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开题报告(生物)

2016-12-15 13:00| 发布者: admin

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江苏省教育科学“十二五”立项课题

《“生物科学探究基地”模型建构与整体推进研究》

   

2013——2015

无锡市教科院龚雷雨老师与我校陈廷华老师共同申报的《“生物科学探究基地”模型建构与整体推进研究》,经江苏省教育科学规划领导小组办公室审批,列为江苏省十二五重点自筹课题(课题批准号为:B-b/2013/02/119)。根据《江苏省教育科学“十二五”规划课题管理办法》的相关规定要求,今天召开开题论证会,进一步完善落实研究方案后,正式开展研究工作。我代表课题组作课题研究开题报告,请各位领导、专家和课题组成员对课题研究实施方案进行审议。

一、课题提出的背景

著名的物理学家钱学森晚年曾不止一次对温家宝总理建言:为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”“钱学森之问是关于中国教育事业发展的一道艰深命题,需要整个教育界乃至社会各界共同破解。

反思钱学森之问,更需要到基础教育中寻找根源,培养杰出的创新人才到大学已经迟了。从美国的基础教育审视我们的教育现象,也许能发现问题的“症结”:学校教育培养的学生自主探究能力不够、缺少创新精神和动手能力不够,如何从知识型、技能型人才教育模式向创造型、发明型人才培养方法的转型是解决问题的关键。

为了试解“世纪之问”,为了实现江苏教育内涵提升、“优势发展”、“特色发展”、“转型发展”的需要,江苏省教育厅从2011年开始启动了普通高中课程基地建设的项目。

基地建设项目启动以来,各校在课程基地建设中并无现成的模式,而是根据各校自身的特点选择了不同的发展方向,边建设边摸索,国内外同一研究领域的研究现状多见“学科基地”的研究,即偏向学科教育教学及其研究,如有效教学、智慧课堂、教学设计、试卷命制等等,未见在“课程基地”层面的具体和系统研究,特别是对于如何把课程基地建设与学校课程教学进行有机整合并未形成系统的理论与实践总结。

高中阶段教育是学生个性形成、自主发展的关键时期,对提高国民素质和培养创新人才具有特殊意义。课程基地建设项目是高中教育创新内涵建设、创新育人方式、创新质量提升的改革路径和有效措施。我们试图通过“生物科学探究基地模型建构与整体推进研究”,依据相关理论,对课程基地的整体建设进行系统的实践研究,不断优化课程基地建设内容,发挥课程基地的最大效应,在以下几方面有所突破:

1.优化课堂教学的呈现载体,提高学生生物学习的效能。通过实验基地建设,能够依托高校和科研院所的技术优势,借助先进的实验仪器设备,让学生能有机会近距离接触现代最新科学与技术,实现核心内容实验教学全覆盖。引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养创新精神和实践能力。

2.搭建自主探究的学习平台,实现学生学习方式的转变。通过运用新理念、新技术,开发教学辅助实验仪器、设备,建设促进学生自主学习的学习网站等互动平台,不断优化教学过程,转变学生的学习方式。

3.推动校本课程开发系列化,满足学生个性特长的发展。结合国标教材继续开发适合不同潜质、不同学段学生的校本选修系列课程,通过不断挖掘课程资源,提供丰富的学习素材,建设创新课程文化。

4.探索教师培训新模式,加速教师专业化成长。把课程基地建设视为促进教师发展的重要契机,希望将基地建设成教师专业发展的成长家园,并将基地建设与“特级教师工作室”活动相融合,积极发挥其骨干教师孵化器的作用,促进中青年教师专业的迅速成长

5.丰富科学教育内涵,提升学生科学素养。通过近距离地接触“科学家的研究”,学生将体验科学研究必须的一整套活动过程,进而在更高的层面上实现科学教育的效果。

6.强化核心概念教学,促进学生深度学习。一系列生物观察、探究等实验活动,能够引导学生对教材的“三次开发”,促进学生的深度学习,真正实现课堂教学的拓展和升华。

7.扎根科学实验,密切科研、生产、生活三者的联系。学生的学习生活应该植根于身边的生活和社会发展之中,只有在多姿多彩的社会实践中发掘科学学习资源,在现实生活的背景中学习生物学知识,在解决实际问题的过程中深入理解生物学核心概念,生物学的学习才是生动、完整、智慧的。

二、课题的核心概念及其界定

课程基地:课程基地是以创设新型学习环境为特征,以改进课程内容实施方式为重点,以增强实践认知和学习能力为主线,以提高综合素质为目标,促进学生在自主、合作、探究中提高学习效能,发掘潜能特长的综合性教学平台。

江苏省课程基地建设项目是江苏省基础教育改革的新亮点和里程碑,它是江苏的教育创新,是实践学习的载体创新,旨在通过发展理念的不断创新和教学方式的深化改进,引导学生高效学习,促进教师专业成长,在推进高中教育多样化、特色化建设的同时,有效地提高学生的学习能力、实践能力、创新能力、社会适应能力,并进一步加强其思想道德素质、科学文化素质以及身心健康素质。

生物科学探究基地:对照课程基地建设标准,基于地域资源、师资条件、科研资源、学科优势等项目基础,我校申报了“生物科学探究基地”项目并获准。

生物课程是高中阶段重要的科学课程。高中生物课程应当与时俱进,以适应时代的需要:更尊重学生多样化发展的需求;更贴近社会实际和学生的生活经验;更多地反映生物科学和技术的新进展;更重视发展学生的创新精神和实践能力;更强调学习是一个主动建构知识、发展能力、形成正确的情感态度与价值观的过程。

“生物科学探究基地”是以生物科学探究活动为主要特色,整合各项课程资源,努力适应时代的需要,适合教师、学生更快发展的新型综合性教学平台。

模型建构:模型是对目标系统的简化的表征。模型建构是一种基于模型的建构性学习活动。这里的“生物科学探究基地”模型建构,专指创建4个科学探究活动中心,打造4个核心课程模块,开发3个校本选修课程模块,即“443”模型,以此来丰富生物学科核心教学内容的探究性教学活动。

“生物科学探究基地”模型建构与整体推进研究:这里特指依托“生物科学探究基地”项目的建设,创设新型学习环境,开发丰富而有特色的课程资源,破解核心概念教学难题,架设激发学生主动学习、自主学习、快乐学习的“互动平台”,实现学与教的真正转型,为师生的实践创新提供多种有利条件,使之成为学生创新发展的学习乐园、教师专业发展的成长家园。

三、研究的目标、内容(或子课题设计)与重点

1、研究目标:

(1)通过“生物科学探究基地”模型建构研究,架构并完善科学合理、基于校情、易于操作的项目模型。基地建设模型规划如下:


(2)通过“生物科学探究基地”整体推进研究,探索并寻找课程基地有效实施的逻辑理路、基本要素、一般程序、通用技术及操作范式等。

2、研究内容与重点:

(1)突出互动的4个科学探究活动中心的创建研究。

我们尝试将中学教学与高校、科研院所的课题研究衔接与对接,优化设计,开发建设以生物学实验探究为特色的4个科学探究活动中心。

主要研究内容:设施环境建设、科研环境利用、实践环境开辟、学科文化开发。

通过广挖资源与场馆建设相结合,广开门路,优势互补,创设生动活泼的学科情境,呈现学科特色。开发多元化的学科文化,培养学生学科情感、学科精神、学科志向,逐渐形成以实验探究为特色的学科教学环境。

(2)体系清晰的4个核心课程模块的重构研究(重点)。

课程基地是现有课堂教学的延伸、升华和互补,课程基地建设不能脱离课堂教学,课程基地的最终目的是帮助学习巩固知识、掌握知识、运用知识,提高学习能力、实践能力、创新能力和综合素质。

鉴于此,本课题研究的主要内容:明确课程基地建设以突出核心教学内容的模型建构为重点,注重实效,摒弃浮夸。①通过整理分布在各章节中的生物学核心概念、原理、重点、难点知识以及重要的学科能力,针对其具体特点,建构科学而富有特色的四个核心课程模块,即“细胞生理与培养”、“育种机理与栽培”、“生态构建与修复”、“微生物培养与发酵”;②把高中生物学核心教学内容融入到课程基地的具体模块中,并结合我校学生学习能力基础,确立学生学习过程中的重点、难点;③借助课程基地的优势资源,广泛而有效地开展实验探究、实习活动,以实验引领课堂教学,优化知识呈现载体,通过科学设计实验、实习活动,实现重难点实验教学全覆盖,在生动活泼的实验中学习,使难点不再难学,使重点更加鲜明,使学习更为有趣,使能力发展自然,促进学生深度学习,大大提高学生生物学习的效能,并实现有效学习的迁移。

(3)特色鲜明的3个校本选修课程模块的开发研究。

具体分析我校学生的兴趣、爱好、能力特点,利用基地优势资源,开发适合不同潜质、不同学段学生的校本选修课程模块,满足学生个性特长的发展。

具体框架如下:

校本选修

课程模块

 

重点研究内容

合作单位

设计的实验或探究活动

之一

举科学修复行动,还太湖生态和谐

水体富营养化监测与治理、藻毒素对水生动物生长的影响与消除、小型生态水体初步构建与鱼类放养

中国水产科学研究院淡水渔业研究中心

14

之二

潜水大豆研究,体味农科创新

遗传种质评价、栽培技术优化、生态改良影响

南京农业大学“国家大豆改良中心”

12

之三

拓展微生物实验室培养,初识发酵工程之魅力

微生物的分离与培养、微生物的应用

江南大学生物工程学院

10

(4)“生物科学探究基地”整体推进的方法策略、有效路径及操作范式研究(重点)。

主要研究内容:①4个科学探究活动中心的创建,扬中学之长、借高校之力,尤其是突出其“互动”性,在实践中验证基地建设的有效方法、策略、路径等;②依据课程基地建设内容,寻找课程基地建设与学校课程教学的关联点,精心梳理国家课程中的生物学主干教学内容,寻找其与基地4个核心课程模块的关联点,以建构主义学习理论等开发核心教学内容模块化教学课程,实现基地建设的最大效应;③开发3个校本选修课程模块,彰显特色。凭此,增强国家课程、地方课程、校本课程的关联度,提升基地的生命力。

5)强化实践研究,构建核心教学内容的探究性教学方案

研究的内容是:①对原有学生实验、实习活动的科学安排和合理利用,并根据现有条件对原有实验进行改造,实施探究和创新;②对重点难点知识开发设计新的探究性活动,研究新开发探究活动的具体教学程序,对学生自主合作探究过程的掌控;③根据学生兴趣和已有能力拓展活动空间,开发选修实验的研究,研究延伸拓展性实验的可行性及学习效能。

在反复实践的基础上,经过对比分析,归纳总结,逐渐形成具体、可行性的教学操作模式,构建全面、系统、有效的核心教学内容的探究性教学方案,使核心教学内容以各种形式的探究活动(包括实验、实习活动)为载体,并在活动中通过建立概念模型、物理模型、数学模型等方式,直观、动态地呈现知识,倾力打造以“生物科学探究教学”为主线的课程教学体系,实现生动课堂、特色课堂、创新课堂和高效课堂。

四、研究的思路、过程与方法

1.研究思路:

进一步领悟课程基地建设的初衷与目标指向,明晰课程基地建设的主要内容与要求。本项目的研究,拟在调查分析文献资料、生物学科课程及教育教学现状的基础上,提出项目的基本理论和操作假设,然后进入模型建构及探索性实验阶段,初步形成具体的操作范型设想,再全面铺开实验,注重过程管理和质量监控,及时完整收集相关资料和数据,最后形成围绕项目目标的物化成果和普适经验。

2.研究过程与方法:

前期准备(20131-6月):在调研论证的基础上,初步形成思路,确立研究方案。主要采用文献研究法和调查研究法,学习相关研究领域的前沿理论,找准课题研究的切入点。

实施阶段(20137-20156月):按照课程基地建设实施方案及课题实施方案,深化研究内容,细化操作举措,扎实推进课题研究。强化过程管理,注重全程监控,组织中期汇报,及时修正思路与策略。主要采用行动研究法和案例研究法等,积累阶段成果和丰富素材。

总结阶段(20157-12月):梳理与整合各子课题研究的相关资料,从定性和定量两个方面作分析,从理论和实践两个层面作研究,并加以凝炼,组织专家论证,举办课题汇报会与鉴定会。主要采用案例研究法和经验总结法等,提炼研究成果。

五、组织机构

为保证课题研究的顺利进行,设立顾问组和课题组。

1.顾问组

聘请下列专家为课题组顾问:

盖钧镒 院士 53届校友、南京农业大学“国家大豆改良中心”首席科学家

  教授 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心主任、博导

  教授 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心研究员、博导、首席科学家

堵国成 教授 江南大学生物工程学院院长、博导

周哲敏 教授 江南大学生物工程学院副院长、博导、太湖学者特聘教授

赵占良研究员 人民教育出版社总编助理、生物课程论专家、中国教育学会生物学专业委员会理事长

吴举宏 教授 江苏省教育科学研究院生物教研员、生物教学论专家、生物特级教师

赵中兴研究员 无锡市农业委员会副主任、林业局副局长、省333工程培养对象、市有突出贡献中青年专家

 方副教授 南京农业大学“国家大豆改良中心”博士

2.课题组

课题组负责实施并完成课题研究工作。

组长:陈廷华,华东师大教育硕士,中学高级教师,市生物学科带头人,辅仁高中生物学科组长

副组长:龚雷雨,特级教师,无锡市教育科学研究院院长

副组长:徐彤,教授级高级教师,www.man38.com德育处主任

成员:

陈严:中学高级教师,市生物学科带头人,无锡市教育科学研究院生物教研员

袁锦明:中学高级教师,市名教师,省太湖高中副校长,市教科院兼职教研员

施启迪:中学一级教师,教育硕士,市教学能手

陈洁:南师大硕士研究生,中学一级教师,无锡市青年教师基本功大赛一等奖

张可:中学一级教师,教育硕士,市教学能手

曹燕波:中学一级教师,教育硕士,市教学新秀

时晨:南师大硕士研究生

丁婷:南师大硕士研究生

陈泰梅:中学高级教师

糜晓松:中学高级教师,生物学奥林匹克竞赛专职教练员

高明:中学一级教师,无锡市梅村高级中学学科组长

李倩:中学一级教师,无锡市第六高级中学备课组长

担任课题研究的老师都是一线的骨干教师,学历层次高,业务水平好。他们都具有扎实的专业基础,主持或参与省级以上课题研究,研究能力较强。有江苏省教授级高级教师,江苏省特级教师,市教学带头人,教学能手,教学新秀等。课题组老师积极性高,钻研精神强,有较强的科研能力。多位老师十一五期间参与了省立项课题的研究,并取得了一定的成果。从年龄结构特点看,课题组老师老中青匹配合理。既有经验丰富的特级教师、名教师,又有年富力强,精力充沛、用于创新、锐意进取的中青年骨干教师。

六、前期准备工作

1.成立课题研究小组,明确总负责人和各子课题负责人、召开课题组成员会议,明确阶段性目标和任务,制定了具体实施步骤和方案。

2.加强理论学习,提高课题组成员的科研素质。特别是课题研究的理论知识,以教育理论为指导,开展课题研究的各项工作。组织全组教师赴高校、课程基地学校、花博会等参观学习和培训。

3.根据课程基地建设实施方案,目前四个科学探究中心已基本建成,课程开发与建设及学生活动有序开展,201312月已完成省教育厅组织的中期视导,获得好评。

4.一年来学科组已围绕课程基地建设开展了大量的实践研究工作,专门开设了8节核心教学内容的探究性实验教学研究课,编写了实验教学案例1本、教师论文集1本、生物学教学专题研究3本、校本选修教程1本。本学期我们邀请了市教科院黄树生博士等专家专门为我们生物学科的课题项目研究进行了指导,就如何寻找课程基地建设、课题研究项目与课堂教学的关联点进行了深入的探讨。我们组内成员分工设计并组织学生实施了8个综合性实验探究项目。

5.文献搜集工作、调研工作在有条不紊的进行,分工完成资料查询、问卷调查和设计子课题实施方案等。主要参考文献如下:

[1].杨建军编著.科学研究方法概论[M]. 国防工业出版社, 2006

[2].郑晓蕙主编.生物课程与教学论[M]. 浙江教育出版社, 2003

[3].[美]美国科学促进协会著,中国科学技术协会 译.面向全体美国人的科学[M]. 科学普及出版社, 2001

[4].纪智明.高中生物合作,探究教学模式的研究[D]. 上海师范大学 2010

[5].彭娟.高中生物模型建构教学的理论和实践研究[D]. 湖南师范大学 2008

[6].赵芝芝.高中生物实验教学方法与教学模式的改革与建设[D].上海师范大学 2012

[7].黄海霞.建构主义理论下的教学方法在高中生物教学中的应用研究[D].西北师范大学 2012

[8].崔敏霞.模型构建在高中生物教学中的应用研究[D]. 苏州大学 2011

[9].吴敬杰.新课程高中生物模型建构教学的实践研究[D]. 东北师范大学 2011

[10].朱沈芳.高中生物探究性实验教学与学生问题意识培养的研究[D]. 上海师范大学 2012

[11].刘儒德主编.探究学习与课堂教学[M]. 人民教育出版社, 2005

[12].[美]莱斯利·P.斯特弗(LeslieP.Steffe),[]杰里·盖尔(JerryGale)主编,高文等译.教育中的建构主义[M]. 华东师范大学出版社, 2002

[13].程可拉等译,约翰·D.布兰思福特等编著.人是如何学习的[M]. 华东师范大学出版社, 2002

[14].王冰,尹涛,吕廷杰.论基于建构主义的探究性学习与知识创造过程[J]. 天津大学学报(社会科学版). 2008(02)

[15].李华.探究式科学教学的本质特征及问题探讨[J]. 课程.教材.教法. 2003(04)

[16].张建伟.基于问题解决的知识建构[J]. 教育研究. 2000(10)

[17]. 张建伟,陈琦.简论建构性学习和教学[J]. 教育研究. 1999(05)

[18].高文.建构主义学习的特征[J]. 外国教育资料. 1999(01)

七、预期研究成果

1.“生物科学探究基地”模型建构的思路综述(论文)

2.高中生物科学探究项目梳理与整合研究(论文)

3.校本选修课程模块开发与实施研究(校本课程)

4.高中生物核心教学内容的探究性教学研讨活动和课例集(光碟)

5.生物科学探究基地项目建设资料汇总(光碟)

6.高中生物核心教学内容的探究性教学方案(案例)

7.生物科学探究项目的模块化教学(专著)

8.“生物科学探究基地”模型建构与整体推进研究的方法策略、有效路径及操作范式研究(专著)

9.已完成教师论文集1本、专题研究3本、校本教程1本等。

八、完成研究任务的基本条件

本课题核心组成员多系主持人命名的“特级教师工作室”成员,或为无锡市名教师,或为学科带头人(教育科研带头人)或教学能手或教学新秀,他们既有一定的实践经验,又有一定的科研能力。

主持人陈廷华,为无锡市学科带头人,生物学科组长。多年来默默扎根一线教学,常年担任班主任、备课组长和毕业班学科教学工作,富有丰富的教育和教学经验,善于洞察教育教学中的实际问题并试图破解,5年来在《生物学通报》、《生物学教学》等核心期刊发表论文10篇,2011年独立完成华东师范大学硕士论文《高中生物实验教学表现性评价方案》的论文答辩,参与了江苏省教育科学“十一五”重点资助课题《深度学习理念下高中有效教学的行动研究》的课题研究,为核心组成员。

主持人龚雷雨系江苏省生物特级教师,省基础教育教学指导委员会生物学科专家委员,省“333高层次人才培养工程”首批中青年科学技术带头人,省教育学会生物学教学专业委员会副理事长,人民教育出版社课改培训团专家,无锡市有突出贡献中青年专家,无锡市教育名家培养工程首批培养对象。先后主编或参编了江苏省义务教育教科书《生物》及其补充教材等教材、教参计9本,在省级以上期刊发表专业论文60多篇,其中25篇发表在《生物学通报》、《生物学教学》、《课程教材教法》等核心期刊。主持的4个省级课题均已结题。

围绕本课题,课题组成员进行了相关文献的搜集、相关论文的最近查新和相关基础工作的调研,再次学习了省教育厅有关文件精神,重温了有关领导和专家对课程基地建设内容与要求的深度解读,在课程基地申报成功的基础上,着重就整体推进展开了研讨。

课题主持人所在单位将从人才、物资和财力及工作时空等方面全力给予支持与保障。