《初中科学实验教学方式多样化的研究》

1《初中科学实验教学方式多样化的研究》课题研究结题报告摘要：在初中《科学课程标准》中，实验占据了非常重要的地位和作用。由于实验在教学中的地位非常特殊，实验教学已成为落实探究性学习，实现学生学习方式转变的重要载体。实验教学的成败将直接影响《科学》学科的教学质量及学生创新能力的培养。如何有效、合理、因地制宜地开展教学方式多样化的研究，促进学生多元思维的发展，是新课程改革的一项重要的内容，也是本课题研究的主要内容。关键词：实验教学；主动参与；多样化；成功体验一、问题的提出初中科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学入门课程，其基本理念是面向全体学生，立足学生发展,体现科学本质，突出科学探究，反映当代科学成果。初中科学教材是实现课程基本理念的主要载体，教材在设计上充分体现了新课程理念。实验教学是初中科学教材的重要组成部分，其类型多样、内涵丰富、操作性强。科学的教学过程中，实验的重要性一直被广大教师们重视。尤其是进入21世纪后，为适应国际竞争需要，培养具有良好科学素质的一代新人，实验教学更是提到了头等重要的高度上来。但细观当前教育现状，实验教学不能令人乐观。经初步调查发现存在以下一些问题：1、在现行中考体制下，学生实验越做越少。目前中考实验由原先的外校老师组织的考试改为本校老师组织的考查，学校领导、老师的重视程度有所下降，中考试题虽有较大的改革，但考查实验的方式还很有限，学业考试引入实验题大多不能考查学生技能方面内容，更难以考查到学生的科学素养和运用实验进行探究的学习方法，因而应付考试式的实验大量存在。如为了应付书面考试，老师们进行程式化的“黑板实验”，“多媒体实验”，即在理论指导下，在配套实验册引导下，教师们讲实验，对实验目的、原理，器材配置，实验步骤，数据记录，会出现的问题，误差分析一一讲个透。对这样的实验，学生理解还是容易的。有些勤快的教师则把实验拍成录像，配以相应的练习，学生边看录相边做练习；条件好的的学校更是用多媒体演示实验，让学生感受实验，看见实验的过程。理解并记住这些实验已没什么大问题了。22、随着办学条件的改善，演示实验大多被多媒体课件所代替。在对学生问卷调查中发现只有37.6%的学生认为教师演示实验效果较好，58.1%的学生认为教师演示实验的效果一般，4.3%的学生认为教师演示实验效果不好，还不如看看课件。通过对学生的个别访谈以及对教师的调查总结，造成演示实验效果不好的原因有以下几个方面：（1）客观原因：由于实验室的部分实验器材的老化或损坏使得部分演示实验无法正常进行或者即使做了效果也不太明显；另外在课堂上演示实验也有其天生的缺陷，例如演示平台不够高也造成了部分学生无法观察到实验的现象，个别学生为了自己能更清楚看见实验的效果，而站立观看，还有些学生乘机进行个人活动，这样不仅影响课堂的纪律也影响了实验的总体效果；还由于某些实验本身的可操作性就不强，比如热学部分的一些实验，还有一些实验操作比较烦琐，实验的效果也不是很明显，远远不及多媒体演示的那样清楚明了。另外，很多实验的成功与否和环境是密切相关的。比如物理中的静电学实验，对环境的要求就相当苛刻。（2）教师主观原因：现阶段初中科学教师是由原来的物理、化学、生物专业毕业的教师担任，由于教师对非本专业知识还存在着一定的缺陷，特别在实验操作技能方面的掌握明显不足，所以他们对一些演示实验操作不是非常的顺利，有时总是心有余而力不足的情况发生。在回收的问卷中很多学生反映教师在演示过程中的操作有错误，对实验的讲解也不太清楚，也有学生反映教师上课时的声音太低使得部分学生无法听清，课堂纪律不好也影响学生的观察的主意力。种种原因影响了演示实验的总体效果。3、学生参与教师演示实验的深度和广度不够对于教师演示实验，88.9%的学生认为对自己有帮助，而实际上只有16.2%的学生是经常参与教师演示实验，而38.5%的学生希望参与但是老师没有叫到，可见学生参与教师演示实验的广度不够。另外有62.4%的认为学生参与教师演示实验是偶尔的事情，对于参与进教师演示实验的学生也无非是扮演对演示实验现象的一个证明者的角色，比如在课堂上叫一个学生上来观察实验中是否放热，气体的颜色、气味等，而实际上学生并没有真正地参与到教师的演示实验中，可见学生参与教师演示实验的深度不够。近年来，随着教育改革的不断深入，实验教学也逐渐得到重视；另一方面，给学生“减负”的口号也越喊越响。教师用于教学的总时间比原来减少了，然而升学的压力却3依然有增无减，社会、家庭对学校、老师的期望值也越来越高。面对这种矛盾，作为在教学中看起来可有可无的实验教学该何去何从？由于实验在教学中的地位非常特殊，实验教学的成败将直接影响《科学》学科的教学质量。针对这些情况，为了能更好地了解实验教学的效果以及实验教学中存在的问题，为以后的教学工作的调整提供参考依据。为此，我们提出“初中科学实验教学方式多样化的研究”这一课题研究。二、研究的背景浙江省自1991年开设综合理科教育的试验，至今已有17年。为培养具有全新视野与观念，具有全面知识、技术和能力、能适应未来社会需要的人才，尤其要强调人才的通用性和应变能力。就应该进行教学内容的改革，由此反思长期以来的教育弊端：即无法在解决实际问题时把各种知识综合起来应用。而科学实验教学恰恰能激发学生的创造能力，思维能力。因此新科学课程的一个突出特点是加强了实验,更突出了实验在科学课程中的地位和作用。如何进行更好的科学实验教学，如何对初中科学实验课进行合理的改进，如何更好地开发学生的自主实验意识，促进他们自己动手做实验已经成了许多教师和学者们研究的重点。初中科学实验教学研究已成为素质教育的研究热点和前沿课题。为了更好地研究这一课题，许多教师都根据本校实际，对如何开展初中科学实验教学进行了研究，有教师对“验证性实验改为探索性实验”进行探究；有教师对“引导学生设计实验和开创家庭实验”进行探究；有教师对“科学实验探究的过程”进行探究；有教师对“实验探索”“教学模式”进行探究；有教师对“科学实验“体验”教学模式进行探究”等等。尽管如此，如何进行有效的、合理的、因地制宜的、因人而异的科学实验教学方式和方法及手段，促进学生的多元的思维发展，创新精神和创造性解决问题的能力的开掘，提高学生的科学素养，仍然是新课程改革的一项重要的内容，也是不少学校和科学教师面对的一项重要课题。三、课题研究的理论依据：1、新课程标准理念根据《科学课程标准(7--9年级)》前言中改革背景与课程理念所阐明的原则，课程内容突出“整合”与“探究”两个特点。其核心理念是：全面提高每个学生的科学素养。《标准》强调科学探究的地位和作用，要求将科学探究的思想体现在科学教学的全过程中，尽量给学生提供开展科学探究的机会；让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究的过程，发展科学探究所需要的能力；初步养成通过科学探究进行学习和解决问题的习4惯；培养创新意识和实践能力，为其终身学习和发展奠定基础。2、探究式学习理论在当今国际科学教育改革的热潮中，inquiry是出现频率最高的几个关键词之一。英文inquiry一词起源于拉丁文的in或inward（在…之中）和quaerere（质询、寻找），按照《牛津英语词典》中的定义，探究是“求索知识或信息特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。”探究式学习理论认为，学生应像“小科学家”一样去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力，特别是创造能力；同时受到科学价值观、科学方法等的教育，并发展自己的个性。具体的实施过程包括：提出科学问题，进行猜想和假设，制定计划、设计实验，观察与实验、获取事实与证据，检验与评价，表达与交流等六个方面。探究式学习作为一种与接受式学习相对应学习方式，它强调的是：参与和过程、平等与合作、鼓励创新。3、建构主义学习理论建构主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；倡导改变教学脱离实际情况的情景性教学；要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者、指导者；强调学习的主动性、社会性和情景性，提倡合作学习和交互学习。在初中《科学课程标准》中，实验占据了非常重要的地位和作用。通过富有启发性的问题，或者用能有效地激起问题的事物或现象，驱使学生积极主动得进行观察和实验，收集事实证据，提出和求证假说以及做出解释等过程，使学生自主的建构知识。实验教学成为落实探究性学习，实现学生学习方式转变的重要载体。四、课题研究预定目标及思路：(一)课题研究预定目标：1、在科学课堂上合理、有效的进行实验，促进学生主动参与实验，激发学生的主动学习的兴趣。使每个学生都获得参与实验的喜悦，有实验成功的体验，激发学生对科学的学习兴趣。2、教师和学生同时参与实验的改进与创新，用更合理的实验培养学生的创新精神和多元思维，培养学生创造性解决问题的能力，提高学生的科学素养。3、教师在不断的进行科学实验探究的同时，不断的加强自身的学习，提高自身的5教学教研水平。4、促进学校对初中科学实验教学评价，特别是促进我校新实验室的建立，有利于我校师生更便利地上好实验课。5、促进教师重视初中科学实验的教学，提高教师的实验素质，进而形成一种更有利于素质教育的一种教学风格，促进本校新教师的快速成长。（二）课题研究的思路：1、经费保障，完善实验室的硬件条件（1）经费保障，能及时跟上新课程要求。我们学校的科学教师都非常重视实验，因而也促使学校在实验经费上能按要求配齐常规的实验器材。在每年的经费预算中能充分考虑班额数与实验器材的配置比，能保证正常的实验开出率。（2）实验室的硬件设施主要包括各类仪器、设备、挂图、模型等。一个完善的硬件条件是顺利开展实验教学的保障，针对当前的情况，完善硬件设施建设主要靠两方面：一方面学校要积极筹集资金，配全、配齐实验室的设备、仪器；另一方面，根据学校的具体情况发动实验员、任课教师、学生和学生家长投入自制教具的制作来完善实验室的硬件设施建设。2、加强学习，提高科学教师自身素质。（1）强化理论学习。课题组成员要切实转变观念，更新教育理念，紧密结合本次课改：明确科学实验教学是科学教育的重要组成部分。应以人为本，以学生发展为本。初中科学实验教育不是要把所有的学生培养成专门人才，而是要把所有的学生培养成适用社会需要的人才，这就要求我们必须面向全体，耐心细致地指导，从最基本的实验操作做起，促使他们获得可持续发展所必备的基础知识和基本技能。（2）组织各类培训。要求课题组成员成为落实各类培训的先行者。（3）加强研究，提高实验教师的科研水平。①召开课题组会议，及时分析总结工作中的得失，部署下阶段的工作，提出新要求，对课题研究过程中出现的问题查漏补缺，不断完善提高。②把好实验教学关。课题组对实验课要抓好备课、上课、评课各环节，强化实验教师的研讨意识，提高研究能力。备课：在个人备课的基础上集体讨论，结合初中科学学科的特点，结合低、中、高不同的实验目标，以现代教育理论、初中生的心理发展理论6为指导，精心准备好实验。上课：课题组成员全员参与，相互学习，共同提高。评课：实事求是的进行评价，形成浓厚的科研气氛。（4）加强实验课案例积累，规范课题的研究。课题研究材料记录了课题研究开展的全过程，它们既是成果，也是重要的参考资料。要求教师把每堂实验课的案例、教学反思以及开展探究性学习实践过程，在每学期末自觉地整理好，上交教科室，以便于与其他教师共同分享，学习其中有价值的经验。五、实施课题研究的主要策略和措施：1、小实验员的培养及参与管理：本课题的目的是以人为本，提高学生的科学素质，为学生今后的发展打好基础。我们从七年级第一个学期开始就在各班培养小实验员，具体的做法是：（1）在七年级新生入学一个月以后，各班根据科学成绩及综合素质选拔出四名小实验员进行培训。培训的主要内容是实验室工作的一些基本常识如：小实验员的工作职责、工作方法、实验工作要求。随着实验教学研究的深入，再进行专题培训如：仪器药品的名称、性能、操作使用的注意事项、实验室工作的安