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初中化学实验教学中学生探究能力的培养路径的研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2023-04-21 浏览次数:

一、课题研究背景

化学作为一门以实验为基础的学科,实验教学在初中化学教学中占据着至关重要的地位。在初中化学教学过程中,实验不仅是学生获取化学知识、理解化学概念、掌握化学规律的重要手段,更是培养学生科学探究能力和创新精神的有效途径。

然而,当前初中化学实验教学存在一些问题。传统的实验教学往往以教师演示为主,学生被动观察,缺乏主动参与和探究的机会。这种教学模式使得学生对实验的兴趣不高,难以真正理解实验原理和化学知识的本质,更不利于学生探究能力的培养。

随着教育改革的不断深入,培养学生的核心素养成为教育的重要目标。探究能力作为核心素养的重要组成部分,对于学生的终身学习和未来发展具有重要意义。

二、课题研究目标

(一)理论认知目标

1. 探究能力培养的价值定位本研究旨在系统阐明初中化学实验教学中培养学生探究能力的重要意义,深入分析探究能力培养对学生化学学科核心素养发展的促进作用。通过理论研究和实践探索,揭示探究式实验教学在激发学习兴趣、培养科学思维、提升实践能力等方面的独特价值,为深化化学实验教学改革提供理论依据。

2. 教学理念的创新发展突破传统实验教学中重结果轻过程、重模仿轻创新的思维定式,构建以探究能力培养为导向的新型实验教学理论框架。研究将探索"做中学、学中思、思中创"的教学理念,推动实验教学从验证性向探究性转变,为化学实验教学创新发展提供新思路。

(二)实践路径目标

1. 培养策略的系统构建基于初中化学课程标准和学生认知特点,开发系列化、可操作的探究能力培养策略。重点研究如何创设问题情境激发探究欲望,如何设计梯度性实验任务培养探究技能,如何组织合作探究活动提升探究品质,形成"问题驱动-方案设计-实践操作-反思提升"的完整培养路径。

2. 教学模式的创新探索实验不同类型的探究式实验教学模式,如引导式探究、开放式探究、项目式探究等,针对不同实验内容和学生水平,构建差异化实施策略。特别关注数字化实验、微型实验等新型实验方式在探究能力培养中的应用,丰富实验教学形式,提高教学实效性。

(三)学生发展目标

1. 探究能力的全面提升通过课题实施,使学生在化学实验中能够独立提出问题、合理作出假设、科学设计实验、规范进行操作、准确收集数据、严谨分析结论,系统培养"观察-思考-表达-创新"的完整探究能力链。重点提升学生的实验设计能力、数据分析能力和批判性思维能力,为其终身学习奠定基础。

2. 科学素养的综合发展以探究能力培养为切入点,促进学生化学学科核心素养的全面发展。在实验探究过程中,培养学生的科学态度与社会责任,增强其安全意识和环保理念;通过科学史教育和实验创新,激发学生的科学兴趣和探索精神;借助小组合作探究,提升学生的团队协作能力和沟通表达能力。

(四)教师发展目标

1. 教学观念的转型升级引导教师从"知识传授者"转变为"探究引导者",树立以学生发展为中心的教学理念。通过课题研究,促进教师理解探究式教学的本质特征,掌握探究能力培养的基本规律,实现从"教实验"到"导探究"的转变,形成科学的实验教学观。

2. 专业能力的持续提升帮助教师掌握探究式实验教学的设计与实施技能,提高其课堂组织能力和指导水平。通过行动研究、课例研讨、反思实践等方式,培养教师的教学研究能力,促进其专业成长,打造一支具有探究教学能力的化学教师队伍。

三、课题研究内容

1. 初中化学实验教学中培养学生探究能力的现状分析

· 对当前初中化学实验教学的现状进行调查研究,包括实验教学的开展情况、教师的教学方法和学生的学习状况等。

· 分析影响学生探究能力培养的因素,如教学理念、教学资源、教学评价等。

2. 初中化学实验教学中培养学生探究能力的理论基础研究

· 研究国内外关于探究式学习和探究能力培养的相关理论,为课题研究提供理论依据。

· 探讨化学学科的特点和实验教学的规律,明确探究能力培养的目标和要求。

3. 初中化学实验教学中培养学生探究能力的路径探索

· 设计探究式实验教学方案,包括实验内容的选择、实验步骤的设计和实验问题的设置等。

· 探索引导学生主动参与实验探究的方法和策略,如问题驱动、小组合作、自主探究等。

· 研究如何利用现代信息技术辅助实验教学,提高实验教学的效果和效率。

4. 初中化学实验教学中培养学生探究能力的评价体系研究

· 建立科学合理的探究能力评价指标体系,包括学生的问题提出能力、实验设计能力、实验操作能力、数据分析能力和结论归纳能力等。

· 探索多元化的评价方式,如过程性评价与终结性评价相结合、教师评价与学生自评、互评相结合等。

四、课题研究方法

1. 文献研究法:查阅国内外相关的教育文献、研究报告和学术论文,了解探究式学习和探究能力培养的研究现状和发展趋势,为课题研究提供理论支持和参考。

2. 调查研究法:通过问卷调查、访谈等方式,对初中化学实验教学的现状和学生的探究能力发展情况进行调查研究,了解存在的问题和影响因素。

3. 行动研究法:在初中化学实验教学中开展行动研究,将研究方案应用于教学实践,通过不断地实践、反思和改进,探索培养学生探究能力的有效路径。

4. 案例分析法:选取典型的探究式实验教学案例进行分析,总结成功经验和不足之处,为课题研究提供实践依据。

5. 经验总结法:在课题研究过程中,及时总结研究成果和实践经验,形成具有推广价值的教学模式和方法。

五、课题研究步骤

(一)准备阶段(1-6个月

1. 组建课题研究团队,明确成员的分工和职责。

2. 开展文献研究,收集和整理相关资料,了解课题研究的现状和趋势。

3. 制定课题研究方案和实施计划,确定研究目标、内容、方法和步骤。

4. 设计调查问卷和访谈提纲,为调查研究做好准备。

(二)实施阶段(7-18个月

1. 开展调查研究,对初中化学实验教学的现状和学生的探究能力发展情况进行调查,分析存在的问题和影响因素。

2. 进行理论研究,深入探讨探究式学习和探究能力培养的相关理论,为课题研究提供理论支持。

3. 设计探究式实验教学方案,并在课堂教学中进行实践应用。通过行动研究,不断调整和改进教学方案,探索培养学生探究能力的有效路径。

4. 利用现代信息技术辅助实验教学,开发相关的教学资源和课件,提高实验教学的效果和效率。

5. 定期组织课题研讨活动,交流研究进展和经验,解决研究过程中遇到的问题。

(三)总结阶段(19-24个月

1. 对课题研究进行全面总结,整理研究成果,包括研究报告、教学论文、教学案例、教学课件等。

2. 对研究成果进行评估和验证,通过教学实践检验培养路径的有效性和可行性。

3. 撰写课题结题报告,申请课题结题鉴定。

六、课题预期成果

1. 研究报告:形成《初中化学实验教学中学生探究能力的培养路径的研究》课题研究报告,全面总结课题研究的过程和成果。

2. 教学案例集:整理和汇编探究式实验教学案例,为教师提供教学参考和借鉴。

3. 教学课件和教学资源:开发一系列与探究式实验教学相关的教学课件和教学资源,供教师在教学中使用。

4. 学生探究能力提升的表现:通过课题研究,学生在化学实验中的探究能力得到明显提升,表现为能够主动提出问题、积极参与实验探究、善于分析和解决问题等。

七、课题研究的可行性分析

1. 人员保障:课题研究团队由具有丰富教学经验和科研能力的初中化学教师组成,团队成员熟悉初中化学教学实际,对实验教学和学生探究能力培养有深入的思考和研究。

2. 资料保障:学校图书馆拥有丰富的教育教学文献和资料,同时可以通过网络资源获取国内外最新的研究成果和信息,为课题研究提供充足的资料支持。

3. 时间保障:课题研究团队制定了详细的研究计划和时间表,合理安排研究时间,确保课题研究能够按计划顺利进行。同时,学校也为课题研究提供了必要的时间支持,保证教师有足够的时间开展研究工作。

4. 经费保障:学校将为课题研究提供一定的经费支持,用于资料收集、调研、专家咨询、成果出版等方面的费用,确保课题研究的顺利开展。

八、课题研究的创新点

1. 教学模式创新:本课题将探索一种以学生为主体、以实验为载体、以探究为核心的初中化学实验教学模式,打破传统的教师演示实验为主的教学模式,激发学生的学习兴趣和探究欲望。

2. 培养路径创新:结合初中化学学科特点和学生的认知规律,提出一系列具有针对性和可操作性的培养学生探究能力的路径和方法,如问题驱动式探究、小组合作探究、项目式学习等,为提高学生的探究能力提供新的思路和方法。

3. 评价体系创新:建立一套科学合理、多元化的探究能力评价体系,不仅关注学生的实验结果,更注重学生的探究过程和思维能力的发展,为全面评价学生的探究能力提供有效手段。

九、课题研究的意义

1. 理论意义:本课题的研究将丰富和完善初中化学实验教学的理论体系,为探究式学习和探究能力培养的理论研究提供实践依据,推动化学教育教学理论的发展。

实践意义:通过本课题的研究,探索出一套适合初中化学实验教学的学生探究能力培养路径和方法,提高实验教学质量,促进学生的全面发展。同时,为广大初中化学教师提供可借鉴的教学模式和方法,推动初中化学实验教学的改革和创新。