概念建模在培养初中生科学思维的行动研究

----以初中生物学为例

厦门外国语学校湖里分校   郑海英

一、     研究意义

生物科学核心素养，倡导探究性学习和发展学生的科学探究能力。科学思维是核心素养的重要组成部分。科学思维体现在学生的合作探究能力、综合分析能力、归纳与演绎等能力中。概念建模能够比较有效地引导学生在生物学学习中主动思考，积极参与，在活动中提升科学思维

概念模型引导学生通过观察、思考、体验、讨论等学习活动，理解、建构和应用重要概念，形成概念模型。学生在体验和使用模型方法的过程中，提高了获取新知、分析和解决问题、批判性思考等能力，提升了科学思维，逐步形成了生物科学素养。

二、     核心概念界定

1.       科学思维：生物学学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四部分。科学思维是核心素养的重要组成部分，是初中生物学科核心素养和学科能力的基本构成要素。科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，能运用归纳与概括，演绎与推理，模型与建模，批判性思维等方法，认识事物，解决实际问题的思维方式和能力。

2.       概念建模：模型与建模是科学思维的重要组成, 概念建模是模型与建模的一种。概念建模是指在教学中引导学生利用文字、图示、符号和箭号等进行构建模式图或是流程图，从而来阐述事物的生命活动过程和规律、机理等。

一、     研究目标

1.开发适于个人及学校初中生物教师普及应用的概念建模培养科学思维的学习资源，并推动本校初中生物教师理解和常态化应用。

2.基于课堂观察和课后访谈的应用，获取初中学生在概念建模中提升科学思维的实证，为不同水平的学生提供个性化改进策略和学习资源，取得改进学习的实效，并积累学生学习个性化改进的典型案例。

二、     研究内容

1.模型建构的课堂教学活动设计

2.基于学生科学思维发展指标的课堂观察

3.结合教师课堂观察和学生访谈情况，对教学活动进行分析和优化

三、     研究方法

本课题研究以“行动研究” 为主，以文献检索法、访谈、个案研究法、经验总结法为辅。

1.行动研究法：遵循“实践导向、协同研究、反省思考”的原则。采用预设→实践→反思总结→再设想→再实践→在反思，把实践和研究紧密结合起来，在研究中实践，在实践中研究，让思想理论和实践行动，相辅相成，不断提高课堂教学有效性。

2.文献研究法：查阅相关文献，了解把握有关初中生物实验教学有效性的最新研究成果、原理和理论，为课题研究创新寻找生长点，为课题研究提供框架和方法。

3.访谈了解法：设计问题寻找班级各个层次的学生进行交流，访谈；全面了解学生在课堂学习中存在的问题和困惑，制定相应的优化对策。

4.经验总结法：运用经验总结法，将一些优秀有效的教学策略和教学视频收集整理，透过现象看本质，找出实践经验中的规律。

六、预期的研究成果

1.“概念建模在培养初中生科学思维的作用”教学示范课

2.“基于科学思维的概念建模”典型教学设计

3.“概念建模在培养初中生科学思维”初中生物教学案例

4.“概念建模在培养初中生科学思维的行动研究”研究报告