化学课堂中有关探究实验的教学设计课题中期报告.doc

化学课堂中有关探究实验的教学设计课题中期报告王建中化学工作室领衔人 王建中 2009.7一、课题概述化学是一门以实验为基础的学科，它在中学化学教学中始终占有十分重要的位置。但中学化学实验教学目前存在着两个缺陷：1、以验证性实验为主，不利于培养学生的创造性思维2、缺乏有效的探究实验教学策略面对探究实验教学实践中诸多问题，我们认为其症结在于多数教师缺乏对探究实验设计、实施的深刻认识和缺少基本的教学策略。化学是建立在实验上的科学，实验探究既是化学探究活动的重要形式，更是化学教学的重要资源。为了使这一教学资源得到充分的利用，我们将关注的焦点放在了探究实验活动的设计上，提出了“化学课堂中有关探究实验的教学设计”课题。二、本阶段的研究任务与目标1.按初中和高中化学新教材，划分几个教学实施版块。2.对划分的各个教学实施版块选取合适的教学内容，按各个子课题进行课题的设计。3进行探究实验课堂教学的方案设计和教学实践，通过课堂教学检验各子课题方案的实施效果，从中反思得与失，对方案进行不断的改进、调整和再设计。4. 通过教学实践，进行案例研究，提炼基于探究实验的课堂教学设计的一般标准和策略。三、本阶段研究工作过程1、加强学习，提高工作室成员自身素质。工作室为每个成员订阅了化学教学、购买了建构性学习-学习科学的整合性探索（张建伟、孙燕青）等教育专著、教育杂志，定期组织学员进行理论学习，使学员不断提高教育教学理论素养，为课题的研究打下扎实的理论基础。经过学习，使我们认识到，实验探究不但是化学探究活动的重要形式，更是化学教学的重要资源。正如著名教学家陶行知所说的：“我以为好的先生不是教书，不是教学生，乃是教学生学。教学生学有什么意思呢？就是把教和学联络起来：一方面要先生负指导的责任，一方面要学生负学习的责任，对于一个问题，不是要先生拿现成的解决方法来传授学生，乃是要把这个解决方法如何找来的手续程序，安排停当，指导他，使他以最短的时间，经过相类的经验，发生相类的理想，自己将这个方法找出来，并且能够利用这种经验理想来找别的方法，解决别的问题。” （陶行知：教学合一）。为了使这一教学资源得到充分的利用，我们以建构主义三个理论倾向作为我们课题的理论根据，即“强调学习的主动建构，强调学习的社会互动性，强调知识、智慧和学习的情景性” （张建伟，孙燕青建构性学习P14页），将关注的焦点放在了探究课堂化学实验活动的教学设计上，提出了“中学化学课堂探究性实验教学法的实施”课题，希望通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新能力和实践能力通过精致的设计使学生经历真正的探究活动而得到发展。2.对划分的各个教学实施版块选取合适的教学内容，按各个子课题进行课题的设计，进行探究实验课堂教学的方案设计和教学实践。研究活动大事录： 2008年9月11日：王建中工作室主题活动-龚佳化学区级教学研究课体验实验展示研究主题：怎样在初中学习化学初始阶段培养学生在化学实验中的探究意识。参加人员：区初中教研员，全区初三化学教师，工作室全体成员，基地学校化学教师，江桥中学化学教师。2008年10月23日：王建中工作室主题活动-协助参与区教研室的初中化学市、区展示课活动研究主题：怎样在初中不同层次学生中培养学生在化学实验中的探究意识。参加人员：区初中教研员，全区初三化学教师，工作室全体成员，基地学校化学教师。2008年12月2日：真北中学教育教学展示活动龚佳展示课金刚石、石墨研究主题：通过演示探究实验，增强对化学知识的探究欲望，激发了解化学的兴趣。参加人员：区初中教研员，全区初三化学教师，工作室全体成员，基地学校化学教师，江桥中学化学教师。2008年12月17日：王建中工作室和曹杨二中化学教研组联合展示活动-同课异构：王建中、陈红岩、万婷婷全区展示课卤素化学性质的探究研究主题：引导学生自主学习、合作探究卤素的化学性质。参加人员：曹杨二中全体化学教师，工作室全体成员，区教育网同步实况转播。2009年3月5日：王建中工作室主题活动-赵丽区级研究课金属化学性质的探究研究主题：学生课堂实验探究活动的组织和实施。参加人员：区初中教研员，全区初三化学教师，工作室全体成员。2009年6月4日：曹杨二中化学教研组和王建中工作室联合展示活动-万婷婷区级研究课氨气还原氧化铜的实验探究研究主题：中学课堂实验探究活动的实施和专业化听评课的实施。参加人员：区高中教研员，全区高一高二化学教师，曹杨二中全体化学教师，工作室全体成员。3、通过课堂教学检验各子课题方案的实施效果，从中反思得与失，对方案进行不断的改进、调整和再设计。根据现今学校教育的需要，我们课题研究的是比较适用于基础课课堂教学的引导探究的教学模式。通过反复的教学实践，我们认为该模式的实施可为以下六个环节：（1）创设情景，引导质疑（2）学生提出化学假设（3）学生设计实验方案（4）学生实施实验方案（5）交流实验结果，得出实验结论（6）评点整合，发展提高根据引导探究的教学模式实施的六个环节，在工作室的统一规划下，各学员分别确定自己的研究方向，并开展各自的子课题研究，具体如下：“探究教学模式中创设情景 引导质疑的研究”-真北中学 龚佳“探究实验中培养学生猜想与假设能力的教学策略”-武宁中学 邹霞“引导设计探究实验的实践经验”-曹杨二中附属学校 马红燕“组织学生有效实施探究实验的策略研究”-洛川学校 赵丽“探究教学模式中交流结论与整合提高的研究” -曹杨第二中学 万婷婷4、规范课题的研究，加强资料积累工作室开展每次重要教学研究活动时，都要经过反复讨论，确立研究目标，精心设计活动过程，最后讨论交流各自的体会，总结该次活动的得与失。课题研究材料记录了课题研究开展的全过程，它们既是成果，也是重要的参考资料。，工作室及时收集保管研究活动的相关资料，分门别类地整理好，既规范了课题研究，又便于工作室成员共同分享研究的经验。5、运用华东师大课程教学研究所博导崔允漷博士的专业化听评课，提高和促进教师课堂教学研究的能力在工作室的各次课堂教学研究活动中，我们始终坚持运用华东师大课程教学研究所博导崔允漷博士的专业化听评课制度，对课堂教学进行量化观察。专业化听评课的开课教师和听评课教师在教学研究课中是成果共享、教学互惠，从对立角色变为合作伙伴。开课教师和听评课教师为了共同的研究课题，只是分工不同。进行研究课的目的是解决教学疑难问题，没有受评介之累，则设计教学内容必然是因难而上，课后则共同研讨成功经验和不足之处，真正发挥了教学研究课提高和促进教学水平的作用。同一工作室的教师来自不同学校，并在工作室的主课题下有着各自的子课题，由工作室领衔人围绕主课题的研究进程统筹安排，各个学员从自己的子课题出发，从主课题的某个研究环节，各自负责一个测量维度和研究问题，并设计相关测量表，这样的好处是开课教师得到了本节课的各个量化指标，各个听课学员同时得到子课题所需的观察结果。四、研究成果通过一年多所进行的教学实践和案例研究，对研究方案进行不断的改进、调整和再设计，我们工作室初步得出基于探究实验的课堂教学设计的一般标准和策略：1、化学课堂探究实验活动的特点（1）立足于基础知识，体现化学学科特色。探究实验活动应立足于学生所学的基础知识，不可热衷于那些脱离学生知识水平的“花架子”探究活动，而应该从学生已有的基本知识出发，在探究活动中使这些知识得到巩固和发展，使学生的思维得到拓展和飞跃。所以慎重选择探究活动的课题是探究活动成功的首要任务。 （2）立足于学生的自主学习，体现探究过程的实践特色课堂实验探究活动区别于以往的学生实验，就是该过程是在教师的引导下，学生自主开展实验探究活动，从而培养学生的探究意识，并学习相关的探究方法，最终在成功中体验探究的快乐，让学生逐渐适应“自主学习、主动探究”的学习新方式。（3）关注学生间的合作活动，发挥每个学生的特长每个学生的学习经验都带着自己的学习背景，都渗透着自己的个性和风格，所以对于同一个问题不同学生必然表现出不同的理解和不同的解决问题的策略。学生个体差异是对教学的挑战，所以要重视学生的分组和小组成员的互动，乃至教师提供的课题任务在课堂探究活动中都必须凸现学生之间的沟通和合作。2、探究性实验教学的设计原则（1）可行性原则课堂探究性实验教学的改革不是简单的教学方法改进，而是教育理念的改革，是学生学习方式的巨大改革，是将以教师为中心、轻过程重结果的传统教学模式，转变为以学生为中心、注重学生学习过程体验的模式。所以，从理论上来说教材中的大多数演示或学生实验都可以改为探究性实验教学。但是，受到教学进度、实验条件和教师工作量等因素的制约，特别是教师所受到的教学成绩的巨大压力，教师在开展课堂探究性实验教学时注意以下几个尺度：难度适中。在有限课堂教学时间内，选取探究的课题必须难度适中。探究课题难度太易，则失去探究的意义，不利培养学生的探究能力；探究课题太难，课堂内既无法解决问题，又容易挫伤学生的学习积极性。我们认为探究课题的难度最好是在学生已有的知识水平基础上，提供给学生一个合适的拓展和飞跃的思维空间。探究为主。即立足于学生的已有知识，充分挖掘教学内容中的探究性素材，将科学探究的方法渗透于探究性实验教学的整个过程，来培养学生探究意识和创新能力。教师既要注意学生的已有知识水平，又要循序渐进设置疑问或探究课题，切忌探究难度的台阶过大，使学生因难以继续探究而挫伤学习积极性。（2）合作学习原则课堂学习与其它学习形式最大的区别在于它是学生的合作学习过程，在探究性实验教学中要注意学生个体学习能力的差异，注意个体学习与群体合作学习的有机结合，注意思维的个性和共性的有机结合。所以学生探究小组的分组和组内各学生的角色任务，必须要引起教师的重视，教师课前一定要花费时间对学生进行恰当的分组，使每个学生在探究活动中找到其合适的角色，才能重分发挥每个学生的学习主动性，才能有效地组织不同层次、不同个性的学生开展探究活动，并通过探究活动获取知识，发展各自的能力。3、课堂探究性实验教学的实施模式和策略探究性实验按照探究过程中学生的主体活动程度一般可分为引导探究和开放探究两种模式。引导探究的教学模式：教师引导学生质疑，教师给出探究课题学生提出假说引导学生朝着教师预先设计的方向提出实验设计，教师也可组织学生讨论学生的实验方案学生进行实验，并获得实验现象或数据分析解释实验现象或数据，教师组织讨论交流，得出结论教师组织评点整合，在师生、生生的对话与交流的基础上，归纳出该实验化学反应的规律和探究方法。教师可以引导学生提出新的质疑，进行更深层次的一轮探究。这种探究模式是已被教师构建好的，但允许学生在假说、设计、现象或数据解释的一定范围内去创造。这种探究模式的优点是教师容易控制探究的过程和范围，探究课时紧凑，容许学生有不同的探究的结果，让学生在探究过程中理解化学反应规律，获得探究方法。所以引导探究的教学模式比较适用于基础课的课堂教学。开放探究的教学模式：一般是由教师或学生提出问题或课题学生设计实验程序学生实施实验方案，收集数据学生处理和分析得出结论学生将其应用于新的情景加以检验。这种探究模式强调学生的高度自主探索和创造，学生以一种近似科学家探究的方式学习化学，不强调一定获得正确的结论，而是强调研究过程的探究方法体验和对结论的解释。这种探究模式比较开放，探究时间需要较宽松，适用于化学拓展课中的探究活动。我们主要研究的是引导探究教学模式，下面简单介绍其教学流程：（1）创设情景，引导质疑基于学生的学习基础，教师呈现探究问题的相关背景资料，引导学生从自身的学习基础、根据背景材料激发其探究的欲望，提出有可能进行探究的问题，形成课题。（2）学生提出化学假设学生根据自身已有的知识和学习经验、方法，深入的思考事物之间的内在联系，针对探究课题，提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想，并对事物的结果或发展趋势作出一定的预测。（3）学生设计实验方案学生根据假设及各物质的特性、探究的目标、实验给出的条件和实验原理，选择适当的仪器，准备实施的实验步骤，设计实验操作详细方案。教师可组织学生讨论、比较学生不同的实验方案，但不要求得出唯一的实验方案。（4）学生实施实验方案学生根据自己设计的实验方案和预期的效果，分组进行实验，并根据实验现象得出相应结论。教师要注意学生之间分工合作和每个人参与程度，督促学生实事求是地做好实验现象和实验数据的记录。（5）交流实验结果，得出实验结论各实验小组汇报自己收集的实验现象和数据，由此得出的实验结论。由于各小组实验的设计或实施过程的差异，必然产生不同的实验结果，由此产生不同的实验结果。所以，教师组织有效的讨论，让学生交流在实验中的不同见解，不管是成功或失败的经验，都可以使学生在交流互动中增长知识和探究能力。（6）评点整合，发展提高这个阶段是通过师生互动和生生互动，从实验结论归纳提升出化学反应的规律和探究方法，使学生的知识和探究能力得到发展。若教学需要，教师可以在学生新的知识和能力基础上，引导学生提出新的质疑，进行更深层次的一轮探究。五、研究困惑1、课堂探究性实验教学的改革不是简单的教学方法改进，而是教育理念的改革，是学生学习方式的巨大改革，是将以教师为中心、轻过程重结果的传统教学模式，转变为以学生