初中化学实验中培养学生科学探究能力的策略研究》开题报告

作者：杨丽      点击数：570       时间：2012-12-28 17:22:43

《初中化学实验中培养学生科学探究能力的策略研究》开题报告

平罗县渠口九年制学校      杨  丽

第一部分    课题论证部分

一、课题研究的背景、研究的目的和意义及国内外研究趋势分析

（一）课题提出的背景

实验能提高学生的学习兴趣，是一种带有情感色彩的认识倾向,具有无形的动力,是促使人们在某一领域追求成功的驱动力。良好的学习兴趣,是求知欲的源泉,是思维的动力。化学是一门以实验为基础的自然学科,实验具有千变万化的现象,这些奇妙的实验现象能吸引学生并唤起学生学习化学的兴趣,激发他们的求知欲,树立学好化学学科的决心。[1]在我国，由于种种因素的影响，课堂实验探究教学的实施是不容乐观的，很多教师认为实验探究教学会影响知识的落实和教学进度，除了公开课上把实验探究当成时髦工具向听课教师展示一番，似乎课堂有了实验探究就是体现新课程理念了，甚至于有一些验证实验也贴上探究实验的标签，学案或投影上打出来的实验栏目总冠以“实验探究”一名，其实并无探究之实。平时的常态课更是很少去设计实验探究。多数教师在实验教学中倾向于低水平的探究，一方面是观念的问题，视课堂的“乱”为洪水猛兽，怕失去对课堂的控制；另一方面是技能的问题。某些新知识的学习，虽然也借助于实验引入，但往往在处理实验时，忽视其所蕴藏的思想性、探究性和发展性的功能，造成教师的讲实验与学生的记结论。虽然能通过演示实验培养学生的观察能力和学生实验训练学生的操作技能，但不利于培养学生的探究能力。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。

现行的人教版九年级义务教育《化学》教科书共涉及到56个演示实验，30个学生实验。由于农村学校的教学仪器短缺、学生的动手能力和自主探究的意识淡薄，加之中考的影响，部分实验不能开展，不利于学生在实验中产生深入的思考、在思考中自主构建新的认知体系。

鉴于上述现状，我们应该加强初中化学实验教学，多进行探究性实验的研究，为学生构建开放、宽松的学习环境，从而让学生形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养和提高学生的观察能力、语言表达能力、分析能力、合作精神等探究能力。

（二）课题研究的目的、意义

1.课题研究的目的

（1）通过发放调查问卷，分析学生在实验中存在的困难，结合本校实际，制定出合理的实验计划和方案。

（2）通过教师在课堂中的演示实验，培养学生观察实验的方法，逐步训练和提高学生分析实验的能力。

（3）通过学生的分组实验，培养学生的合作意识，并逐步掌握实验探究的基本步骤和方法。

2.课题研究的意义

（1）改变学生长期以来一直恪守的被动地接受教师知识传输的学习方式，即偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用的学习方式，在帮助学生开展有效的接受性学习的同时，将学生置于一种主动探究并注重解决实际问题的学习状态。

（2）将学生被动听课、“看实验”转变为主动探索实验原理、设计实验过程，根据实验主动的分析归纳和总结，丰富学生的学习经历，提高学生学习化学的积极性和主动性，激发他们探究化学世界的兴趣。

（3）通过实验探究活动，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，充分调动学生的积极性，培养学生观察实验现象、分析问题、解决问题的能力，不断提高学生的逻辑思维、独立操作和自学能力，使学生获得比较熟练的实验技能，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，使学生初步学会用实验手段研究化学问题的方法。

（4）培养具有科学素养的新世纪公民，使他们熟悉自然世界并承认其多样性和统一性，能够运用科学知识和科学思维方式考虑和处理个人与社会问题。

（三）本课题在国内外同一研究领域的现状与趋势分析

1、国内研究

我国在2001年的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用修订版）》中已经正式把探究性实验列为初中化学教学的基本要求。在《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》中将科学探究作为课程改革的突破口，把探究性实验作为进行科学探究的重要方式。在我国，个别实验学校在探究发现式的教学试验中也运用了探究性实验，北京、广州等地区率先展开教学模式的探索和新课程改革，提倡的做法是：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，在玩中学，在快乐中学。探索符合“主体、发展、实践、创新”的改革思路。

2、国外研究

目前，探究性实验在国外教育比较发达国家的中小学理科教学中已普遍采用。日本将培养“生存能力”作为教改的基本方向。美国教育强调学生“试一试”，让学生在尝试、发现中探索问题。国外教育界非常流行的做法是：“你听到的，你会忘记；你看到的，你会记住；你做到的，你就学会了。”有尝试才有发现，有发现才有创新，任何发明创造无不从尝试开始。

(四) 本课题的创新之处

本课题针对化学教材中的各类实验进行研究。创新之处在于通过不同的实验，引导学生掌握探究过程，从而培养探究能力。

二、课题研究的理论依据

1.皮亚杰的建构主义理论：建构主义强调学生是教学情境中的主角，教师是学生学习的引导者、辅助者、资料者提供者。因此在教学教师要能引导学生主动参与知识的学习，一方面使学生面对问题情境，刺激他们思考、探究，另一方面营造人际互动、互激的情境，让学生学会在合作中学习。

2.布鲁纳的认知--发现学习理论：所谓发现学习是指学生利用教材或教师提供的条件自己独立思考，自行发现知识，掌握原理和规律。

3. 施瓦布的探究学习理论：探究性学习有利于发展学生的主体性，有利于学生自主地学习个性发展所需要的知识，有利于培养学生的可持续发展的能力，使学生学会学习，培养健康的社会情感，培养学生的创造精神。

4.《化学课程标准》：《化学课程标准》的设计是面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要。

三、课题研究的概念界定

探究：亦称发现式学习，是学生在学习情境中通过观察、阅读、发现问题、搜集数据、形成解释，获得答案并进行交流、检验、探究性学习。

科学探究：是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、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、表达与交流等要素。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，学习科学探究的基本方法，初步形成科学探究能力。[2]

科学探究能力：包括观察现象并提出问题的能力；提出猜想、形成假设的能力；收集、处理信息的能力；制定探究计划、进行设计与实践的能力；科学解释和评价的能力；表达与合作的能力。

教学策略：是实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段这三方面动因的简单集成，是教学思维对其三方面动因的进行思维策略加工而形成的方法模式。教学策略是为实现某一教学目标而制定的、付诸于教学过程实施的整体方案，它包括合理组织教学过程，选择具体的教学方法和材料，制定教师与学生所遵守的教学行为程序。

科学探究能力的培养能使学生自主地获取知识和技能，体验和了解科学探究的过程及方法、形成创新意识、树立科学的价值观。在初中化学教学中，充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘化学实验在培养学生科学探究能力中的作用，有利于学生掌握和运用化学基础知识、基本方法和技能解释日常生活中的化学现象，从而培养学生观察能力和独立进行实验操作及独立解决化学问题的能力。本课题拟对初中化学实验中培养学生科学探究能力的策略做初步研究。

第二部分   课题设计部分

一、课题研究的目标和内容

（一）课题研究的目标

1. 根据化学课程标准的要求，通过对化学中的各类实验的探究，培养学生的观察能力和合作能力，提高学生的操作技能，为学生的自主学习打下良好的基础。

2.通过学生分组实验提高学生学习化学的兴趣，认识到合作和交流在科学探究中的重要作用，促进学生积极、主动的参与实验探究活动，进而改变学生的学习方式，在实验中发展思维能力和实践能力。

3.通过实验探究习题的训练，提高学生的分析能力和推断能力。

4.通过课题的研究，使教师转变教育教学观念，提高自身的理论水平和教育教学能力。

（二）课题研究的内容

1．发放学生调查问卷，了解学生的现状，征对实验中存在的问题有征对性的设计、安排实验。

2.教师按照课程进度进行课本中的演示实验，实验前指导学生该观察什么?从什么角度观察?怎样观察? 解决什么问题？并引导学生根据所观察到的现象分析实验、作出结论。

3.开展分组实验，至少保证完成《化学课程标准》中的八个基础学生实验。分组时，尽量将动手能力强的学生和动手能力差的学生进行搭配，让能力强的学生帮助差的学生，并指导学生完成实验探究报告和实验习题。

4.通过前期的实践操作，总结在实验中培养学生科学探究能力的策略。

二、课题研究的方法

1．观察法：通过课堂实验观察，发现问题，及时纠正，注重反应慢和操作易出现问题的学生，多关注他们。

2.问卷调查法：通过个别谈话、问卷调查的方法，询问、汇总、分析学生对实验的认识和操作情况，采取相应的对策。

3．行动研究法：在课堂教学中，不断探索实验教学中有利于实验设计的方法和技巧，完善实验教学设计方案，总结实验教学案例，写出随笔与反思，并及时总结。

4．经验总结研究法：利用研究，总结教学实践中的成功经验，结合学生实际情况，在试验中突出重点，突破难点。

5.文献研究法：通过上网查阅资料，及时了解相关课题的研究动态，查阅有关文献并结合自己的课题实际开展研究。

三、研究对象

渠口九年制学校九年级学生

四、课题研究的主要步骤

（一） 前期准备阶段（2012年8月——2013年1月）

发放学生调查问卷，对学生现有的实验水平和能力进行估测、评定，了解学生对化学实验的认识和兴趣。分析问卷并撰写调查报告。

（二）具体实施阶段（2013年2月——2014年8月）

1.夯实化学实验基本操作，对学生进行实验基础知识培训，指导学生练习基本的实验操作。如要求学生进行液体药品和固体药品的取用，给试管内的液体加热，连接仪器等基本的实验操作，为今后的探究实验打下良好的基础。

2.做好演示实验。教师在教学过程中要根据示实验的教学目标事先设置好引导性的问题.问题教育是培养创新素质的重要一环。“发明千千万,起点是一问。”(陶行知)结合化学学科的特点,将知识以问题的形式展示给学生,以实验为基础,对大量化学事实进行科学探究和概括。在探究中注意利用一切可以利用的机会激发学生的好奇心和求知欲,激发学生的创造热情,让学习成为一种精神生活的高层次追求。[3]引导学生带着问题观察实验，并对看到的现象进行分析、探究、总结，最终得出结论，不断提高学生的观察能力和思维能力。 

3.加强学生分组实验。分组实验课作为实践课，学生有很高的参与积极性，是培养学生的动手能力的重要手段。[4]在分组时，尽量将动手能力强的学生和动手能力差的学生进行搭配，让能力强的学生帮助差的学生，并且实验时要进行明确分工，让学生各尽其责，也就是要做到既要分工又要合作，在课堂上培养学生良好的实验习惯，谁负责什么，数据由谁来记录等；实验前要求学生复习好有关的课本内容，预习实验报告，明确实验内容，熟悉实验步骤；实验时要严肃纪律，用实验室的规章制度来约束学生的言行，鼓励学生对实验进行探究，欢迎学生对实验提出改进的方案，创设一种边实验边研讨的氛围；教师在学生实验过程中要不时巡视，时刻注意学生实验中的不规范操作，及时加以纠正；在学生实验结束后，教师要作好小结，要求学生认真写好实验报告。

4.实验完成后，一定要求学生书写实验报告和完成一定的实验习题加以巩固，从而训练学生解决问题的能力。

5.完成实验设计教学案例及案例分析。

（三）研讨总结阶段（2014年8月——2014年12月）

对在课题研究过程之中收集到的资料进行整理，对研究的对象进行评估，对取得的效果进行总结，撰写结题报告。

五、主要参加者的组成结构及分工

杨丽（课题负责人）：33岁，化学教育专科学历，从事教育教学工作11年（其中从事九年级化学教育教学工作3年），有一定的一线教学实践经验，工作积极性高，善于钻研，具有一定的实践经验与参与教学研究的能力。负责课堂实施，第一手资料的收集，开题报告、结题报告的撰写。

徐自河（课题组成员）：45岁，大学本科学历，从事教育教学工作23年，有丰富的教育教学经验，县级骨干教师，连续几年在本校承担小课题研究的负责人。负责论文的撰写、整理，教学设计、案例、反思的收集，阶段性研究汇报材料的收集。

六、完成课题的保障条件

我校位于县城以东的渠口乡，是目前农村中学中占地面积最大的农村学校，学校环境优美，设备齐全，中学部每班都配备了多媒体，为教师的教学提供了先进便捷的教学手段。化学实验室的仪器、设备基本能够满足九年级化学教学的需要。学校领导重视对青年教师的培养，经常开展各种研究活动和教学技能竞赛，积累教育教学经验，以促进和提高教师的教育教学的研究能力。课题承担人均具备丰富的化学教学教研的经验，责任心强，实验教学能力强，教学方式方法灵活，深受学生喜爱。

七、课题研究的预期成果及展示形式 

序号	研究阶段	各 阶  段  预 期 成  果	成果形式	负责人
1	准备阶段（2012年8月—2013年1月）	1．发放学生问卷调查。 2．撰写开题报告。	调查报告 开题报告	杨 丽 徐自河
2	实施阶段（2013年2月—2014年8月）	1.学生的化学实验报告单。 2.提高学生的实验能力，培养学生科学探究能力的策略。	活动资料 研究报告 论  文	杨 丽 徐自河
3	总结阶段（2014年9月—2014年12月）	1.初中化学实验中如何培养学生的科学探究能力。 2.进行课题总结，形成结题报告，整理实验资料，总结出具有特色的经验、成果。	论  文   结题报告	杨 丽   徐自河

八、课题主要参考资料

[1] 李勇.化学实验在化学教学中的重要性[J].中国教育技术装备，2009-07

[2] 化学课程标准，2011年版

[3] 李传宝.化学实验中培养学生探究能力的策略及注意的问题[J].中国教育技术装备，2012-07

[4] 李孟洲.如何进行初中化学学生分组实验课教学[J].中学教学参考.理科版，2010-12

[5]九年级化学教师教学用书（上、下册）（人民教育出版社）

[6]九年级化学教科书（上、下册）（人民教育出版社）