《初中化学探究课的有效性研究》
微 型 课 题 研 究
NK二中 Adava
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初中化学探究课的有效性研究
课题研究方案
NK二中 Adava
一、研究的现实背景和意义
化学是一门以实验为基础的学科，实验为学生提供了化学学习的认知背景，不但有助于学生形成化学概念、理解化学原理、获取知识与技能，并且能激发他们化学探究的兴趣。实验教学可以训练学生科学地思维，培养他们操作、观察、分析等多种能力，以及动手操作与动脑思考相结合的科学方法。实现这一目标的关键在于实验教学的有效性。
长期以来，在化学教学中普遍存在着“做实验不如讲实验”、“讲实验不如背实验” 等忽视实验教学的现象，有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔考实验就行。尽管近年来各地为了强化实验教学，进行了中考实验操作考试，但是，为应付实验操作考试而进行实验教学的现象仍普遍存在，不少老师平时只选择性的做一些演示实验，不做分组实验，而中考实验操作前，则根据指定的考试内容，按评分要求从实验名称、实验仪器、操作步骤、实验现象、实验注意事项，面面俱到讲解清楚，然后集中进行演练。使实验教学成为一种死记硬背的“机械运动”，学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力无法得到良好的培养，直接影响到初中化学“三维”目标的实现。初中化学新《课程标准》对实验教学提出了如下“三维”目标：初步形成基本的化学实验技能，学会设计并能完成一些简单的化学实验；认识科学探究的意义和基本过程，进行简单的探究活动，增进对科学探究的体验；初步学习运用观察、实验等方法获取信息并对获取的信息进行加工。《课程标准》的与原实验稿的最大变化是，对义务教育化学教学中的实验探究，特别是学生自主实验探究提出了更高的要求，从化学学科的基本特征出发，强调了实验教学是化学教学的最现实、最生动、最有效的物质载体，是切实提高化学教学质量的重要途径。所以，我们结合本地区初中化学实验教学的实际，确立了“初中化学探究课的有效性研究”的研究课题。
化学实验是一项既动脑又动手的技能性学科活动，它能形象、生动、直观地产生化学问题，对学生在科学探究中提出的猜想或假设进行验证；学生通过实验研究和认识物质，掌握化学基础知识和基本技能，初步学会化学研究的实验方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦。在实施新修订的义务教育化学《课程标准》的背景下，加强初中化学实验在教学中的有效性研究，使其成为对化学现象和规律的认知活动和对未知化学世界的探求活动的有效手段，对于实现义务教育化学教学目标是十分必要的，也是切实可行的。同时，对于促进学生“一丝惬意心中来”的化学学习热情的形成，体验真实的化学、有用的化学的认知感受，掌
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握实验技能，提升实验综合能力，以及培养科学素质，激发思维培养能力，特别是通过探究实验，培养学生创新精神实践能力，具有重要的实践意义。
二、国内外同类课题研究的现状
新课程标准中强调“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，逐步学会实验探究。”帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，从而激发学生的学习热情，提高他们分析问题，解决问题的能力。
在国内，北京、广州等地区率先展开教学模式的探索和新课程改革，提倡的做法：即充分解放学生的手和脑，给学生提供动手动脑的机会，让学生亲自实践，在做中学，在快乐中学。探索符合“主体、实践、发展、创新”的改革思路。中国现行的与新课程改革配套的化学新教材更突出实验的地位，构建创造性思维培养的化学实验教学模式是新课程改革将着力探索的。
三、研究综述
1．课题概念的界定
新课标下初中化学探究课教学有效性研究；是指在实施新修订的义务教育化学《课程标准》背景下，根据初中化学“三维”教学目标，精心创设实验教学情境，使探究教学真正成为激发化学学习热情，形成化学概念、理解化学原理、获取知识与技能，提升实验综合能力，培养科学素质的有效手段。
2．课题研究的理论依据
（1）“活动法教学”理论。“活动法教学”创始人瑞士心理学家皮亚杰（J.Piaget）认为：只有儿童自己具体地和自发参与各种活动，才能获得真实的知识，才能形成他们自己的假设，给予证实或否定。
（2）探究学习理论。探究学习是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情景，通过学生自主、独立的发现问题，并提出问题，进而进行实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等一系列探索活动，获得知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的发展。它注重学生亲身参与探究，自主合作学习，不但让学生获得知识，体验过程，发展探究能力、合作能力，而且提高学生的参与意识和学习兴趣。该理论主要由提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、交流与表达等八个要素构成。
（3）马克思哲学之辩证唯物主义认识论。辩证唯物主义认为，认识是人脑对客观世界的反映，客观世界是认识的唯一源泉，认识运动是不断反复的过程，认识运动的过程包括从实践到认识和从认识到实践的两次飞跃，而探究式教学就是在学生已有经验的前提下，教师提出问题，设置疑问，让学生用已有的知识进行解决，学生便会形成假设、猜想，进而探索、
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求知，得出结论，使已有知识不断深化，能力得到不断提高。
（4）合作教育理论。合作教育理论有两个观点：一是生生之间、师生之间相互尊重、相互平等。完全排除教师对学习的强制手段，培养民主、个性的精神，教学中应尽量留给学生思维的空间，延缓对学生的评判，让学生通过反思自评或同学间进行互评。允许学生对某些问题有不同的看法，从而使学生的个性特点和心理优势得到良性发展。二是教学过程是师生之间、生生之间的相互交往、积极互动、共同发展的过程，没有合作就不会存在或发生教学，那些只有教学的形式而无实质性交往的教学不是真正意义上的教学。
四、研究目标
1．探索新课标背景下探究课的教育教学功能。 2．探索从验证性实验转化为探究性实验的有效途径。 3．探索新课程背景下探究课最优化的方法。 4．探索新课标背景下探究课教学模式。
五、研究内容
本课题研究是在全面实施教育部新修订的义务教育化学《课程标准》的背景下，立足于初中化学教学实际，具体探索初中化学探究课的教育教学功能，探索如何将初中化学实验从验证性实验转化为探究性实验，以及如何结合新教材特点，有序组织探究教学，强化探究教学的功能等内容。具体研究内容为：
（1）教师探究课教学观念与教学行为的转变。 （2）课堂演示实验对于促进化学教学有效性研究。 （3）分组探究对于促进化学教学有效性研究。
（4）家庭小实验对于促进学生学习化学，提高学生实验能力的研究。 （5）探究教学落实新课标“三维”目标研究。 （6）探究教学评价方案研究。
六、研究方法
（1）文献资料法。通过理论学习，更新教育观念，积极收集相关的实验教学的资料、信息，研究中外教育教学理论专著，使本课题的研究建立在扎实的理论基础上。
（2）调查分析法：通过问卷、访问、测查、座谈会等形式及时了解本课题实施的情况，总结经验，查找问题，探索解决问题的方法和途径。
（3）行动研究法。在对新《课程标准》中实验教学的“三维”目标深入分析的基础上，结合目前所使用初中化学教材内容，组织教师研究教材中演示实验、分组实验和家庭小实验的教学方案、评价方法和实践操作，再通过总结，反思，再实践，再总结，再反思，逐步加深对新《课程标准》的理解，实现实验对化学教学有效性操作方法和评价方案。
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（4）经验总结法。在课题研究的过程中，认真做好各类资料的搜集、整理和实施情况的记录，及时总结各阶段的成果，尤其注重提炼教师的教育理念和教学思想，以便更好地指导实践。
七、预计研究成果
1. 初中化学探究课的有效性研究论文集； 2. 初中化学探究课的有效性教学案例集；
3．初中化学探究课的有效性教学模式、方法报告； 4．初中化学探究课的有效性评价方案；
5．《初中化学探究课的有效性研究》结题报告。
八、课题研究的条件分析
我校系教学设备齐全，化学器材装配符合装配要求，现有化学仪器室、药品室、预备实验室、实验教师办公室，学生实验室，具备课题研究的硬件条件。
课题负责人，具有丰富的教学和教研经验。
课题组其他成员均为学校教学骨干，曾都先后多次参加课题研究工作，具有进行课题研究的经验、精力和时间保证。
九、研究步骤
本课题研究计划三个阶段完成：
（1）课题研究的计划、准备阶段：2013.6～2013.9。认真分析我校化学探究教学的实际情况，整合学校的实验资源，形成完整的研究思路，制定课题研究方案。
（2）课题研究全面实施阶段：2013.10～2014.5。组织课题组全体成员认真学习新修订的义务教育化学《课程标准》，明确新课标对实验教学的“三维”目标要求，转变实验教学观念与教学行为，开展演示实验、分组实验教学的有效性，以及家庭小实验对于提高学生综合实验素质的有效性研究。同时，编辑整理出“新课标下初中化学实验教学有效性教学案例集”和“初中化学实验教学有效性教学模式、方法报告”，拟定出“初中化学实验教学有效性评价方案”。
（3）课题研究综合分析、总结评估阶段：2014.6～2014.7。综合前一阶段的研究成果，对于不成熟的内容予以重新实验、分析和研究，总结反思，编辑出“初中化学探究课教学有效性研究论文集”，写出“《初中化学探究课的有效性研究》结题报告”。
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《初中化学探究课的有效性研究 》
课题研究时间进程记录
1、2013年9月12日周四下午，课题组成员研究讨论课题研究思路，制定课题研究方案。
2、2013年9月19日周四下午，组织课题组全体成员认真学习义务教育化学《课程标准》，明确新课标对实验教学的“三维”目标要求，转变实验教学观念与教学行为，开展演示实验、分组实验教学的有效性，以及家庭小实验对于提高学生综合实验素质的有效性研究。
3、2013年10月18日周四下午，研讨探究课的有效性实施。
4、2013年11月21日周四下午,学习研讨化学实验教学中发展学生探究能力的途径和方法,对本课题进行阶段性小结。
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《初中化学探究课的有效性研究》 课题研究活动内容记录表（一）
课题名称 活动时间 活动地点 参加对象 研究主题 2013.09.12 《初中化学探究课的有效性研究》 主持人 Adana 记录人 课题研究组成员 理论专题《初中化学探究课的有效性》研讨，形成课题框架 一、活动目的: 活动次数 Tom 第1次 初三办公室 活动 过程 及 主要 内容 记录 《初中化学探究课的有效性》是探究式教学学习的重要方法，是 科学探究的关键，是培养创造性人才的有效途径。学生猜想与假设的 能力的水平高低直接影响科学探究能力的水平，因此，本次活动旨在 如何提高探究课的有效性进行探讨。 二、活动形式: 讨论、查阅资料（图书、网站或其它），写笔记。 三、活动过程： 1. 集体学习 ① 化学实验探究教学中培养“猜想与假设”的原则。 ② 化学实验探究教学中培养“猜想与假设”应注意的问题。 ③化学实验探究教学中“猜想与假设”的重要性。 2. 研讨： 化学实验探究教学中培养学生探究能力的策略。着重研究《初中化学
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探究课的有效性》申报课题的可行性及存在的主要问题及对策，探究 解决问题的方法。 活动 实现了预期目标 成效
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《初中化学探究课的有效性研究》 课题研究活动内容记录表（二）
课题名称 活动时间 活动地点 参加对象 研究主题 活动 过程 及 主要 内容 记录 活动 成效
《初中化学探究课的有效性研究》 2013.9.19 主持人 Adava 记录人 课题研究组成员 审核课题方案，提出修改意见 活动次数 Tom 第２次 初三办公室 一、阅读课题方案初稿。（每人一份） 二、讨论 1、课题组集中讨论设计化学实验探究有效性的问卷调查内容。 2、是否有必要学生，进行有效沟通，达成有效评价的共识。 3、如何科学设置《小组探究活动评价表》、《学生形成性评价表》 4、课题组成员集中研讨交流可行性的评价方案。 5、如何使研究目标与理论假设相呼应，达到预期效果。 6、课题组成员分工细则讨论。 三、决议 方案由Adava负责修改。 实现了预期目标 9
《初中化学探究课的有效性研究》 课题研究活动内容记录表（三）
课题名称 活动时间 活动地点 参加对象 研究主题 2013.10.18 《初中化学探究课的有效性研究》 主持人 Adava 记录人 课题研究组成员 化学探究课有效性教学研讨 一、活动目的: 研讨如何开展课堂实验探究教学，增强学生探究兴趣，提高学生探活动次数 Tom 第３次 初三办公室 活动 过程 及 主要 内容 记录 究能力，提高课堂教学效率和质量。 二、活动形式: 听课、评课、研讨。 三、活动过程： 1. 听课 ①Helen老师的《氧气》 ②Dave老师的《二氧化碳制取的研究》 2. 评课 ①两节课的教学设计有哪些特色？ ②两节课在哪些方面体现了新课程的理念－－探究课的有效性？ 3. 研讨 ①教学设计与课堂探究效率的关系？ ②提高探究课教学效率的基本要素有哪些？
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③如何构建良好的化学探究课堂文化 活动 成效
实现了预期目标 《初中化学探究课的有效性研究》 课题研究活动内容记录表（四）
课题名称 活动时间 活动地点 参加对象 2013.11.21 《初中化学探究课的有效性研究》 主持人 Adava 记录人 课题研究组成员 活动次数 Tom 第４次 初三办公室
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研究主题 活动 过程 及 主要 内容 记录 活动 成效
课题研究阶段性小结 一、活动目的: 召开课题组经验交流，进行课题研究阶段小结，撰写阶段研究小结，并对下一步研究计划统筹安排，进入更深层次研究工作。 二、活动形式: 经验交流，写笔记、阶段性心得体会及总结。 三、活动过程： 研究组成员进行经验交流，进行课题研究阶段小结，进一步讨论研究方案和研究步骤，并对下一步研究计划统筹安排，按照具体分工，查找资料，进行理论学习。 基本完成了预期目标任务
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《初中化学探究课的有效性研究 》
课题研究阶段性小结
NK二中 Adava
2013年11月承担本课题研究以来，在全体课题组成员的不断摸索和实践下，目前本课题研究已取得了一定进展，为了及时反思前一阶段的工作、进一步明确下一阶段的工作重心和任务，现将前面进行的探索研究作以下总结：
一、研究已经取得的进展 1、更加清晰了研究的方向和目标
实验之初，由于定位的模糊，导致我们的研究走了一些弯路，我们在“改进实验，制作课件” 上花了很多时间，经过一段时间后发现，受时间、技术水平的制约，完全靠我们自己创新来改进实验、设计实验实现起来费时、费力，比较困难，课题组通过商议，决定适当采用“拿来主义”，只要能提高实验课的有效性的所有实验，我们既可借鉴别人设计好的实验，也积极自己创新、改进实验，并取得了一些成就。
另外，在第一阶段我们研究的内容过多，每个成员研究一个相对独立的子课题，由于课题组成员时间和精力有限，每个人研究的能力不同，使有些内容研究很困难，所以又对研究内容略加以调整，大家共同研究所有内容，使研究的方向和目标更加清晰。
2、转变了教师的教育观念和教学行为。过去，部分老教师认为讲实验比做实验节省时间，嫌做实验太麻烦，通过每周备课组大家共同的研究，他们认识到实验课的必要性和重要性，现在所有教师都积极上实验课，老师们能做实验绝不讲实验，甚至一些练习题中出现的实验都通过实验来演示后，再分析讲解，还增加、改进了不少实验。
2、通过第一阶段对学生分组实验课的研究，得到了一些初步的结论：认为对于程度好的学生用“明确目的----预习实验----讨论注意事项----学生动手实验----师生共讨出现的问题----反思总结”方法较好，但对于程度差得学生用“预习---教师演示讲解注意事项及操作步骤---学生动手实验---反思出现的问题”效果更好。通过中期的实践和研究，并在多个班级实践后，我们得出另一个上学生分组实验课效果较好方式：“明确目的---预习实验----由学生演示----其他学生指出不足、纠正错误---学生分组动手实验-----师生总结注意事项”，以后做分组实验还需继续实践和研究。
3、整理了绪言、分子的基本性质、燃烧与灭火、二氧化碳与氢氧化钠反应等内容的实验设计。 如：本课题组成员---廖建刚的《关于燃烧与灭火的实验设计》 实验1、实验步骤：分别将玻璃棒和小木棍放在酒精灯火焰上加热。 实验现象：玻璃棒不能燃烧，小木棍能燃烧。 实验结论：燃烧条件之一：可燃物。
实验2、实验步骤：分别将足量红磷和白磷放在两支试管里，然后将两支试管放在盛有开水的烧杯里。 实验现象：红磷不燃烧，白磷能燃烧。
实验结论：燃烧条件之二：燃烧需要达到着火点。
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实验3、实验步骤：将一支试管倒扣在开水里的白磷上方。 实验现象：白磷燃烧。
实验结论：燃烧条件之三：燃烧需要氧气。
实验4、实验步骤：迅速用塞子将实验2中盛有白磷的试管塞住。 实验现象：白磷熄灭。
实验结论：灭火的方法之一：隔绝空气。
实验5、实验步骤：分别点燃两支火柴，用嘴吹一支，用书煽一支。 实验现象：两支火柴熄灭。
实验结论：灭火的方法之二：把温度降到着火点以下。
4、整理了部分用动画代替有毒气体的实验或抽象内容，直观形象。
如：以下内容截取自题研究成员———廖建刚《多媒体教学与化学实验探讨》
有些化学反应实验，由于受到各方面条件的限制，按常规演示难以完成或实现，但借助计算机进行模拟演示，就能取得良好的效果。
（1）模拟有毒、有害物质的实验，减少污染。如：一氧化碳还原氧化铜试验，在用一氧化碳还原氧化铜试验时易造成一氧化碳泄露而发生中毒，为保证实验现象逼真和安全，利用可见模拟演示也能达到较好的实验效果。
（2）模拟液氮的冷冻作用。对液氮、液氧等物质的用途，学生大多数未见过，只是靠死记硬背它们的用途，缺乏感性认识，用多媒体计算机可形象、逼真地表现出每一种用途的原理，对于各个环节也可以反复演示或局部放大。
（3）模拟化学反应过程。模拟化学反应过程，使学生看到分子被分成原子、原子再重新组合成新的分子的过程。例如，水通电电解水试验，从分子和原子角度上去分析这一化学变化的实质，与其让老师
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大讲特讲，还不如利用多媒体课件动画给学生演示水通电发生化学变化的实质，学生通过观看动画演示，直观地通过直观感觉得知：水分子先分成氧原子和氢原子，每两个氧原子重新结合构成一个氧分子、每两个氢原子重新结合构成一个氢分子。学生通过观看不仅知道了化学变化的实质，也懂得化学变化过程中分子种类一定变而原子的种类和数目一定不变。
多媒体不能完全代替化学实验操作，只能作为化学实验的补充和延伸，计算机多媒体在教学中的作用是不容置疑的，但它是为教学服务的，是辅助教学。在现代教学中，多媒体教学仍是从属地位，所以不能用多媒体完全代替化学实验操作，只能作为化学实验的补充和延伸。
5、研究了一些创新实验，并取得一些奖项， 课题组成员设计的《浓硫酸溶于水放热》《高温煅烧石灰石的绿色演示》《多功能实验演示器区》《证明“分子间有间隔”的简单实验》《探究金属锈蚀的条件》
6、指导学生自制教具，《自制净水器》《酸雨模拟实验》《水电解器》，《固液不加热型气体发生装置》 二、出现的问题
1、课题组成员的理论知识较贫乏，电脑的使用水平有限。我们在备课组会上讨论的实验方案，教师在实际上课时也已用这样的方法上了，但许多实验都有图，用图表示更直观，教师用电脑不会画图，用文字叙述又过于简单，阻碍了我们归纳的内容的上传。我们会请教信息技术教师较好画图的方法并能尽快熟练。
2．课题组成员教师由于担任毕业班教学，工作压力大，工作任务重，时间有限，精力有限，参与研究的积极性不高；备课组会上研究的较深入，但交来的归纳材料过于简单，有应付差事的表现。下一阶段研究中设法调动成员参与研究的积极性，使研究的工作更扎实，做好整理、总结工作。
3、最初研究内容还包括如何指导学生做一些学生家庭小实验，以提高学习化学的兴趣，提高学生实验能力，现认为研究内容太多，无法顾及，将这一内容去掉。
三、下一阶段的研究计划 1、深化课题研究。
对课题研究的内容做到心中有数，明确每一阶段研究什么，注意材料的积累，使本课题能继续深入研究，争取有一些有关课题的论文能获奖。方案进行修改，更细化课题及每一阶段要研究的内容，使课题实施方案更有计划性。
2、继续学习，提高电脑使用水平及理论水平，为课题研究的整理归纳奠定基础。
3、按照上下册的内容，将我们好的实验设计，实验改进归纳成册，可作为校本教材，积极参加各级组织的有关实验的各种比赛并取得较好成绩；好的实验动画积累做成光盘。积极指导学生参加自制教具及科技创新大赛争取获奖。
4、整理和归纳阶段性课题小结，鼓励教师将在课题研究中得到的经验写成论文、或将实验课实录做成光盘、或选好的实验教学设计报教育局参加区市级评选。
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