基于创新教育的初中化学实验改进研究文档格式.docx
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摘要
创新教育是现代教育改革的核心内容，也是新世纪教育改革的重要方向中学化学教学作为基础教育的重要组成部分。
基于创新教育的实验教学资源的改进是推进化学教育改革的核心，也是培养学生创新能力的重要途径。
在初中化学教学中，融入创造性元素，可以训练学生的创新思维能力。
笔者结合自己在初中化学教学实践所遇到的一些困惑，通过文献法、行动研究法对基于创新的初中化学实验教学的改进进行了有益的探索，对化学实验教学与培养创新能力的关系、化学实验教学中进行创新能力培养的方法、化学实验设计的原则与要求进行了研究。
在此基础上，通过实践，开发和改进了一些初中化学实验。
在新课程理念下，化学实验教学应走素质教育之路，通过创新实验教学改进培养学生的观察力、创造力、动手能力、思维能力以及科学态度、环保意识、安全意识、节约意识。
关键词：
创新教育化学实验改进
Abstract
Innovativeeducationisthecorecontentofmoderneducationreforminnewcentury,alsoaimportantwayofeducationreforminmiddleschoolChemistryTeaching,Thatisasanimportantpartofthebasiceducation.Basedoninnovativeeducationexperimentalteachingresourcesdevelopmentistopromotethechemicaleducationreform'
score,isalsotheimportantwaytocultivatestudents'
innovativeability.Inthejuniorhighschoolchemistryteaching,creativeelements,cantrainthestudentscreativethinkingability.
TheauthorcombinesoneselfinjuniorhighschoolChemistryteachingpracticeencounteredsomeconfusion,byusingthemethodsofdocumentary,actionresearchbasedonthenewjuniorhighschoolChemistryexperimentteachingresourcedevelopmentundertookbeneficialexploration,onchemistryexperimentteachingandthecultivationofinnovationabilityinchemicalexperimentteaching,therelationshipbetweenCultivationofinnovationabilitymethod,Chemistryexperimentdesignprinciplesandrequirementsof.Onthisbasis,throughpractice,developmentandimprovementofsomejuniormiddleschoolChemistryexperiment.Underthenewcurriculumconcept,Chemistryexperimentalteachingshouldtakethequalityeducationroad,throughinnovativeexperimentalteachingresourcesdevelopmentandtrainingstudents'
observingability,creativity,practicalability,thinkingabilityandscientificattitude,awarenessofenvironmentalprotection,safetyawareness,awarenessofconservation.
Keywords:
InnovationEducationChemistryexperimentimprove
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目录
独创性声明..............................................................................................................................Ⅰ
摘要...................................................................................................................................Ⅱ
Abstract..............................................................................................................................Ⅲ
正文.........................................................................................................................................Ⅳ
一、课题的提出1
（一）化学实验教学是素质教育的要求1
（二）初中课程改革对化学实验教学的要求更高1
（三）初中化学实验教学的现状及问题1
二、目的与意义3
（一）目的3
1．使实验绿色化3
2．提高学生的动手实践能力3
3.锻炼教师的课程开发能力3
4.提高学生的科学素养3
（二）意义4
1．有利于学生的发展4
2．化学实验的改进有利于教师的发展4
三、核心概念的界定6
（一）创新教育6
（二）化学实验6
（三）改进6
四、文献综述8
（一）国外化学实验现状8
（二）我国化学实验研究现状8
（三）国内在化学改进的现状及问题9
五、理论依据11
（一）素质教育的理论依据11
（二）化学实验教学理论11
（三）弗兰西斯.培根的科学实验思想11
（四）建构主义理论12
（五）布鲁纳的结构主义课程论12
（六）创新教学理论13
六、研究的内容与方法15
（一）研究内容15
（二）研究方法15
1．文献法15
2．行动研究法.......................................................................................................................15
七、化学实验设计的原则16
（一）适切性原则16
（二）简约化原则16
（三）效率最大化原则16
（四）绿色化原则17
八、初中化学实验改进实践18
（一）初中化学教材实验一览表18
（二）实验改进案例20
1．案例一：
蜡烛及其燃烧的探究——蜡烛燃烧产物的鉴定的改进20
2.案例二：
探究呼出气体和空气有什么不同22
3.案例三：
测定空气中氧气含量23
4.案例四：
氧气的化学性质25
5.案例五：
氨分子的扩散26
6.案例六：
实验室制取二氧化碳的研究的改进28
7.案例七：
二氧化碳的性质系列实验的改进29
8.案例八：
对燃烧条件的探究实验的改进32
9.案例九：
粉尘爆炸实验的改进36
10.案例十：
金属活动性的探究实验的改进38
九、结论40
十、参考文献41
攻读教育硕士期间发表的文章..............................................................................................Ⅴ
致谢.........................................................................................................................................Ⅵ
一、课题的提出
（一）化学实验教学是素质教育的要求
确立教育优先发展的战略地位，是我国实现“科教兴国”宏伟目标的关键。
国力竞争的关键是人才的竞争，人才的培养是教育改革的关键，全面推进素质教育，是培养合格人才重要途径。
化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验在教学中对于激发学生的学习兴趣，帮助学生形成概念、巩固知识、获得实验技能、培养实事求是、严肃认真的科学态度和训练科学方法都具有重要的意义。
化学实验承载着素质教育的价值功能，在培养学生的观察能力、思维能力、动手实践能力等方面也具有不可代替的作用。
因此，
不论教材怎样变化，实验教学在化学课程中的比重日显突出。
（二）初中课程改革对化学实验教学的要求更高
在世界各国科学教育改革大潮的推动下，我国教育部也在2001年颁布了《九年义务教育初中化学课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》），《标准》在五个一级主题中设立了“科学探究”主题，在其他主题中都设立了“探究活动”。
《标准》以提高学生的科学素养为主旨，旨在转变学生的学习方式，使学生积极主动地获取化学知识，激发学习兴趣，培养创新精神和实践能力。
科学探究活动可以帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能。
《标准》对应的化学教科书对科学探究的内容与呈现形式进行了精心的组织与整合，以体现课标的要求。
与人民教育出版社旧版本相比较，化学实验的总数增多，对实验的要求增强。
人教版
科教版
鲁教版
人教版（旧版）
化学实验数
77个
89个
54个
约50个
（三）初中化学实验教学的现状及问题
我省地处西部欠发达地区，各市州化学实验条件极不均衡，特别是县区及农村中学缺仪器、缺药品、缺实验员，即使有实验员，素质整体也不高。
有效实施素质教育，必须充分发挥化学实验的价值功能，但是实验教学的现状不容乐观，据2008年甘肃省教材选定预备会采集的信息表明，鲁教版教科书化学实验的开出率不足60%（2008年以前我省大部分市州使用鲁教版教科书）。
根据笔者的教学实践发现，人教版初中化学教材中所选用的实验内容，虽经过精心筛选，比较成熟。
但仍有部分实验还存在有一些问题，有些实验现象不明显、有些实验耗时比较长、有些对环境的污染较大、有些药品使用的量较大、有些安全系数不高、有些实验成本高。
这些问题，是制约学校有效开展实验教学的重要因素。
基于此，本研究试图通过自身教学实践中的积累与思考，改进一些实验，主要内容有气体制取和收集、物质性质和变化等，以实现实验现象明显、绿色环保、节约药品等目的。
二、目的与意义
（一）目的
1．使实验绿色化。
通过对初中化学实验的改进，达到实验的绿色化。
即预防污染，尽量减少实验过程中的污染，依靠化学实验改进使初中化学实验达到污染系数低、资源和能源消耗少的目的。
本研究以期从试剂的开发与使用、实验方法装置的改进以及实验用品的回收利用等方面达到中学化学实验的绿色化。
2.提高学生的动手实践能力。
通过实验改进，可以使学生更清楚地观察实验现象，可以更直观地反映实验原理，也更有利于学生动手操作，使学生相信科学、亲近科学。
此外，通过学生参与对化学实验的改进，使学生认识到化学贴近我们生活，我们可以从生活中常见的物质来学习化学，使学生认识到化学就在我们身边，化学无处不在。
在化学实验中，学生要通过体脑并用、手脑并用的结合才能解决问题。
学生通过参与实验改进，可以锻炼其思维品质，进而提高创造能力。
3．锻炼教师课程开发的能力。
中学化学教师不应该只会教死书，死教书，整天被动的讲授课本中的内容，不思改进，不敢越“雷池”半步。
这样只会使本来有趣、生动活泼、有血有肉的内容变成一潭死水。
学生的学习能力、学生的兴趣也会在枯燥没有新意的教学中丧失。
如果教师积极主动在化学实验教学中开发教学资源，不但能能更好的完成教学任务，还能拓宽学生的视野，对于教师，也锻炼了课程资源开发的能力。
4.提高学生的科学素养。
利用化学实验的改进，可以培养学生的创造性思维。
创造性思维是创造能力的核心，它包括创造性的想象、直觉、预测、洞察、捕捉机遇等多方面的能力。
通过创新实验、改进实验可以培养学生的发散性思维能力。
因为在实验中，实验现象、实验条件之间存在众多的联系，也会引起不同的变化，因此也有不同的观察点。
对化学现象或内容的揭示也有也有不同的方法，即使同一种仪器在不同的实验中也会有不同的功效。
比如在收集气体的装置上，同样一套装置可以改造成排水集气，洗气，排空气集气干燥气体等多种用途。
创新意识是创造力的动力，创造力综合了学生所具有的毅力、信念、欲望、热情、勤奋等。
如果没有创新意识，即使这个人在创造力上有很大的天赋，也很难有所成就。
通过对课本实验的创新和改进，可以使学生认识到课本不是神圣不容置疑、绝对正确、不可超越、完全服从的接受学习，而是要还原实验的本来面目，再现科学家的探究过程。
使学生认识到编写教材的专家也不可能面面俱到，再伟大的科学家的研究成果，也会被后人完善甚至超越，老师、学生只要通过努力，通过创造性思维，完全也可以取得圆满的实验结果、甚至在成果上有所超越。
正像牛顿所说：
“我是站在巨人的肩上。
”我们学习的目的也是通过对前人正确观点正确理论的学习，来发现未知，完善已知。
通过化学实验的改进，在教学中融入生活中常见的物品、常见的现象，以及一些切实关系到学生生活的实验，才能更好的激发学生的兴趣，才能够使学生在生活中运用化学知识，去解释问题，去处理问题。
在处理生活中遇到问题时能用科学的方法去解决的，就是所谓的科学素养。
（二）意义
1．有利于学生的发展。
中学阶段的学生，精力旺盛、好奇心、求知欲、可塑性强，是创造力开发的最好时机。
改进化学实验，有利于培养学生的发散性思维能力。
化学实验改进不能把实验教学的内容仅限定于实验的验证和训练基本技能、基本操作上面，要善于运用身边的素材，运用化学知识原理设计实验，引导学生利用化学知识为生活服务，提高学生的化学素养，培养学生的化学思维能力，在生活实际中解释化学现象、解决化学问题的能力，使学生认识到化学是有用的。
这里面有两层含义：
其一，学生的发展将受益于大量丰富的、具有开放性的课程资源的开发与利用，它以其生动、活泼形象能够亲自参与等特点，给学生的自主选择提供多方面的信息保证，有利于调动学生多种感官参与活动，达成了有意义的学习；
其二，学生的生活经验、感受、兴趣、爱好、知识、能力等构成课程资源的有机成份。
其三，对转变化学课程功能和学习方式有重要意义。
一方面，可以超越狭隘的课程内容，让师生的生活经验进入化学教学过程，让教学“活”起来。
另一方面，可以改变学生在教学中的客体地位，从被动的知识接受者转变成知识探究和意义建构者，从而激发学生的学习积极性和主动性。
2．化学实验的改进有利于教师的发展。
化学实验改进的价值还在于促进教师的发展。
课程资源的开发对教师提出了新的专业能力要求，即课程开发的专业素养与能力。
教师应该成为学生利用课程资源的引导者、开发者。
教师必须具备根据具体的教学目的和内容开发与选择课程资源的能力，充分挖掘各种资源的潜力和深层价值。
通过实验改进，还可以开阔教师的教育视野，转变教师的教学行为，从而更好地激发教师课程开发的能动性和创造性，更深刻地体会课程资源开发意义。
没有改进，化学教科书的水平就不能得到提高，实验活动的有效性也会降低。
只有通过改进过程，才能不断地发现问题，解决问题，为化学实验活动提供发展的方向和依据。
三、概念的界定
（一）创新教育
创新教育就是根据创新原理，以培养人的创新意识、创新精神、创新思维、创新能力以及创新的个性为主要目标的教育理论和方法，使学生在牢固、系统地掌握学科知识的同时发展他们的创新能力。
其核心是全面实施素质教育的进程中为了迎接知识经济时代的挑战，着重研究和解决基础教育如何培养中小学生的创新意识、创新精神和创造能力的问题。
笔者认为可以通过基于创新的实验教学设计来培养和提高学生的创新能力，使学生的潜能得到开发和挖掘。
创新教育要求把学校变成培养、促进创新人才成长的基地，以适应社会发展和知识经济时代的需要。
创新教育的实质和精髓是把人类的创新实践经验加以“浓缩”，并使其在课堂教学中进行模拟，把知识的吸收、消化、应用与知识的创新有机和谐地结合起来，使传授知识的过程和创新知识的过程自然相融合。
在掌握知识的同时，掌握学习知识和创造知识的方法，从而使学生的思维得到充分训练和开发。
从人们20世纪对自然科学的认识成就可以看出，人们的创造性能力表现的越来越突出，已经成为人们对自然科学认识的最重要的方式。
初中化学教学也应该根据学科自身的特点，充分发挥实验教学的优势，注重对学生进行创新教育，在实验教学中融入创新元素，引导学生积极思考，真正培养学生的创造能力。
创造能力即通常所说的创造力，是情感、意志、动机等非智力因素和技能、智能等智力因素的总和，从结构上也可以认为是由创造思维、创造技能和创造品质这三大方面构成。
（二）化学实验
化学实验，是化学科学研究的基本方法之一。
根据化学科学研究的目的，尽可能地排除外界的影响，突出主要因素并利用一些专门的仪器设备，人为地变革、控制或模拟研究对象，使某一些事物（或过程）发生或再现，从而去认识化学中的自然现象、自然性质、自然规律。
（三）改进
改进意思是改变旧有情况，使有所进步。
也即改变原有状况，使其得到提高。
改进过程是一个逐步地进、不断循环的过程，并在循环中不断得到提高。
改进=改善+创新。
改善是在不抛弃原经营方案的前提下而进行的改进。
创新是通过抛弃原经营方案并建立新经营方案的前提下而进行的改进。
创新在现代汉语词典中注释为“抛开旧的，创造新的”。
它和“改善”即“改变原有情况使之更好一些”共同构成了“改进”，即“改变旧有情况，使其有所进步”的两个方面。
“改善”是指持续不断地、一小步一小步地、阶梯式地改进，即逐步改进；
而“创新”是指一触即发式的改进，即跳跃式改进。
改善与创新是改进的两个相互区别、相互依赖的两个方面。
改善是创新的基础，而创新是改善的必然结果。
改善和创新相结合，共同构成了改进不可缺少的两个方面的内容。
四、文献综述
（一）国外化学实验现状
国外在化学教学中对实验教学一直非常重视。
美国很早就在中学开展实验课教学，但刚开始时重视程度不够，直到上个世纪六十年代《化学——一门实验科学》这套教科书的出现，美国才真正对实验课的教学重视。
学生从化学课的开展中体验到了化学知识，课程采用实验和讨论相结合的方式。
在美国，中学有一半的化学课程时间是进行化学实验。
每周化学课程安排不少于7节，而其中3-4节就是实验课。
在上世纪六十年代以前，一些学校一学期只有实验课只有5-10次；
而上世纪六十年代以后，每学期有30-40次实验。
美国化学实验室的条件很好，并且利用率也很高，在课余时间也对学生开放，并且有的学校实验室和教室是并用的。
目前，美国中学化学实验教学中，常选用两类实验进行教学。
一类是验证性的实验，即教师先讲授相关知识，然后进行实验，实验的作用为验证、巩固化学知识，培养化学实验技能的作用；
另一类是探索性实验，它要求学生做实验探索，细心观察，通过逻辑思维、科学抽象、概括归纳自己得出理论知识，培养学生的科学自然观。
这些实验往往学生找不出现成的结果，必须亲自动手，在做实验中观察和记录实验结果。
在英国，化学实验室的利用率高达80%-90%，每周有三节实验课，每次三个小时，并且每人一套仪器，培养学生独立完成实验的习惯，并且实验课占化学总课程的三分之二之多。
在日本，化学实验占化学总课程的六分之一。
（二）我国化学实验研究现状
我国传统的实验教学只关注知识与技能，对过程与方法、情感态度与价值观的关注不够，这都是由应试教育中只注重分数有关。
2005年，《标准》出台以后，强调要在教学中把三维目标有机的结合，给学生提供更多的自由空间，让学生更好的思考、参与、分析。
通过强化实验，让学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题。
唤醒学生的主体意识，使被动的接受向主动的学习转变，以期激发学生的主动性和创造性，开拓学生的思路。
在以前，化学实验重理论轻视动手能力。
甚至为了考试，有的教师让学生背实验和在黑板上做实验的怪现象。
在新课程理念下，化学课程要求学生要掌握规定的实验，了解实验的目的、实验原理、实验步骤，操作上会控制实验的条件，会使用实验的仪器，会观察分析实验现象，能够解释实验结果，实验数据，会分析实验的结论。
此外，还要求学生具有设计简单实验的能力。
即会设计实验的原理、会选择适当的实验装置，会安排合理的实验步骤，会处理数据及分析实验现象，并有通过分析得出结论的
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