高中化学教学中自制实验解决疑难问题的探索与研究课题研究

坎门中学 林占维   

一、     课题的现实背景及意义：

一切创造都始于问题，解决化学问题是化学创造性活动的目的、内容和结果，而化学问题或多或少是通过化学创造性活动得到解决的，甚至有些问题不通过化学创造性活动就不能解决。化学创造性活动是解决化学问题的最高形式。
    高中化学教学过程，实际就是一个个化学问题的解决过程。化学问题可分为一般问题和疑难问题，在教学过程中它们都需要解决，也必须解决。而疑难问题较一般问题：其出现更容易激发学生的好奇心和求知识欲，产生探索奥秘的学习需要。学习者在解决一个问题，获得成功的体验之后，学习者又可以产生新的化学问题，形成新的学习需要，推动化学学习的不断进行。采用何种方式？利用何种媒体？才能有效地解决疑难问题，同时又满足学习者的这种兴趣和需要。现在，一些微观的理论的解释可以借助多媒体动画课件得以解决。而更多的宏观问题如果也采用这样的方式，或采用更高深的理论知识，进行推理演绎作出解释，或采用特殊的语言、图象表达，比如恰当的形象、比喻等等方式作出解决，就会明显地暴露出其不足：
    1、一刀切，对不同层次的学生的针对性不够明确；
    2、过分的强调结果，忽视了问题的解决过程。学生的主动性完全被教师的个人行为所代替。
    3、化学学科以实验为基础的特点得不到体现；

化学实验是化学教学的主要内容，是化学教师常用的教学手段，也是学生学好化学的有效方法。教师在进行化学教学的过程中，应用化学教材中所提供的各类实验。学生通过观察实验现象感知、记忆，多可以掌握具体的知识。而化学教材中所提供的各类实验不适用于解决疑难问题。这就必然要求自制化学实验。应用自制实验来解决化学疑难问题，首先可以直观的将结果展示给全部学生。另外，组织学生特别是能力较强的学生直接参与到整个疑难问题的解决过程，包括选用实验方法和设计实验方案；实验的具体操作；收集有关的事实、资料、数据；分析、研究和处理实验事实、资料、数据，形成概念、作出判断和推理、发现规律；表述实验及其结果、最终解决疑难问题。发挥学生的主动性，使他们亲身体验探索和研究过程。把疑难问题的解决作为培养学生能力的载体，充分挖掘实验教学的功能。
    对于学习者来说，能独立地发现新事物，新问题，独立地设计，完成新颖的化学实验，解决新颖的化学问题，是创造性地进行化学学习的结果，是创造精神的表现。
    二、国内外关于同类课题的研究综述
    在国内各种文献资料中，将“自制化学实验应用到高中化学疑难问题的解决”方面的有关系统研究未有发现。但“高中化学疑难问题的解决”以及“自制化学实验”，一直是各个教育工作者关注的两个课题。并有很多的教育工作者撰写了大量的相关文献。“高中化学疑难问题的解决”的研究主要是疑难问题的理论解析，这样对于本课题来说，提供理论支持。“自制化学实验”的研究成果遍布于各类化学教学杂志和著作中，这对于本课题“自制化学实验”的开发来说，很有借鉴意义。

   三、课题研究的内容
   1、开展疑难问题在高中化学学习过程存在状况调查与分析
   通过对各年级不同层次分别访谈，了解并收集各年级不同层次学生在化学学习过程中遇到的疑难问题，通过测试的方法得到当前学生对于疑难问题的掌握情况。归纳分析疑难问题在学生群体当中存在的普遍性和特殊性，以及在教学内容中的分布。并对收集到的疑难问题进行归类。
   2、实验设计开发研究
   实验设计开发的具体研究因疑难问题而定，故只能作简述
  （1）实验内容的研究
  （2）实验类型的研究（如探索性实验、验证性实验等）
  （3）实验设计主体的研究（如教师独立完成、师生合作、教师提供素材学生完成、学生独立完成等）
  （4）实验设计开发的来源研究（如独立思考得出、文献中已有实验的启发、改进等）
   3、自制实验解决疑难问题实施方案的实践研究
  （1）实施方法、策略的研究（如探索—发现法、问题研究法等）

（2）实施操作过程的研究（如实验步骤、）
（3）实施操作主体的研究 （如教师独立完成、师生合作、教师指导学生完成、学生独立完成等）
（4）实施途径的研究（如在课堂教学散点式应用、集中专题讲座等）
（5）实施形式的研究（如课外小组、课堂演示等）
 4、实施结果的评价分析研究
（1）学生对于疑难问题结果的掌握情况的调查分析
（2）学生在解决疑难问题过程中的能力（实验能力、思维能力等）培养的评价分析
四、课题的研究方法
调查法：疑难问题的收集，测试学生，对实施结果的反馈。
文献研究法：通过查阅图书、杂志中与本课题相关的研究资料。进行整理分析
行动研究法 ：自制实验的开发、解决疑难问题的实施。
观察法 ：明确观察教学目的和意义即学生在解决疑难问题过程中的实验能力、思维能力培养，确定观察时间、对象、地点、内容和方法，观察。
五、课题研究的进程
课题研究的时间：2002年11月——2003年11月
第一阶段: 2002年11月至2002年12月, 负责人制定研究计划、课题操作细则；组织课题组成员学习有关的文献资料。
第二阶段: 2003年1月至2003年9月
1、各成员收集高中化学教学全过程的疑难问题并作出筛选。
2、各成员组织开展自制实验的开发、设计研究及案例材料的编写、实施与分析。
3、各成员根据实践活动撰写有关论文
第三阶段: 2003年10月至2003年11月, 全面总结课题成果，撰写结题报告
六、课题研究的预期目标
1、在反复实践的基础上，撰写“高中化学教学中自制实验解决疑难问题的探索与研究”的研究报告
2、开发一定数量有实际应用价值的案例。
3、撰写与自制化学实验解决疑难问题实践研究有关的论文。
七、课题成员及其分工
主持人: 林占维, 坎门中学化学教师, 研究过程总策划。高三总复习疑难问题的收集，自制实验的开发、设计研究及案例分析与实施
成 员: 庄益平,陈俊平, 坎门中学化学教师, 高一年级疑难问题的收集，自制实验的开发、设计研究及案例分析与实施
成 员: 张亦强,王素丽,坎门中学化学教师,高二年级疑难问题的收集，自制实验的开发、设计研究及案例分析与实施
成 员: 孙建华, 坎门中学化学教师, 实验准备
八、课题研究的条件分析
负责人林占维现任坎门中学高中化学教师，课题组成员庄益平、陈俊平、张亦强、王素丽、孙建华均是坎门中学高中化学教师，全部化学组成员都参与本课题研究。负责人包括成员一直从事高中化学学科的一线教学，并积极投入到高中化学学科的教学研究，工作责任心事业心都很强，具有一定的科研能力。学校领导非常重视、支持本课题的研究工作，校长庄益平（中教高级）亲自参与课题的研究。关于本课题的具体实施，完全可以在本校开展，另有学生主动提出参与本课题的研究过程，也是本课题的顺利开展的有利条件。