《新课程实施过程中优化化学实验教学的研究》
中期报告
一、课题的提出背景
2003 年教育部颁布了《普通高中化学课程标准》（实验稿）。拉开基础教育化学课程改革的序幕，20xx年河南省全面实施新课改教学，大力“倡导以科学探究为主的多样化学习方式”，并“以科学探究作为课程改革的突破口”，而化学是一门以实验为基础的学科。在此背景下提出该课题，并计划从??年5 月1日开始本课题研究，于??年6月20日完成本课题研究。
二、课题研究的现状分析
长期以来以教师为中心的课堂教学占据化学课堂教学的中心地位。化学实验偏重于“菜谱式”操作，所有试剂药品的配制、所需仪器的调试都由教师完成，甚至连实验细节和注意事项也一一交代清楚，学生只要按照课本给出的详细的实验步骤“照方抓药”，部分中学化学实验操作，甚至不需做实验（照抄课本的现象结论或者通过化学计算）就可以完成实验报告。这种照本宣科纸上谈兵的教学，缺乏科学的思维训练和创造性的激励，一定程度上抑制了学生的主观能动性，削弱了实验对学生各种能力培养的重要作用。
并且，在传统教学中，化学实验是以演示实验和分组实验为主，其中演示实验占到了90%以上，演示实验和少量的分组实验又都是以验证性实验为主，这种方式很难体现科学探究的真谛，禁锢了学生创造性思维的发挥，难以激发学生化学学习的兴趣，不利于发挥实验对学生思维发展的作用。新课程实施以来，化学课堂教学中，化学实验及化学实验教学仍存在着诸多方面的问题，如学校配备的化学实验条件不足导致课堂教学中的化学实验难以开展，教师的思维滞后、方法老套、措施与策略不得力导致化学课堂教学时的实验教学开展不充分等。为此，对实验教学的研究至关重要。
三、根据教学要求和学生实际，本课题研究的主要内容含以下六项：
1、教材中的演示实验及其改进；
2、历年全国高考探究性的实验试题；
3、展现实验的设计思想，培养学生分析问题解决问题的能力；
4、优化实验的演示过程，培养学生的思维能力；
5、深化对实验现象的分析，激发学生的认知兴趣和求知欲；
6、拓展实验成果，培养学生的实验设计和探究能力。
四、课题研究方法：
本课题的研究主要采用1、问卷调查；2、学生实验；3、学生座谈；4、个人学习；
5、高考实验试题方向研究；6、学科组研讨；7、外出观摩学习交流等方式方法。以课题组成员为核心，带动教研组学科教师学习研究教材演示实验和全国各地高考探究性实验题，并以教材演示实验或教材中出现的化学反应为基础设计改进实验或新的探究实验，同时引导学生积极主动地去实验室做实验，提高学生动手能力，激发学生强烈的求知欲和探究欲。
所有这些活动经费，均有我们学校提供。
五、中期研究过程
（一）精心准备
本课题选取和确立以后，我们团队先从自身的理论层面认真学习有关的理论知识，制定课题研究的整体计划，完成课题方案的论证，协调学校各方教学力量，为课题研究的顺利进行做好物质及精神准备。
1.加强理论学习，努力提高自身的知识素养和研究水平，以先进理念支撑课题研究。
课题研究也是教育科学研究，它要以科学的精神和态度对待，用科学的方法和策略进行研究，要以先进的理论为支撑，需要有教育科学研究的智慧和灵感。为切实提高理论水平与研究能力，我们研读了多种科学论著，如《化学教学论》、《新课程课堂教学行为创新与技能提升》、《化学教学设计与技能实践》和《化学教学》、《化学教学参考》杂志等，努力探寻课题的支撑理论与先进的课题研究方法。
2.调查分析实验教学现状，初步拟定研究方案，探寻实验教学的优化策略。
通过问卷调查、访谈笔录等形式，研讨现阶段化学课堂教学中实验教学实施现状，通过统计分析了解把握化学实验与化学实验教学开展与有效实施的影响因素，撰写调查报告，依据调查结果拟定优化实验教学的实施方案，指导教学实践。
3.增加实验室管理人员，提高实验员的业务能力和服务意识。装备实验室用品。
4.合理安排实验课时，按课标要求对学生进行分组，拟定实验探究教学计划，并按计划实施教学。
（二）努力实施
在课题研究实施中，我们主要运用实验室实验和现场实验有机结合的实验研究法，突出主要因素，摸索实验的最优化方案，检验比较不同的教学模式的效果，总结经验运用于实践；运用行动研究法，立足于生动实际的化学课堂，展开课题研究；辅助以文献研究和经验总结，在研究过程中，不断地总结研究成果与经验，以此完善课题研究方案。具体实施步骤为：
1．在?年..月..日—?年..月..日，确立课题，进行课题组成员分工，明确个人任务。设计并制定研究方案，起草或委托起草实施细则；撰写开题报告，组织开题的工作安排；协助上级部门课题论证并组织对本课题进行专题论证，指导课题的实施。
2. ．在?年..月..日—?年..月..日，收集历年各地高考探究性实验试题，做好
整理和分析，认真研究历年全国各地市的高考实验题，把握高考化学实验试题的命题趋势，举行校级研讨会，交流教育、教学、研究心得，做好交流研讨工作，为高中化学实验教学工作做好指导。特别是对??年高考做好深入分析，并对??年高考化学实验教学做好指导。
3．．在?年..月..日—?年..月..日，召开开题报告会，明确人员具体分工。根据教材中的演示实验，结合个人在教学中的情况，做好优化化学实验教学及其改进工作，深化对实验现象的分析，做好实验后的统计和分析，设计出实验改进措施和展示实验课的研究成果。并再次举行校级研讨会，交流教育、教学、研究心得。
4．．在?年..月..日—?年..月..日，
（1）深入研究如何运用多媒体技术进行高中化学演示实验，探索课堂实验探究的有效途径与方法，并充分优化化学实验教学，培养学生思维能力，激发学生的认知兴趣和求知欲。
（2）收集各地化学实验新动向及新课改成果，及时向课题组成员反馈。做好新课程实验课的安排，把握实验教学过程中的难度、深度和广度。确定化学实验的设计思想。
(3)把对教材演示实验及高考实验试题的研究成果运用到教育教学中，进行教学质量检测，参加各级实验教学交流活动，举行课题中期报告会。
(三).存在问题
1.学生实验能力的培养未落到实处
化学实验教学主要是培养学生的思维能力、观察能力、分析能力、动手能力等。高中化学实验教学难以真正完善学生能力培养已经成为不争的事实。此外，我们发现在实验教学过程中还有如下现象：某些学生在实验前已填好实验报告；实验过程中忽略一些细微现象与反常现象，甚至视而不见。这严重影响到学生实验相关能力与正确科学态度
的培养。
2.缺乏重视，投入少
高中化学实验教学在化学教学中所起的作用毋庸置疑，但目前仍然有些教师仅是口头强调化学实验教学的重要地位，未在行动上加以落实。由于领导及教学人员对此缺乏重视，投入较少，资金相对短缺，存在实验室不够、仪器少、药品不够及实验仪器落后、老化等问题，难以保证高中化学实验教学的顺利进行。如氨气、乙烯的制取等演示实验进行不了，蒸发、蒸馏等基本实验操作难以完成等现象常有发生。
3.学生实验目的不明确
当前，部分高中仅将化学实验看作是高考的一部分，关注理论知识，忽略实验教学的真正意义，教师对实验教学缺乏热情，学生实验目的不是很明确。而且教学中针对实验设置问题有限，在一定程度上，影响了优化实验教学。一些学生实验前没有预习习惯，在实验中不严谨、不规范、不动脑，实验完成后不记录实验结果。
4．有时探究的内容选择不当
成功的探究教学，首先要选择具有探究价值的内容。具有探究价值的内容主要有以下两个特征：第一，具有明确的探究目标。选择一个内容进行探究，要明白通过探究让学生得到什么。若仅仅是为了获得简单的知识结论或是形成基本的实验操作技能，这样的内容则没有探究的价值。第二，要与学生已有的知识经验相联系，能激发学生的兴趣。根据上述两个特征，以人教版化学必修1中第三章《金属及其化合物》为例，笔者列出了可以用实验探究法教学的内容和对应的问题：
内 容 提出的问题
钠 在常温和点燃的条件下都能与空气中的氧气反应,其产物相同
1．钠与氧气的反应
提出你的假设并设计实验验证。
铝制品经久耐用，是否是因为铝在常温下不与空气中的氧气反应？
2．铝与氧气的反应
提出你的假设并设计实验验证。
生活中铁不与冷水和热水反应，那么在高温下能否反应呢？
3．铁与水的反应
提出你的假设并设计实验验证。
MgO、Fe2O3、CuO都是碱性氧化物，Al2O3是否也是碱性氧化物？
4．氧化铝的化学性质
提出你的假设并设计实验验证。
Al(OH)3和Mg(OH)2的化学性质是否相同？
5．Al(OH)3的两性
提出你的假设并设计实验验证。
碳酸钠和碳酸氢钠都是碳酸的钠盐，它们的性质是否相似呢？
6．Na2CO3和NaHCO3的性质
提出你的假设并设计实验验证。
7．Fe2+的还原性和
从化合价推测Fe2+和Fe3+的性质，并设计实验验证。 Fe3+的氧化性
5.创设的学习情景与内容联系不紧、提出的问题难度把握不好
如在探究二氧化硫的漂白原理时，可先告诉学生草帽是用二氧化硫漂白的，但在夏天戴的时间一长会发黄的现象，再让学生回忆氯水的漂白情况，然后提出“二氧化硫和次氯酸的漂白原理是否相同”的问题，让学生提出假设并设计实验验证。问题情景和引入新课的情景是不同的，如在学习二氧化硫的性质以前，问：空气质量报告的各项指标中，有二氧化硫一项，那么空气中二氧化硫是从哪儿来的？为什么要选择二氧化硫作为污染物的指数来报告？它们有什么危害？这样的情景只能起引入新课的作用，不能产生需要探究的问题。在提出问题时，要考虑学生的知识基础。若问题太难，会挫伤学生的积极性，如在学习化学必修1第三章第2节钠的化合物时，若提出“为什么相同条件下，碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强”的问题，这跟学生已有的知识经验没
有联系，学生不知如何下手；若问题太容易，激不起学生的兴趣，如“铝能与氢氧化钠溶液反应吗”这个问题学生一看书就知道结论，探究的价值不大。
6.在探究教学中没有真正体现学生的主体性
有时为了节省时间，不给学生提供充分发表自己看法的机会，代替学生分析，直接给出结论。这些都没有体现出以学生为主体的新课程理念。以学生为主体的标准是：学生能主动地、自愿地参与整个探究过程，而且积极思维。那么如何让学生主动参与和积极思维呢？如在探究苯的结构时，根据苯的分子式C6H6，很自然地提出苯分子中应该有
不饱和键的假设，然后做苯与酸性高锰酸钾和溴水反应的实验，当学生发现实验现象与假设不符合时，就会产生想知道苯的真实结构的迫切愿望，从而去积极主动地思考。
7.机械照搬探究步骤，没能抓住探究教学的本质
在平时的教学中，我们不能每一堂课都千篇一律，而要根据教学内容，抓住探究教学的核心要素，灵活运用，如：可以开展“问题—验证—结论”的小型探究。在对课本上已有结论的问题或很容易得出结论的问题进行探究时，没有必要去创设情景、提出假设，应该重在验证和培养学生的实验设计能力。如：讲次氯酸的漂白性质时，在提出氯水中起漂白作用的是否是HClO的问题后，让学生设计验证方案：①氯气与干燥的红布条作用；②盐酸与红布条作用；③新制氯水与红布条作用。通过验证后，学生就得出了氯气没有漂白性，盐酸没有漂白性，氯水中起漂白作用的是次氯酸的结论。紧接着让学生进一步分析次氯酸有漂白性的原因，并分析久置氯水为什么没有漂白性，从而得出次氯酸有强氧化性和不稳定性的性质。再如：在讲乙醇的结构时，可提出：乙醇的结构是CH3—O—CH3还是CH3—CH2—OH的问题，学生根据钠能与乙醇反应生成氢气，而不能与煤
油反应的事实，推出钠不能置换出C—H中的H，进一步分析则可得出乙醇的结构应该是后者的结论，整个探究过程只需几分钟。
8.过于强调过程而忽视了知识的整体性和知识的应用
新课程要求重视知识的形成过程并不是说结论就不重要。在实施探究教学时，既要重视过程，又要重视知识的整体性和知识的应用，不能出现探究教学提高了学生的能力，却降低了学生考试成绩的局面。因此在一节探究课中，必须留出一定的时间对探究过程和探究结果进行整理。整理的目的，一是要小结探究过程中有什么优点和不足，学生在能力等方面有哪些收获；二是要帮助学生建立新旧知识之间的联系，使知识系统化，并运用新知识去解决新的问题。
9.控制不好探究过程的时间，导致教学任务不能完成
探究教学中，由于要让学生寻找证据和对证据作出解释，因此时间比较难以控制。有时一节探究课上完后，教学内容还没有完成，从而导致某些单元的教学任务不能在要求的课时数内完成。为了解决这个矛盾，课堂上只须对学生提出的假设和验证方案进行评价，在确定了一个最佳方案后，再进行验证、解释，最后进行拓展应用和小结。在平时的教学中，更多的则是抓住科学探究的核心要素—假设和验证，进行“微型探究”，以确保一定的时间用于对所学知识的拓展和运用。
10．分组实验中存在的问题
学生普遍反映分组实验课前预习不到位，课堂纪律不够好,其次反映“实验时操作认真、规范”做得不好。每周化学学科只有2～3课时，学生分组实验时间显得不足。为了保证学生实验成功，避免出现意外，实验前教师对实验注意事项、实验步骤等还要进一步强调，花去一部分时间，加上有时将几个实验集中放到一节课内完成，这样学生动手操作和思考的时间短，造成实验过程中的问题得不到充足时间探索和讨论。因此勉强按时完成有关实验已显得仓促，更谈不上问题的交流与讨论了。与此同时，由于注重了“探究”，却忽略了验证实验的教学，缺乏对基本操作技能的训练和实验规范操作的示
范教学，其结果学生化学实验的观察能力、实验操作能力未能得到提高，导致部分学生失去化学实验兴趣，分组实验时袖手旁观，不动脑筋。
六．阶段性成果
1.课程理念、研究方法等方面
（1）化学教师更新了课程理念，课堂教学充分彰显出了化学学科特征。
通过课题研究，我们学校的化学教师都充分认识到化学实验教学的重要功能，感知到化学实验教学对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。教师在化学课堂教学中积极采用实验探究活动来引导学生学习化学，激发学生的学习兴趣；教学中通过典型实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律；利用化学实验事实帮助学生了解化学概念、原理的形成与发展；引导学生综合运用所学化学知识和技能，进行实验设计和实验操作，分析和解决与化学有关的实际问题。化学教师在化学课堂教学中积极改进实验方法，优化实验教学策略，充分实施化学实验教学，彰显出了化学学科教学的本质特征。
（2）通过课题研究实践，了解了课题研究的一般程序与方法，积累了经验。
2．实验教学的优化策略方面
在课题研究过程中，除了总结归纳出了以上一些课堂教学中实施实验教学的优化策略之外，还采取了以下一些具体做法，来提高实验教学的效果。
（1）准确定性实验模式，分类实施实验教学。如教材设计的“观察与思考”和“活动与探究”内容，分别定性为教师演示和学生分组探究。
（2）改进教材实验装置，提高教学实验的开设率。针对一些教材中设计的、在实际的教学操作时，存在一定的难度，实验成功率相对较低的教学实验，我们就根据这些教学实验存在的缺陷，改进实验装置，使这些实验操作更加简捷，实验成功率更高，提
高了教师或学生操作实验的积极性。
（3）优化教材实验方式，拓展学生实验视野。对于教材中设计的一些教学中难于实施的教学实验，如“一氧化碳还原氧化铁实验”，就鼓励和引导学生进行相关实验知识的社会调查、生产观察、网上查阅资料等形式，完成教学实验内容，拓展了学生的视野。
（4）辅助多媒体教学，丰富实验教学形式。如“水分子分解实验”等微观、抽象的实验，我们通常采用多媒体辅助教学的形式，进行实验模拟和演示，丰富了实验教学的形式。
3.教学实践成果方面
通过实验教学的优化策略探讨与研究，把研究取得的经验付诸于教学实践，在化学课堂教学活动中，教师和学生在化学实验方面的能力和情趣都发生了很较大的变化。
（1）教师的教学能力与实验素养得到了很大的提高。通过课题研究，教师对实验教学更加重视，对教材的教学内容和教学实验处理能力显著提高，处理的方法更加科学合理，教师在化学课堂教学中实施实验教学的意识明显加强。
（2）学生化学学习的情趣更加浓厚，实验操作能力明显提高。通过课题研究实验，学生在实验教学中动手操作能力得到了培养，其操作能力有了显著进步，学生学习化学的情趣更加浓厚了。
（3）课题研究中实验教学实践成绩明显。在实施课题研究时，积极开展课题研究相关活动，本学年中，获得了如下课题研究成果：
（一） 论文成果
①..... 论文《刍议中学化学实验教学中的问题》荣获河南省一等奖；
论文《新课程实施的体验》 在“在全国基础教育化学新课程实
施成果”研究论文类评选活动中荣获二等奖。
②......《在化学教学中让学生爱学和会学》在《学问·现代教学研究》CN期刊发表
《浅谈新课改对化学老师的素质要求》荣获省论文二等奖
③....《现代教育技术在化学教学中的应用》荣获省一等奖
《多媒体技术如何在化学教学中应用》荣获省一等奖
④.....论文《验证混合气体成分时干扰气体的处理方法》获市二等奖
（二） 教学成果
①.....年度 荣获“全国优秀教学团队”
②.....《探究Na2O2与CO2反应条件》在“河南省首届新课程化学实验创新大赛”
获得省级一等奖。
③.....在河南省首届化学实验创新大赛中录像课中获得两个省二等奖；
④在课题组的帮助下，........获河南省首届新课程化学实验创新大赛获得省级二等奖
⑤......在?.市高中教学质量评估活动中，被评为市优秀教师
⑥......在?.市高招工作中教育教学质量成绩突出，评为先进教师
⑦.......在?市高中教学质量评估活动中，被评为优秀教师
⑧.......在?.市高中教学质量评估活动中，被评为市优秀教师
⑨.......在优质课评选活动中获?市一等奖
在?.市高中教学质量评估活动中，被评为市优秀教师
在全县高中学业水平测试中，成绩突出，被评为优秀学科教师
在上期高中教育教学工作中，所教学科成绩显著，荣获一等奖
在新课程化学实验教学中，成绩显著，被评为县优秀教研组
在新课程化学实验教学中，成绩显著，被评为县优秀教研组 总之，通过此段的研究，我们达到了中期目标。