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案例教学是目前比较流行的一种新型教学方式,在教学程序上遵循由典型事例的个别特点推出同类事物的普遍特征,再由普遍特征上升到掌握事物的发展规律,从而提高学生分析问题和解决实际问题的能力.与传统的教学方式相比,案例教学侧重实践和案例的讲解分析,强调教学过程中的学生主动参与,引导学生动用科学的理论知识,去分析、归纳、演绎、推理、总结,从而达到巩固知识的目的.
1实验目的
本研究旨在通过运用案例教学方法(实验班)与非案例教学方法(对照班)所产生的学习效果的比较,来探讨在生物学教学中实施案例教学法的价值,为生物学教材的编写和教学方法的改革提供依据.
2实验对象
样本来自浙江省奉化中学高二年级水平接近的两个理科实验班(一个实验班和一个对照班)和水平接近的高二普通侧理班二个班(一个实验班和一个对照班)的学生.
3实验内容
人民教育出版社出版(经全国中小学教材审定委员会2004年初审通过)的普通高中课程实验教科书教材第一册(必修1)中的第五章,即“能量的供应和利用”.
4具体方法
本实验采用准实验法,即采用对照实验的方法,水平接近的两个理科实验班(一个实验班和一个对照班)和水平接近的高二普通侧理班二个班(一个实验班和一个对照班),分别由师执教,实验班采用已编制的教学案例进行教学,运用案例教学方法(即案例引入→分析案例→案例讨论→案例拓展→概括总结),对照班以常规的生物学教学方法(谈话法、讲授法、验证实验法等)进行教学.学习效果检验根据美国耶格在衣阿华大学设置的STS课程模式研究中,提出的五个评价指标(即科学概念、过程技能、科学知识应用、创造性和情感态度),并编制成测试题和评分标准,采用一套测试题(前四个领域各20分)来检验实验班与对照班的学习效果,并对结果进行差异性检验,情感态度领域采用一套调查问卷并进行统计分析.
4.1生物学概念领域
此部分包括传统生物学课程中的大部分内容,如事实、概念、信息、原理、定理、理论等.该领域主要包括两个层次,即识记和理解,主要考查学生对生物学概念的识记和理解的程度.
【例1】组成酶的基本组成单位是(
)
A.氨基酸
B.核苷酸
C.葡萄糖
D.A或B
4.2生物学过程领域
教师应该强调用探究过程式教学方法寻求答案而不是直接把答案告诉学生,这些探究过程式的教学方法主要有：观察,分类,归类,量化,测量,交流,推理,预测,控制和识别变量,解释数据,形成假设,界定,实验等.这就要求教师从学生的兴趣、生活环境和社会环境出发,在一种更宽阔的背景中引导学生去体验、探究科学的兴趣.此领域主要考查学生对生物学知识的理解和分析综合能力.
【例2】为了认识酶作用的特性,以20％过氧化氢溶液为反应底物的一组实验结果如表1所示.通过分析实验结果,能够得出相应的结论.在下列有关结论的描述中,从表1中得不到实验依据的一项是(
)
A.从催化反应条件看,酶有温和性
B.从催化活性看,酶变性后就失活
c.从催化底物范围看,酶有专一胜
D.从催化反应效率看,酶有高效性
4.3生物学知识的应用领域
此部分包括将所学的生物学知识及各种抽象概念应用于新的具体情景中；能解释新问题新现象或解释日常生活中和生产上的生物现象；运用科学的方法解决周围的问题；对自己的身体状况、营养摄入及生活方式作出科学的决策；融生物科学于其他学科中去解决问题；对当地、地区、国家甚至对国际事务提出建议等.
【例3】某生物学兴趣小组进行了“加酶洗衣粉最适温度的测定”实验.表2中记录的是不同温度条件下除去各种污渍所需时间,请依据表中数据作答.
(1)使用加酶洗衣粉洗涤衣物时最好将水温调到__________左右,因为在此温度左右__________,洗涤效果好.80℃时水温时,加酶洗衣粉酶的活性会降低,原因是__________.
(2)在适宜温度范围内,这种加酶洗衣粉只对衣物上某些污渍的清除有比较好的效果,其中对
的洗涤效果最佳.对此现象的合理解释是：__________
4.4 创造性领域
创造性领域包括想象、设计模型；预测可能的结果；用新的观点考察生物体及其生命现象；改进实验方法和步骤；创新思维；鉴别；发散等.其中创造性思维和创造性想象是人们创造活动的两个重要因素.这个领域主要考查学生生物学知识学习中的创造性思维和创造性想象能力.
4.5态度领域
态度领域包括积极地看待生物科学及其发展；学生学习兴趣和自信心的培养；关心他人,关心社会,关心国家利益,关心地球的生存条件,关心生态平衡,并作出一定的科学决策等.
通过科学量表测定和学科考试研究学生的素质提高情况,即生物学案例教学对学生科学概念、过程技能、科学知识应用、创造性和态度领域等领域的影响.
5 实验结果和分析
(1)通过案例教学,实验班学生在生物学概念领域与对照班无明显差异(表3).
(2)通过案例教学,实验班学生在过程技能领域、知识应用领域、创造性领域和态度领域四个方面比对照班有显著的提高(表4、5、6、7).
统计结果显示,实验班与对照班学生在生物学概念领域的得分不相上下,无显著性差异.这表示由应用层面带动双基的掌握与一味强调双基而忽略对学生能力和个性培养的教学,反映在学生对知识的掌握上没有显著差异,也就是说案例教学模式同样强调基础的概念和技能.实验班学生在其他4个领域(生物学过程技能领域、生物学知识应用领域、创造性领域和态度领域)的得分与对照班存在显著差异.表8表明这些案例教学模式对于培养和发展学生的学习兴趣、动手操作能力、语言表达能力、分析综合能力、问题解决和决策能力以及合作精神、社会责任感、和对生物科学的正确态度等具有很大的作用.