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《初中化学实验教学有效性的研究》结题报告

作者：佚名来源：网络发布时间：2022年12月31日点击数：

一研究背景与意义

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，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。

但在实际的一线教学中发现，学生的学习兴奋点、兴趣点往往集中在实验方面，而初中学生对化学实验的感觉多停留在好玩，新奇这个层面。教师对化学实验培养学生科学素养所具有的独特作用，也未能有充分而足够的重视。因此，当前化学课中实验教学低效甚至无效的情况，仍然存在。

同时，由于面临升学的原因，为了节省时间，部分化学教师把做实验改为讲实验，把分组实验改为演示实验甚至会删减一些学生探究实验，使得中学化学实验教学不能正常有效开展。学生习惯于看老师做实验，成为被动的接受者，从而抹杀了学生主动探究的欲望和热情。而在分组实验教学时，只管让学生信马由缰地实验，而没有指导、交流、反馈和总结，这就使实验带有很大的随意性和盲目性。教师忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养，而这种情形显然与我国现行的素质教育背道而驰。只有有效的实验教学才能使学生获得发展。因此，提升中学化学实验教学的有效性就是当前化学教师的当务之急。

二课题的设计

（一）课题的概念界定

化学实验教学的有效性是指通过化学实验生获得的具体的进步或发展。首先，发展就其内涵而言，指的是知识、技能，过程、方法与情感、态度、价值观三者（三维目标）的协调发展。它的有效性主要体现在：实验有利于培养学生学习的兴趣、有利于学生对相关概念和理论形成科学、准确的认识、有利于学生综合能力的培养和提高。判断实验教学是否有效，主要通过实验教学后，学生在上述诸多方面获得的发展程度来衡量。当然上述功能的发挥，并不是一个或几个实验教学所能解决的，它需要一个不断积累的过程，关键的一点是我们在平时教学中要关注实验，真正认识到实验的教学功能，将每个实验教学的功能尽可能发挥到最大限度，促进学生更快更好发展。

（二）研究目标

1、通过本课题的研究和实践，促进学生转变学习方式，促进学生的有效学习，尤其是促进学生的创新思维的发展。

2、通过本课题的研究和实践，探索出提升中学化学实验教学有效性的教学策略。

3、通过本课题的研究和实践，促进学生科学思维、合作探究、实验创新等多维度能力的发展，努力提高实验教学的有效性。

4、通过本课题的研究和实践，引领化学教师在教学中提高自身的教科研水平。

（三）研究内容

1.对初中化学实验教学中存在的低效性进行分析。

2.结合实验教学实际情况，提出能够真正提高化学实验教学有效性的可操作策略：

实验时如何集中学生的注意力；

如何调控学生的有序实验；

研究、归纳一些演示实验课如何设计效果更好；

课后如何进一步激发学生的探究思维

3.以学生的发展为本实施实验教学，以合理的方式组织实验教学，并根据学生实验学习的反馈情况探索更有效的教学模式。

（四）研究对象

为了方便课题开展，以我校（魏县西康町中学）九年级所有学生和所任教化学教师为实验对象,展开课题研究。

（五）研究方法

1、访谈法：初步拟定从在校九年级学生、学校一线教师中各抽取10名进行访谈，了解他们对化学实验教学的学习情况及有关的建议等。

2、文献研究法：对有关提升中学化学实验教学有效性的教学方式、方法等文献资料进行比较研究，借鉴已有的研究成果和经验教训，找到新的生长点，为课题研究提供理论框架和方法论。

3、调查研究法：化学实验教学中存在的问题进行调查研究；调查研究化学教师在新课标理念下开展实验教学的新经验、新方法，用以指导实际操作；调查研究课题实验前后有关素质指标的变化，为分析实验提供事实依据。

4、实验研究法：以西康町中学九年级班级为对象，开展实验研究，运用教师设计好的策略，开展实验教学，有目的地观察并记录实验对象的变化。运用系统分析和整体思维方式，搞好实验设计和实施。

三理论依据

素质教育理论明确指出：实施素质教育以提高国民素质为根本宗旨，以培养学生的创新精神和实践能力为重点。本课题就是根据素质教育理论来研究在初中化学实验中能帮助学生自主实验、独立思考，能培养学生探索精神、创新思维，能有利学生开发潜能、勇于实践的一种实验类型。

化学课程标准中指出：化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情景，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观。因此，在化学教学中，必须极其重视实验教学，千万不能因怕麻烦而少做甚至不做实验。在化学课程实施中不但要重视实验教学，而且要始终树立“有效实验”的理念。

四、研究过程

（一）准备阶段。（2017.3-2017.5）

1.组织课题组成员开展对我校九年级学生目前学习化学存在的问题进行归类分析；

2.结合问题确定研究方向，制定研究方案。

通过查阅资料,调查发现我校化学实验课堂教学存在的问题是多方面的，主要体现在以下几点：1.忽略化学实验教学的重要地位；2.不注重学生实验能力的培养；3.教具不足、实验教学严重缺乏；4.农学生实验学习基础差几个方面，为使初中化学实验教学现状有一个根本性的转变，就应该在分析问题的基础上寻找出切实可行的整改的对策，促进实验教学发展，在此确定了接下来的研究方案。

（二）实施阶段。（2017.6-2018.3）

第一阶段，设计符合课题研究的有实效的问卷调查并下发，进行数据分析，形成文字材料，把能解决的问题作为研究的出发点。

调查我校(西康町中学)2015级九年级4个班226名学生。调查共发放问卷226份，收回220份有效问卷。问卷调查显示：

1.学生对化学实验非常有兴趣的占35%，兴趣一般的占42%，有的有兴趣，有的没有兴趣占23%。

2.能通过化学实验提高学习化学兴趣的占51%，一般的占46%，不能提高兴趣的占3%。

3.做好化学实验靠自身较强的思维能力和动手能力的占59%，靠老师的讲授的占26%，靠简单的方法和捷径的占15%。

4.在实验操作中遇到什么困难时不会做的占61%，不敢做占31%，不想做的占8%。

5.在化学实验过程中，自己动手做实验的占42%，与其他同学合作的占50%，看其他同学做实验的占6%，无目的玩实验器材的占2%。

6.遇到问题的处理方法，请老师指导的占54%，自己分析解决的占34%，忽略问题继续做的占8%。干脆不做的占4%。

7.对于实验教学方法，认为老师讲解不需要做的占5%，只需要老师演示就可以的占36%，同学示范，老师个别指导，自己亲自做的占59%。

8.你认为同学示范这种教学方法对你有什么帮助时，有增强完成实验的信心的占57%，比同学做的更好的占7%，遇到问题容易交流的占36%。

通过本次问卷调查反映的问题，提出以下处理措施：

1.化学实验探究课让学生示范，增强学生的自信心。

调查中发现，我们的化学实验在很多地方需要改进，一是演示实验可以让学生亲自动手，调动学生的积极性。二是探究性实验，要完全放手给学生，发挥学生的主体作用，不能什么都有老师包办代替，由学生与大家一起进行实验，交流实验探究的体会等。利用我们教师为他们拍录像，让学生看后找出自己在实验时存在的不足和错误，进一步提高操作技能，使学生在学习与互动中提高自身素质。

2.老师起引导作用，纠正实验过程中存在的问题，千万不能以讲代做。

实验探究课是学生自己的课堂，让学生积极动脑，勤于思索，提出自己的实验方案以及实验过程中应当注意的事项。鼓励学生自己去找出存在的问题，纠正自己实验时所犯的错误，增强学生的自信心。

3.实验时充分让学生交流，学会科学探究的方法，提高实验操作的积极性。

在做实验的时候，充分发挥学生的主体作用，让学生多思考，多交流，变“要我做”为“我要做”。同时还提高了学生喜爱化学实验和学习化学的兴趣。

第二阶段，阅读相关文字材料，教师交流研磨，进一步提高对实验教学认识水平。

如中学化学实验中大部分为演示实验,约占实验总数的9%以上。演示实验又以验证性实验为主。这种实验教学的常用模式是:实验前教师明确讲清有关的知识点,将实验方案和步骤以及注意事项明确地教给学生,再进行演示实验。然后再把实验现象、结果与所讲授的新知识作对应比较,最后由教师或学生做概括总结。从培养学生综合能力的角度看,长期、单一地选用这种实验教学模式显然是极不妥当的。化学新课标在教育目标中把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面分列出来,强调教育的目的是多元的, 因此要努力做到以下三点：

一、注重培养实验教学中的化学科学素质

首先,在选择演示实验时,应以突出教学重、难点为前提,以符合直观、简单、安全、可靠为基本条件,以规范操作为保障,以帮助学生实验技能和科学态度及获取化学知识为目的。

其次,学生实验和简单实验设计及实验习题是学生实验技能形成很好的途径。

最后,学生实验规范化也很重要。对学生操作不正确,应给予及时纠正,以防止学生形成错误操作习惯。因此,对学生的规范操作必须严格要求。而教师还要善于分析学生发生错误的根源,以便“对症下药”。

二.激发学生学习化学的兴趣,提高学生学习化学的主动性和积极性

1.强化演示实验教学

2.开发家庭小实验

3.开展形式多样的课外实验活动

三、加大实验教学改革的力度,培养学生的创新能力

1.增强实验的探究性

2.设计联系实际的实验

3.运用现代多媒体技术辅助实验教学

第三阶段，按照实施方案开展实践教学工作，调查一线化学教师实验教学中存在的问题，并积极查阅资料，与同行前辈交流、利用网络进行学习，加强与学科专家的交流，观察现状和发现问题，并能提出行之有效的实际解决办法和策略，出发点和落脚点都要实、要小。

以人教版九年级化学上册第五单元课题1 质量守恒定律第一课时为例，设计教学如下：

一、教材分析

（一）教材的地位及其作用

在前面的学习中学生关于化学反应主要是从定性的角度来分析的。本节课是学生从定性角度向定量角度过渡的第一站。同时，他又为后续学习化学方程式的书写与计算做铺垫。所以，本节课在整本书中起到承上启下的重要作用。

鉴于此，我把本节课的教学目标设置如下：

（二）教学目标：

(1)知识与技能：认识质量守恒定律，运用质量守恒定律解决相关问题。

(2)过程与方法：通过探究实验、小组讨论等活动，培养学生动手能力、实践能力、分析推理能力。

(3)情感态度与价值观：在参与过程中体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学与生活的密切联系。

（三）教学重难点：

教学重点：通过实验探究认识质量守恒定律。

教学难点：从微观的角度解释质量守恒定律。

二、学情分析：

现在教学要求从学生的实际情况出发，那么学生在学习本节课时是怎样一种情况呢?

（1）知识状况：学生已经了解了元素符号、化学式等基础知识，并初步掌握了一些简单的化学反应。

（2）能力状况：学生已经掌握了简单的化学实验基本操作技能，但对探究实验学习方法尚处于启蒙阶段。

（3）心理状况：学生对于化学实验，在情绪和心理都处于比较好奇和兴奋的状态，往往渴望动手进行实验探究。这些都为本节课的学习做了很好的准备。

三、教法、学法分析：

本节课中我主要采用的教学方法是“实验探究法”，分组合作法、讨论法等作为辅助方法进行教学，整个的课堂以实验探究为核心，以“学生为主，教师为辅”为原则，通过“激疑—探究—形成”这条教学思路，最终让学生自主形成质量守恒定律。那么，到底这个定律是如何形成在学生头脑中的呢？让我们一同走进我的课堂！

四、教学过程：

该过程由以下四部分构成

（一）创设情境，引入课题

课堂之初，我会给我的学生举两个生活小例子：1、为什么蜡烛燃烧后质量会变小了？2、为什么铁刀放置一段时间后质量会增加？让学生思考：物质发生化学变化前后的总质量是否变化呢？对这个问题，学生出现了分歧，引发了思维冲突，从而顺利进入实验探究阶段。

（二）合作探究，解决课题

整个探究环节共分为三个部分：

首先，第一部分：我向学生介绍课本上未曾涉及的，对化学反应定量研究作出贡献一位科学家—波义尔，他在敞口的容器中进行实验测得质量不相等了，而另一位科学家是拉瓦锡，他用较精确的实验法在密闭的条件下测得反应后总质量相等。这样通过化学史料的矛盾将学生的思维冲突推向一个新高度。这也是本节课的一个小亮点。

接着第二部分是教师的演示实验，我准备的演示实验是氢氧化钠和硫酸铜反应。在做实验之前，我会强调学生观察实验操作、现象及天平的平衡状态，最终得出结论：反应前后，参加反应的物质总质量相等。本环节的目的是使质量守恒思想在学生头脑中初步形成。

接着乘胜追击，第三部分学生的探究实验。我为学生准备的探究实验共有两组，探究实验一“铁钉和硫酸铜溶液的反应”，该反应在反应容器是敞口和密闭的两种方案下进行，结果相同；实验二“碳酸钠和稀盐酸的反应”，这个实验反应在两种方案下前后质量不相等。这样通过探究实验，学生自主建构了：反应在密闭条件下总质量相等。到此质量守恒思想形成。接下来我会给学生重点讲一下质量守恒定律需注意点，完善理解。

为了使学生更深入的理解质量守恒定律，我带领学生继续探究质量相等的原因。我以电解水微观动画过程为例，学生会观察到在整个变化过程中，分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子。学生讨论得出：化学反应前后质量之所以守恒是因为变化过程中原子的种类、数目、质量都没有改变。到此，通过教师的演示实验，学生自主探究实验，以及学生观察讨论，本节课的教学重点和难点，都得以解决，质量守恒定律也真正的建构在学生的脑中。

（三）归纳概括，小结

为了加深学生印象对本节课做了归纳小结。

（四）反馈练习，巩固课题

准备几道小题使学生能够把知识转化为能力。

五、教学反思

总体来看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标，即：充分利用各种资源，挖掘教材，发展教材，根据本地的实际情况，创造性地使用新教材，使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、探究性，体现出其应有的实际应用价值，在实践中促进学生发展，课堂活而有序、活而有效，做到了学生为主体，教师为主导的作用。

同时，教师在处理无法预计的问题时，能时刻关注并追随学生的思维活动，不断调整自己的思维活动，及时有目的地组织学生相互交流和讨论，巧妙诱导。点拨的方式也有一定的技巧性，既有利于培养学生交流与合作的能力，也有利于发展学生的评价能力。

不足之处：课时延长了几分钟，原因是时间控制上把握欠佳，讨论问题过细，花费时间较长。说明什么时候探究、什么时候讨论，要探究多长时间，讨论什么问题、讨论多长时间等，仍是需要调整、思考的问题。使我着重反思了以下几点：

1.紧密联系生活社会实际，增加动手实践能力。

教学时要注意从学生熟悉的身边现象入手，寻找新的视角和切入点，引导他们感受身边的化学物质和化学变化，增强学习的兴趣，发现问题、展开探究以获得新的知识和经验，加深对化学知识在生活实际中应用的认识，关注人类面临的与化学相关的社会问题，有意识地引导学生从多个角度对有关问题作出价值判断，培养学生的能力。

2.注重科学探究能力的培养。

教学时立足于学生的学习基础、能力发展水平以及兴趣爱好和潜能，根据其形象思维、感性思维和经验型的逻辑思维为主的特点，设计必要的教学环节，让学生自我发现其原有认识中的不科学和片面的成分，主动构建抽象的概念和结论，理解化学技术和社会的相互作用，提高学生的实践能力。

3.加强多种评价方式，促进师生共同成长。

本节课教学过程中，不仅采用了独立、小组或团体的形式，通过观察、记录和分析、反思，评价学生在活动过程中的表现和活动成果；更在学习结束后，自我反思探究过程的活动表现，对自己的参与意识、合作精神、实验操作技能、探究能力等方面，进行了全方位的自我评价，以达到学生自我激励发展，教师教学相长的目的。

第四阶段，进行实验教学实际交流，交流分析，对解决策略进行修正和完善。

通过《配置一定质量分数的氯化钠溶液》实验演示，《酸和碱的中和反应》、《二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的探究》等实验课运用教学策略再次实践，进行反思与提高。

实验是化学学科的基础，它的无可替代性在初中化学启蒙阶段尤其突出。孩子们在刚刚接触化学时非常喜欢化学就是因为丰富多彩、趣味无穷的实验，兴趣就是最好的老师。但是，并非教材中所有的实验直接开展都是具备趣味性的，有时需要情境的烘托。比如《配置一定质量分数的氯化钠溶液》实验课，为什么要学生配制一定溶质质量分数的的氯化钠溶液呢？学生感兴趣吗？反思这个问题后我们决定创设一个情境，让一个学生提前在实验室中配制一瓶0.9%的氯化钠溶液带到课堂上，问同学们如果生病了需要输液敢不敢用这位同学的“生理盐水“，课堂上，学生们对此的确产生很多疑问，在质疑碰撞中对怎样避免或减少误差等问题就做好了铺垫，并激发学生迫切的想自己配制一份溶质质量分数更准确的溶液的兴趣，那么这节实验课的效果可想而知了。

实验课不同于知识型的新授课或复习课，它更多的是检测学生的动手能力和科学态度，所以教师简单的语言评价并不能有效的检测或评价学生学习目标的达成。关于实验操作的检测，我们设计了三次活动，一是课的开始，观看教师规范演示；二是课中小组二人合作完成一次配制操作，三是课堂检测部分，小组一人独立操作，另一人打分评价。对学生的动手能力和基本操作技能有了一个全面充分的考察，尤其是课堂检测方式从卷面走向实践，是我们实验课的一种尝试和创新。关于情感态度价值观的达成检测也在师生语言评价、自评互评量表中充分体现，对学生良好的科学实验习惯养成及严谨细致的科学态度的培养起到了积极作用。

（三）总结阶段。（2018.4-2018.5）

（1）调查报告等资料汇总，展示成果包括论文，教学反思等；

（2）撰写结题报告、申报结题。

五、研究成果

1、在化学实验教学中促进了学生的主体发展，通过课题研究，让农村学生感受到了化学是一门以实验为基础的自然科学。同时，通过课题研究，激发了学生学习化学的兴趣，使学生对实验有强烈的好奇心，更有了探索实验的欲望，培养了学生的实验动手能力，观察实验的能力，分析实验及总结的能力，解决实验问题的能力，并培养了学生一定的创新能力。

2、教师的教学观念悄然发生了改变，提高了我校的课堂教学效果，进一步转变了农村教师的教育观念和教学行为，改变了部分教师讲实验，学生听实验、背实验的现象，通过研究让教师认识到了实验课的必要性和重要性，特别在课题研究的过程中，我们通过一节的课题研究课，总结出了一些有效的探究实验指导策略，这些教学策略，帮助教师在实际教学中灵活运用，课堂上同学们的表现也与之前有不同了。

通过选取教学片断，从教学设计到课堂实践，再到课后评价，撰写成可借鉴的教学案例和教学随笔，为解决问题策略的确立提供实践依据，经过研究，经初步总结了以下几个方面：

1) 研究方案：《初中化学实验教学的有效性研究》开题报告

2）浅谈如何提高化学实验有效性的心得体会

3）《水的净化》教学设计

4）化学实验教学教学案例

5）对做好初中化学演示实验的思考

6）《常见的酸》教学设计

7）《酸和碱的中和反应》教学设计

8）《二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的探究》教学设计

9）关于初中化学探究性实验学习调查问卷与数据分析

10）如何设计有效的化学演示实验的心得体会

11）人教版九年级上册化学课本实验整理与分类