初中化学“实验探究互动型”教学模式的研究报告

初中化学“实验探究互动型”教学模式的研究报告

马菊根摘

要：“实验探究互动型”教学模式研究课题提出背景及设计理念，研究的基本内容、意义及方法，教学模式的设计，教学案例，课题研究的收获和体会。关键词：实验探究互动型

教学模式

课题研究

为了培养学生的创新意识，深入开展学科素质教育，深化学校教育教学改革，提高教师的科研能力。我校化学组于2022年9月开始初中化学“实验探究互动型”教学模式的实践与探索，经过5年来的实践，取得了一定的成效。一、课题的提出背景及设计理念课题研究的背景目前，新的一轮基础教育课程改革已经在我国启动。教育部印发的《基础教育课程改革纲要（试行）》指出，在新的一轮基础教育课程改革中，要改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使学生获得基础知识和基本技能的过程，同时成为学会学习和形成正确价值观的过程；改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。课题研究设计理念1、“科学探究型”的教学模式是理查德苏赫曼（RichardSuchman）通过观察、分析科学家的创造性探索活动概括而成的。它的目的是使学生了解如何对一种陌生的事物进行科学探究，加深认识，教会学生从事科学与研究的方法。2、“互动型”教学模式是依据当代美国著名心理学家A·班图拉的“交互决定理论”，将“传授式”教学与“活动式”教学进行有效结合的教学模式。教学过程分三个阶段：启动阶段→联动阶段→能动阶段。3、化学实验是培养学生的实践能力和创新精神，激发学生学习兴趣和强烈求知欲的重要内容。教师的责任，既要利用化学实验这一得天独厚的条件，引导学生去观察、感知、探究化学知识，还要通过探究性实验活动，教会学生科学研究的方法，发展学生的思维能力和创新能力。基于上述理念，我们设计了优化组合成的“实验探究互动型”教学模式作为研究课题。二、课题研究的基本内容、意义及方法1、课题研究的基本内容①“实验探究互动型”的基本结构和教学程序；②“实验探究互动型”的教案设计（教学思路、教材处理、教学目标、实验设计等）；③“实验探究互动型”的教学模式在教学中的作用；④初中化学探究性实验的设计及教学建议；⑤“实验探究互动型”教学对教师素质的要求。2、课题研究的意义①初中化学“实验探究互动型”教学模式能够发挥学生的积极性、主体性，特别突出培养学生的观察能力、动手能力，充分发挥学生的潜能，培养学生创新精神，发展学生的创新能力，这对促进学生的全面发展有着现实和长远意义。②化学是一门以实验为基础的学科，“实验探究互动型”教学最能体现学科特点，又符合初中学生的学习特点，在培养兴趣、掌握知识的同时，使学生体验到学习的快乐，促使他们在知识、技能、情感等方面发生深层次的变化。③初中学生的学习是在教师的指导下的认知过程，主体是学生。采用“实验探究互动型”教学模式，可充分发挥教师与学生的积极性，教师可充分利用教材、日常生活及工农业生产等实际问题，鼓励学生积极思考，自己动手做实验，自由发表意见，开展讨论，使学生掌握科学的学习方法，提高分析、解决问题的能力。④积极开展“实验探究互动型”教学模式研究，必将促进我校化学教师队伍整体水平的提高。⑤“实验探究互动型”教学模式的研究，是从课堂教学这个最基本、最活跃的教学环节出发，起点要求不高，容易吸引我校化学教师积极参加。⑥即将试用的人教版义务教材或沪教版义务教育新教材，把学生探究放在重要地位。研究“实验探究互动型”教学模式，无疑对我省、我市新教材的试用具有一定的示范作用。3、课题研究的方法：①文献研究法：对国内外相同课题或相近课题的研究成果进行查阅、学习和研究。②实验研究法：教学研究中，每位教师以两个班分别作为对照班和实验班，从各方面作比较，归纳和总结。三、“实验探究互动型”教学模式的设计在化学学习中，实验是获取知识，进行知识创新的重要手段。但是，长期以来在化学教学中，实验往往异化为一种形式，失去了它的探究功能，沦为知识的附庸或点缀，严重影响了学生学习的质量和积极性。而我们知道，任何实验都或多或少的具有一定的验证性和探究性，两者不能也不可能孤立的存在。所以我们课题组教师们在教学设计中，认真挖掘化学实验中的探究功能，把设计探究性实验放在教学设计的首位。我们认为，“实验探究互动型”教学模式的功能目标在于学生养成自主探索、研究的主动学习的习惯，使学生学会如何学习，并培养实事求是的科学态度，激发创造性思维，培养创造能力，使学生学会怎样发现问题、分析问题、怎样加工信息，并对提出的假设如何推理论证，形成全新的课堂学习环境。1、创设情景，提出问题我们认为课题的展示要从学科本身出发，并结合学生的实际与社会生活，以一定的情景作为铺垫，要能吸引学生，能充分激发学生学习积极性，要注意问题一定要难易适度，并能使学生明了所提出问题的指向性。2、分析问题，提出假设提出问题后，学生就会针对问题展开讨论，这时候，学生会产生很多疑问，此时，教师就要给学生提供大量的资料、素材，就出现了师生互动的局面。接着，在学生对课题进行充分讨论的基础上，教师应尽量在诱发性的问题情景中引导学生通过分析、比较、综合、类推等不断产生假设并围绕假设进行推理，引导学生将原有的各种片断知识、素材，从各个不同的角度加以考虑，从中发现必然的联系，逐步形成比较合理的探究方案。3、动手实验，验证假设验证是学生确定自己的假设是否成立的关键，是获得理论知识的基本保证。而验证最好的方法是动手实验，要以实验中观察到的科学事实为依据，来判断假设的科学性，当实验事实与假设不符时，学生可再进行讨论或向教师提出疑问。教师则要引导学生找出失败的根源所在，指导学生重新进行假设、验证。4、讨论结果，获取知识在假设、验证的基础上学生必然能得到结论，使感性体验知识化，成为学生认知结构的内在成分。因此，教师可对学生经过验证的假设进行加工，用科学的语言来表达结论。适时进行恰当的评论，让学生真正体会到从感性认识上升到理性认识的欢愉。5、知识应用，拓展思维在获得知识的基础上，教师引导学生把抽象化了的概念、原理同社会、生活实际相联系，应用到新情景之中，用概念原理去解释新的现象，这种过程既是对原有知识结构的完善，又是概念、原理的复现，有助于理解、记忆，增强了应用概念、原理来解决问题的能力。四、教学案例：课题：实验探究（趣味实验）1、创设情景，提出问题教师在烧怀A中装入约20ml蒸馏水，滴入几滴酚酞试液（但向学生介绍是甲溶液），在烧杯B中装入约10ml水（但向学生介绍是乙溶液）。用一个大烧杯把A、B两烧杯罩在一起（如右图）过几分钟，看到小烧杯A中装的甲溶液变红色。提出问题，上述现象说明了什么？

2、提出假设，设计探究方案

教师引导学生讨论，提出假设，设计探究方案填写在教师印发的探究报告上。然后，学生们相互交流各自的假设、方案，并对各种假设、方案进行评议。学生们的假设很多，如：①甲溶液为酚酞；②乙溶液为浓氨水；③乙溶液具有挥发性；④甲溶液变红与乙溶液有关，……3、实验验证提出假设合理、方案科学的学生，派出代表进行验证演示。教师对学生实验时的错误操作作评点，对学生中出现的错误结论作评析。4、结果讨论通过实验验证后，学生获得结论可能有：①甲为酚酞试液；②乙为浓氨水；③浓氨水具有挥发性；④氨水显碱性；⑤酚酞遇碱溶液变红；⑥分子是不断运动的，……将学生们实验探究后的结论进行分析、综合，引导学生尝试从宏观、微观上解释A中酚酞试液为何变化。宏观：B中浓氨水挥发出的氨气溶解到A中的水里，氨水使无色酚酞变红。微观：B中浓氨水中的氨分子运动到A中，与水分子结合成氨水分子，氨水分子电离出的氢氧根离子使无色酚酞变红。5、知识应用、拓展思维引导学生根据获得的结论进行知识应用。如：农村使用氨肥氨水时，在贮存和施用要注意防止其挥发，鉴别酸和碱溶液可用酚酞等。然后鼓励学生另选药品，设计出类似实验，对设计实验合理的，可让该学生展示并实验验证。如甲为石蕊试液，乙为浓盐酸，或甲为AgNO3溶液，乙为浓盐酸等。6、小结巩固学生对本节课发表见解和体会。7、课外研究（作业）布置具有探究性质的有关作业，让学生在课外继续研究。附：本节课印发的探究报告和作业实验与探究（趣味实验）1、探究

作出假设（猜想）验证方法及操作现

象结

论示例：A中的甲溶液过一会儿会变红，与B烧杯无关

示例：大烧杯瓶壁上沾有某种物质，散发出肉眼看不到的粒子溶于A溶液中，使A溶液变红

2、通过实验探究，对这个趣味实验，你得出的结论是：①

②

③

④

⑤

、……3、〔思考〕另选药品，你能设计出类似实验吗？【思考】著名化学罗伯特·波义耳（RobertBoyle）在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上，过一会儿，他惊奇地发现，紫色的花瓣出现了红点点。波义耳对这一意外的发现，作出了各种假设，经过多次实验验证，探究普遍规律，终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的观察，你有哪些假设？请将你的假设以及验证假设的实验方案填写在下表中：

你对紫罗兰花瓣遇盐酸变红现象的各种假设你验证假设的实验

〔家庭实验〕1、打开一瓶白酒，试一试鼻孔离瓶口在什么距离内可闻到酒香，并解释原因。2、把1只新鲜鸡蛋放入到一个玻璃杯中，然后向玻璃杯中倒入大半杯食醋，观察现象：

；尝试根据所学知识解释原因：

。五、本课题研究的主要收获和体会在课题研究中，我们发现当我们用这种教学模式上课时，课堂上，学生思维活跃，讨论热烈。有些学生提出的假设及验证方案出乎我们意料之外，但又非常合理，我们感到，实施这种教学模式，确实对培养学生的创新思维能力及培养学生分析问题、探讨问题、解决问题的严谨求实的科学态度都起了很大的作用，提高了学生的综合素质。更为重要的是，学生在探究过程中，也获得了成就感，更加激发了学生们学习化学的热情。在课题研究中，我们教师的教学科研水平也得到了较大提高。以前我们认为，教育科研是教研、教育专家的工作，跟我们无关。通过两年来的研究，我们化学组营造了较为浓厚的科研氛围，“向教育冬天要质量”在我们这里已不是一句空洞的口号，在研究中我们确实尝到了一些甜头。如：我校三次获得全国初中化学竞赛江西赛区团体总分第1名的好成绩；我校芦亚玲老师用“实验探究互动型”教学模式执教的“质量守恒定律”课在2022年全市优质课评比中获得一等奖、“二氧化碳的性质”在全省化学年会上优质课展示获得好评；侯鼎人老师