南宁市教育科学“十一五”规划研究课题（B类）
《生物实验教学设计的研究》工作总结
南宁市第三中学课题组
实验教学是中学生物教学的重要组成部分，是培养学生动手能力、创新能力、创新意识的基本途径。新一轮基础教育课程改革非常强调自主学习、合作学习、探究性学习的学习方式，强调创新精神和实践能力的培养，为学生的终身发展打下基础。生物学以实验为基础的学科，其学科特征之一就是要通过实验教学培养学生的科学素养和多方面的能力，以实验为平台展示学生的个性，同时在实验教学中大力提倡和鼓励学生以实验为手段进行自主学习、合作学习和探究性学习，发展学生的科学探究能力，促进学习方式的转变。目前，中学生物实验教学的现状不十分令人满意，这与教材内容的设置有关，也与教师对实验教学认识有关，重结果轻过程、重现象轻原理、重步骤轻探究是一个普遍现象，生物教师在需要在这方面做许多的反思和研究工作。为此，我校生物教研组于
一、课题研究内容和目标
本课题为南宁市教育科学“十一五”规划研究课题（B类）课题，本课题主要研究的主要内容是：①对我校生物教师的实验教学现状进行调查，分析、总结正反两方面的经验。②探讨中学生物实验教学改进的方法，对教材中的实验教学设计进行修改和充实，总结设计经验，形成一系列较为成熟的实验教学设计案例——《生物实验教学设计案例集》。③实验教学设计案例设计的基础上，进行课堂教学实践，在实践层面上探索实验教学改革的途径。④在课题研究过程中形成一定量的研究论文和研究报告。
预期目标：①在调查研究基础上形成我校生物教师实验教学设计现状调查报告。②完成《生物实验教学设计案例集》的撰写。③产生一定量的生物实验教学设计案例和实践课例（课堂实录）。④提交《生物实验教学设计的研究》课题研究报告和工作总结。
二、课题负责人和课题组成员
本课题的负责人是我校生物教研组组长陈建筠，她是南宁市学科带头人，中学高级教师，有着丰富的教学经验。
课题组主要成员有人，其中高级职称人，中级职称人，初级职称人，具研究生学历的一人，人为在读研究生，都为本科学历，专业水平较高。全组平均年龄不到岁，为老中青结合，以老带新的组合。这些老师教学严谨，敬业精神突出，经常进行教学反思并积极撰写研究论文、案例，参加各级各类优质课和论文比赛获得多项国家级、自治区级、市级的奖项。他们积极参与到课题的设计、实施当中，为课题获得立项并顺利实施付出了卓有成效的劳动。
三、课题开展情况
、组织工作
课题立项获得批准后，课题组成员多次开会商讨课题研究方案，并进行了分工。根据课题组成员课题研究经历和授课年级，课题组人员分工如下：莫怡祥负责理论研究并对课题研究进度和方向给予指导，对组员进行一定的理论培训；课题组长陈建筠负责整个课题的组织工作，全面筹划研究方案和实施进程；每位成员负责一个专题的实验教学设计研究。
、课题研究的进展情况
①资料收集和学习提高
为了使课题研究顺利进行，课题组请我校科研处莫怡祥主任对课题组成员进行培训，从课题的选题、论证、申报到实验方案的撰写、修订，实验过程的操作实施、材料收集，实验工作报告等各环节进行多方面的指导和培训，引导课题组成员了解教育科研前沿动态，丰富理论学习资源。通过专家引领和同伴互助，课题组成员的理论水平和科研能力有了一定的提高。本课题上报学校科研处后，向学校提出了课题经费的申请，学校已经对本课题的经费做出了承诺，保障课题实施过程的经费支持。
②生物教师实验教学设计现状调查
在汇总收集的资料我们发现，各地的生物教师在实验教学研究方面是做了许多工作的，也发现了教师在实验教学实施中的一些问题，以及学生在实验过程中出现的一些偏差。针对这些问题很多教师在研究中提出了多方面的对策，给了我们许多的启示。为了解对我校生物教师实验教学设计的现状，我们制定了“南宁三中生物实验问卷调查”量表，于
通过问卷调查我们发现，在教师对生物实验教学目标的调查中显示，大多数生物教师对生物学实验教学目标从理论上讲是明确的，对生物学实验教学的重要性是认同的，认为实验教学的目的是巩固理论知识，和培养操作技能，体现了传统“双基”教学思想还是占有重要的位置。调查中也发现，实验结果是由学生自己探究或实验得出的所占比例不高，.7%的教师在实验中将实验结果事先告知学生，然后才做实验。尽管造成这种现象的原因与教材实验编排和实验课时间的限制有关，但也在一定程度上反映了教师教育理念上存在着问题。在一定时间内教师陈旧的实验课教学方式导致学生参与试验的积极性下降，调查显示在实验课中学生参与度、积极性很好的约占27.3%，学生参与度、积极性一般的占了大部分（约72.7%），学生的动手参与程度和积极性总体是不理想的。目前在实验教学方面，生物教师普遍存在的问有：①观念落后，将中学实验教学定位为课堂教学的辅助形式；②许多生物教师在实验课中只思考如何完成实验，而不去思考为什么要做实验；③在教学中缺乏敢于创新的思想，缺少结合当地实际地域特点对课本既定的实验做出一定的改良或进一步探究。所以没有真正将实验课看成是培养学生培养创新精神和科学研究方法的有效途径，在一定程度上桎梏了学生的创新发展。总之，调查的结果反映当前我校生物教师在实验教学方面存在着许多的不足。因此我们认为，要真正促进和改善生物实验教学现状，首选生物教师应不断地加强课改的理论学习，使教师开展实验教学的动力由外在的逐步转为内在的、自发的动力，通过研究促进自身的发展，通过实践不断提高自己的创新精神和科学研究水平，从而帮助和引导学生通过科学实验，探索科学方法，提高科学素质。
③学生问卷调查
为了从下学生层面了解实验教学情况，我们选择观察植物细胞的有丝分裂实验课对学生进行问卷调查。于
④“生物实验教学设计案例”的撰写
为改变目前生物实验教学的状况，本课题组以生物实验教学案例的撰写和课例实践的法是推进教师教学理念和教学行为，从而促进学生创新精神的培养，整体提高中学生物实验教学的效益。在前期调查中我们发现，各地在中学生物实验教学状况的研究多集中于课堂模式的构建、实验方法的改进和实验教学有效性等方面的研究，的确取得了不错的成效。我们在多年的实验教学中发现，生物实验课效率的高低除了与上述研究有关外，还与实验的设计有很大的关系。如何对课本实验原有的设计进行优化，特别是结合培养学生自主学习、合作学习、探究性学习方式上进行探索，是当前生物实验教学研究的重要方面。我们结合我校的实际，经多次讨论制订了“生物实验教学案例”设计方案，在该方案中设置了“预习提纲”、“板书设计”、“课堂实验”、“课堂小结”、“课堂讨论”等模块，设计时力争在各个模块中融入教师对该实验设计的理解，通过对实验原设计的优化和学生对实验进行自主设计，激发学生的探索欲望，培养学生探究精神。生物实验教学设计分工到各个研究小组，教师个人设计和小组讨论相结合，精心撰写实验教学案例。至
⑤生物实验教学设计的课例实践
生物实验教学设计案例的撰写从年月底开始撰写，伴随教学进度不断完成设计。按进度完成的教学设计传给了同年级的教师，在实验课中用于教学实践，各位教师结合自己的教学实践不断的完善并最终定稿。在研究基础上，我们选择了两个高中教材中的实验进行了实验教学研究课的课例实践活动，由
⑥以生物实验教学设计的研究理念指导师生开展创新大赛活动
在进行生物实验教学设计的课题研究中我们感到，研究过程既是一个观念改变和理念提升过程，也应该是一个实践过程，它的研究成果除了有一定的理论价值外，应该对实践有指导意义。通过研究研究这获得提高只是研究成果的一方面，研究的成果应该能让更多的同行和学生缩共享，发挥出更大的辐射作用。我们觉得，我们的研究只限于实验课堂还是不够的，他收到了实践和空间的限制，应该把研究的领域扩展到更广阔的领域，在扩展研究成果的同时，也在接受实践的检验。年底，课题组在进行预定的研究项目实施的同时，开始将研究的理念及方法延伸到学校创新大赛的工作中，在指导学生进行创新大赛过程中，有意的用课题研究的理念指导该项工作。创新大赛是最近几年在中学开展的旨在激发学生创新意识，提高创新能力的一种实践性很强的赛事，我们生物学科的特点决定了它一定是学生所选课题的热门学科，课题组大多数成员都有指导创新大赛的经验，有的还取得了不俗的成绩。为使我校创新大赛能够更规范有序并高质量的开展，结合我们的课题研究进程，
⑦对我校生物教师实验教学设计情况进行后测，形成调查报告：
经过近一年的实践，教师在实验课堂中教学方法和教育理念发生了什么变化，学生的学习积极性是否有了提高，学生的探究精神是否得到发展呢？2009年3月，我校的12位生物教师参加了无记名问卷式调查，问卷共发出12份，回收12份，有效问卷12份。该调查主要关注的是通过本课题研究后，教师的实验课设计理念、设计能力、教学能力以及新教案实施实际效果等方面的变化与提高。
调查的结果体现，我校生物教师普遍感到在实验课教学设计理念和过程、实验教学实施等环节上，有了较大的改变，教师普遍感到自己的实验教学能力得到了锻炼和提高。如在实验课课前准备环节上，教师更重视课前的预习和思考，教师更关注对学生能力的培养，思考更多的是如何利用实验课促进学生能力的发展。在实验课的实施过程中，教师更注重利用问题启发学生思维，83.3 %的教师在讲解实验的环节上更注重鼓励创新。在看待课题研究效果方面，50%的教师觉得在指导学生完成课本实验的能力上获得了提高；41.7%的教师觉得在与学生间交流的能力获得了提高；100%的教师觉得在实验课设计的能力获得了提高，在采用新设计的实验方案授课后，83.3%的教师觉得学生更活跃，课堂、课后问题更多。同时，教师在实践中也发现，91.7%的教师觉得是让学生在有限的时间内完成课本实验并进行问题探究的确存在着矛盾；58.3%的教师觉得是让学生掌握实验基本知识、基本技能与进一步培养能力有一定的矛盾；66.7%的教师觉得是自己完成日常教学与进行课题研究在时间、精力分配上存在着矛盾。其原因可能与高考实验考核模式的导向作用有关，同时也反映出一线教师平时在该方面的思考和研究还较缺乏，有待今后进一步的研究。
通过本次课题研究和教学实践，我校生物教师普遍感到在实验课教学设计、实施环节上，自己的能力得到锻炼和提高，切实让教师感觉到科研可以促进教学，从而促进教师自发地投入研究中。很多老师还感到在统筹协调、交流互动的能力、计算机的使用等其他方面的能力也得到了锻炼和提高，同时眼界也得以拓宽，在教学研究活动中，逐步形成一个开放的、相互学习、相互提高的科研氛围，有力地促进教师的专业发展，为学校的发展甚不断注入新的活力。
、课题研究报告的形成
通过本课题的研究我们发现，在目前的实验教学中，部分教师教育理念还不能很好的适应当前教学改革的形势，实验教学方式过于传统，不能充分发挥实验课对学生科学素质和探究能力的培养功能。教师对实验教学的研究，还多是致力于改进实验材料、用具、方法等，较少从培养学生的创新精神和实践能力、为学生的终身发展打基础的角度去设计实验教学。其深层的原因在于教师的教育理念较滞后，转变教师的教育观念将是改变课堂教学方式的前提。通过本课题的研究，我们认为，中学实验教学研究应该努力将教学重点从如何改进实验的硬件条件转向如何培养学生的科学素质和探究能力方面，培养学生科学探究能力的实验教学设计的关键思路是启发学生思考，鼓励学生探究，教师的实验教学应更多的围绕实验内容设置探究情景，充分挖掘实验教学的探究功能，这将对中学今后的生物实验教学改革将产生较大的影响和推动作用。
四、研究成果
在本课题研究中形成的终结性成果有：
、《生物实验教学设计的研究》研究报告（陈建筠）
、《生物实验教学设计案例集》（课题组全体成员编写）
、《校本教材·青少年科技创新活动手册》（陈建筠编著）
本课题研究形成的过程性成果有：
、调查报告：《我校生物教师实验教学设计现状调查报告》（黄琴）
、调查报告：《我校生物教师实验教学设计情况调查报告》（邓荣）
、论文：《生物实验教学设计的理论认识与实践》（莫怡祥）
、论文：《指导学生进行研究性学习的策略》（魏述涛）
、论文：《任务驱动教学在初中生物实验课中的应用》（郭文娟）
、论文：《在常规实验中发展创新思维》（陈建筠）
、论文：《换个角度来研究生物实验教学》（陈建筠）
、论文：《一次生物开放性实验的尝试》（封志勤）
、论文：《生物实验教学设计与科学素质培养》（梁庄）
、课堂实录：《植物细胞的质壁分离与复原》（魏述涛）、《温度对酶活性的影响》（邓荣）
、《生物实验教学设计的研究》工作总结（任向明）
五、存在问题及解决对策
、本课题组目前完成的实验教学设计案例集是采用个人创作与交流整合并于教学实践相结合的方式，经过了研究设计再研究改进设计反复推敲的过程而得出的研究成果，但由于课题研究进度与课程设置及教学进度的局限，部分设计案例尚未能应用于实际教学中加以检验，我们将继续开展这一工作，并根据教学反馈进一步修改和完善，使该案例集在实践中不断地改进和完善，成为更加成熟的教学范例，不断提高其对实验教学的作用。
、本课题所做的调查由于时间所限，调查的对象（特别是教师）群体较小，对教师的实验教学状况和学生的实验状况的反映可能不是十分准确。调查问卷的设计上，问卷题目设计的基本原则和方法掌握得不是很好，有些问题提得过于抽象，有些问题梯度不够，可能导致收集到的资料不能全面准确地反映调查者期望获得的信息。本课题研究后，我们还要进一步加强学习和研究，提高教育科研水平。
、由于在中学指导学生创新大赛已经成为学校常态的工作，且学生在创新大赛中的选题有相当大的一部分是生物学方面，如何将本课题研究形成的成果和理念应用于指导学生创新大赛，将实验教学中的创新理念与课外的创新活动很好的结合，是我们一直在思考的问题。由于这次课题研究时间有限，研究的范围主要限于实验教学，没有将该内容作为一个主要子课题进行研究。为进一步扩大本课题研究的领域，我们在今后的研究中将认真思考实验教学与创新大赛结合问题，使其成为今后的重要研究工作。
附：
生物实验教学设计案例《生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的测定》
【实验一】生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的测定
【预习提纲】
、本实验采用了哪几种基本实验方法？
【板书设计】
（）在加热的条件下反应，能够生成砖红色的沉淀。
）染液相遇，将脂肪颗粒染成橘黄色（或红色）小颗粒。
）相似的肽键，能与双缩脲试剂中的铜离子作用，形成紫色或紫红色的络合物。
→加薪配制的斐林试剂→水浴加热煮沸→观察溶液颜色变化。
的花生种子→徒手切片→取理想薄片→滴滴苏丹Ⅲ染液→染色3分钟→滴2滴50%酒精洗去浮色→制成临时装片→显微镜下观察
→加入双缩脲试剂液→加双缩脲试剂液–滴→观察液体颜色变化。
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实验步骤 |
实验现象 |
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可溶性还原糖的鉴定 |
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脂肪的鉴定 |
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蛋白质的鉴定 |
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【课堂实验】
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、方法步骤：按板书或课本进行。
、注意事项
、液各一毫升混合后立即使用；实验开始时点燃酒精灯进行水浴加热，样液温度要达到
液（即的溶液），再加入双缩脲试剂液（即的溶液）。
、学生自己带来的样品及设计的实验可在试验中穿插进行，所需额外的实验用具由实验员提供。
。
—。
、选择几个实验组展示实验结果
、结果分析
、自由探究
、布置课外讨论题
【讨论题】
、用斐林试剂鉴定可溶还原糖时，溶液的颜色变化过程是怎样的？
、在鉴定可溶性还原糖的实验中，如果你们组的实验结果不明显，可能的原因是什么？
、蛋白质的鉴定实验中（特别是样品中蛋白质含量较少的情况下），实验的设计上是否有缺陷？如果有须怎样改进？
蒸馏水进行比对，即便样品中蛋白质含量较少，显色不明显也能对比出来。
、斐林试剂与双缩脲试剂的成分和使用有何异同？
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项目 |
斐林试剂 |
双缩脲试剂 | ||
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甲液 |
乙液 |
甲液 |
乙液 | |
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成分 |
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鉴定物质 |
可溶性还原糖 |
蛋白质 | ||
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使用方法 |
甲液和乙液混合均匀后立即使用 |
先加入甲液2ml，震荡均匀后，在加入3—4滴乙液，摇匀 | ||
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使用条件 |
水浴加热 |
不加热 | ||
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颜色变化 |
浅蓝色→棕色→砖红色 |
无色→浅蓝色→紫色 | ||
、本实验的方法在日常生活和医学上可以有哪些应用？试举例说明。
