指导学生进行初中化学家庭小实验的研究

指导学生进行初中化学家庭小实验的研究 学号:2009030124 研究生姓名:荆长征 : Email :htjcz@126 所在学院: 化学化工与材料科学学院单位代 码 10445 学 号 2009030124 分 类 号 G633.8 教 育 硕 士 学 位 论 文 指 导学 生进 行初 中化 学家 庭小 实验 的研 究 论 文 题 目 学科专 业名称 学 科教 学(化学) 申 请 人 姓 名 荆长征 导 师 姓 名 毕华林 教授 论文提 交时间 2012 年 4 月 10 日独 创 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。 据我所知, 除了文中特别加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其他人 已经发表或撰写 过的研究成果, 也不包含为获得 (注: 如没有其他 需要特别声明的, 本 栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意 。 学位论文作者签名:学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书 本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 学校 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 , 有 权 保 留 并 向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。 本人 授权 个人房产授权委托书公司各类授权委托书模版医师授权办法餐饮分店授权书产品代理授权书范本 学校 可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、 缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:导师签字: 签字日期:20年月日 签字日期:20年 月 日 山东师范 大学硕士 学位论文 目录 摘要I ABSTRACT.II 第 一章 绪论.1 1.1 问题的提出1 1.1.1 实验教学在初中化学教学中的地位和作用1 1.1.2 传统化学实验教学中存在的问题..1 1.1.3 家庭小实验的功能..2 1.2 研究的目的与意义3 1.2.1 研究的目的..3 1.2.2 研究的意义..3 1.3 国内外相关研究现状.4 1.3.1 国外研究现状4 1.3.2 国内研究现状5 1.4 研究的内容与方法6 1.4.1 研究内容.6 1.4.2 研究方法.6 第 二章 基本 概念与 理论 基础8 2.1 本研究中家庭小实验的界定..8 2.2 本 研究的理论基础8 2.2.1 建构主义学习理论..9 2.2.2 主体发展教育理论..9 2.2.3 科学探究教学思想..9 第 三章 家庭 小实验 的 教 学设 计11 3.1 家庭小实验的 选材和 设计..11 3.1.1 家庭小实验材料的选取11 3.1.2 家庭小实验的选题原则12 3.1.3 本研究中设计的家庭小实验..14 3.2 家庭小实验的 教学流程..14 3.2.1 布置实验课题..15 3.2.2 设计实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ..15 3.2.3 实验操作17i 山东师范大学硕士 学位论文 3.2.4 总结与展示.18 3.2.5 家庭小实验的评价.19 3.3 家庭小实验的案例设计.22 3.3.1 前置性家庭小实验.22 3.3.2 课后家庭小实验24 3.3.3 假期创新家庭小实验..26 第 四章 实践 研究 与 效果 分析..29 4.1 确定 研究对象29 4.1.1 调查问卷分析..29 4.1.2 期末考试成绩分析..30 4.1.3 对实验班学生进行安全教育..30 4.2 确定 研究时间31 4.2.1 准备阶段31 4.2.2 实施阶段32 4.2.3 总结阶段32 4.3 效果分析.32 4.3.1 调查问卷分析..32 4.3.2 实验设计能力 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 分析35 4.3.3 学生测试成绩分析.37 4.4 开展家庭小实验的思考.38 4.4.1 转变教师的观念38 4.4.2 处理好实施过程中的师生关系38 第 五章 结论 与展望.40 5.1 结论..40 5.2 展望..40 注释..42 参 考文 献.43 附录..45 致谢..47 ii 山东师范大学硕士 学位论文 摘 要 化学是一门以实验为基础的自然科学, 化学教学需要用实验来辅助, 随着新课程改革 的不断发展, 化学教学内容与生产生活实际联系越来越密切, 但传统的化学实验教学重结 果轻过程, 过分要求实验基本操作熟练化, 与生活联系较少, 缺乏时代气息, 已经显示出 越来越多的弊端, 必须加以改 革才能体现新课程改革的理念。 如何改革传统实验教学, 使 实验教学更好地为化学教学服务, 成为当前化学教育工作者 亟待解决的问题。 家庭小实验 的出现为实验教学的改革注入了新鲜的活力, 为当前的化学实验教学改革 提供了新的教学 手段,也为教师践行新课改所提倡的教育理念提供了一种新途径。 为了改革传统的实验教学, 营造一种开放的化学实验新思路, 激发学生学习化学的兴 趣, 培养学生的创新意识和创新能力, 同时为促进初中化学教师对家庭小实验更好的了解, 为他们在设计家庭小实验及实施家庭小实验过程中提供参考, 让教师 更有效地实施家庭小 实验, 研究者进行了指导学生进行初中化学家庭小实验的研究。 本研究选取淄博市桓台县荆家镇里仁中学 2008 级学生作为研究对象,以建构主义理 论和主体 发展教育理论为指导, 对与家庭小实验有关 的资料进行研究和梳理, 对家庭小实 验进行恰当的概念界定, 以鲁教版义务教育课程 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 实验教科书为依托, 对家庭小实验的 设计方法、 设计原则进行了分析, 综合已有的研究成果, 构建符合化学学科特点 、 以重点 培养学生的科学素养为目标的家庭小实验 教学模式, 从教师布置实验 课题到学生设计实验 方案, 再从实施家庭小实验到实验成果的展示与评价, 探索 寻找教师指导学生进行 家庭小 实验的 新思路, 并对开展家庭小实验后, 对学生学习化学的态度, 实践能 力和学习成绩进 行了效果分析, 最后对研究中中存在的问题进行了深刻的反思。 本研究通过实践研究表明, 在初中化学教学中实施家庭小实验, 能够极大地激发学生 学习化学的兴趣, 转变学生的学习态度, 对培养学生的观察能力、 动手能力、 创新意识和 创新能力也有很大的作用, 而且还能够较大幅度的提高化学学习成绩, 实现了培养学生科 学素养和能力的目标。 本研究在理论和实践层面上深化了家庭小实验的应用研究, 为广大化 学教师更新教学 理念,改革当前初中化学实验教学,全面提高初中化学教 育教学质量提供了一定的参考。 【 关 键词 】家庭小实验 ;初中化学教学;学习兴趣 【 分 类号 】G633.8I 山东师范大学硕士 学位论文 Abstract Chemistry is one of the natural sciences based on experiments, so the teaching of chemistry should be aided by experiments. With the continuous development of new curriculum reform, the content of chemistry teaching is becoming more and more related to the real production and living status. The traditional chemistry experiment teaching is more results-oriented instead of focusing on the process, which demands too much on the proficiency of basic experiment operations. This is leading to many drawbacks, like far from the real life and lack of the spirit of modern times. Reform is needed to reflect the ideology of new curriculum reform. How to reform the traditional experimental teaching, to make experimental teaching better serve chemistry teaching, has become the problems to be solved in the current chemistry educationalists. The emerging of small experiments at home injected fresh vitality into the reform of experiment teaching. It not only provide new teaching methods for the current chemistry experiment teaching reform, but also provide a new way for the teachers to practice the education philosophy advocated by the new curriculum reformIn order to reform the traditional experiment teaching, create an open-minded chemistry experiments, inspire the students ’ interests in learning chemistry, and cultivate the innovation mindset and innovation ability of students, the author conducted a study on guiding junior middle school students doing small chemistry experiments at home. This study could promote the better understanding of small experiments at home by junior middle school chemistry teachers, provide references for them in the process of design and execute small experiments at home, so as to implement it more efficientlyThis study selected the students enrolled in Liren Middle School Jingjia Town, Huantai County, Zibo City in year 2008 as study subjects. Guided by constructivist education theory and subject development education theory, this study analyzed and organized the materials on small experiments at home, properly define the concept of small experiments at home. Based on the Shandong version standard compulsory education curriculum experiments textbooks, this study analyzed the design methods and design principles of small experiments at home, integrated existing research results to construct a teaching model in line with the characteristics of chemistry, focusing on the cultivation of students ’ scientific quality. This teaching model includes the teacher ’s arrangement of experiment subjects, the students ’ design of experiment II 山东师范大学硕士 学位论文 plans, the implementation of small experiments at home and display and evaluation of experiment results. This teaching model also explored the new thoughts for teachers to guide students on small experiments at home, and conducted an effectiveness analysis on the students ’ attitude on learning chemistry, practical ability and academic scores after small experiments at home. This study is ended with a deep reflection on the problems in the process By practical research, this study shows implementing small experiments at home in the teaching of junior middle school chemistry could greatly stimulate students ’ interests in learning chemistry and transform students ’ learning attitude. It is not only helpful in cultivate the students ’ observation ability, hands-on ability, innovation mindset and innovation ability, but also can substantially improve students ’ chemistry academic scores, which fulfill the objective of cultivating students ’ scientific quality and abilityThis study strengthens the applied research of small experiments at home from both the theory and practice side. It provides some references for chemistry teachers to update teaching ideology, reform the current junior middle school chemistry experiment teaching, and comprehensively improve the quality of junior middle school chemistry education【Key words 】Small Chemistry Experiments ;chemistry experiment teaching, Learning interest 【Classification 】G633.8 III 山东师范大学硕士 学位论文 第 一章 绪论 1.1 问题 的提 出 1.1.1 实验 教学 在初 中化 学教 学中 的地 位和 作用 化学是一门以实验为基础的自然科学, 纵观整部化学史, 我们不难发现, 化学史上每 一次重大的历史性发现, 都与实验密切相关。 作为化学启蒙阶段的初中化 学教学中, 实验 具有其他教学手段不可替代的作用。 初中化学教学实验和科学实验有一定的不同, 但也要使学生通过实验探究认识自己还 未知的化学世界, 帮助初中学生形成化学基本概念, 理解并巩固化学基础知识, 掌握化学 实验基本操作, 学会 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 、 测定和处理实验数据的能力, 培养学生基本的观察能力、 实验 能力、 思维能 力和创新能力, 培养初中学生科学的学习态度, 养成科学的学习方法, 激发 学生学习化学的兴趣, 养成科学求实的工作作风和团结协作等良好的道德品质。 基于以上 实验教学的作用,在全面推进素质教育的今天,我们一定要 加强对实验教学的研究。 近十年以来, 随着新课程改革的深入开展, 以前化学教学中一本教材一统天下的局面 已经被打破, 各种教学 模式竞相而出, 形成了 百家争鸣、 百花齐放的 局面。 纵观当前, 无 论哪一种教材, 哪一种 教学理论或教学模式都没有否定实验教学在初中化学教学中的地位 和作用。 广大教师无一不认识到实验的过程是一个学生手脑协调并用的 过程, 利用化学实 验培养学生实验基本操作能力都是其他教学方式无法替代的。 因此, 加强化学实验教学是 提高初中化学教学水平的重要一环,也是评价化学教学质量的一个重要指标。 面对当前的化学教学改革的热潮, 改革化学实验教学, 提倡多样化的实验教学模式是 初中化学教学改革的重要内容,也是不可忽视的重要问题。 1.1.2 传统 化学 实验 教学 中存 在的 问题 传统的化学实验教学在培养学生实验基本操作能力方面起到过重要的作用, 现在也有 很高的价值, 但在培养学生的实验探究能力, 全面落实提高促进学生科学素养的课程目标 等方面存在着许多问题,主要有 以下几个方面。 1. 实 验功 能过于 单一 传统的化学实验教学功能,主要以验证化学原理和训练化学基本实验操作为主。 “在初等化学教材中,由于教材仅局限于化学启蒙教学和介绍一些基本的化学常识, 对化学实验教学现象主要侧重于现象本身的观察和描述, 不可能对产 生此现象的条件进行1 山东师范大学硕士 学位论文 [1] 详细的讨论或探究。因此在这种局限条件下的验证,本身就有一定的先天不足。 ” 2. 过 于重视 实验 目的忽视 实验 过程 传统的实验课设计模式, 大部分是学生按照课本或老师设计好的实验步骤。 学生不需 要也不会去思考为什么这样做, 只要得到某个明显的实验现象就可以了。 而 这个实验现象 从老师的演示实验或预习的课本上就已经知道了。 这样的实验很难引起学生的兴趣, 感受 不到发现的快乐。 3. 脱 离生活 实际 ,学生缺 少主 动设计 的空 间 传统的实验教学中, 实验内容的选择和设计过于强调对化学基本概念、 基本原理的验 证 , 脱 离 了 生 活 生 产 的 实 际 , 即 使 部 分 教 材 设 计 了 “ 探 究 性 实 验 ” , 也 有 照 方 抓 药 之 嫌。 学生只要按照课本上准备的器材和药品, 按照课本上提供的实验步骤做下去, 就可以得出 结论,实验功能得不到充分的发挥。 1.1.3 家庭 小实 验的 功能 家庭小实验作为初中化学实验教学的有效补充, 在很大程度上弥补了 传统的课堂 实验 教学的缺点。 家庭小实验没有现成的仪器和药品, 也没有教师亲临指导。 需要自己设计实 验步骤,自己在生活中寻找合适的材料作为仪器和药品,自己观察记录未知的实验现象, 无一不是循着科学家的步履。家庭小实验具有以下几种功能。 1. 家 庭小实 验是 联系学校 、家 庭和社 会的 桥梁 新的化学课程倡导 在教学中应密切联系生产、 生活实际、 引导学生初步认识化学与环 [2] 境 、 化学 与资 源、 化学与 人 类健 康的 关系 。 开 展 家庭 小实 验, 可以使 学 生走 出教 室, 走 出学校这小天地, 从而使学生的学习走进家庭、 走进社会这个大学校。 学生开展家庭小实 验, 需要自己动手、 想 办法, 准备所需的仪器 药品, 期间需要与 家人 、其他社会成员进 行 沟通交流, 密切联系了 学校、 家庭和社会。 培 养了学生的社会生活能力, 社交能力,解决 实际问题的能力, 为学生今后的工作学习打下了良好的基础。 同时,学生在家庭、 社会中 做实验,也使家庭 和社会成员对化学实验有所了解,并在一定程度上接受了化学教育。 2. 家 庭小实 验是 教师实施 教学 改革的 切入 点 家庭小实验的实施, 不仅使学生形成了严谨求实的学习素养, 教师也会从中收获很多。 教师从实施过程中发现学生的潜力, 转变了教学思想、 更新了教学观念。 不再像以前那样 热 衷 于 “ 讲 解 式 教 学 ” , 而 是 多 用 “ 讨 论 式 ” 、 “ 发 现 式 ” 教 学 方 法 , 去 启 发 引 导 、 调 动 学 生参与课堂教学, 很好地推动了初中化学课堂教学改革的进程, 是教师实施初中化学课堂 教学改革的一个很好的切入点。 2 山东师范大学硕士 学位论文 3. 提 高学生 科学 素养的重 要途 径 在日常教学中, 教师都比较重视演示实验和分组实验, 在一定程度上锻炼了学生的实 验基本操作能力, 锻炼了学生的动手能力。 但教师演示实验和学生分组实验大多是教师设 计好了步骤, 将仪器和药品准备好, 学生需要做的只是照方抓药, 看起来热热闹闹, 锻炼 的只是学生的比较单一的动手能力和实验基本操作能力, 也就是学生 通过分组实验练会了 各种仪 器的操作方法, 而学生对实验步骤的设计、 实验的原理和方法等知其然不知所以然, 久而久之学生对实验课的兴趣就会减弱, 部分后进生还可能会把实验作为一种负担。 而作 为化学教学的有效补充, 家庭小实验在培养学 生创新精神和创新能力方面有着不可替代的 作用。 家庭小实验集科学性、 探索性、 创新性 和趣味性于一体, 不同于 实验室里的学生分 组实验, 没有现成的成套的仪器设备, 也没有教师亲临指导, 从自己设计实验步骤, 在现 实生活中寻找合适的材料代替仪器和药品, 到观察未知的实验现象, 最后 撰写自己的小论 文并与同伴分享自己的研究成果,无一不是循着科学家 的步履,只有做好了家庭小实验 , 学生才能真正体会到科学发现的奥妙, 才能真正 提高课程标准上所说的科学素养。 1.2 研究 的目 的与意 义 1.2.1 研究 的目 的 本研究从当前化学实验教学改革的需求和家庭小实验的基本特征出发, 在现行教材的基 础上, 依据一定的原则, 设计出适合初中学生做的家庭小实验题目; 根据建构主义理论, 设 计出适合新课程理念的家庭小实验 实施方案; 研究在实施过程中的 各个步骤及教师的指导措 施; 家庭小实验的实施前后对学生学习兴趣、 学习能力及学习成绩进行 效果 分析, 以期能为 中学化学教师在进行类似的研究时,有一定的参考数 据可查询。 1.2.2 研究 的意 义 随着新课程改革的推进, 初中化学教学实践中的各种问题逐渐的显现, 教 学一线教师 都反映实验教学和课时短缺的矛盾日益加大,应如何改革才有利于提高实验教学的效率, 才能有利于学生科学素养的提高? 研究者认为在正常的实验教学之外, 在课外开展家庭小 实验, 可以有效地弥补实验教学和课时短缺的矛盾, 能够 为当前的化学实验教学改革提供 了新的教学手段,也为教师践行新课改所提倡的教育理念提供了一种新的途径。 1. 重 新审 视并重 视家 庭小 实验 的地位 通 过 理 论 研 究 和 实 践 探 索 , 重 新 构 建 符 合 学 生 认 识 特 点 的 家 庭 小 实 验 具 体的 教学 模 式, 使家庭小实验源 于 生活, 既具有较强的操作性, 又具有一定的趣味性, 并形成操作性3 山东师范大学硕士 学位论文 较强的评价体系, 通过研究突出家庭小实验在初中化学 实验教学中的重要作用, 使更多的 教师、学生和家长来关注家庭小实验,使家庭小实验成为的一种常态 的教学 行为。 2. 构 建完 善和成 熟的 家庭 小实 验设计 模式 通过本课题的研究, 在 家庭小实验内容的选择, 替代品的选择和收集以及家庭小实验 的实施 形式上进行改进, 学生对家庭小实验的反思总结展示 , 建立相应 的评价体制, 构建 成熟完善的家庭小实验教学模式。 3. 促 进实 验教学 更健 康的 发展 通过本课题的研究与 实践, 促使学生积极主动地参与化学教学活动, 喜欢家庭小实验, 对化学实验产生兴趣, 培养学生的创新精神, 锻炼学生的实验探究能力, 增强学生关爱社 会、 关爱家庭的意识, 使学生能够用所学的知识在不同的情境中解决社会和生活中遇到的 问题, 并体验其中的乐趣 , 达到提高学生学习的积极性、 提高学生学习质量的效果, 最终 促进化学实验教学的发展。 1.3 国 内外 相关 研究 现状 1.3.1 国外 研究 现状 近年来, 国外中学化学教学中, 教师都以学生为中心, 非常注意培养学生的兴趣、 个 性和动手能力 , 表现在实验教学 中, 出现了大量以培养学生 探究能力为目标的 课外小实验。 1. 美 国化 学课外 实验 的开 展情 况 1985 年美国教育部12个机构发起了2061计划, 促进探究性教学的实施, 上世纪90年代, 美国提出了一个响亮的口号“hands on ” ,即“动手” ,强调学生实践反 应到化学教学上, 教师要强调实验教学上, 教师要强调实验教学, 让学生成为实验的主人而教师转变为实验 的组织者和合作者, 在此形势下, 美国的课外实验教学的开展非常丰富, 学生在家中开展 小实验的情况非常普遍。美国 初中化学部分包括在科学教材《Properties of Matter 》之中, 以提高全体学生的科学素养为目标, 设计的内容 更有利于学生的发展, 体现了科学探究的 教学策略等。 美国 的 《 实验室中的基础化学》 一书, 更对 初中化学实验 的安排作了一些改 进, 基本上突破了常规安排形式, 把学生从被动的实验 中转而成为实验的主人, 和本 研究 中的家庭小实验 非常相似 。 2.英国化学 课外 实验 的开 展情 况 1991 年,英国发起“课余俱乐部运动” ,1992 年开设“设计构想”课,引起探究性学 习, 反应到化学教学中, 课外实验教学得到进一步深化, 英国教育家在实践中认识到: 让 4 山东师范大学硕士 学位论文 学生根据自己的制作仪器设备, 搜集药品做实验, 结果会对所学的科学问题有更深刻、 更 持久的理解, 从 这些实验中体验成功和失败, 体会科学家在研究中的喜悦和沮丧, 学生要 理解实验和理论的相互关系, 就必须自己设计实验、 做实验, 和同学 讨论自己的实验, 这 正是遵循科学家发现真理所走的路。 3. 其 他国 家初中 实验 教学 的研 究现状 有关统计资料指出, 日本至少 有三分之一的时间用于实验教学, 英国和美国的一些州 规定实验教学 必须占课时总数的二分之一。 德国 中学的的实验教学占课时总数的70% ,英 法两国仅初中阶段的化学实验就达到296个,我国在实验课时和实验的个数都落后很多, 仅依靠在学校内增加课时和增加实验的个数 在当前的教育形势下 是不现实的 , 只有依靠家 庭小实验 等课外实验的形式 来有效地辅助初中化学实验教学在课时和实验个数的缺陷。 1.3.2 国内 研究 现状 随着新课程改革的不断推进, 老师们逐渐认识 到化学家庭小实验是初中化学实验教学 的一个重要内容。 关于家庭小实验的研究也越来越多, 研究者在中国知网上以 “家庭小实 验” 为关键字进行检索 , 共检索到 75 篇文章 , 其中期刊 71 篇, 硕 士 学位论文 2 篇,重 要 会议论文 2 篇。 1.主要研究 成果 陈荣聪老师立足课堂教学, 阐述了新课改下家 庭小实验在化学教学中的地位作用和特 点,并就家庭小实验的设计和实施进行了初步的研究。 赵剑晓老 师通过研究阐述了开展化学家庭小实验的意义, 并对家庭小 实验的实践方法 进行的指导,做了较详细地介绍。 张丽芳老师从教材的实际出发, 谈到了教材中家庭小实验的设置, 有侧重点的介绍了 几个家庭小实验的的实施步骤方案及实验现象 , 最后谈了开展家庭小实验的感受。 王永华老师重点阐述了家庭小实验的特点, 并 就家庭小实验的设计思路分不同的案例 进行了介绍。 席琦老师就化学家庭小实验的组织实施方法进行了研究, 并对各个步 骤的实施方法进 行了的阐述。 马亚静老师介绍了实施家庭小实验的重要意义, 并就开展家庭小实验 的限制因素进行 阐述,并就家庭小 实验的开展提出了几点建议。 沈鹰峰老师以沪教版初三化学教材为研究对象, 对初中家庭小实验教 学的过程进行了 分析与研究。 主要分析了初中化学家庭小实验的特点、 作用和功能, 论述了初中化学家庭5 山东师范大学硕士 学位论文 小实验的教学模式的设计与组织实施。 雷宜桥老师以高中化学教材 为研究对象, 分析了家庭小实验的特点, 论述了开展家庭 小实验的理论依据, 指出了家庭小实验的重要性, 并对如何开展家庭小实验做了探讨, 提 出了一系列的措施。 2. 存在 的 不足 (1 ) 研 究 大 多 局 限 于 对 家 庭 小 实 验 特 点 的 介 绍 , 及 实 施 家 庭 小 实 验 的 重 要 作 用 的 研 究。 (2 ) 大 多 数 的 研 究 只 是 多 个 单 一 的 家 庭 小 实 验 的 设 计 实 施 方 法 的 罗 列 , 对 家 庭 小 实 验的具体实施过程的研究还不充分 ,可行性较差 。 (3 ) 没 有 研 究 详 细 的 介 绍 初 中 化 学 教 学 中 实 施 家 庭 小 实 验 的 过 程 , 并 对 实 验 前 后 进 行效果 评价和分析。 1.4 研 究的 内容 与方 法 1.4.1 研究 内容 本课题从当前新课程改革的理念和 化学实验教学的实际 出发, 对与家 庭小实验有关的 理论和实践资料进行研究和梳理, 对家庭小实验进行恰当的概念界定, 以鲁教版义务教育 课程标准实验教科书化学教材为依托, 对家庭小实验的设 计方法、设计原则进行了分析, 综合已有的研究成果, 构建符合化学学科特点 、 以重点培养学生的科学素养为目标的家庭 小实验 教学模式, 从教师布置实验课题到学生设计实验方案, 从实施家庭小实验到实验成 果的总结与展示, 探索 寻找教师指导学生进行家庭小实验的 新思路, 并对开展家庭小实验 后,对学生学习化学的态度, 动手实践能力、实验设计能力 和学习成绩进行了效果分析。 本研究的创新点是在建构主义理论和主体发展教育理论的指导下, 总 结出操作性较强 的 家 庭 小 实 验 的 设 计 方 法 和 实 施 过 程 , 并 选 用 准 实 验 的 研 究 方 法 进 行 实验 结 果 的 效 果 分 析, 用科学的方法和真实的数据, 说明开展家庭小实验可以提高初中学生学习化学的兴趣, 改变学生的学习态度 , 提高动手能力和创新能力, 并能对化学学习成绩的提高起到较大的 作用。 1.4.2 研究 方法 主要采用了文献法、准实验研究法、问卷调查法等研究方法。 本研究的准备阶段, 通 过文献法搜集和整理 与家庭小实验有关的教育教学理论与实践 经验, 对国内外 课外家庭小实验 的研究现状进行分析, 总结当前研究中存在的优点和缺点。 6 山东师范大学硕士 学位论文 为本研究提供一定的借鉴和指导,能使本研究少走弯路,从而提高研究效率。 研究初期,利用问卷调查法分析学生的化学学习情况,确定 出实验班和对照班 。 研究 后期通过准实验研究, 对照实验班与对照班的研究数据, 得出实验结果进行对 照 分析, 从中得出研究结论 , 通过问卷调查方式, 了解学生对家庭小实验的态度与学生的学 习情况。 7 山东师范大学硕士 学位论文 第 二章 基本 概念与 理论 基础 2.1 本研 究中 家庭小 实验 的界 定 传统的家庭小实验是在课外时间,组织对化学有兴趣的学生进行某个专题实验研究, 主要是突出学生个人兴趣和个性的发展,按照一定的方式进行操作,理论比较清晰简单, 操作相对容易。 本研究中的家庭小实验, 不论从时间到空间, 还是从内容到目标, 还是从考查到评价 等都有了很大的变化。 教师在其中 要扮演重要的引导的作用。 教师要认真进行备课, 对学 生提交的 研究实验方法、 原理和手段的改进, 并 帮助学生进行方法的设计, 引导学生进行 家庭小实验的研究、组织学生开展实验后的成果交流及改进,并对学生的活动进行评价。 本研究中的家庭小实验具备以下三个特点: 1. 学生从教师布置 问题或任务出发, 在老师的引导 下, 根据学生自己已有的生活经验, 找总结出做家庭小实验的器材及药品。 2. 学生通过查阅资料自己设计步骤进行实验,观察 并记录实验现象。 3. 学生对实验进行总结形成实验报告或小论文,进行成果交流 和评价 。 2.2 本 研 究的 理论基 础 为使本研究顺利进行, 使学生在实验中少走弯路, 本研究借助多种理论作为研究的理 论基础,主要 的有:建构主义学习理论、主体发展教育理论依据、科学探究教学思想。 2.2.1 建构 主义 学习 理论 建构主义学习理论认为, 知识不是简单地通过教师传授获得, 而是学习者 在一定的情 境下, 借助他人的帮助, 通过必要的学习资源, 通过学习者主动地建构而获得。 建构主义 理论认为, 学习者不是被动的接受知识, 而是主动的建构知识, 外界信息知识只有通过学 [3] 习 者 主动 建构 才能 变为自 己 的知 识 。 这需 要学 习 者在 学习 的过 程中不 断 地去 建构 知识 的 意义;将新知识和旧知识相互联系,这个过程别人是无法替代的。 建构主义的教师观: 教师应从以传授知识转变为以指 导学生如何建构知识为主, 成为 学生建构知识的指导者和促进者。 以建构主义学习理论为理论依据设计的家庭小实验,表现出以下 三 个特点: 1. 需要根据生活实际创设活动情况。 2. 帮助学生建立新旧知识的联系。 8 山东师范大学硕士 学位论文 3. 通过交流展示使学生完善自己的知识建构。 2.2.2 主体 发展 教育 理论 凯洛夫提出的主体发展教育理论认为, 个体的发展虽然受遗传、 环境与教育三个方面 的影响,但他们只是人发展的必要条件,真正推动人发展的是发展的人自己 及其独立的、 积极的、创造性地实践活动,这些是人的发展的决定因素。 人的发展是主体性的发展, 人的主体性的 发展主要是以实践活动为媒介, 通过内隐与 外显活动的多次交替而逐渐形成发展和完善。 对于每个个体来说, 只有在大量的社会的实 践活动中才能使自己的能力获得发展, 个性获得丰富, 并且只有在从事不同的性质和不同 的水平的活动中,才能使自己逐步获得人类的主体意识和能力。 主体发展教育理论认为: 教育若要有效地促进学生主体性发展, 一定要精心设计对主 体性发展有利的各种实践活动, 只有使学生真正成为自主探究的主体, 才能使影响学生主 体性形成和发展的各因素互相促进,使学生通过主体活动实现发展。 以主体发展教育理论设计的家庭小实验,表现出以下 三个特点: 1. 学生是活动的主体。 2. 尽可能给学生创造出尽量多的自己实践的机会。 3. 充分发挥学生探究活动的主动性。 2.2.3 科学 探究 教学 思想 科学探究 体现了现代科学观, 科学不是一个已经完善和固化了的知识体系, 而是一个 人类对未知的自然界的永无止境的探究过程。 整个科学知识体系在探究过 程中不断的发展 和变化,作为学生而言,认识知识和世界的过程,也需要在探究过程中逐渐发展和改变。 学 生 学 习 的 过 程 是 一 个 不 断 转 变 对 自 然 界 的 看 法 的 过 程 , 是 一 个 自 我 观 念 更 新 的 过 程。科学探究的意义在于它用知识的探索寻求替换了知识的获取。 对于教育而言, 科学探究自达产生之后, 就担负起了和 “满堂灌” 教 学方式作斗争的 有力武器。在科学探究的情境中,学生选择有兴趣的内容,通过自己设计完成实验操作, 并进行一定的数据分析等过程, 教师作为协助学生的角色, 帮助学生掌握科学知识, 培养 技能,形成科学的学习态度,最终达到提高学生科学素养的教学目标。 2011 年, 教育部新颁布的 《义务教育化学课程标准》 中, 明确指出: “义务教育段化 学 课 程 中 的 科 学 探 究 , 是 学 生 积 极 主 动 的 获 取 知 识 , 认 识 和 解 决 化 学 问 题 的 重 要 实 践 活 动”。 9 山东师范大学硕士 学位论文 课程标准强调科学探究是一种重要的学习方式, 新课程改革的一 个重 点就是要转变学 生的学习方式, 使学生能够积极主动的学习, 从而在学习中获取化学知识, 激发学习化学 的兴趣。 以 科学探究教学思想 为基础设计的家庭小实验,表现出以下 两个特点: 1. 学生自己设计实验步骤,进行实验。 2. 学生积极主动的展示 自己的实验成果。 10 山东师范大学硕士 学位论文 第 三章 家庭 小实验 的 教 学设 计 3.1 家庭 小实 验的选 材和 设计 本研究 从当前新课程改革的理念和 化学实验教学的实际 出发, 以鲁教 版义务教育课程 标准实验教科书 内容为 载体,根据家庭小实验的选题原则,对家庭小实验进行 设计。 3.1.1 家庭 小实 验材 料的 选取 家庭小实验的魅力之一 就是所用的仪器和药品, 绝大多数取材于日常 生活中的某些物 品, 甚至是废品收集起来稍作加工即可使用。 在家庭中建立一个实验角, 在书房或储物间 放一个小桌子, 准备一个 小柜子或纸箱盛放药品和仪器, 一只 盛水的小桶和盛放废液的塑 料桶,一块抹布和一只装有细沙的塑料桶,一定要清理好周围,注意防火 、防腐蚀。 1. 化 学药品 替代 品 的收集 日常生活中的很多物质都是可以用作化学小实验的药品的 , 化学教师 要 经常引导学生 不断寻找身边常见物品中蕴藏着的化学实验功能, 如常见的单质药品见表 3-1,常见的化 合物药品 见表3-2。 表3-1 生活中常见的单质 药品 单质 生活中的物质 铜 铜导线、废紫铜器皿,废电池上的铜帽 铁 铁丝、铁钉、铁屑 锌 废旧电池壳 铝 铝丝、铝导线、铝箔 钨 白炽灯灯丝 碳 木炭粉 碳(石墨) 铅笔芯、干电池碳棒 碳(活性炭) 核桃皮灼烧 红磷 火柴盒贴 表3-2 生活中常见的化合物药品 化合物 生活中的物质 酸 白醋,陈醋(CHCOOH ) 3 碱 熟石灰[CaOH] 211 山东师范大学硕士 学位论文 盐 食用碱(NaCO ),食盐(NaCl)等 2 3 氧化物 生石灰(CaO) 有机物 白酒(CHOH)淀粉,蔗糖,维生素 C 片等 2 5 2. 仪 器替代 品的 收集 生活 中有很多物品可以直接作为家庭小实验的仪器, 也可以指导学生 将 身边的物品 稍 作加工作为实验的仪器。 表3-3 是在本实验中 实验班学生收集的家庭小 实验中仪器的替代 品。 表3-3 生活中常见的仪器替代品 生活中的物品 可以替代的仪器 玻璃杯 烧杯 塑料眼药瓶 胶头滴管 注射器 分液漏斗、胶头滴管、量筒 饮料瓶 广口瓶等反应容器 ,集气瓶 筷子 玻璃棒 勺子 药匙 塑料桶 水槽 蜡烛 酒精灯 吹风机 加热 冰箱地 电风扇 冷却 多层纱布 脱脂棉 滤纸 截下塑料瓶上半部 漏斗 输液管 饮料管 玻璃导管 大青叶包装板 点滴板 3.1.2 家庭 小实 验的 选题 原则 选 择 适 合 实 验 的 课 题 是 实 验 成 功 的 一 半 , 并 不 是 所 有 化 学 内 容 都 适 合 进 行 家 庭 小 实 验。 要根据一定的化学教学进度选择合适的内容, 确定相应的家庭小实验课题。 选择的内 容要也课程标准 为依据, 结合教材知识的同时又要密切联系生产生活中的实际问题, 本研 究中选择家庭小实验课题的原则有以下几点: 12 山东师范大学硕士 学位论文 1. 安 全性原 则 家庭小实验的选题首要的原则就是安全性。 家庭小实验由于是在家庭中进行, 没有老 师在场指导, 甚至有时家长也不在场。 所以教师在选题时要提别注意, 一定要 考虑到可能 性的意外情况,防患于未然。 选择的实验中一定要禁止使用有毒、 有害、 有强腐蚀性的药品, 以及在实验过程中产 生有毒、 有害气体等具有不安全因素的实验。 个别实验强调在家长监护下 完成。 比如: 叶 脉书签的制作中要用到有腐蚀性的药品氢氧化钠, 所以一定要求学生注意安全, 防止氢氧 化钠溶液溅入眼睛或沾到皮肤上 , 用腐蚀性较 小的氢氧化钙溶液代替腐蚀性较大的氢氧化 钠溶液也是一个不错的选择。 2. 时 间性原 则 有些实验需要的时间周期较长, 要几天之后才能看到实验结果, 所以在设计家庭小实 验的时候, 需要考虑到是设置在讲授内容之前还是设计 在讲授内容之后。 如探究铁生锈这 个实验就需要在新授课之前布置, 让学生回家去做。 一是这个实验需要较长的时间才能看 到实验结果, 二是学生在设计完成这个实验的过程中, 容易激起他的好奇, 引发他们对学 习 铁 生 锈 条 件 的 兴 趣 , 这 对 于 调 动 学 生 在 课 堂 上 的 学 习 积 极 性 具 有 较 大 的 作 用 。 而 用 PH 试纸测定生活中某些溶液的 PH, 则可以放在学 完溶液的酸碱度和 PH 试纸的用法之后布置。 可想而知, 做完实验的同学在第二天的课堂上展示自己的测试结果时兴高采烈的样子。 使 学生既能体会到实验成功时的喜悦, 又拓展了学生的知识面, 还巩固了他 们对课堂知识的 理解。 3.趣 味性原 则 “兴趣是最好的老师。”传统的化学实验往往过于强调化学学科的科学性和严密性, 结果却使学生进入实验室后如临大敌不敢放手去做。 严肃有余, 趣味不足, 往往使学生对 实验失去了兴趣,甚至部分学生对实验产生了畏惧的情绪。 初中学生的学习心理表明: 学习材料和学习对象越新奇有趣, 就越能提高他们对学习 的关注程度, 就越能增强他们的学习兴趣和学习