一、课题背景

新课标将生物探究性学习列为十大主题之首，探究性实验课在其中占据重要地位。传统教学方式注重知识点灌输与记忆，缺乏互动性与体验性，难以激发学生学习主动性与探究欲望。而生物探究性实验注重学生主体地位，鼓励学生发挥创造力与思维能力，培养学生的观察、分析、推理和判断能力，有利于提高学生理性思维能力和科学素养。在此背景下，研究实验教学对学生生物学习动机和思维能力的影响具有重要的现实意义和教育意义。

二、研究目的

本研究旨在深入探究实验教学对学生生物学习动机和思维能力的具体影响，具体包括：分析实验教学如何激发学生生物学习兴趣与动机；探讨实验教学怎样促进学生思维能力，如观察、思考、实验设计、数据分析、创新及团队合作等能力的发展。通过深入研究，为教师开展相关教学活动提供指导，促进学生全面发展，同时为教育教学领域提供理论支持与实践指导，推动学生理性思维能力的全面提升。

三、研究意义

（一）对学生学习动机的影响

实验教学通过让学生亲自动手操作、观察生物现象，能极大地激发学生对生物知识的好奇心和求知欲。例如在生物探究性实验中，学生亲自参与实验过程，对实验中出现的各种现象产生浓厚兴趣，从而主动去探索背后的生物学原理，这种主动探索的过程有助于增强学生的学习动机，使他们更愿意投入到生物学习中。

（二）对学生思维能力的影响

1. 观察和思考能力：在生物实验中，学生需要仔细观察实验现象，如不同生物体的特征、行为以及相互作用等。通过对这些现象的观察和分析思考，学生能够培养自己的观察能力，提升辨别细节的能力。例如在观察鼠妇生活的实验中，学生要仔细观察鼠妇在不同环境下的活动情况，从而分析出影响鼠妇生活的因素。

2. 科学思维方式：实验教学要求学生进行假设、实验设计、数据收集和分析等一系列科学思维活动。以“光对鼠妇生活的影响”实验为例，学生先提出问题，然后作出假设，接着设计实验方案，设置“阴暗”“明亮”两个环境作为对照实验，在实验过程中仔细观察并记录数据，最后分析数据得出结论。这一过程有助于学生建立科学思维方式，培养逻辑推理和科学探究能力。

3. 实验设计和数据分析能力：在实验中，学生需要设计实验方案，确定实验变量、控制条件等，同时要收集和整理数据，并进行数据分析和结论推断。比如在探究种子萌发条件的实验中，学生要设计不同的环境条件来观察种子的萌发情况，然后对收集到的数据进行整理和分析，从而得出种子萌发所需的条件。通过这些操作，学生可以提升实验技能和科学研究能力。

4. 创新能力：实验教学为学生提供了发挥想象力和创造力的空间。在实验中，学生需要设计独特的实验方案和解决问题的方法。例如在探究植物向光性的实验中，学生可能会提出不同的假设和实验设计思路，通过实践来验证自己的想法，这种过程有助于培养学生的创新能力。

5. 团队合作精神：生物探究性实验还可以促进学生的团队合作精神。在实验过程中，学生往往需要分组进行，每个成员承担不同的任务，如有的负责实验操作，有的负责记录数据，有的负责分析结果等。通过共同完成实验任务，学生能够学会与他人合作、沟通和协调，提高团队合作精神。

四、研究内容与方法

（一）研究内容

1. 实验教学对学生生物学习动机的影响：调查学生在实验教学前后的学习动机变化，分析实验教学激发学生学习兴趣和主动性的因素。

2. 实验教学对学生思维能力各维度的影响：

(1) 观察能力：通过实验中的观察任务，评估学生观察生物现象的细致程度和准确性。

(2) 思考能力：分析学生在实验过程中提出问题、分析问题和解决问题的能力表现。

(3) 实验设计能力：考察学生设计实验方案的合理性和创新性。

(4) 数据分析能力：评价学生对实验数据的处理和分析能力。

(5) 创新能力：观察学生在实验中是否提出新的观点和方法。

(6) 团队合作精神：评估学生在小组实验中的合作表现和沟通能力。

（二）研究方法

1. 文献研究法：查阅相关教育教学文献，了解实验教学对学生学习动机和思维能力影响的已有研究成果，为本次研究提供理论支持。

2. 问卷调查法：设计问卷，对学生实验教学前后的学习动机、思维能力等方面进行调查，收集数据进行分析。

3. 实验研究法：选取部分班级作为实验组，采用实验教学的方式进行生物教学；选取另外部分班级作为对照组，采用传统教学方式进行教学。通过对比两组学生的学习动机和思维能力变化，分析实验教学的影响。

4. 案例分析法：选取典型的实验教学案例进行深入分析，总结实验教学在激发学生学习动机和培养学生思维能力方面的成功经验和存在的问题。

五、研究步骤

（一）准备阶段（第1—3个月）

1. 组建研究团队，明确分工。

2. 查阅相关文献，确定研究框架和方法。

3. 设计问卷和实验方案。

（二）实施阶段（第4-9个月）

1. 开展问卷调查，收集学生实验教学前的学习动机和思维能力数据。

2. 按照实验方案，对实验组和对照组进行不同方式的教学。

3. 在教学过程中，定期观察和记录学生的表现，收集相关数据。

4. 选取典型案例进行深入分析。

（三）分析阶段（第10-13个月）

1. 对问卷调查数据和实验数据进行统计分析。

2. 结合案例分析结果，总结实验教学对学生生物学习动机和思维能力的影响。

（四）总结阶段（第14-16个月）

1. 撰写研究报告，提出教学建议和改进措施。

2. 组织专家对研究成果进行鉴定和评价。

3. 推广研究成果，应用于实际教学中。

六、预期成果

（一）研究报告

形成一份详细的研究报告，阐述实验教学对学生生物学习动机和思维能力的影响，包括研究方法、数据分析、结论和建议等内容。

（二）教学案例集

广泛收集各学科中具有代表性、创新性的实验教学案例，依据教学主题、方法等进行细致分类与精心整理，最终汇编成实用教学案例集，为教师高效开展实验教学提供有力参考。

（三）教学改进方案

基于深入的研究成果，精心拟定具有高度针对性的教学改进方案，为教师提供切实可行的指导，助力其优化实验教学流程与方法，进而显著提升实验教学的效果。

七、注意事项

（一）注重启发性问题

在实验教学中，要注重启发学生的问题意识，引导学生在实验中自主提出问题并进行探究。例如，教师在“光对鼠妇生活的影响”实验中，可以创设问题情境，引导学生思考除了光之外，还有哪些因素可能影响鼠妇的生活，从而培养学生的观察、分析和判断能力。

（二）注重培养实践动手能力

生物探究性实验要求学生深入实地观察现象、通过实验验证理论，这对其实践动手能力提出了高要求。教学中，教师应充分创造动手条件，耐心指导学生正确操作实验器材，助力他们精准掌握实验技能，切实提升实验与动手的综合能力。

（三）注重引导学生进行思辨和推理

在实验过程中，要引导学生进行思辨和推理，培养他们的逻辑思维能力和理性思维能力。例如，在分析实验结果时，教师要引导学生思考为什么会出现这样的结果，是否存在其他可能的解释，从而培养学生的批判性思维和创新意识。

（四）注重激发学生的兴趣和求知欲

在实验教学环节，教师需格外注重激发学生对生物学知识的浓厚兴趣与强烈求知欲。比如详细介绍实验的趣味性和实用性，像DNA提取实验的神奇过程，以此展示生物学的奇妙，促使学生主动参与实验，逐步培养其独立思考与创新能力。

八、结论

在生物学科教学中，传统教学模式下学生常面临学习动力不足、思维局限等问题。实验教学作为一种直观且具探索性的教学方式，为改善这一状况带来新契机。

本研究通过对相关教育理论和现有研究成果的分析，以及对当前生物教学现状的调研发现，实验教学与学生学习动机激发、思维能力培养存在紧密联系。其生动有趣的实验操作和现象观察，有望极大提升学生对生物学科的兴趣。本研究旨在深入探究实验教学对学生生物学习动机和思维能力的具体影响，明确其作用机制与影响因素，进而为生物教师优化实验教学设计提供科学依据，助力提升生物教学质量，促进学生全面发展。