生物學(xué)科教育教學(xué)研究實驗報告

陳淑香

一、研究背景

“遺傳”概念在小學(xué)、初中和高中都有所涉及，其概念進(jìn)階性的建立有助于完善學(xué)生生物學(xué)知識體系。它是學(xué)生在初中、高中學(xué)習(xí)的重難點，也是教師在教學(xué)中的難點部分。學(xué)生要牢固建立起“遺傳”相關(guān)概念，需要從小學(xué)到高中階段，獲取層層深入的科學(xué)資料，是認(rèn)識逐步深入的發(fā)展過程，需要各學(xué)段教師做好相關(guān)概念建構(gòu)的銜接，才能突破難點，順利建構(gòu)起概念。

怎樣在初中的課程設(shè)計中提高概念傳遞的有效性，有針對性的構(gòu)建出合理概念框架，為高中教學(xué)鋪墊臺階是我們本次研究的主要內(nèi)容。

二、整體研究方案與設(shè)計思路分析

依據(jù)研究的問題，設(shè)計調(diào)查問卷、設(shè)計等組前后測實驗設(shè)計，實驗校和對照校各3所進(jìn)行配伍，要求實驗校和對比校在地域、規(guī)模、辦學(xué)條件、教學(xué)質(zhì)量、實驗教師條件方面相匹配，每所實驗校和對比校參加實驗的教師最低數(shù)量為2名/每校（同一年級）。實驗開始時先利用調(diào)查問卷和前測試卷測量和收集學(xué)生學(xué)科能力的數(shù)據(jù)，然后對實驗校教師進(jìn)行學(xué)科教學(xué)理念、教學(xué)設(shè)計方案等方面進(jìn)行中期干預(yù)，教學(xué)完成后再次測量和收集學(xué)生學(xué)科能力的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以期獲得有效的教學(xué)干預(yù)手段和改進(jìn)后的教學(xué)策略。

1.實驗實施流程

實驗時間為2年，第一年為一輪實驗，第二年為二輪平行實驗。

（1）組織三所實驗校和相互匹配的三所對照校的八年級學(xué)生完成學(xué)生調(diào)查問卷和前測試卷，教師進(jìn)行問卷的回收和統(tǒng)計，批改前測試卷、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，通過問卷和前測反饋來的信息梳理學(xué)生已有的遺傳相關(guān)的前概念，完成前測數(shù)據(jù)分析報告。

（2）對實驗校教師，完成干預(yù)前的現(xiàn)場課、錄課和干預(yù)后的現(xiàn)場課、錄課，共2節(jié)，并由該教師撰寫干預(yù)后的中期報告。

（3）繼續(xù)組織實驗校、對照校八年級學(xué)生完成后測試卷（實驗校教師及對照校教師所教的參加前側(cè)的同一批學(xué)生），批改后測試卷、進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析，完成后測數(shù)據(jù)分析報告。

2.實驗設(shè)計

實驗采用分層對比，實驗校和對照校各3所。設(shè)定三組實驗對照：即通州潞河中學(xué)為實驗校，通州運河中學(xué)為對照校;通州二中為實驗校，通州四中為對照校;通州三中（現(xiàn)人大附中通州校區(qū)）為實驗校，通州區(qū)永樂店中學(xué)為對照校;采用等組前后測實驗設(shè)計：實驗校需要對實驗教師所教學(xué)生進(jìn)行前測、對實驗教師的教學(xué)進(jìn)行干預(yù)和后測，對照校只需要對同一批學(xué)生進(jìn)行前測和后測數(shù)據(jù)的采集，不對教師進(jìn)行課堂教學(xué)前后的干預(yù)。

三、課題成果、特色亮點與經(jīng)驗總結(jié)

課題是以遺傳學(xué)相關(guān)概念的進(jìn)階建構(gòu)為研究內(nèi)容，選取學(xué)生水平、師資力量相似的學(xué)校作為實驗校和對照校。通過對兩校學(xué)生進(jìn)行前測-中期干預(yù)-后測，課題組對不同教師進(jìn)行的不同干預(yù)措施，也為今后教師教學(xué)過程中遇到類似的問題，給予解決策略的支持;通過小學(xué)-初中-高中階段結(jié)合課標(biāo)將遺傳學(xué)的概念發(fā)展延伸，使各學(xué)段教師進(jìn)行教學(xué)時，對遺傳概念的進(jìn)階把握得更到位、更有效。

本課題的研究特點是基于真實可靠的數(shù)據(jù)，經(jīng)過教師對數(shù)據(jù)的比對分析和對學(xué)生的訪談等，明確學(xué)生已有知識基礎(chǔ)，找到學(xué)生已有不科學(xué)前概念形成原因，繼而在課題專家組指導(dǎo)下，分析原有教學(xué)設(shè)計不足，從而有針對性地改進(jìn)教學(xué)環(huán)節(jié)，依據(jù)課標(biāo)開展遺傳學(xué)概念建構(gòu)，最后通過后測數(shù)據(jù)對中期干預(yù)效果進(jìn)行評價。

通過參與整個課題研究，積累了一定經(jīng)驗。首先是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計前，需要重視學(xué)生已有前概念，尤其是不科學(xué)前概念，這是開展教學(xué)的難點。其次，通過課題專家組中期干預(yù)的過程，逐漸認(rèn)識到基于原有認(rèn)知基礎(chǔ)上的新概念的建構(gòu)需要貼近學(xué)生生活，能激發(fā)學(xué)生興趣，在有邏輯層次問題串引導(dǎo)下，帶領(lǐng)學(xué)生層層深入，進(jìn)行思考、探討或科學(xué)探究，讓學(xué)生在體驗中建構(gòu)新的概念。下面是課題組教師參與課題研究的部分感言分享：

一是在以往教學(xué)中，我們一般采取的教學(xué)流程包括備課、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施、教學(xué)效果檢測等環(huán)節(jié)。通過參加本次遺傳學(xué)概念進(jìn)階課題，以后可以嘗試在原有教學(xué)流程的基礎(chǔ)上增加課前檢測，充分挖掘?qū)W生前概念，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中思維發(fā)展障礙點，為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供支點。教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略的確定或者選擇都是為糾正學(xué)生已有的錯誤概念，建立科學(xué)生物學(xué)概念服務(wù)的。同時注重以概念建構(gòu)為載體，促進(jìn)學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。除此之外，在新授課之后，繼續(xù)保留后測環(huán)節(jié)，還可以借助訪談形式，了解學(xué)生真實思維過程。后測價值在于了解學(xué)生對于新建立的生物學(xué)概念的掌握情況，概念間能否建立邏輯關(guān)系？能否在相似或者陌生情境下對真實的生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、分析、判斷、推理、評價等。

二是在以往的備課中，缺少對教學(xué)內(nèi)容從單元整體分析，梳理概念間內(nèi)在的邏輯關(guān)系;對知識層面關(guān)注過多，缺少相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容所承載的教育價值的落實。通過參加本次遺傳學(xué)概念進(jìn)階課題，以后在教學(xué)中也嘗試從生命觀念角度對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，如轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以整合到基因功能的教學(xué)中，再如主題7中的遺傳學(xué)部分主要是從個體水平闡述遺傳在維持種族延續(xù)中的重要作用。

三是關(guān)注初、高中相同遺傳學(xué)概念的區(qū)別與聯(lián)系，在避免越界教學(xué)的同時，也為高中遺傳學(xué)相關(guān)概念的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。如：在初中學(xué)段，學(xué)生只需要知道遺傳物質(zhì)的改變引起的變異可以遺傳給后代，不用深究遺傳物質(zhì)改變指的是什么？而高中學(xué)段需要繼續(xù)學(xué)習(xí)“基因突變、染色體變異和基因重組”都屬于遺傳物質(zhì)的改變。避免越界教學(xué)給學(xué)生帶來負(fù)擔(dān)。

四是關(guān)注初、高中相同遺傳學(xué)概念時，應(yīng)關(guān)注初高中對核心素養(yǎng)要求的差異，比如兩個學(xué)段關(guān)于遺傳學(xué)的教學(xué)都在體現(xiàn)生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀，初中學(xué)段從側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生個體水平、細(xì)胞水平、基因水平來理解遺傳與進(jìn)化，高中則深入到分子水平理解遺傳、種群水平理解進(jìn)化。