一、课题名称和课题组成员

初中生物科		初中生物科学探究性学习的理论与实践研究
预期完成时间		2004年12月15日
预期研究成果		ACDG		A专著；B教材；c论文；D研究报告．E工具书；F电脑软件；G其他：
详细通讯地址		黑龙江省教育学院					邮编		150080
电话		0451-86335544（办）0451-86352462（宅）					手机		13009708800
传真		0451-86335369					E－mail		fengli8800@sina.com
课题组成员	姓名	性别	出生年月		专业职务	研究专长	学历	学位	工作单位
1	冯莉	女	1965.5		副研究员	教研科研	研究生	硕士	黑龙江省教育学院
2	吴宝琴	女	1961.9		教研科研	教研科研	本科	学士	齐市龙沙区教师进修学校
3	孟春灵	女	1963		主任	教学研究	本科	学士	齐市龙沙区第十五中学校
4	李希娟	女	1965		主任	教学研究	本科	学士	齐市龙沙区第三十四中学校
5	王丽荟	女	1965		组长	探究教学	本科	学士	齐市龙沙区第二十中学校
6	李保祯	女	1974.3			探究实验	本科		齐市龙沙区第四十中学校
7	路莹	女	1971.5				本科		齐市龙沙区第五中学校
8	刘齐昌	男	1970			探究教学	本科		齐市龙沙区第十七中学校
9	贾艳	女					本科		齐市龙沙区第三十七中学校
10	黄赫	女	1968		组长	教学研究	本科	学士	齐市龙沙区第三十四中学校

二、课题论证

（一）课题研究的理论论证

在本次的课程改革中，“科学探究”既作为和科学学习的内容，又作为科学学习方法出现在理科的各个学科的课程标准中。尤其是在生物课程标准中，科学探究更是首次被提到了核心地位，并作为培养学生科学素养，尤其是发展学生个性品质，培养学生的创新思维和形成正确价值观的直接载体和有效途径。本课题既以“生物科学探究”作为重点的科研项目，这是因为科学探究承载着对科学知识的掌握、科学探究过程的体验、科学探究方法和技能的训练、科学思想的领悟、科学精神的培养和科学探究能力的发展的功能。在新课程的实施中，如果生物教师能把明确科学探究的内涵（科学探究的本质、过程与技能）与实施的原则，研究在不同的教学内容中、不同的教学组织形式下，“探究”活动不同的教学模式和有效的教学策略。就能够真正地理解和把握新课程的理念。从而将新课程的理念落实到新课程的实施中来。

1．“科学探究性学习”的理论依据

现代科学对科学知识进行了重新定位：既科学知识是科学认识的结果，更是科学认识的过程。知识是对事实、概念的系统描述，更是获得知识的过程和方法。尤其是生命科学本身是开放的、是不断更新和发展的，因而让学生掌握确定的事实、系统的概念就不应该再是我们教学的主要目的，或者说，知识的教学只能作为我们讲授事物的本质、训练思维能力、掌握学习方法的一种手段，培养学生在探求生命科学的知识和结果的过程中所具有的研究生命科学自然规律的地、科学的精神和科学的态度才是最重要的。按照这一思想，学生的学习活动实质上就变成了让他们能够学习生物科学家探究和发现科学知识的科学过程，而学生的这个学习过程就是科学方法训练的过程；就是理解、接受和欣赏科学精神的过程。在这个过程中，学生知道了生命科学是什么，能够去感知生物、去关爱生物，能够欣赏和相信生物科学方法，科学地分析和判断获得的各种信息，由此学生能够把科学知识转化为科学思想，提出自己的观点、主张，表明自己的态度，形成自己的价值观，形成人与自然、社会相统一的观点，落实到日常的行为表现与习惯上，逐渐养成良好的科学素养。

培养学生的科学素养的最好方法就是从事“科学探究”。听过的东西很快会忘；看到的现象可能记住但是搞不懂为什么；只有做过的事情才更易于真正的理解。学生只有经历“做”的过程才能深刻理解所要学习的概念。“探究”即学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家研究自然界使用的方法而进行的各种活动。科学探究活动在生物科学学习中具有重要价值：学生可以把科学知识与观察，推理和思维的技能结合起来，从而获得对科学的理解。在探究活动中，学生参与作计划，决策，小组讨论，评价，将多学科的知识联系起来，又应用到新的问题中去了。因此学习生物科学不能仅仅靠读科学、讲科学、背科学的方式，过分注重接受式的学习，而应该提倡“做”科学的原则，强调学生的主动参与、探究发现与合作交流，通过问题的探讨、课题设计、实验操作、摸拟体验、社会调查等活动，积极主动去探索和感受知识的产生和发展过程，把教学过程变成学生极动手操作、积极参与讨论、积极动脑思维的主动过程。

2．本课题研究的基本内容、重点和难点

(1)科学探究性学习对培养学生科学素质的理论研究。

(2)科学探究性学习策略的教学模式的研究。

(3)科学探究过程与学生内在品质的研究。

(4)科学探究过程技能的训练与研究。

(5)探究性实验与自主、合作学习关系的研究。

(5)探究性教学对实现三维课程目标的重要意义。

(7)科学探究对提高学生的人文理念的研究。

(8)科学探究性实验的组织与管理的研究。

(9)探究性与教师的专业发展研究。

(10)探究性学习对提升学生思维品质的研究。

(11)探究性教学活动设计的研究。

(12)探究性实验开放性试题与评价的研究。

重点：科学探究性学习策略的研究与实验。

难点：科学探究过程对培养学生内在的科学品质的研究。

3．国内外同类课题研究状况

最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是杜威。1909年前，大多数教育者认为科学教育的方法主要是通过直接教学让学生学习大量的科学知识、概念和原理。1909年杜威在美国科学进步联合会的发言中第一次对这种方法提出批评。他说，科学教学过于强调信息的积累，而对科学作为一种思考的方式和态度没有予以足够的重视。杜威认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

从1950年到1960年，探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢？”这对科学教育中的探究性学习产生了深远的影响。施瓦布认为教师应该用探究的方式展现科学知识，学生应该用探究的方式学习科学内容。为实现这些改变，施瓦布建议科学教师首先要到实验室去，引导学生体验科学实验的过程，而不是在教室里照本宣科地教授科学。这就是说，在向学生介绍正规的科学概念和原理之前应该先让他们到实验室里做实验。用实验的证据来解释和深化教材中的内容。施瓦布还提出了一种基于阅读文献资料而不是实验的探究性学习方法，他将之称为“对探究的探究”(enquiry into enquiry)。具体做法是，教师向学生提供关于科学研究的阅读材料和报告，师生共同讨论研究的细节：问题、数据、技术的作用、对数据的解释．以及科学家得出的结论。可能的话，学生们阅读的材料会包括几种不同的可供选择的解释-介绍不同的、甚至可能矛盾的实验，以及对假设的争论等。通过这种讨论可以让学生们了解科学知识是怎样产生的、科学知识有哪些基本的要素。

施瓦布、杜威等人的研究，包括布鲁纳和皮亚杰在五十年代和六十年代的研究，影响了从五十年代直至七十年代早期的课程教材。俄罗斯1957年发射了人造地球卫星激发了新课程新教材的开发，许多课程教材编制得到了美国国家科学基金会和其他联邦机构以及私立基金会的资助。这些教学材料的一个共同点是使学生参与到做中去而不仅仅是被动地听讲或只是阅读有关科学的材料，对学习科学的过程比掌握科学知识给予了更多的重视。五十到七十年代的改革使发展学生的探究能力以及把科学理解为探究的过程这种观点得到广泛的传播。20世纪六七十年代出现在美国并对探究性教学产生深远影响的几种教学模式如下：

理查德·萨其曼（Richard Suchman)的“探究训练式”，遵循着“问题──假设──验证──结论”这样的一种程序，注重实践，通过课堂师生讨论、对话的形式进行探究方法和思维方式的训练：施瓦布（Joesph Schwab）所领导的BSCS工发出的“生物科学探究摸式”。它的基本程序是“确定研究对象和方法重点──学生建构问题──推测问题结症──解决问题”，注重模拟生物科学家的探究过程，积极引导学生树立正确的科学理念，掌握科学方法，尤其实验方法；拜伦·马尔斯（Byron Massialas）本杰明·考克斯（Benjamin Cox）“社会探究模式”以问题为中心来构建课堂，把假说的提出和求证看作探究活动的核心，他们把其基本程序分为以下几个阶段：定向──假说──引申──求证──概括。20世纪80年代，随着《美国国家科学教育标准》的出台，尤其对科学探究理论进了更深入研究：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已的结论作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。探究要求确定的假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释”，由此说明科学探究已经成为世界理科课程改革的基本走向。

科学探究是面向未来、面向世界和实现国家发展战略的需要。人类共同生活在地球上，我们的生存环境和生活质量越来越依靠科学技术的发展及其正确的应用，因此通过科学教育提高全民的科学素养就成了当今世界上一个国家谋求发展的战略，而全面提高科学素养的重要途径之一就是大力开展科学探究。在国际科学教育改革中，科学探究的地位也日益突出，甚至有人称科学探究是科学教育中最、最有效的学习方法。

4．课题研究的理论意义和实践意义

重视科学探究是国际科学教育发展的重要趋势，也是我国新一轮基础教育改革的热点，这是站在“以人为本”、为了每一位学生的发展的高度提出的。科学史和科学哲学史从历史和哲学的高度揭示了科学发展的规律和方式方法，构成了科学探究学习的科学基础；现代认知心理学、奥苏贝尔的有意义学习理论、构建主义心理学揭示了在探究教学的环境下学生个性心理发生发展的规律，为科学探究性学习奠定了心理学基础；现代教育学深刻揭示了教育必须构建和发挥学生的主体性，必须为学生的终身发展服务，为科学探究性学习提供了教育学的依据。为此，进行“初中生物科学探究性学习的理论与实践研究”对丰富和发展科学观、科学的方法论和认识论、科学的哲学观点与人文价值、终生教育理论与主体性教育理论、有意义认知和构建新知等具有重要的理论意义。本次基础教育课程改革凸显“自主、合作、探究”的学习方式，因此进行此科研课题的研究必丰富和发展“科学探究”的教育理论，对探索具有中国特色的课程改革理论指导课程改革具有重要的理论意义。

新课程倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，将科学探究置于《生物课程标准》的核心地位。科学探究是学生动手动脑的实践活动，亲历科学探究是真正体现科学魅力的最好途径。因此进行此科研课题的研究有利于学生体验科学探究的过程、领悟科学探究的思想、增进对科学本质的理解、体会科学探究的乐趣、形成正确的科学态度和价值观，从而使学生能运用所学的知识和方法解决实际问题，正确看待科学、技术与社会的相互关系，提升学生的科学素养。探究方案的设计、探究结果的分析需要进行创造性的思维，有利于发现和开发蕴藏在学生身上的潜在的创造性品质，对创新精神和实践能力的培养大有裨益，由此达到知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三位一体的课程目标的实现。但是，怎样科学地理解探究性学习、正确地处理探究性学习中的各种关系，如何设计有效的科学探究活动，都是老师面临的困惑。因此进行“初中生物科学探究性学习的理论与实践研究”科研课题的研究对生物教师理解科学探究的实质，并采取有效的教学策略，全面落实生物课程标准的理念具有现实意义。

（二）对课题实施和完成条件的论证

为了保证该项科研课题研究的科学性，促使课题研究顺利进行，以便最终拿出有实际应用价值、有理论突破的高水平研究成果，拟成立课题领导小组，建立课题的三级管理模式，省教研室负责总课题；市地教研室负责子课题；学校教研组负责各个小课题的研究工作：吸收各级富有教学经验和研究能力的优秀教研员和业务精良、精力充沛的骨干教师作为课题组的成员：选择教育理念先进、教学设施完善、教学投入有保障的学校作为研究基地；不定期举行教育理论培训，并为实验区提供相关的理论学习资料；定期举行实验成果的交流会和总结会，为实验教师颁发实验成果证书：建立课题研究工作档案，积累有价值的研究资料，为课题总结、评估和论证提供依据。

1．负责人的研究水平、组织能力和时间保证

本课题的负责人为黑龙江省生物教研室主任，毕业于东北师范大学生物系，获得硕士学历。89年开始从事教学研究工作，在教育科研和教学研究的理论和实践方面都有一定的建树。参与指导了省级教改实验5项，独立承担了全国“九五”规划教育科学重点科研课题《和谐教育的理论与实践的研究》黑龙江省核心课题组的研究工作(现已结题)，现在正在进行黑龙江省“十五”教育科学规划重点课题《初中生物科学教育的理论与实践研究》的研究工作。在《生物学通报》、《中小学教师培训》、《教育探索》、《黑龙江教育》等国家级、省级刊物公开发表论文20余篇；在东北师范大学出版社、哈尔滨工业大学出版社及东北林业大学出版社公开出版的专著4本；主编及参编的教材、教学参考书10余种。在省级各种教研活动中举办的有关生物教学改革、现代教育思想、教育科研、课程教材教法及现代教师素质等专题学术讲座20余次；多次参与省教育厅下发的有关教学教研文年的拟制工作和黑龙江省课程改革的通识培训和学科培训任务。

2．参加者的研究水平和时间保证

本课题的参加者是科研与教研人员和省、市骨干实验教师群体组成的业务精英。教研员队伍具有较高的科研与教研能力，如齐齐哈尔龙沙区教研员吴宝琴获得2002年《生物学通报》一等奖学金，2001年的科研课题“培养中学生的环境意识，树立可持续发展的观点的研究”被省教育学会立为省级重点科研课题。现正在实验研究省“初中生物科学教育的理论与实践”的子课题的研究。同时还有着丰富的教研工作经验，组织过多层次的有特色、有创新的教研活动，尤其多次指导教师参加省、国家级各类教学比赛和观摩省级13人次。课题研究的实验教师都来自教学第一线，他们有丰厚的教学实践经验、严谨的科研能力、勇于创新的科研精神和自我反思意识，他们大都承担过不同级别的科研课题，富有长时间的科学研究的经历。因此这支队伍能胜任此科研课题子课题的研究。随着实验区的扩大，实验队伍会逐渐发展壮大。

通过论证，有关行政部门将保证参加科研的群体稳定，在实验时间内积极探索，定期完成指定的各项任务，在实验尾声之时，将完成预定成果。

3．资料、设备、科研手段

具有基础教育课程改革相关的课程理论及实践的书籍和报刊杂志，尤其是充分运用网上资源优势。设备有多媒体、实验室器材等。采取因变量观测量化指标的方法观测，个案分析与行动研究相结合，综合运用多种方法，如实验观察法、社会调查访谈、文献分析法、问卷调查法、结构性观察法、行动探究法、比较对比法、个案研究法、总结推广法、量化分析法以及理论与实践相结合的方法，重点观测学生的探究的行为、态度、认知水平和情感卷态度价值观。

4．课题组人员分工

课题组组长：冯莉。负责制定研究方案、提供研究资料、进行理论指导、培训实验教师，在宏观上指导和调控课题的研究进程。制定课题研究方案和拟开题报告，领导和管理课题研究过程，表彰和奖励先进课题小组和教师。课题核心组负责提供课题研究的学习参考资料，总结课题研究的经验材料和申报课题研究的科研成果。

副组长：吴宝琴。具体指导实验区课题研究工作，负责与省教研室的联系和沟通工作，同时负责实验区的理论指导、教学研究、教师培训、档案管理和成果申报等工作。

主要成员：吴宝琴　黄赫　孟春灵　李希娟　王丽荟（随着实验区的不断扩大，将不断增添新的成员）。在课题组长的直接领导下，具体开展实验研究，发现问题，研究问题和解决问题。

5．工作进度计划

第一阶段(2002.9─2003.1)课题启动阶段：调查现行生物课堂教学及学生学习情况，进行情况分析；查阅科学教育尤其是科学探究的最新研究资料；研究现代教育理论及课程改革的动态，明确课题研究的指导思想、目的意义，形成实验方案。

第二阶段(2003.3─2004.7)课题实施阶段：子课题落实在各实验区的课堂上，引导实验教师进行实验与研究。由初步尝试到深入探索科学探究的教学策略和教学特点，抽取出具体可行的操作规范和具体要求，推出典型的课例进行示范研究，从中总结科学探究的课堂教学模式，并进行理论上的升华。

第三阶段(2004.9─2004.11)总结梳理阶段：对各阶段研究的素材进行系统的归纳和分析整理。实验教师在此阶段要收集整理实验的证材料和数据，副组长协助组长整理和提升实验成果，组长撰写实验报告。

第四阶段(2004.11─2004.12)成果验收阶段；撰写出高质量的研究报告、论文、著作，形成最终研究成果，迎接课题的结题验收。请专家对实验情况进行全面评估、鉴定、验收；课题结题，总结推广研究与实验的经验与成果。

三、预期的研究成果

序号	完成时间	成果名称	成果形式	承担人
1	2004.7	课题研究的研究报告	报告	冯莉
2	2004.7	研究论文	文本	吴宝琴
3	2004.7	《生物科学探宄活动设计》	专著	冯莉
4	2004.7	探究性实验校本	教材书	吴宝琴
5	2004.7	专题成果汇编	汇编	吴宝琴
6.	2004.7	学生成长档案汇编	小册	吴宝琴
7.	2004.7	科学探究性学习评价手册	小册	吴宝琴
8.	2004.7	生物探究性教学案例赏析	专著	冯莉