与结果，重要的是要让学生能够掌握发现问题、分析问题及解决问题的探究方式，实验的一些技能等。这些就是实验中的科学方法，掌握了科学方法，就能让学生在学习知识的过程中不仅“知其然”更能“知其所以然”。学生一旦形成了科学方法，就能更好的进行思考，更明白应该去如何获取知识，运用知识，帮助他们解决不同的问题。因此，在生物实验教学中开展科学方法教育将对学生学习知识、学习技能及学习方式产生极大的影响，将使他们终生受益。

3 科学方法教育在高中生物实验教学中应用的现状调查与分析 ......... 15

3.1 调查目的及调查对象分析................... 15
3.2 调查结果与分析.................. 16 
4 科学方法教育在高中生物实验教学中应用的实践 ......... 21
4.1 观察法在高中生物实验教学中的应用实践.......... 21
4.2 利用分工合作培养学生调查和分析能力............. 24
4.3 在生物实验教学中构建数学模型............. 26
4.4 将探究法融入生物探究实验设计的实践应用............... 30
5 实践结果分析 ................ 33
5.1 对实验班的问卷调查情况分析............... 33
5.2 实验班和对照班的测试情况分析........... 38

5 实践结果分析

5.1 对实验班的问卷调查情况分析

从调查中发现，不论是实践前还是实践后，学生普遍喜欢生物实验，并喜欢实际操作生物实验。说明学生对生物实验课充满了兴趣，有利于教师在生物实验课中应用融入科学方法教育。通过实践，不喜欢生物实验的学生从 19%降低至 4%,说明科学方法的应用在一定程度上激起了学生学习生物实验的兴趣（见表 4.2）。观察贯彻在生物实验中，通过在生物实验教学中强调观察的实践应用，达到了提高学生在生物实验中观察能力的目的。通过调查发现，，学生对显微镜这一生物验的基础观察工具的掌握有了显著提升，能够熟练运用显微镜的学生从 11%上升至了58%。同时，在生物实验中，学生也不再盲目的观察，而是对具体的实验有了明确的观察目标，能够明确实验观察目标的学生从 38%增多至 58%，不能够明确实验观察目标的学生从 23%降至 0。差异显著（见表 4.3）。

5.2 实验班和对照班的测试情况分析

从上表 4.9 分析，观察类型的实验题实验班的平均分高于对照班。这说明通过在实验教学中引导学生的对实验的观察后，学生对于显微镜的使用以及实验的观察能力有了进一步的提高，这种提高也在试题的测试中体现出来了差异性显著（P＜0.05）。通过分析表 4.10 看出，对实验现象和结果的题目分析，还实验班对实验的分析能力有了很大的提升。选择题的平均分明显高于对照班，Sig 值＜0.01，说明实验班与对照班存在显著差异。
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6 总结与反思

在制定应用实践计划之后，将科学方法实践应用于高二（2）班，以高二（3）班为对照班。从 2015 年 9 月开始实施，到 2015 年 2 月结束，在实施过程中不断根据实际问题进行调整和改进。在实施前后分别发放调查问卷进行纵向比较，同时将实验班及对照班进行横向比较，从这些比较中我们可以看出：（1）从学习兴趣方面来看，在生物实验教学中应用科学方法可以激发学生的学习兴趣。从前后两次调查可以看出，在实践应用之后对生物实验感兴趣的学生从 46%提高到了 61%。学生在实践后学会了如何了分析问题解决问题，在解决生物实验问题中获得了成就感，因此极大的激发了学生学习的主动性，大大提高了学生学习生物实验的热情和兴趣。（2）从学习能力方面来看，在生物实验教学中应用科学方法可以提高学生的各种能力。不管是从前后两次的调查情况分析，还是从实验班和对照班的对照来分析，通过实践学生的观察能力、分析综合能力、数据统计能力等都有了明显的提升。

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参考文献（略）

本文编号：169365