基于高中开放性化学实验案例的教学实践研究课题结题报告.docx
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基于高中开放性化学实验案例的教学实践研究课题结题报告
“基于高中开放性化学实验案例的教学实践研究”课题
——开放性实验探究教学组织形式初探
一、存在的教学问题
我校化学组教研组在《高中生化学自主探究实验的开放式运作与管理》课题的研究过程中，就发现一些由小组开展得很好的开放性实验课题转变为班级性的开放性实验探究教学后往往会出现在一些问题，小规模“精英”活动在一旦转变为全班性活动之后，表面上仅仅是人员的扩大，但是在小组分组和组织、教师课堂调控、实验过程、结果的分析和反馈都存在着很大的差异，学生的主体也存在很大的差别。
主动申请参加自主探究的学生往往都有比较好的化学基础，对化学有比较强烈的兴趣，能更积极参与方案的制定、实验的操作和观察、实验的分析和总结。
而在班级的分组中，学生的能力参差不齐，不是所有的学生都能积极主动的参与其中，这就涉及到教师对学生小组活动要进行更多的引导。
通过对我教研组开展前一课题时所开的实验开放教学公开课的录像进行分析后，发现这些课所共有的一些问题。
1、课题的实验环节比较混乱，由小组变换为课堂后，人数变多、小组数增多。
教师不可能即时了解所有小组的实验情况，使得有的小组在实验过程中存在比较混乱的情况，自主探究在激发了学生学习积极性和主动性的同时，忽略了常规实验行为的组织，影响教学行为的继续开展。
2、有些小组合作探究没有落在实处，少数人做、多数人看。
没有很明确的分工合作，实验方案总是由最好的同学负责去制定、往往操作实验和记录和汇报时也是这个同学。
而在自主探究实验中，实验方案是由小组共同谈论得出的。
这个差别导致最终的结果的不同。
好的同学的固然收获很大、但是仍有部分学生表示他们通常不知道整个实验活动在做什么，他们只是按照既定的步骤做，希望做出结果，这样的实验对于学生学习解决问题的能力并没有帮助。
3、在课堂实验探究的重点环节——交流和反思阶段。
存在着汇报小组对自己的实验认识不足，特别是对自己实验中的错误认识不足的情况。
甚至是把一些错误的现象当作是正常的实验现象。
认为自己实验成功。
而教师留给小组汇报的时间往往不够，很多问题并没有给予回应，甚至很多小组没有发言的机会。
4、没有用导学案进行引导，有的时候教师开放性不够，讲得太多，连方案都恨不得替学生制定好。
有时候又缺乏必要的引导，而学生则准备不够充分而使得场面比较混乱。
但是以上的问题只是从老师的角度来发现的问题，有时候学生对课堂的反馈更能真实的体现课堂所暴露的问题。
所以在接下去的课题研究中，我们将以每一次的实验教学公开课为案例，以问卷调查的形式，以问题的设计为突破口，从学生的反馈中进一步发现开放性实验探究教学中存在问题。
并据此提出我们的教学建议。
并尝试在多次案例分析之后，根据反馈的结果建立一套能适用于开放性实验探究教学的组织模式，并将其应用于实验教学中。
二、开展化学课堂实验探究教学组织形式研究
课题的具体研究活动，初步确立用下图所示组织形式，进行探究性实验教学的研究：
1、课前的准备
⑴、首先在班级成立化学合作学习小组。
小组合作是进行有效课堂实验探究的基础。
每个学生由于发展水平、兴趣爱好不同，对同一事物有不同的理解和认识深刻上的差异，而这种差异正是学生间可以进行交往与合作学习的前题。
在课堂实验探究中采用小组合作探究模式的优越性体现在：
首先合作能够促进学生间在学习上的互相帮助、共同进步。
在合作探究过程中，小组交流与合作为学生学习提供了宽松和充分的探究环境，使学生惧怕错误的心理压力大大减轻，发言机会肯定多于全班交流。
但是小组合作进行有效探究的前提是进行有效的分工和管理。
经过多次的案例研究我们认为进行课堂实验探究较好的小组模式如下：
将一个班级分为9个小组，每个小组5-6人。
每组选择一名组织能力强的学生作为组长，组长并不需要化学水平最高。
组员实验探究中进行具体的分工。
在不同的实验探究中，分工应该进行轮换。
分工
职责
备注
组长
组织小组交流，确定具体的实验方案
方案由组员讨论决定，不能包办
实验操作员
按照实验方案进行具体的操作，并观察现象
实验前根据实验方案写出具体操作
实验观察员
观察实验现象
实验前对实验现象有一个预测
实验记录员
观察实验，并结合其他成员的观察记录现象
记录完善实验报告
小组发言人
在实验结束后代表小组进行发言
阐述实验原理、现象及结论
实验过程监控员
观察该小组的实验过程在小组发言后进行补充
由小组成员担任，具备一定化学水平
⑵、结合导学案确定实验方案
从有效教学的角度出发，课堂45分钟的时间非常有限和宝贵。
如果在课堂上进行实验方案的讨论，势必影响实验时间和实验后交流实验，甚至无法完成教学目的。
所有实验方案的确定必须在课前讨论完成。
教师在探究课前一周的时间先布置实验探究的课题，并将导学案发给学生。
实验前两天要求学生上交一份小组实验方案，必要时可以按学生的方案预先实验，这样教师能够对学生的实验方案和可能出现的问题，做到心中有数。
巴班斯基指出：
“教学最优化可以说是从解决教学任务的有效性和师生时间消费的合理性着眼，有科学根据地选择和实施该条件下最好的教学方案。
”这就是说，衡量教学最优化有两条标准：
一是教学效果的最优化；二是时间消耗的最优化，即“师生用于课堂教学和课外作业的时间又不超过所规定的标准”，用“师生耗费合理的时间去取得这些成效”。
基于以上理论，导学案已经被大量用于平时的教学当中。
但是化学课堂实验探究课所使用的导学案与其他有很大差别，应该体现出明显的实验报告的特点。
在组长的组织下组员集体讨论，让每一名学生在小组内部有提出猜想和假设的机会都能对别人提出的猜想和质疑提出看法，最终制定出实验方案并确定本次实验的具体分工。
有一名组员将作为实验过程监控人员全程监控安全问题。
2、课堂实验探究具体组织形式
①、教师活动——创设教学情景并对学生进行交流引导。
（10分钟）
教师通过探究性实验引导学生产生质疑。
教师在教学过程中要善于提出问题,引发思维,然后引导学生对所提出的猜想和假设，根据他们已有的经验和知识从不同的侧面给与论证。
这样的论证对发展学生的猜想和假设能力有相当重要的作用。
学生活动——组长组织组员对实验方案进行质疑和谈论并修改制定出最终方案。
实验前的生生交流可以使小组成员的实验参与度大大提高，很多学生觉得实验方案更加严谨。
②、学生实验（15-20分钟）
教师活动——在学生实验过程中，教师可以选择1-2组的学生小组深入观察学生实验过程中存在的问题，并与小组学生进行一些适当的交流。
建构主义理论认为，在教学过程中教师只是学生意义建构的帮助者而非知识的灌输者，教师要构建有效的、平等的师生对话和生生对话的课堂氛围，教师在学生实验过程中与学生的交流要能够创造出这个氛围，并且能够通过一到两个小组的深入观察，发现学生实验中普遍存在的一些问题。
学生活动——根据小组分工进行实验操作或者观察记录，其中小组监控员对该小组的实验过程进行监控和观察。
3、实验后小组内交流总结（5分钟）
教师活动——实验操作结束，引导学生组内讨论总结
学生活动——组内交流确定实验现象和得出最终的实验结论，帮助小组发言人理清发言的思路。
学生在教师的组织和引导下一起讨论和交流，这样，小组成员可以取长补短，个体的思维与智慧可成为整个群体所共享；其次，组内的有效交流还使小组发言人发挥出自己的最高水平。
在交流中大家意见不同时，学生要展示自己的观点，试图说服别人，在这种心理驱使下，对知识的钻研就更加深刻。
在表述自己观点的过程中，会使新旧知识更加融合，从而扩大了知识的应用层面。
同时，学生还会通过别人的观点来修正自己的观点，这种认知的重建，促进了深层次的思维。
4、小组汇报与交流（10-15分钟）
教师活动——教师主持引导小组的发言人进行汇报。
3-4小组发言，每组5分钟左右。
并在每个小组汇报完后引导其他同学对该小组的实验进行质疑和补充。
最后由小组中实验监控员汇报该小组实验中存在的一些问题。
（例如操作上的问题等）并最后引导学生得出最后的结论。
学生活动——发言人详细介绍本小组实验的原理、方案、操作、现象、以及最终得出的结论。
其他同学对该小组的实验进行质疑和补充。
这一环节是课堂实验探究中最终的环节，教师必须留给学生充分的时间。
一方面锻炼学生的表达能力，教师要引导学生用规范的化学语言描述自己的实验。
另一方面利用小组间的交流给其他同学创造质疑，提出问题的机会。
切实提高学生的化学实验探究能力。
序号
教学环节
目标
时间
教师活动
学生活动
注意事项
1
课前准备
1、合作小组的建立与组织
课前完成
指导化学探究小组的建立并对组长进行培训。
组长的组织下进行明确的小组分工。
1、每个小组5-6人2、组长组织能力要强，不一定成绩最好。
3、分工要明确最好能够轮换。
2、结合导学案确定实验方案
实验一周前布置实验课题，并在实验前收齐各小组的实验方案，必要时教师可以按学生方案自己实验，做到心中有数
组长的组织下进行小组实验方案的讨论。
1、明确的小组讨论时间和讨论记录2、小组讨论前，每个人都应思考过实验方案3、可以网上查阅资料解决相关疑难点。
2
课题实验探究流程
1、师生交流研讨
10分钟
创设教学情景，激发学生发现问题、探究问题的欲望、产生问题意识。
组长组织组员对实验方案进质疑改进
1、教师应充分利用学生上交的导学案创设教学情景，2、可以提供学生实验所需的背景知识3、教师在该阶段应体现出包容性。
2、学生实验
15-20分钟
教师选择实验方案存在问题的小组进行细致的观察
根据小组分工进行实验操作及记录观察。
1、教师应关注实验的安全性2、提醒学生记录异常现象
3、实验后的组内交流
5分钟
引导学生进行组内讨论总结，明确最终的实验结论
组长的组织下进行讨论和交流、取长补短，便于小组发言人发挥出较高的水平。
交流以小组发言人为中心，其他同学对现象和结论进行补充。
4、小组间汇报与交流
10-15分钟
教师有针对性的确定2-3各小组依次发言，并引导其他小组质疑、讨论、得出结论
由小组发言人介绍本小组的实验原理、方案、操作、想象、结论、以及实验中的疑问。
1、等发言小组发言完毕后再提出质疑。
有时间剩余时、其他小组也可以申请发言。
充分利用展示台等手段进行交流2、教师及其他小组做出合理的点评。
3
课后的小组继续探究
申请进行小组自主探究实验
课后时间
教师根据小组的申请报告和小组的探究能力、以及实验室的具体情况决定是否批准
如果对实验还有疑问或者还有继续探究的兴趣可以向老师申请小组自主探究
纳入一中高中生化学自主探究实验的管理模式
5、教师总结并鼓励课后的继续探究。
根据有效教学论和构建主义理论，以及对教学案例的研究，我们初步完善了化学课堂实验探究教学组织环节
3、本研究初步分析结果
1、问卷调查（共有参加过课堂实验探究的高一高二共4个班级的218名学生参与调查）
（1）、实验课前是否需要提前发放导学案来让小组提前做好实验准备
A、不需要，课堂中即可完成实验。
B、需要提前准备，小组可以针对导学案进行讨C、无所谓
66.9%（146人）的同学都认为课前应该以提前发放导学案以便小组进行讨论，让小组的每一个成员都能对实验目的和实验方案非常熟悉，对实验结果和实验现象有所预判，并且帮助化学成绩相对较弱的学生在课堂实验过程中有所收获，而认为不需要和无所谓的同学中，一部分是对化学课堂实验探究课没有兴趣或者化学成绩很差，还有一部分是成绩很好的同学，大部分的课堂实验探究内容对该类型学生来说相对简单，这部分同学所欠缺的是实验操作能力。
根据大多数学生的需求和后续调查，一般提前一周告知实验内容和发放导学案。
（2）、实验结束了，你所在小组有根据小组讨论情况对导学案的实验报告进行分析和反思吗？
A.小组有进行最后一次讨论完善导学案和实验报告。
B.组长负责完善实验报告
C.上完课后我们就找不到实验报告了。
大部分小组还能坚持最后的整理，但是有些小组在实验后就忽略了导学案的整理，实验探究过程很重要但是实验后的反思和整理更加重要，怎么让探究实验课更加有效，可以在导学案上设置相应的实验模块的题目，让学生在实验进行一定的思维提升。
建议教师一定要在课后要求小组上交完整的导学案，并进行一定的评比。
（3）、课堂中你有主动起来回答老师的问题吗？
A、经常主动回答B、没有主动但被提问过C、没有被提问过
百分之73%的同学没有被提问过。
而13%的同学经常主动回答问题。
说明教师的提问特别是公开课上的提问有模式化的问题，即问的问题必须有同学能够回答，所以必须提问比较优秀的学生，而没有体现出提问的功能性，有时候提问一些不会的同学反而能随机生成一些问题从而引导学生进行交流和讨论。
另外最好以小组为单位进行轮换回答，这样可以更多的同学有机会进行交流。
（4）、小组交流的时候，你有对其他小组和你不同的实验结论提出质疑了吗？
A、有提出质疑，并展开讨论B、没有，怕自己的实验现象是错的
C、想质疑，但是老师没有给机会
课堂中的生生互动基本局限在小组内部，而组间的互动却寥寥无几。
在小组讨论实验结果的过程中，大部分情况时每个小组围成一圈热闹地交换想法和意见，而小组和小组间是很少，甚至没有交流。
等汇报小组的讨论结果时，其他小组的成员很少提出异议，基本上都是教师对小组成员的表现给予评价和补充。
当然，有时教师怕占用过多的课堂时间，小组学生发言后就草草收尾，阻碍了有想法和新的观点的学生的发言。
可见课堂中主要还是组内互动，组间互动很少。
（5）、你觉得探究实验时，小组内有必要安排其他组的实验过程监控员吗？
A、没必要，有监控员看着感觉实验的时候很不自在。
B、有必要，监控员可以从盘观者的角度发现实验中的问题C、无所谓
大部分同学并不喜欢监控员的存在，好像是在监视小组实验过程，但是仍然有一部分同学能认识到监控员的存在能够对自己实验的提高有所帮助，但是从老师的角度监控员可以很好的防范安全问题，和帮助自己了解学生实验中出现的问题，建议进行一定的评比，赋予监控员小组评价的权利。
或者监控员可以一定程度对该小组的实验进指导，让大多数同学能够接受这样监控员在实验中的存在。
（6）、你觉得生生互动时间应为多少？
A.0-5minB.5-10minC.10-15minD.15-20min
从结果可以看出，大部分学生希望老师给予他们足够的时间交流讨论，可见探究实验课中，老师应多给学生留一些独立思考和交流的时间，学生就会涌现出创新发现和独到见解。
2、教学建议
（1）、导学案是探究实验课高效实施的有效手段。
课堂实验探究课的导学案应该具有一下的栏目设置及功能：
小组分工及名单：
在导学案上用表格的形式就明确自己在实验中所承担的任务
学习目标：
让学生明确这节实验探究课的目的，不是为了探究而探究，而是为了掌握相应的知识与技能，提高实验能力。
方法导引或者知识支持：
这一部分是课堂实验探究导学案能否有效发挥作用的重要组成部分。
大部分学生的知识水平和探究能力有所欠缺，教师应该在知识和技能上给予学生一定的支持，里面的内容可以用小组现行实验的方法获得，选一个小组先进行课外的实验探究，教师观察改小组实验中存在的问题以及知识技能上的欠缺，在导学案的该栏目上体现出来。
实验报告：
根据实验的类型和课程设计确定导学案，并将实验报告整合进导学案，上课前两天每个小组须上交一份具有小组明确实验方案的导学案。
并且这个实验报告要与探究课的内容相匹配，体现出一定的开放性。
实验报告应该设置以下项目：
实验原理实验药品与仪器实验方法及步骤实验后的感悟与反思
在实验后要求小组上交一份完整的实验报告包括实验后的错误分析以及小组感悟与反思。
实验后也要落实学生的后续工作，使实验课对学生的探究性思维的提升能落到实处。
（2）、要提高教师课堂提问的有效性
课堂上，学生的思维往往是问题开始的，而引导之法，贵在善问。
教师能在“问“字上下功夫，是组织好一堂课的关键。
通过提问，能增加师生间的交流互动，调动学生获取知识的积极主动性，加深对所学知识的理解，可以引导学生的思维走向，推动一幕幕课堂活动的展开，开拓课堂深度。
所以我们要十分重视课堂提问，从学生的认知规律和心理特点出发，讲究提问技巧。
教师的课堂提问要注意以下几个方面:
①、提出创设性的问题，展现实验的设计思想，对于课本上大量的演示实验和学生实验，我们不能采取简单的“照方抓药，机械操作，而应该通过提出问题，如：
“应该怎样设计？
”“为什么要这样设计？
”“换一种方法能不能做？
”等，有意识地创造一种质疑的氛围，尽量展现实验的过程，使之成为师生共同参与的“亚研究”过程，以此来渗透化学思想，启迪学生运用科学的研究方法对待化学实验。
②、提出多层面的问题，拓展实验内容。
化学变化规律的表现形式是多层次、多方面的，但教材为我们提供的实验内容却有着较大的局限性或单调性。
为此，我们有必要对原有的实验内容进行适当的拓展和补充，积极引导质疑，尽量让学生能从多层次、全方位地去认识化学原理。
③、提出产生现象原理问题，加大对实验的分析力度。
化学实验的演示不但要演示操作、演示观察，更要对实验现象进行深入细致的分析。
许多教师急于用实验现象、实验事实建立概念与归纳规律，而忽视了对实验现象的观察与结论的分析，没有充分拓展实验现象的本质属性和现象之间的因果关系，导致性质及规律的得出较为生硬，实验教学效果不理想。
因此，演示实验完毕后，我们要以实验现象为依据，引导质疑，启发学生的思维。
④、提出有拓展性的问题，扩大实验成果。
实验完成之后，不但要引导学生对实验进行分析、总结，并且要对实验进行恰当的延伸，通过提出问题来借题发挥，促进知识的迁移和运用，进一步完善认知结构。
（3）、有效促进课堂生生互动
①、构建合理的小组组合。
根据学生的性格特征、兴趣爱好和学习情况合理分组，将全班学生进行优化组合，形成多个合作学习小组。
小组内分工明确，责任到人（.组长、操作员、记录员、.发言人、观察员等），并讨论决定小组的组名和口号，增进学生之间的互动性。
同时形成具有鼓励性、针对性、指导性和全面性的小组评价和个人评价。
②、产生有思考和讨论价值的问题，调动学生竞争意识。
实验中往往会出现各种异常情况，它有效促进学生参与教学过程，教师要鼓励学生发现并积极开展互相交流、争论。
③、注重培养生生之间的交往和合作的能力。
由于每个学生生活在不同的家庭环境中，大部分学生都是在家长的呵护下成长的，这就造成很多学生缺乏交际能力和合作意识。
因此，教师在教学过程中要有意识的培养学生的人际交往能力和合作意识。
（4）、课堂实验监控要发挥出实验监控员的作用
①、实验过程监控员应该从每个小组中挑选化学成绩和探究能力、实验能力相对突出的同学，进行一定的培训。
过程监控应该监控什么，首先是安全问题，然后是实验原理是否存在问题，现象观察是否存在问题，实验操作是否存在问题，然后将这些监控员交换安排到其他小组去参与实验过程。
有这些监控员的存在本身就可以是所有小组在实验过程中更加的严谨。
②、光有培训不够，还要预先进行探究。
能够在平时紧张的课时中抽出时间来进行课堂实验探究是非常难得的，要重视课堂实验探究就要做充分的准备。
如果是比较复杂的实验，提前一周下发导学案，提前三天各小组上交实验方案。
然后老师和各个小组的监控员在实验室先按照各小组提供的实验方案，预先开始探究。
如果是现场制定方案的也要把找时间让监控员预先进行探究。
这样老师和监控员把实验过程和各小组的实验方案探究清楚研究透彻，在上课的时候才能做到一清二楚、有的放矢。
引导交流和反馈的适合就能抓到要点，让这个实验交流研讨环节，有序而又热烈，才能使全班同学通过这节课提高探究能力和实验能力。
以点带面提高学生的化学核心素养。
化学课堂实验探究教学组织形式的研究案例1
——离子检验的实验探究
一：
背景分析：
高一的学生经过电解质和离子反应的学习，已经基本掌握了常见的阴阳离子检验的方法，即通过离子反应的现象来判断存在那些离子，但在多种离子的鉴别上，学生还存在着很大问题，如多个离子的检出顺序，离子间的相互干扰，检验出一种离子的后续操作等等。
因此为了提高学生的离子检验的能力，也为了探讨课题实验探究教学模式，我们运用了了以导学案为载体的实验教学模式。
将以《离子检验的实验探究》为题进行一堂化学课堂实验探究的公开课。
并在此在此公开课里运用课题组前一阶段确定的课堂实验探究教学组织形式，并重点研究实验探究课中的导学案栏目设置有效性问题。
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教学过程
1、课前的准备
⑴、根据班级合作小组的构建情况，按照9个小组进行实验。
每个小组6人。
每小组抽调一名化学成绩较好的同学作为观察员，组长负责对组员进行分工。
上课前一周布置实验题目，要求小组成员确定自己的实验方案后，组长组织一次小组会议确定最终的实验方案。
每次实验探究小组成员不变，但是分工进行轮换。
⑵、根据实验的类型和课程设计确定导学案，并将实验报告整合进导学案，上课前两天每个小组须上交一份具有小组明确实验方案的导学案。
本次实验采用开放式探究除了含有Mg2+、Al3+、Ag+、Ba2+的溶液统一提供外，所需药品由小组自己确定并注明在实验方案里，教师在审阅学生实验方案时如发现实验室无法提供通知小组进行调整。
、将每个组的观察员分配到其他组去，并且集中起来根据小组所提供的方案预先进行探究实验，教师全程参与实验，可以预先发现每个小组的方案存在的问题，观察员也会预先知道在实验中要重点观察的内容。
分工
职责
备注
组长
组织小组交流，确定具体的实验方案
方案由组员讨论决定，不能包办
实验操作员
按照实验方案进行具体的操作，并观察现象
实验前根据实验方案写出具体操作
实验观察员
观察实验现象
实验前对实验现象有一个预测
实验记录员
观察实验，并结合其他成员的观察记录现象
记录完善实验报告
小组发言人
在实验结束后代表小组进行发言
阐述实验原理、现象及结论
实验过程监控员
观察该小组的实验过程在小组发言后进行补充
其他小组成员担任
原则上组长只负责组织工作不再兼任其他职责，特殊情况下实验的观察员和记录员可以同一个人。
教学设计设计实验，检验可能含有Mg2+、Al3+、Ag+、Ba2+的混合溶液
课题
离子检验的实验探究
课型
实验探究
授课教师
一中李力
教学目标
知识与
技能
了解常见离子的检验方法，认识离子反应及其发生的条件，运用导学案帮助学生实验。
过程与
方法
实验能力：
设计、进行实验，分析实验结果，得出正确结论的能力。
通过“课堂问题讨论、实验探究、交流研讨”的教学过程，培养学生动手、动脑的能力以及分析、处理实验现象的能力。
情感、态度与价值观
1.通过探究实验，激发学生探究的热情。
2.通过小组合作培养学生在实验中交流，合作的能力。
3.培养学生严谨求实的科学作风。
4.充分利用实验手段，启发学生通过实验、观察、思考、探索，获得
感性认识，利用归纳、演绎等方法上升到理性认识，获得规律。
学情分析
离子检验题一直是高中化学考试热点题目之一，此类题既可以看作是实验题，也可以看作是推断题，在高考中常以综合题的形式出现。
该类型题目对学生的要求:
1、基本能力--认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法，记忆溶解性表。
2、实验能力：
设计、进行实验，分析实验结果，得出正确结论的能力。
并在做题时能创设实验情境，将模拟实验的结果运用到题目中。
而高一学生在这方面能力比较薄弱。
为了提高
升级会员 