高中化學「小課題實驗教學」的探索與實踐
結題報告
郭莉芳高中化學「小課題實驗教學」的探索與實踐
結題報告
一、課題研究的背景及問題提出
1.課題研究的背景
實驗作為化學學科的基礎，在化學學習上的作用舉足輕重。在當前的教學實踐中，高中化學課傾向於知識的傳授，而忽視實驗部分。本研究著重**在新課程標準下，高中化學實驗課的教學優化設計，通過對中學化學實驗教學的現狀和相關問題的分析，以及歷年高考題中實驗部分的研究，對實驗教學進行優化設計，以使課堂教學不拘泥於形式，在實驗的基礎上能夠讓學生自覺地對知識進行建構。
2023年，美國芝加哥大學教授施瓦布（j.j.schwab）在哈佛大學舉行的紀念演講中，提出更具操作性的教學方法——「**式學習」，（teaching of science as inquiry）。
「**式學習」強調科學概念，科學方法，科學態度三者結合和對科學研究過程的實驗教學。它是指學生在教師指導下，從學習生活和社會生活中選擇並確定研究專題，用類似科學研究的方式，主動地獲取知識，應用知識，解決問題的學習活動。化學小課題實驗教學，對幫助學生學會合作、學會學習等方面確是一種很好的嘗試。
2.問題的提出
它是指學生在教師指導下，從學習生活和社會生活中選擇並確定研究專題，用類似科學研究的方式，主動地獲取知識，應用知識，解決問題的學習活動。但一味的只傳授現成知識，在教學包括實驗教學中按「驗證式」組織教學，過份強調了全體性，不利於學生的個性發展。
化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化的一門自然學科。為了與社會發展以及新教學理念接軌,現在教改已成為不可阻擋的趨勢,改革的主要內涵應該是教育向著培養具有理論型尤其是創造型的複合型人才方向轉化。這樣一來,在高中階段的教學過程中,不但要使學生學到一定的文化知識,更重要的是要注重學生個性的發展,發展學生的想象力,造就出一批具有基礎紮實,知識面廣,動手能力強,能適應當前科學技術飛速發展需要的後備軍和生力軍。
如何根據教材採取正確的教學途徑和合理的教學手段進行因材施教,為社會培養合格的複合型人才,這就成了教師肩上的重擔。
二、課題的界定
「小課題實驗教學」是讓學生在教師指導下，從學習生活和社會生活中，選擇一些可用所用知識、現有儀器解決大部分問題的小「熱點專題」作為一種載體，用類似科學研究的方式，主動地獲取知識，應用知識，解決問題的教學活動。我們在探索與實踐中，發現開展小課題實驗教學，在啟用學生的創造性思維，訓練科學研究的基本程式和方法，培養科學精神和品質，鍛鍊和提高學生的實踐能力，幫助學生學會合作、學會學習等方面確是一種很好的嘗試
教材上的知識是書本知識，是前人長期積累下來的間接經驗，在教學中自然值得肯定並予以重視。但一味的只傳授現成知識，在教學包括實驗教學中按「驗證式」組織教學，過份強調了全體性，不利於學生的個性發展。同時，因為各種主觀和客觀的原因，如教師的實驗操作不當、對實驗認識不夠深刻、實驗藥品過期、變質等都可能造成實驗現象、結果與理論事實不相符，這時教師一定要實事求是，千萬別掩飾事實而只是為了講課而做實驗，實驗一定要與理論相符，以致於誤導學生，扭曲事實真相，打擊了學生的積極性，埋沒了學生的才華。
而小課題實驗教學可啟用學生學習的興趣，再現實踐、認識、再實踐的學習過程，符合人類認識的自然規律，在理論上是合理的，在實踐上是切實可行的。分析主要作用者遞變圖，可看出化學小課題實驗教學，對開拓學生視野和發展學生創造性思維均將有很大優勢。
三、課題研究的目的和意義
1、適應社會發展的需要
化學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗是中學生獲取化學經驗知識和檢驗化學知識的重要手段,是提高科學素質的重要內容和途徑,貫穿中學化學教學的全過程。新的高中化學課程標準明確指出：「通過實驗**，掌握基本的化學實驗技能和方法，進一步體驗實驗**的基本過程，認識實驗在化學科學研究和化學學習中的重要作用，提高化學實驗能力。
」因此，新課標理念下的高中化學教學將通過以化學實驗為主的多種**活動，使學生體驗科學**過程，激發學習情趣，強化科學**意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。
2、完善必修課、選修課、實驗課課程結構體系需要
對自然學科的學習,應該以實驗事實為依據,切忌紙上談兵,並以此來指導我們的生產和生活。我們所做化學實驗的方法,都是依賴基本化學性質和基本原理為依據來設計的實驗操作步驟,然而這些操作步驟所產生的效果,只有借助科學儀器才能便於觀察其產生的效果。雖說「感性認識是理性認識的基礎」,但無論是感性材料的獲得,還是理性認識的檢驗和物化,都離不開科學的儀器。
前期化學教學，由於歷史等的原因，其教育思想、教學手段、教學方法較多地圍繞應試技能培養進行。經過改革，逐步明確了學生的主體地位和教師的主導地位，鼓勵教師用啟發式、討論式的教學方法，但是，操作中仍難以避免啟發、討論的思維被教師統死、框定，學生的思維空間受限，難以避免教師因啟發不當而跨越主導地位。目前課改正是針對上述弊端，進一步確定了教學中以學生發展為本的改革原則，在教學中鼓勵教師更進一步給予學生思維空間，積極開發學生右腦功能，多作教學巨集觀控制，引導學生去完成教學中微觀環節，明確「學本位」思想，對學生而言逐漸形成問題式、探索式、研究式的學習模式，為深度創新打下基礎。
3、是培養學生創造能力的需要
目前，高中的化學實驗大多注重實驗功能的驗證性，課本編排出實驗條件藥品、步驟，來驗證某物質的性質、某物質的製取方法或某個反應原理，學生依葫蘆畫瓢、照方抓藥，毫無創意和新意。比如現在的高中生，大部分學生對實驗非常感興趣，若能正確引導，就會有所創新，我校學生自己的許多科技創新專案都曾在甘肅省獲獎。創造的基礎是要讓學生學會思考、學會學習。
高中生正處於逐漸學會思考、學會學習的過渡時期，選擇一些**性小課題，並選擇一定角度讓他們進行思考和**，指導他們用業已掌握的知識去分析、解決身邊正在發生的事情，隨之而產生的成就感，就能使他們主動地獲取更多的知識，逐步建立起乙個分析問題的思維方法，拓展學生的知識體系，把思考問題方法和如何從社會吸取資訊，處理資訊的能力內化為一種穩定的自我素質———學會學習。所以用實驗教學來培養和體現高中生的創造能力是必要的、恰當的。以往的化學實驗教學主要特徵是傳授、灌輸知識，教師演示學生被動聽的局面。
要徹底改變這一狀況，在化學實驗教學中教師就要徹底轉變教學觀念，真正把學生當作學習的主人、學習的主體。學生是乙個感情主體，需要外部的信任、關心、理解和幫助，有極大的可塑性，隱藏著無限的創新能力，教師要善於用親切的眼神、細微的動作、和藹的態度、熱情的讚許，為學生營造乙個最佳的課堂學習氛圍。
四、研究的內容、物件、程序和方法
1.研究的內容
「小課題實驗教學」的程式內容包括主程式和輔助程式兩部分，主程式是在教師指導下，圍繞一定課題讓學生開展實驗教學活動，輔助程式有圖書情報檢索和小**的撰寫等。課題的難度宜由淺入深，否則就會影響學生的興趣，挫傷他們的積極性，主程式可分為四個步驟進行，選題關鍵，其它三步也是缺一不可的。
2.研究的物件
課題研究的物件是高中全體學生，主要是自己的學生。
3.研究的程序及方法
3.1研究方法
調查法：疑難問題的收集，測試學生，對實施結果的反饋。
文獻研究法：通過查閱圖書、雜誌中與本課題相關的研究資料。
進行整理分析
行動研究法 ：自製實驗的開發、解決疑難問題的實施。
觀察法 ：明確觀察教學目的和意義即學生在解決疑難問題過程
中的實驗能力、思維能力培養，確定觀察時間、物件、地點、內容和
方法，觀察。
3.2研究的程序
課題研究的時間：2023年5月——2023年6月
第一階段: 2023年5月至2023年1月, 負責人制定研究計畫、
課題操作細則。
第二階段: 2023年2月至2023年6月
1、收集高中化學教學全過程的疑難問題並作出篩選。
2、組織開展自製實驗的開發、設計研究及案例材料的編寫、實施與分析。
3、根據實踐活動撰寫有關**
第三階段: 2023年2月至2023年7月, 全面總結課題成果，撰
寫結題報告
具體過程如下：
⑴選題，即提出問題
專業性選題。第二，社會生活中選題。
⑵分析選題，決定研究方向，論證方案制定計畫
選定題目後，即開始引導學生對題目進行分析，找出存在的問題提出預期目標讓學生查閱相關資料，結合題目存在的問題，構思設計試驗方案，並與學生一起論證方案的可行性和可能得到的結論，再修改進一步論證。
⑶實驗或論證
方案獲通過後，若需要實驗的，排出時間表，確定相關儀器、藥品進入試驗階段，這一階段的工作主要由學生完成，教師要引導學生觀察實驗過程，做好記錄。
⑷結題實驗完畢，隨即指導學生總結成果，寫出有理有據的課題研究報告，做出作品或完成小**或寫出調查報告，附設計製作構思及其說明。
五、研究的基本過程
1．化學小課題實驗教學的程式
化學課的演示實驗都是具有相當的基礎性、目的性、典型性、指導性的意義，教師要在熟悉教材和實驗內容的基礎上組織好演示實驗，一定要求學生明確實驗目的、所需藥品、操作步驟，並認真觀察和記錄現象，並經縝密思考，得出結論。教師必須用熟練的實驗操作技能，嚴肅認真的科學態度去感化、影響學生。尤其要告誡學生不遵守實驗規程會帶來什麼樣的後果，必要時可結合實驗的正反例項對學生進行教育和示範，使之形成一絲不苟的精神和嚴肅認真的實驗態度。
同時，在演示實驗中，不失時機的進行各個環節的啟發，調動學生思維，用不同的視角去觀察、去思考、去發現、去總結。「小課題實驗教學」的程式內容包括主程式和輔助程式兩部分，主程式是在教師指導下，圍繞一定課題讓學生開展實驗教學活動，輔助程式有圖書情報檢索，科技講座和科研**的撰寫等。
課題的難度宜由淺入深，否則就會影響學生的興趣，挫傷他們的積極性，主程式可分為六個步驟進行。
⑴提出問題
化學小課題選題可從二個方面來考慮：第一，專業性選題。收集教學中可深化、拓展的知識點，可改進的實驗或學生實驗以備選題，驗證二氧化硫的漂白性時，讓學生回憶前一節次氯酸的漂白性、初中化學學過的活性炭的吸附性，比較這幾種漂白的原理、效果的異同，加深對二氧化硫的漂白原理的理解、金屬鈉與稀硫酸銅溶液反應產物**、過氧化鈉與水的反應中脫脂棉是怎麼燃燒起來的、原電池中的奇蹟等。
第二社會生活中選題。如路邊的燒烤為何盡量要少吃、為什麼夏天生活汙水流入魚塘，往往會大量死魚？水煮沸的時間過長不能喝等。
⑵猜想與假設
教師可組織學生分小組展開討論並對問題提出自己的假設。
⑶制定計畫並提出實驗方案
選定題目後，即開始引導學生對題目進行分析，找出存在的問題提出預期目標讓學生查閱相關資料，結合題目存在的問題，構思設計試驗方案，並與學生一起論證方案的可行性和可能得到的結論，再修改進一步論證。如過氧化鈉與水反應放出的熱引燃了脫脂棉等，從而決定研究方向，論證方案，制定計畫。
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