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课题研究结题报告

发布日期:2017/6/12 15:32:08浏览次数:2576 作者:袁园

《高中化学课本实验的改进与创新》课题研究结题报告

                                   ——光华高级中学课题组袁园、卞海燕

 

1 国内外改进创新实验研究现状

1.1化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验是化学教学的最基本特征。实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式。高中化学实验正朝着探究型、生活化、微型化的方向发展。在实验微型化发展领域,美国、联邦德国等国家已逐步在中学化学实验中审定和推广了微型化学实验仪器。因此,它是国内外近20年进展较快的一种新的化学实验形式,体现了化学实验微型化的趋势。我国是从80年代未 90年代初开始研究,进行了十年,召开了全国研讨会三次,形成了一系列研究成果。

我国《普通高中化学课程标准(实验)》指出探究活动应作为学生学习化学的重要方式,这就要求化学实验设计在体现化学知识与技能目标的同时,更要突出过程与方法、情感态度与价值观的目标取向,突出探究性实验内容的编排和注重过程的科学化设计。

目前我国中学化学实验研究活动虽然较受重视也较普遍,但仍存在很多问题。如化学实验如何更好地实施素质教育,如何设计和开展研究型课程中的实验教学活动,如何在实验教学中实施科学方法、科学态度的教育,怎样使化学实验更好地培养学生的创新意识和创新能力,怎样通过化学实验提高学生认识生活、认识世界的能力等等。这些课题的研究在目前我国新课改的大趋势下应该显得更重要一些。 

1.2 新课程背景下的化学实验改革

就中学化学实验教学而言,要在教学活动中实施素质教育、培养学生的创造能力,应该首先改变旧的教学观念。这就应该在课程、教材、教法、研究等方方面面都作周密的思考,敢于对课堂内外的实验教学作大胆的改革和创新。化学实验教学应走素质教育之路,通过实验教学培养学生的创造力,动手能力,培养学生的科学思维、科学态度。通过课堂实验的改进,培养学生的创新能力、探索能力。通过借鉴同行们的实验改进,表明作为中学化学教师,要坚定改革的决心,而对中学化学实验教学而言只有经过广泛而具体的教学改革,才能使我们的化学实验教学更好、更切实际地实施素质教育,才能使化学实验活动能朝着更有利于培养学生创造能力和创新精神的方面发展。

1.3我校在化学实验教学中存在的问题与困惑

一直以来,高中化学课堂演示实验教学缺少研究与整理。教师们由于时间与精力有限,往往把演示实验教学作为课堂教学的一部分进行临时处理,只是在备课中遇到了需要进行的实验才去了解、查询与研究,教学结束后,也无暇对本次实验的效果、优劣进行思考与评估,更不可能将每次的实验方案、实验情况进行收集、整理,也很少谈及系统的改进与创新。这也是我国很多地方现行高中化学教材演示实验的教学现状。

基于此,本课题――《高中化学演示实验改进与创新的研究》作为一个课题,其研究的主要内容如下:

(1)对苏教版高中化学必修I、 II中部分演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行改进与创新研究。

(2)对苏教版高中化学选修4、选修5中部分演示实验的试剂研究、仪器研究、操作方案进行补充研究。

(3)对校本课程、研究性学习进行研究,开发出既符合学生的认知需求,又符合学生心理发展水平的相关实验。

通过以上方面的研究与整理希望能为我校化学实验教学提供系统的参考与服务,提高我校的实验教学水平,提升我校的化学教学质量。

2、课题研究的意义与目的:

2.1课题研究的意义

(1)通过该课题的研究能够丰富教学理论中的创新实验教学理论,大胆地开创化学实验教学的新局面。拓宽教师的教学思路和学生的学习思路。

(2)通过微型化、生活化、现代化化的实验简易化改进的研究与整理,将研究成果应用于教学实践,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。化学教育真正有形象、有特色、有效果、有魅力。

(3)在实践该研究的过程中,教师的教学水平与实验能力与意识得到提高,学生的综合素质得到发展。

(4)为推动本校开展实验教学提供借鉴。

2.2课题研究的目的

   一直以来,由于教学课时的紧张、现行的高考制度等各方面因素,导致教师对待化学教学中的演示实验和学生实验就像是鸡肋,做实验与不做实验,学生的化学知识的掌握、考试的成绩反馈并无明显差异。再加上学校仪器设备的简陋、课本实验的复杂等因素,使得教师想做实验的最后一点热情被消耗。通过本课题的研究,我就想把课本中复杂的实验装置简易化,实验现象不明显的在装置、药品等的改进下能更明显,通过本课题的实验简易化研究能使学生实验经常化。

   在研究与改进的过程中与教学实践相结合,撰写有价值的课堂教学课例与实验教学论文,更好地适应新课程,增强学生对化学学科的学习兴趣,增强学生的探究意识,培养学生的创新精神和创新能力。

推广简易化学实验,使实验趣味化,科学化与简约化,并注重化学实验与其他学科实验的关联。

3课题研究的主要内容

3.1、核心概念的界定

系统的编排与整理演示实验的改进与创新研究是一个新的尝试,本课题的研究中的高中界定为高中三个年级现行新教材中的演示实验。不包括教材后面的学生实验部分。对改进与创新界定为:现行大部分实验方法案总体趋于合理,可根据我校高中实验教学的具体情况及时代的发展进行微型化改进,生活化改进,探究型改进,根据教材教学的需要进行创新实验研究。

3.2、课题研究的主要内容

(1)高中化学教材演示实验的分类研究:通过查阅、收集、整理相关的资料,找出本课题的重点研究方向。对一些重点教学演示实验进行简易化改进研究或生活实验改进研究。

(2)高中化学教材演示实验的改进与创新设计研究:完善现行高中化学教材中有不足之处的实验仪器、方案及方法;补充现行高中化学教材中没有的重要实验仪器、方案及方法;对3-5个重要演示实验仪器、方案及方法进行改进创新。

(3)高中化学演示实验的改进与创新的应用研究:研究在高中阶段如何将实验探究过程与教学实践结合起来,如何将研究的成果更好地应用于以后的化学教学,为学校的化学教学服务。

(4)高中化学演示实验改进与创新的方式与方法研究:研究如何利用教师资源与学生资源,在教学过程中更好地开展研究工作,以何种方式进行实验的创新与改进。

通过以上方面的研究与整理希望能为化学实验教学提供一些参考与服务,提高我的实验教学水平,提升我的化学教学质量。

3.3本课题的创新之处

    纵观近几年各级各类专业杂志上刊登的实验改进和创新的装置、药品都比较复杂,我的创新之处在于操作性强、现象明显、过程简约。

4 课题研究的过程及主要成果

4.1 2012.7—2012.10:准备工作-高中化学教材演示实验的理论研究和前期调查分析

1)制定详细的课题研究和实施计划。我们对课题进行了细致的前期准备工作。根据高中化学的教学特点以及课题成员的试剂情况,按高一、高二、高三将整个课题组下设三个研究小组,制定了详细的课题研究计划和实施方案,严格地按照课题的计划进行了课题的分工合作与研究,定期集中讨论研究进展及出现的问题,这些为我们按部就班,有条不紊地研究奠定了很好的基础。

2)查阅文献资料,收集高中化学教材中演示实验创新与改进的仪器、方法与方案。

通过上网及查找资料等方式收集本校教师自己在平时教学中改进的教学实验、本市及全国典型的改进及创新实验,做成高中教学实验分册,整理并分类分章编排。

4.22012.11—2014.7 高中各年级分组研究。

课题小组与实际结合,与时代同步,研究扎实而有成效。各小组课题研究结合教学实际开展实验教学研究活动,活动的形式有教学实验的改进创新比赛,上有关实验探究的研究课、示范课,撰写实验研究的教学案例与论文等,成果显著。

1)第一小组将本课题的研究与省级子课题相结合,利用实验在教学中的重要作用,突出实验的开放性和有效性教学,既为学生参与实验的改进与创新提供了很好的机会与平台,同时为实验教学理论研究提供了丰富的素材。

如袁园老师在高一《离子反应》教学中对“离子反应实质”进行探究改进实验,成功地上了一节开放式引导探究实验的研究课,受到常州市教研员的高度评价。

卞海燕老师在高一《钠的性质及应用》的教学中,对过氧化钠的制备,以及钠与水的反应进行了改进创新,被发表在《江苏教育学报》上。

2)第二小组将本课题的研究与教材相结合,挖掘实验探究功能,将演示实验与学生探究实验相衔接。从不同角度发挥了学生的主动性和能动性,让学生在主动设计与探究中完成多种实验的改进与创新。既很好地完成了教学,又对实验进行了最好的最大范围的研究。

3)第三小组将课题研究与高考复习相结合,挖掘学生设计综合实验的能力。

在此期间各小组定期组织成员进行课题研究进展碰头讨论课题研究中的困难和问题,汇总课题研究的资料与材料。每个月全组在化学实验室进行课题分析会,交流题课的心得、统一课题的进度。三个小组各显其能,发挥组内特点,依托不同的教学实际,广泛地具体地开展研究,均取得了意想不到的好效果,在组间交流与勾通中,课题组成员均感到受益非浅,收获颇多。

如管俊老师在铁的实验复习中针对复习的开放性和有效性上了一节校级研究课,完成了并撰写教学案例《氢氧化亚铁的制备设计》。

4.3 2013. 2—2014.7 课题的相关研究成果

收集编排改进、创新高一部分实验研究方案共13例,如:必修1专题2第二单元《金属钠的性质及其应用》中对金属钠的性质及应用的课本实验改进在江苏省理化生实验大赛中荣获一等奖,必修2中对燃料电池的微型化改进发表于《化学教与学》2014.3期。

收集编排改进、创新高二部分实验研究方案共5例,如“苯的硝化实验”:硝基苯有一定的毒性,教材中设计的实验装置采用开放式,照此进行演示实验或学生实验,整个教室会弥漫着苦杏仁味,影响教师和学生的健康,不符合绿色化学的理念。所以我们拟将其改为封闭实验;再如“苯的溴化实验”:教材中“苯的溴化反应”实验装置全封闭,突出了实验绿色化的优点,但没有兼顾简约。若作为学生的探究实验,其实验仪器一般学校的实验室都无法配齐。若作为演示实验,不仅数目众多的仪器携带非常麻烦,而且普通教室中没有水龙头,不少学校此实验开出率为零。我们在绿色化的基础上进行了简约化设计,现象明显,结果可靠。

收集编排研究性学习、趣味化学实验:我们课题组开发了《肥皂王国探秘》、《植物肥料-硫酸亚铁铵的制备》、《维生素C的提取》、《地沟油的调查研究》、《造福人类健康的化学药物》等研究性学习14例,趣味化学实验10例,增加了学生课外化学实验的参与机会,极大的提高了学生参与化学学习的热情和兴趣。

编写了4套校本课程教案,并实施上课:卞海燕《高中学生化学思想的培养》;袁园的《生活中的化学》;周雪峰的《学生趣味实验》;王澄的《数字化实验》。

课题组还把课题研究与教研活动相结合,促进教师的专业发展,提高教师的课题研究能力和水平。每周进行一次课题讨论活动,不断探索实验研究的内容和方法,及时总结经验和教训,逐步完成研究内容。参与课题研究的教师,通过不断的努力探索和研究,在课题研究中针对实验情况及自己的实践经验,积极参加各项教育教学研究,完成了一批优秀的论文、课件、教案等,参加市、校各级展示公开课、基本功评比获奖,撰写的科研论文在各级比赛中获奖,并被专业杂志刊登。主要有:

1、撰写教学论文:

前期准备阶段:

《让学生在真实的实验探究中发展》发表在《化学教与学》2012.05(卞海燕);

《发挥实验教学功能,展现化学学科魅力》发表在《化学教与学》2012.08(卞海燕);《苏教版必修教材化学实验教学的现状分析与思考》发表在《中学化学教学参考》2011.10(孙宇红);

《高一学生化学实验心理分析与对策思考》发表在《中学化学教学参考》2012.03(孙宇红);

《常态下高中化学课堂教学中缺失情况分析》发表在《中学化学教学参考》2012.09(孙宇红);

研究阶段:

《变实验呈现方式 促学生知识生长》发表在《学友文摘》2013.12(卞海燕);

《为充满智慧的化学课堂喝彩》发表在《中学时代》2013.01(袁园);

《巧设探究实验情景,提高化学课堂效率》发表在《中学时代》2014.01(袁园);

《校际联动教研促进校本教研》发表在《化学教与学》2013.03(孙宇红);

《青年化学教师备课笔记的调查分析与思考》发表在《中学化学教学参考》2013.06(孙宇红);

《化学教学中培养环保意识》发表在《中学生数理化》2013.02(管俊);

《也谈化学教学反思》发表在《中学生数理化》2013.02(管俊);

《信息技术与课程资源整合 优化化学课堂教学》发表在《中学时代》2012.11(周雪峰);《研究化学课程资源 培养学生创新能力》发表在《中学时代》2012.12(周雪峰);

《CTS教学情景的创设研究》发表在《中学时代》2012.12(王澄);

《几例课本实验的简约改进》发表在《江苏第二师范学院学报》2014.2 (卞海燕);

《氢氧燃料电池的微型化改进》发表在《化学教与学》2014.3(卞海燕)

《让课本中的数据说话》发表在《新课程导学》2014.4(卞海燕)

《一样的教学内容,不一样的课堂》发表在《数理化学习》2014.5(袁园);

《巧设探究实验情景,提高化学课堂效率》发表在《中学时代》2014.03(袁园);

《谈“自主-互助”教学模式的实施策略》发表在《新课程》2014.12(袁园);

《金属钠的性质及应用的课本实验改进》发表在《化学教与学》2014. 11(王澄);

2、基本功竞赛:袁园、王澄分别荣获2012年溧阳市中学化学教师基本功竞赛高中组一等奖、三等奖。

3、优秀课评比:袁园、卞海燕分别荣获2014年溧阳市中学化学教师优秀课比赛一等奖、二等奖。

4、公开课及讲座:江苏省级讲座(王澄)、常州市级公开课2次(孙宇红);市级讲座共3次(卞海燕、袁园、管俊);、市级公开课共4节(袁园、卞海燕、周雪峰、王澄);对外公开课共4节(袁园、王澄、卞海燕);校级公开课7节(卞海燕、袁园、管俊、陈宏伟)

5、综合荣誉:江苏省特级教师(孙宇红)、常州市骨干教师(王澄、袁园)、溧阳市学科带头人(王澄)、溧阳市骨干教师(卞海燕、袁园)、年度考核优秀(卞海燕、袁园、周雪峰)

6所有成员均参加了江苏省理化生实验设计大赛,其中王澄的改进实验《金属钠的性质及应用》荣获江苏省一等奖;卞海燕的改进实验《氢氧燃料电池的微型化改进》荣获溧阳市一等奖。

4.4研究成果评价

研究内容无论在范围上还是在深度上都取得了一定的成绩。课题研究本身需要课题组查阅相关资料。查阅的过程使很多教师掌握了获取知识的渠道和方法。同时使他们理论的专业知识有了很大的进步与提高。同时了解了以前所不知的实验方法,开阔了教学思路。实验研究带来的教学效果使他们提高了对课题研究的兴趣。另外课题组的集中交流讨论也使他们在相互学习中交流了感情,增进了组内的团结。

 

5 课题研究的效果

三年多来,我们课题组的老师大胆进行课题实验,付出了艰辛的劳动,课题的初期计划与目标已基本实现。主要表现在以下几个方面:

1、课题组教师教育教学观念有了很大的变化,研究实验、研究实验教学的气氛正在逐渐增强。实验研究的方向正转向以学生为中心的探究型转变,以生活应用为中心的实用性转变,以微型实验 设计为方向的简约性方向转变。实验研究具有明显的时代性、实效性。

2、积累素材的意识明显增强,老师在课题研究的过程中明显感到实验教学的素材十分欠缺,严重影响了教学的效率和学生学习的积极性,而这些素材一方面需要老师不断挖掘研究改进,一方面也要查阅、收集整理已有的素材。

  3、学生的学习兴趣与能力在老师的教研中得到了提高,通过教学实践,揭示了探究性实验教学对学生能力的发展和教学质量的提高所具有的良好效果,学生学习化学的积极性、兴趣明显提高,师生共同感觉到学生的学习能力得到了一定程度的增强。

4、完善了实验教学资源库,提高实验教学资源利用率。这将对我校实验教学具有实际指导意义,同时也为更进一步的研究创造了十分便利的研究条件。

6 课题研究的反思

虽然在三年多的课题研究中,我们取得了一些成绩,但反思整个研究过程,我们发现,我国现行高中化学实验的内容体系已趋于老化,存在的主要问题有以下几点:体现现代科技发展水平的实验内容太少;联系生产与生活实际的实验内容不多;验证性实验比例过大,探究性实验比例过小;定量化学实验安排甚少;一些对实验室造成严重污染的实验仍然保留;实验内容知识性太强,趣味性不浓。因此,我们课题组在完成既定课题计划的基础上,在以下方面会作出进一步的研究。

1、实验研究要与新课标教材实验相联系,抓住时代的脉搏。

2、进一步注重联系生产与生活实际;

3、引入定量化学实验;继续发展微型化学实验;开发绿色化学实验等。

希望各柆专家能够提出宝贵的意见,以使我们组的课题研究在已有的基础上再上一个新台阶。 

【参考文献】:

[1] 中学化学教学设计与案例

[2] 中学化学知识探析与实验研究

[3] 中学化学命题探索与解题赏析

[4]《化学新课程标准》.

[5]《实验教师优秀实验教案选》.

[6]《实验教师优秀实验设计、实验改进选编》.

[7]《实验教师优秀论文选编》.

[8] 刘正贤. 《中学化学实验大全》. 上海教育出版社. 1992, 11.

[9] 化学实验新法精粹. 第五届京津沪川化学实验研讨会秘书处. 1994, 5.

[10] 卢家楣.《情感教学心理学》.上海教育出版社2000年版。

[11]中学化学教学参考2011--2014

[12]化学教学2011--2014

[13]《化学教学论》

[14]《化学教学实验论》


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