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1、1济南市教育科学研究“十一五”规划重点课题中学化学“3MHET”高效教学策略研究子课题探究性实验教学模式的实践与研究研 究 报 告探究性实验教学模式的实践与研究课题组、 课题提出的背景1.实施探究性实验教学是时代发展的需要。科技的发展需要大量的创新型人才。贯彻素质教育，培养具有创新思维能力的新型人才，是当前教育发展的主题。20 世纪 60 年代中期世界各国纷纷提出了“终身教育”的理念和“终身学习”的概念，强调学习者在没有教师指导下的学习，即探究性学习，自觉自愿地、积极科学地学习。另一方面， “知识爆炸”的出现使得仅靠“灌输”的方式来传递有限知识受到严重挑战。学习者如何更多地发现新的信息、获取新
2、的知识，关键在于是否进行建构性的探究学习，是否有良好的学习方法、学习习惯和较强的学习能力。因此，改变人才培养模式，实现学生学习方式的根本变革，培养学生探究学习、创新思维的能力和个性的可持续性发展，已成为当今世界各国有竞争力人才的关键素质所在。2. 实施探究性实验教学是学生发展的需要。在传统的化学课堂教学中过分强调学科本位，课程内容偏重书本知识，缺乏与学生生活及现代社会、科技发展的联系，忽视学生兴趣，强调接受学习、死记硬背，导致学生学习兴趣丧失，合作能力极差。学生个性、特长难以发挥。同时“师道尊严”让学生不敢充分发挥自身的创造性，更不敢挑战教师与书本的权威。学生之间的竞争与压力，单一的信息交流渠
3、道，也不利于学生合作能力、交往能力与学习兴趣的培养，这些都不利于学生个性化的发展。而现代心理学认为，初中学生的自我意识有了明显发展，心理已达到一定的发展水平；学习的目的性、独立性逐步增强，对学习的自我监控、自我评价能力进一步改善，具有了内在的学习动机；他们已掌握了一定数量的学习策略，能够较为自觉地安排自己的学习活动；尤其希望自主的进行探究学习。而探究性实验教学的实施，正是适应了学生的发展需求。3. 实施探究性实验教学是新课程改革的需要。2基础教育课程改革指导纲要把“以学生发展为本”作为新课程的基本理念，提出“改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，进一步激发学生的学习兴趣，促使学生主动
4、参与、乐于探究、勤于动手，培养学生获取新知识的能力、分析和解决实际问题的能力” ， “逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式，以及教学过程中师生互动方式的变革” 。 全日制义务教育化学课程标准也明确指出，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，亲身经历和体验简单的实验活动，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在做科学的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。这都充分说明化学学习是一个以学习者已有知识和经验为基础的主动建构过程。转变学生的学习方式，改变学生学习的被动状态，把学习变成学生的主体性、能动性、独立性不断生成，发展提升的过程，正是实施新课程最为核心和最为关键的
5、环节。课题所提倡的探究性实验教学模式，有利于促进学生自主发展，促进学生认知、情感、态度与技能等方面的和谐发展，促进学生的可持续发展。4. 实施探究性实验教学是化学教学改革的需要。化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学在化学教学过程中起着举足轻重的作用。我们通过课堂听课、问卷调查发现，目前学生学习的状态表现为被动学习、强迫学习、痛苦学习、厌倦学习，进而丧失学习的主动性和兴趣，产生厌学心理。学生学习方面被动学习、盲目学习的占 75 %，学生能够主动质疑，自主学习和探究问题的仅占 10%，60%的学生对基本的学习方法缺乏了解。学生自主学习意识淡漠、创新思维能力不强，学习的主动性、积极性不高，课堂
6、教学高耗低效。其原因在于，尽管新课改后，自主、合作、探究活动在目前的化学课堂有所体现，但重形式、轻效果，探究实验教学的随意性、形式化严重影响着化学课堂效益的提高。相当多的化学教师仍沿用传统的教学方式，侧重于知识学习，化学实验教学则以教师演示为主，学生缺乏动手的机会，特别是缺乏主动实验、动手验证的机会，学生的学习为接受式、注入式，学生的主体性被广大教师所忽视，从而限制了学生的思维空间，使学生难以发挥特长，难以进行创造性、批判性的思维活动。实验教学成为一种与课堂教学脱离的、花瓶式的摆设。长此以往，学生的兴趣会逐渐丧失，创造能力被完全扼杀。因此，在长期的教学实践中我们认识到，利用探究性实验教学模式，
7、已成为学校推进化学教学改革的当务之急，是实现使学生从形象思维跨越到逻辑思维的跨越，实现发散思维与聚合思维相互统一的最主要途径，是培养学生创新思维的重要环节，是适应新课改需要的一种教学模式，对培养学生科学探究的欲望和能力有较大帮助。在充分的学习借鉴下，课题组成员通过不断地探索实践，确立把探究性实验教学为我校3化学科培养学生创新思维的突破口，进行实践探索，开展教学研究。努力通过课题研究建立以现行教材为基本内容，以学生现有知识为背景、以学为中心的探究式学习的课堂教学操作体系。一、本课题的研究的目的和意义本课题是针对中学化学学科特点，系统深入地研究实施科学探究式课堂教学的理论和实践问题，建立以学为中心
8、、涵盖各种课堂教学类型的科学探究式课堂教学操作体系，从实践环节上把握创新精神及实践能力培养的策略。探究性实验教学的实施的意义在于：通过研究，不仅能培养、提高学生的化学科学素养，促进学生的“自主学习、探究学习、合作学习” ，培养学生的创新精神和实践能力；同时，通过研究还可以在一定程度上转变教师教学思想、加强教师的理论素养，改变传统的教学方法，提高教学质量，促进创新型教师群体的形成，培养科研型的化学教师。通过研究与实践，预计有以下两方面的突破：一是思想转变。当前由于教师在实验教学上观念落后，导致学生主动性降低，积极性下降，这就要求教师首先要转变思想，更新理念，切实以学生发展为本，才能自觉地转变教学
9、行为，不断实践探索，改进完善。同时调动学生的积极性、主动性，让其乐于参与、勤于动手、善于探究，从而取得良好的教学效果。二是教学行为的转变。开展课题地研究与实践，逐步探索形成符合教育规律、满足学生需要的教学方式，同时让学生养成科学的学习习惯，转变学习方式，自觉主动地探究、实验，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，掌握科学的方法，不断激发其创新思维，真正形成科学探究能力，成为学习的主人。二、课题核心概念的界定1、探究性实验探究性化学实验就是在未知结果的情景中，通过教师的引导和配合，学生围绕感兴趣的某个化学问题，运用已有经验，应用已经掌握的理论、知识、技能和方法，借助知识产生过程中类似科学家的思维
10、方式，独自或合作进行实验（实验设计、实验操作、实验分析、实验结论）自主探索研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等，并对结果进行交流的一种实验形式。它能让学生体验知识产生过程中科学家的思维方式，使学习过程变为通过实验探究解决问题的过程，有利于学生摆脱固定的思维模式，发展创新思维，增强解决实际问题的能力。2、探究性实验教学化学实验探究式教学侧重于学生的学习过程，以实践论、认识论为基础，用自然科学方法论为指导，把探究性实验教学作为基本手段，是在教师的引导下由学生在一定情境中去提出问题、建立假设、制定计划并进行实验、收集证据、获得结论、反思评价、表达与交流。4通过主体性的探索
11、、研究求得问题解决，并根据实验现象来分析、探索物质的性质，归纳出结论，并运用结论解决问题，从而体验和了解科学探索过程，养成自主探究、创新的意识和习惯，形成和提高创新思维能力，增长知识、积累和丰富直接经验的活动过程。在整个教学过程中教师只作为一个咨询者、引导者帮助者、和促进者，把学生看作是天生的探究者，类似科学家那样的学习方式去学习科学的学习方法、创新思维意识及价值观念等。3、探究性课堂教学科学探究课堂教学既不是一个从目的到内容再到方法、步骤，甚至连表格都画好了的实验活动设计，也不是一个从问题的提出、证据收集、方案的制订和实施到解释的形成、检验和结论的得出等等都是由学生自主发现、由学生独立完成的
12、活动。从学习者的角度看它具有以下五个特征：（1）提出问题：学习者投入到对科学型问题的探索中（2）收集数据：学习者重视证据在解释与评价科学型问题中的作用（3）形成解释：学习者根据证据形成对科学问题的解释（4）评价结果：学习者根据其他解释对自己的解释进行评价(5) 检验结果：学习者交流和验证他们提出的解释科学探究式的课堂教学要学习者的学习过程尽可能包含所有的上述五个基本特征，以充分发挥和利用探究的教育功能。但科学探究课堂教学不必包含上述全部五个基本特征。例如：科学性问题的发现可是学习者自己发现的问题也可以直接来自教师、学习材料或其他途径的问题，证据可由学生收集，可以由教师直接给出。科学探究课堂教学
13、只要围绕科学型问题的、使学生投入到思考中去的、适应特定的学习目标要求就可以认为是探究式课堂教学。 探究教学的本质特征是教师创设一种智力与社会交往的环境，让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。本课题旨是在通过化学实验教学模式的改革，在教学中实施探究性学习，培养学生的创新精神和创新能力。开展探究性实验教学模式的研究，让所有学生主动参与课堂教学，自主学习，合作探究，让学生真正体验到知识的形成过程，从而开发其智慧潜能，激发其创新思维，培养其创造性思维能力、解决实际问题的能力和主动探究的科学精神。这是主体教育理论与建构主义学习理论的真正回归。三、研究的理论依据（1）建构主义学习观
14、：学生是学习的主体，学习是学生对学习的主动构建过程，不是对知识的被动接受或吸收；认知是学生用来组织经验世界的，不是用来发现本体现实的；知识是学生与他人经验交流的过程，是经由磋商与和解的一种社会建构。学生的学习不仅是对新知识的理解，而是对新知识的分析、检验和批判。教师的作用实际上只是促进学生自己建5构知识而已。教师应重视学生自己对各种现象的理解，倾听他们现在的看法，洞察他们这些想法的由来，引导学生丰富或调整自己的理解。建构主义理论重视学生的主体性，重视学习活动中师生之间和学生之间的“协作” 、 “会话”和“反思” ，这些也为我们为我们实验改革提供了一定的理论依据。探究性实验教学能够通过学生的设计
15、实验、动手操作、交流共享、相互协作，获得科学的方法、探索知识的形成过程，培养他们的合作精神、探索精神、竞争意识和实践能力。（2）人本主义理论的学生观：“教育的主体应该是受教育者” 。学生不是被动接受知识的容器，而是主动参与学习、获取知识的主体。只有注重研究学生，研究学生的学习过程和学习方法，才能真正提高学生主动参与教学的广度、深度和效度。（3）现代学习方式理论：现代学习方式应以弘扬人的主体性为宗旨，以促进人的可持续发展为目的，由许多具体方式构成的多维度、具有不同层次结构的开放系统。具有主动性、独立性、独特性、体验性、问题性的特征。（4）多元智能理论：教师根据教学内容和教育对象的不同创设适宜的方
16、法和策略，使学生能以自己适应的方式去掌握教学材料，给学生最大限度的自主学习空间，使其用不同的学习方式展示其不同智力强项，发展自己。5、课题研究的实践意义与理论价值开展探究性实验教学模式的研究，有利于真正落实新课改的教学理念，实现学生学习方式地根本转变，激发学习兴趣，密切化学与科学、技术、社会的联系，是培养学生分析问题、解决问题能力的重要途径，是培养学生“自主、合作、探究学习”的重要手段，也是培养学生创新思维的根本途径，更是体现学生主体性的重要实践。其理论价值体现在：“自主、合作、探究”学习在化学教学中的拓展与落实，并由此探索化学实验的新功能，探索适合本地实际的化学探究性实验教学的新模式。三、实施的教学策略、教学原则（一）实施的教学策略1、在教学目标的实现上，强调既要重视知识的传授又要特别重视能力的培养，即以知识为载体培养能力。2、在课堂实验教学的过程中，强调要重视化学知识研究过程的教学。让学生在获取知识的过程中获得成功的喜悦，激发化学学习的兴趣，培养学生的科学研究方法、科学态度和科学探究精神，同时也便于学生深刻理解和掌握所学知识。
