新一轮课程鼎新中探究性实验教学的研讨.docx
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新一轮课程鼎新中探究性实验教学的研讨
《新一轮课程改革中探究性实验教学的研究》结题报告
芦台五中
化学课题组
《新一轮课程改革中探究性实验教学的研究》结题报告
一、课题提出背景
化学是一门以实验为基础的学科，实验一直被认为是能帮助学生获得化学知识、掌握实验技能，激发学习兴趣、培养实验能力的一种教学手段，它在初中化学教学中始终占有十分重要的位置。
初中化学实验过去以验证性实验为主，将探究性实验作为初中化学的基本教学要求。
大纲指出：
教师应“适当引入一些探究性实验”，“应逐步加强学生的探究性实验”，“适时地安排一些学生自主探究的实验”，“探究性实验和综合实践活动能较好地体现学生的创新思维和实践能力”。
最近，根据《基础教育课程改革纲要（试行）》编写的新《化学课程标准》提出“科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容”，化学教学中比较常见的一种探究活动是进行适合学生的探究性实验。
初中化学探究性实验包括以下几个基本环节：
发现问题、提出问题→根据已有知识和经验提出猜想→设计实验方案→进行实验→观察分析、得出问题的结论。
在实施新课程教学的这段时间里，学生在进行探究性实验时存在的问题有：
一、学生只习惯于思考老师向他们提出的问题，而不会主动地去发现问题、提出问题。
二、当老师给学生设置了问题情景后，让他们能独立地设计实验去解决问题时，学生多半会到教材中找现成的实验方案，很少有学生能创造性地去设计新的实验方案。
而提出问题，设计解决问题的方案恰恰是探究性实验最重要的两个环节。
针对以上学生在进行探究性实验中存在的突出问题，由我校全体化学教师组成化学课题组，对初中化学探究性实验进行认真的思考和实践。
二、课题研究理论依据、意义
（一）理论依据
素质教育理论：
中共中央、国务院《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》明确指出实施素质教育以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。
学科教学理论：
探究性实验以学生为主体、以掌握科学方法为重点、以学生自主研究为基础、以实验过程和实践能力为评价标准，学生在实验中处于主动学习的地位，能激起学生学习化学的持续兴趣，增强学生学好化学的自信心。
新课程标准：
在《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”、“教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促使学生主动学习，逐步学会探究”。
（二）研究意义
本课题要通过教学过程中不同形式的探究活动的开展，增加学生动手机会，让学生通过亲身经历和体验科学探究过程，激发化学学习兴趣，学习科学探究的方法，初步形成科学探究能力，增进对科学的情感，提高科学素养。
通过探究性实验教学的研究、开展、开发，教师能对探究性实验进行比较系统的认识和整体性把握，激发老师的创造性，从而对探究性活动的开展有一个全面、深刻的认识。
新课程标准将为每一位学生的发展提供了多元化的平台，其注重学习的结果，重视学习过程和知识技能的掌握。
在“课程标准”中倡导科学探究能力和实事求是科学精神的培养。
实验教学是让学生探究学习获取知识的重要手段，是实现新课改的有效途径。
三、课题界定
探究是指探索、研究、探寻追究。
探究的目的是使学生由被动学习变为探究性的主动求知，这是学习过程的一种质的突破与飞跃。
化学实验本身就是一个动手和动脑的过程，是一个探索知识的过程，是一门充分发挥学生主观能动性，以学生自主学习、直接体验和研究探索为基本形式的活动课程。
如何通过化学实验使学生获得必要的感性认识，有利于学生掌握和运用化学基础知识、基本方法和技能来解决一些日常生活中的化学现象，从而培养学生观察、思维和独立进行实验操作以及独立解决化学问题的能力；培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度。
同时这些实验要经过科学研究的全部基本过程，既从研究动机和设计研究方法开始，经过反复实验和观察，最后得出结论。
四、国内外同类型课题研究状况
尽管目前我国中学化学探究性实验教学的研究较普遍地受到重视，但其科学态度和水平总的看来仍不够高，在研究的方法、观念、角度等方面还存在不少问题。
首先，中学化学实验研究，除了研究具体的化学实验外，还应包括对中学化学实验教学的探索，即还需要研究实验教学的地位和作用、范围和体系、方法和组织等等。
对初中化学探究性实验的理论和实践进行比较系统的、针对性的理性思考和实践很有必要。
五、研究的目标、内容和方法
（一）研究的目标
1、学生发展的目标：
①.培养学生的创新能力和探索精神
②.培养学生观察、实践能力和求知欲
③培养学生的科学态度和坚强意志
④学会科学研究的一般方法
⑤培养学生的合作与交流的意识和能力
⑥培养学生信息处理和写作能力
⑦培养学生对社会的责任心和使命感
2、教师发展的目标：
①. 转变教育观念和教学方式，从单纯的知识传递者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。
②.使教师在组织、指导学生进行课题研究的过程中，发现自己的局限和不足，树立终身学习的观念。
③.通过与其他教师的合作，加强学科之间的交叉与渗透，拓展学科知识，改善知识结构。
④.加深对师生关系的理解，建立新型的师生关系。
⑤.培养和提高科研能力。
（二）研究的策略和内容
1、教师示范，学生感知探究性实验
刚接触化学的初三学生对化学仪器和实验基本操作都不了解，要让他们进行探究性实验几乎是不可能的。
在教学过程中，教师为学生设计好探究性实验报告，内容包括：
提出问题、作出猜想、实验方案、实验步骤和现象、实验分析和总结、得出结论。
学生通过实验报告和老师的示范实验，感知实施探究性实验的一般方法。
例如，在学习《钢铁的锈蚀及其防护》课题时，可开展“铁制品锈蚀条件的探究”的活动，其基本过程与方法如下：
1）、提出问题：
铁制品锈蚀的条件是什么？
2）、猜想与假设：
根据生活中的经验，提出铁锈蚀条件的四种假设：
（1）铁与空气中的氧气接触；
（2）铁与水接触；（3）铁与空气、水同时接触；（4）铁与食醋、食盐水等溶液接触。
3）、制定计划：
在小组讨论基础上，在教师的指导下，制订实验方案，分别把五根光亮的铁钉放置在干燥的空气中、浸没在蒸馏水中、半浸在蒸馏水中、浸过食醋后放置在空气中、浸过食盐水后放置在空气中（对照实验）。
4）、进行实验：
实验方案经教师审定后，按设计的方案进行实验。
5）、收集证据：
一周后观察，发现铁钉在干燥的空气中、浸没在蒸馏水中不生锈，半浸在蒸馏水中、浸过食醋和食盐水的铁钉都生锈，且浸过食醋和食盐水的铁钉锈蚀最厉害。
6）、结论与解释：
通过分析，铁制品锈蚀的条件是与氧气、水同时接触，还会受到酸、盐等其它物质的影响。
7）、反思与评价：
（1）实验成功的关键在于条件的可靠性，如干燥空气要选用有效的干燥剂，并密封；蒸馏水要煮沸以去除溶解于其中的氧气。
（2）如何防止铁制品的锈蚀？
（3）铁锈的主要成分是什么？
8）、表达与交流：
由各小组推选代表在班上交流。
2、学生尝试、教师给予帮助和指导
学生在感知了实施探究性实验的方法和一般过程以后，教师创设问题情景，让学生尝试探究性实验中的某几个环节，例如：
简单实验方案的设计，探究性实验的基本操作。
在此过程中，学生设计的实验方案的可操作性、安全性，教师都要在学生进行实验操作前仔细批改，及时给予指导。
在学生实施实验方案的过程中，他们在基本操作时的规范性、观察实验的方法、实验现象的记录等出现的问题，教师也要及时提供帮助。
通过学生亲自动手尝试，加深对探究性实验的认识和实施水平。
下面我以初中化学第四章第二节《怎样得到氧气》一节为例谈谈自己在课堂教学中是如何用“探究性实验”方法进行教学的。
（1）.查找资料，哪些方法可以获得氧气，写出相关的反应方程式。
（2）.根据这些反应原理，设计实验方案。
（3）.开放实验室，让各小组根据方案实施研究，从中发现问题，解决问题。
（4）.交流研究结果，比较各个方案的优劣，选出合适学生的实验室制氧气方案。
（5）.在研究中发现新的研究课题，诸如：
二氧化锰的添加量的研究，双氧水制氧气的温度和装置。
（6）.总结在研究过程中，学会了哪些科学方法，有哪些收获。
3、适时独立与合作，发展实施探究性实验的能力
学生在尝试的过程中，对设计实验方案和进行实验基本操作的能力有了提高。
教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想，进而独立地设计解决问题的方案，并根据方案进行实验、分析实验，从而找出问题的答案。
学生在刚开始的探究中总会遇到困难和挫折，教师引导他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难，一步步展开探究性实验。
以教材 “燃烧的条件”为例，在教学中我们可以按以下步骤进行：
（1）、提出问题：
燃烧是日常生活中最为常见的一种现象。
那么应具备哪些条件才能燃烧呢？
（2）、提出假设：
由于学生对燃烧这一现象非常熟悉，联系到学生的实际情况，纷纷猜想问题的答案，主要有以下几种：
猜想一：
要有可以燃烧的物质（可燃物）。
猜想二：
要有氧气。
猜想三：
要达到一定的温度。
在学生提出各种猜想的问题后，老师再引导学生在猜想的基础上进行如下合理的假设。
假设1：
三个条件只需满足其一就能燃烧。
假设2：
三个条件中满足其中两个就能燃烧。
假设3：
三个条件要同时满足才能燃烧。
（3）、制订计划，设计实验，进行实验：
让学生制订详细的探究计划，就上述的猜想与假设设计实验方案，教师在实验中给予一定的指导。
实验一：
在500ml的烧杯中注入400 ml热水，放入一小块白磷，在烧杯上盖一薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸干表面水分的白磷，观察现象。
现象：
薄铜片上的白磷燃烧，而薄铜片上的红磷与热水中的白磷没有燃烧。
实验二：
用导管对准上述热水中的白磷，通入少量的氧气，观察现象。
现象：
热水中的白磷燃烧起来。
（4）、解释与结论：
（要求学生对所做的实验进行总结），从实验所得到的事实可以证明，燃烧的条件是：
①氧气（或空气）②温度要达到可燃物的着火点。
③可燃物。
这三个条件应同时满足，缺一不可。
4、变演示实验为探究性实验，发展学生探究能力
教师的演示实验有些是操作难度较大的，有些是有一定危险性的。
这些实验如果放手让学生去探究是不现实的。
但教师可以设计一些探究性问题，比如：
设计反应的装置，设计实验的操作步骤等。
既可以避免学生实验的危险性，又同样培养了学生对实验的探究能力。
下面是《“铁的冶炼”模拟实验》的教学
铁的冶炼模拟实验是用Fe2O3粉末和CO气体反应，反应原理：
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。
这是一个教师演示实验，因为CO气体有毒，操作不当引起泄漏会使人中毒；而且CO气体有可燃性，加热混有空气的一氧化碳气体可能造成爆炸。
因此，如果放手让学生探究有许多的安全隐患。
如何变演示实验为学生的探究性实验，以发展学生探究学习的能力。
（三）运用的主要研究方法和手段
1、文献资料法：
搜集、查阅、整理资料，并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法。
2、实验观察法：
有明确的观察目的和周密的实施计划，在人工控制的环境中进行系统的观察。
3、教学实验法：
在一定的教学理论指导下，检验、应用和发展教学理论，使教学实践科学化。
六、课题研究计划
本课题研究周期为三年（2006年9月——2009年8月）
（一）研究的准备阶段：
（2006年9月——2007年1月）通过调查研究，成立课题领导小组和研究小组。
（二）主体实验阶段：
（2007年1月－2007年12月）按照研究方案和年度研究计划组织教师开展研究和实践，积累研究资料。
进行中期评估，撰写阶段性论文、小结，初步提出探究性实验纲要。
（三）总结验收阶段：
（2007年12月——2009年8月）此阶段主要任务是收集各类数据、收集各级各类优质课公开课教案及证书、集结各级各类论文及学生获奖证书。
总结实验研究过程中的经验教训，不断完善教学模式，对所取得的成果进行全面总结，完成课题实验研究报告、课题研究工作报告。
七、预期研究成果
（一）针对不同形式的探究性实验，形成不同的教师指导策略。
（二）整合策略，形成探究性实验的教学模式。
教师创设问题 →学生提出猜想 →教师启发引导 → 学生设计研究过程 →学生自主研究 →交流研究成果师生共同评价 →得出研究成果
（三）学生掌握探究性实验学习的方式，具有独立思考、自主探究、合作交流的意识和主动学习能力。
八、课题研究成效
1、自身素质得到很大的提高，钻研能力提高。
三年来，接受了很多的专业培训，自己也阅读了相当多的专业书籍，对当前的课程改革有了一定的认识和体会，初步知道如何去进行课题研究。
2、教学能力有很大的提高，课堂教学实施更有底气。
比如：
在《中和反应的探究》探究活动中，通过对原型课的讨论，我们认为在探究实验中除了要测氢氧化钠溶液的pH值，也应测盐酸的pH值，恰好反应后，学生对碱性消失和酸性同时消失有更好的理解。
3、师生获得教学相长，达到育人育己目的。
探究性实验教学中，教学是处于“生生互动、师生互动”的局面，教师能从课堂活动中、学生交谈中学习很多知识。
如在《燃烧条件的探究》探究活动中，设计了一个小实验“烧不坏的纸杯”，纸杯中的水在沸腾，如果利用沸腾的水煮一些东西，更能增加学生学习的趣味性和体验性，利用沸水煮什么好呢？
煮鸡蛋，时间太长，煮鹌鹑蛋，。
学生给了我答案——泡茶。
有时候教师的思维会被堵塞的，学生一句话能使你豁然开朗、茅塞顿开，促进你的教学。
4、在课题研究中感受化学美。
同伴合作互助是一种美，学生在实验探究课中积极参与热情是一种美。
在《溶液酸碱性的探究》中，实验结束后，在整理实验室时，把所有的药品分类摆放在一个不足2平方米的实验台上，整整齐齐、密密麻麻，它是我们的付出，也是我们的收获，那场面给我很大的震憾，它是美不可言的。
九、反思
前一阶段的工作是忙碌的、烦琐的。
但不管从学生还是老师都从中学到了许多，也获得了一些阶段性的成效。
但总感觉在课题研究方面有些力不从心，不知自己这样做方向对不对。
希望在接下来的研究中的得到专家们的指导。
我们将继续本着一边研究、一边发现问题、一边再研究解决问题的策略的思想，本着一切为了学生的主动地学习的原则，继续扎扎实实地开展我们的课题研究工作。
十、课题研究组成员
组长：
张桂霞
组员：
阚德柱刘志军张志强朱荣飞刘贺红
张云平周春艳李洪梅
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