科学科实验教学的有效性研究 课题研究结题论文

科学科实验教学的有效性研究-----------课题研究结题论文

东兰县民族中学   韦爱珍

一、课题研究的原因和目的

物理、化学、生物等科学科都是以实验为基础的学科。新课标要求学生学会自主学习，学会设计实验、动手实验、描述实验、分析实验，在实验探究中自主获取知识。而在物理、化学、生物等科学科教学中，学生在实验方面的能力普遍薄弱，有些学生根本就不愿动手做实验，到实验室只是敷衍了事、有些学生不会观察实验现象、有些学生不会描述实验现象、很多学生不会处理实验数据、不会分析实验得结论、、设计实验能力较差、创新能力和探究意识比较薄弱。所以我们提出“科学科实验教学的有效性研究”这个课题，就是为了研究如何来实现教育教学的创新，构建物理、化学、生物等学科的教学模式来充分挖掘学生内在的潜能和创造性、激发学生学习的积极主动性，通过如何提高学生实验能力，从而带动物理、化学、生物等科学科的教学，同时也想通过这次课题研究来提高我们教师的教研能力和教学水平。

二、课题研究的内容及阶段划分

 本课题的研究我们分为三个阶段

第一阶段：课题研究的准备阶段（时间2007年12月—2008年2月）

1、 课题研究成员的组建、课题研究方案的设计、研究实验班级的选择、有关资料的收集和整理。

2、 调查报告。通过问卷测试，弄清学生学习的心理状态。

3、 全组课题成员一起研究学生的学习心态，根据研究结果做好研究对象的成长档案袋、对过去教学过程和教学方法的反思、策划实施研究方案的具体方法。

   4、全组课题成员要更深入地学习新课程改革的教育教学理论，提升自己的理论水平，为课题研究的开展作好充分准备。

   第二阶段：课题实施和实验阶段（时间2008年3月2008年10月）

按照研究方案和研究计划组织教师开展研究和实践：

1、  课题成员根据问卷调查的结果，与学生座谈，端正了学生的学习态度。

2、 开展学生学习方法的经验交流会，让每个学生找到了适合自己的学习方

法。

  3、多与家长联系，争取家长与学校配合，发挥教育的合力作用。

  4、通过一些实验、简单的实验技能的比赛，增强每个学生学习和自信心。

  5、开展探究性实验方案设计的比赛，培养学生创新能力和探险究能力。

  6、进行个案跟踪与谈话。

   第三阶段：总结阶段（时间2008年11月—2008年12月）

课题组成员对专题研究的成果进行分析总结、论证、审阅，提出终结性的修改意见，并撰写结题论文。

三、课题研究的成果。我们课题组全体成员经过一年不继地探索、尝试、分析、调整、实践，取得了一定的成果。

（一）知彼知已，百战不殆——深入了解学生的必要性

只有零离地深入了解学生的学习动机和学习能力，才能充分挖掘学生学习的内在智力、调动他们学习的积极主动性、对他们的薄弱环节对症下药。而零距离了解学生最有效的方法就是“问卷调查”，因为实践是检验真理的唯一标准，没有调查就没有发言权。所以确定课题、选定实验班后，我们课题成员就着手对实验班的51个学生进行以下内容的问卷调查：

第一项内容：学生动手实验的主观意愿：

1、 你对实验感兴趣吗（      ）

A、不感兴趣    B、感兴趣    C无所谓

2、在实验前，你经常预习吗？（        ）

A、每个实验都预习  B、预习一部分  C、都不预习

3、课本上的“小实验”“小制作”你做了吗？（      ）

A、都不全做   B、做了多数    C、做了少数

4、上课时你动用做实验了吗？（      ）

A、不愿意  B、愿意做 

第二项内容：学生实验的认识：

5、你对“实验”的理解是（     ）

A、实验一定在实验室上课　　B、实验上动手课　　C、实验是物理、化学、生物等学科学习的重要方法

6、实验对你的学习有帮助吗？（    ）

A、没有帮助　　B、帮助不大　　C、帮助很大

第三项内容：学生动手实验的能力：

7、做分组实验时，你动手做实验的情况（     ）

Ａ、全动手做　　Ｂ、多数实验动手做　　Ｃ、基本上不做

8、你能独立完成实验吗？（      ）

A、大部分能   B、少部分能   C、几乎都不能

第四项内容：学生的语言表达能力：

9、老师的演示实验所产生的实验现象，你喜欢描述这些实验现象吗？（    ）

A、喜欢  B、不喜欢  C、没有描述过

10、在分组实验中产生的实验现象，你自己记录还是抄录其他同学的记录？（    ）

A、全是自己记录   B、有时不会描述就抄其他同学的  C、不会描述，全抄同学的

第五内容：观察实验现象的能力：

11、你在实验观察中，发现过可疑的实验现象吗？（      ）

A、经常发现   B、很少发现   C、从没发现

12、老师做演示实验时，你是否有目的地观察实验现象？（　　　）

Ａ、随意观察　　Ｂ、不认真观察　　Ｃ、有目的地去观察

　 13、在分组实验时，你认真观察实验现象吗？（　　）

A、没有观察实验现象　　B、从多个角度来观察实验现象　C、为某个目的去观察实验现象

第六项内容：分析总结能力

14、在老师演示实验和分组实验中，每次实验观察到的实验现象，你是否主动与其他同学讨论、分析实验现象和结论？（　　 ）

A、  都参与了　　B、有时参与，有时不参与　　C、很少参与

第七项内容：设计实验的能力：

15、你喜欢哪种类型的实验？（　　  ）

A、按老师设计好的实验方案进行实验　B、老师的演示实验　

C、自己设计实验方案进行实验

问卷调查的结果如下：

问题       答案

A

B

C

1

21.6%

60.7%

17.7%

2

15.7%

60.7%

23.6%

3

15.7%

21.6%

62.7%

4

41.2%

68.8%

5

5.9%

15.7%

78.4%

6

0

11.8%

88.2%

7

27.3%

25.5%

47.2%

8

5.9%

29.4%

64.7%

9

25.5%

41.2%

33.3%

10

17.6%

41.2%

43.1%

11

17.5%

82.5%

12

60.7%

15.7%

23.6%

13

35.3%

19.6%

45.1%

14

21.6%

54.9%

23.5%

15

54.9%

25.5%

19.6%

问卷调查的结果进行分析：

第一项内容调查结果表明，学生对实验感兴趣高达60.7%，他们也有动手做实验的主观意识，如第4题有68.8%的学生在实验课里愿意动手做实验。这为我们提高学生实验能力打下了良好的基础。

第二项内容调查结果表明：学生能充分认识到实验教学的重要性，如第5题，78.4%的同学认为实验是学习物理、化学、生物等学科学习的重要的学习手段，第6题有88.2%同学认为实验对他们的学习帮助很大。这为我们培养学生学习兴趣提供了良好的条件。

第四项内容调查结果表明，学生的语言表达能力相对的薄弱，对实验现象的描述和记录几乎都不会，第9题有33.3%的学生对老师演示实验产生的现象从来不主动描述；第10题有43.1%的学生在分组实验中产生的实验现象的记录都是抄录其他同学的。

第五项内容调查结果表明，学生观察实验现象的能力也不是很乐观。他们未能从多个角度留心地观察实验现象，只是为某个目的去观察实验现象或随意地去看看，如第12题显示，老师的演示实验中有60.7%的学生随意去看看实验现象；第13题显示，在学生分组实验中有45.1%的学生为了某个目的去观察实验现象，只有19.6%学生能从多个角度来观察实验现象。

第六项内容调查结果表明，学生主动分析问题的情绪并不高，只占21.6%，但有54.9%的学生有时参与问题的讨论，说明讨论问题对学生来说有一定的难度，他们讨论问题的能力有待提高。

第七项内容调查表明，学生设计实验的意识和能力非常弱，第15题显示，只有19.6%的学生喜欢按自己设计的实验方案进行实验，54.9%的学生喜欢按照老师设计的实验方案去做实验这是与新课程要求不相符合的，。

（二）称对问卷调查的结果，调整我们的教学方式。这是我们第二阶段课题研究的主要内容，一年以来，我们课题组全体成员不断地进行理论学习和案例研究，调整我们的教学模式和方法，在实践中探索、创新，达到了我们研究课题的预期效果。

1、端正学生的学习态度，让他们明确学习目标，选择合适的学习方法。从调查结果知道，学生已能充分认识实验在他们学习过程中的重要性，而且也喜欢实验，但在分组实验时却不愿动手做实验，关键的因素是他们学习态度不端正、学习目标不明确、学习方法不适合。态度决定成败、目标是努力方向、方法是实施手段。称对这种情况，我们课题成员决定通过和学生座谈方式来解决。我们把实验班的学生召集起来带到操场，学生不规则围成圈子坐下，（把学生带出教室的目的是：给学生足够的时间和空间，减轻学生的心理压力）让学生畅所欲言：讲童年、谈现在、展未来，说快乐、吐烦恼、泄愤怒，他们交流着学习方法、谈论着奋斗目标，老师充当忠实的听众，久不时纠正他们“读书无用论”的错误认识，分析他们的个性差异和认识水平，就这样让学生在快乐、轻松中找到了自己的位置、有效的学习方法及努力的方向。

2、加强实验教学，满足学生内需，保持学生学习兴趣。现在中考越来越朝着能力考核的方向发展，而实验就是培养学生能力的一个很好的方法。调查显示，许多学生对实验是感兴趣，学生是否能保持和发展兴趣，关键在于老师的认识和培养。理学家皮亚杰说过：“要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。只有体验和实践，才能有所创新。把我们的感受告诉学生，不如让他们在活动中亲身体验。学生在自己说服自己、自己感受自己、自己战胜自己的活动体验中能更快捷地走向成熟。”在课题研究实施过程中进行了如下的尝试并取得了成功：（1）我们老师千方百计地创造条件，把教材的演示实验最大限度地转化为学生分组实验，尽可能地把教材中的家庭小实验转变为课堂鉴别物质的实验，多给学生亲自动手实验的机会，让学生在实验中得到学习的乐趣，在实验中体会到成功的喜悦。（2）我们老师还尽可能把枯燥的验证实验设计为有活力的探究实验，有了活力，才会有奔头，才能激起和维持学生的兴趣。（3）开放实验室，学生在课余时间到实验重做那些没弄清楚的学生分组实验，或为了解决某个问题自行设计的实验，让学生学得更主动，更富有创造性。（4）老师鼓励学生把一些难题拿到实验去解决，这样不仅增强了学生实验的兴趣和能力，同时也会加深对理论知识的理解。因为实验过程，不仅是一种方法论和技能的训练过程，同时也是知识、概念的再理解过程。如力、大气压、电流电压、短路等抽象的概念，在课堂上单用语言表述，学生是很难理解的，通过实验，就全都明朗了。加强实验教学可以促进学生学习兴趣的高涨，是学生更加热烈地投入到学习中的催化剂，大大提高了学生的学习能力。

   3、培养学生的自信心，促使学生养成良好的学习习惯。自信是成功的阶梯，有了自信，事情就等于成功了一半。因此，想要学生主动力地投入到学习中，自愿动手做实验，首先要培养学生的自信心，来促使学生主动做实验、真诚爱实验、养成学习的好习惯。

（1）老师的宽容重拾了学生的自信。案例：记得那是一节化学课，我站在讲台上把学生总结出来的知识点写在黑板上，同学们也快速地记笔记，如饥似渴地吮吸着知识的雨露。谁知，我刚转过身来，周杰正兴高采烈地用酒灯点燃纸张来烤火。我当时气极了，有非得教训他一下不可的气势，因为我们学校没有化学实验老师，老师的演示实验和学生的分组实验所用的实验仪器和药品都由我们老师自己准备，要准备一节课的实验用品，至少花掉我们两、三节课的时间。想想为了让他们能在实验探究中自主地获取知识，我那么辛苦地准备着实验用品，而他却不懂得珍惜老师的劳动成果，反而在那里逍遥快活地烤火，影响其他同学的学习情绪。我恨不得走近他扯着他的耳朵。可我又静下心来想想：每个学生都有自尊心，特别是还未成熟的初中生，自尊心就更强了，如果他们犯了错误，老师对其错误行为严正指明是很有必要的，有时甚至需要对其进行批评教育，但是，必须以不伤其自尊心为原则。所以我就不管他是习惯性还是偶然性地烧纸烤火，我相信他的动机不是称对老师的，我不能当着全班同学的面严厉地批评或惩罚他，我必须保护着他的自尊心不受到伤害。于是我压住心中的怒火，走到他的眼前，母亲似亲切地抚摸着他的头，柔和地说：“老师知道你冷了才这么做的，可你选择的时间和地点错了呀，不过没关系了，把火熄灭就好，下次可不许这样了啰。”可能是因为没挨批评、不受责备，他反而觉得不好意思，脸顿时红了起来，双眼流露出愧疚、感激之情，我继续上课。

从那以后，化学课再也没有发现他有类似的不良现象，反而学习的劲儿比以前更足、更浓，他的成绩也在不断地进步。他的每次进步，我都会不失时机地夸奖他，并鼓励其他同学向他学习。这以前他可是班里经常被老师个别“谈话”的对象，是以其他同学作为他学习的榜样，而现在却换位升级了，他成了其他同学学习的榜样。他那高兴的样子在告诉我们说：他在暗自下决心更加努力学习，他将会有更大的出息。

今年教师节，我收到了他赠送的一张明信片，上面写到：化学老师，谢谢您！你永远是我的老师。那天化学课，我犯了错，您却没有在全班同学面前狠狠地批评我，我知道您在用您的宽容来保护我的自尊，也正是这样，我学会了在你的宽容中重新拾起了我的自信。为了感谢你的宽容，我当时就下定决心、发了誓：一定要好好学习。化学老师，再次说声“谢谢您”，我相信今后我一定不负您所望，我会努力使自己成为一个心态健康、胸怀大志、积极上向的健全的人。看着他的署名，我的眼眶不知不觉地湿润了，似乎有一股暖流注入了我的心房，流过了我的全身。

   （2）利用“科技活动月”和“学校文化艺术节”的机会，号召学生自创叶脉书签、动植物标本和各种仪器模型等作品参加比赛或成果展示，以此增强学生的自信心，激活学生学习的热情。

   （3）老师关心热爱学生，特别要关心学习困难的学生，因材施教，循序渐进。首先让他们做相对易操作、易描述实验现象的实验，帮助他们取得学习上的进步，让他们体验到成功的喜悦，从而增强了他们学习的自信。

  （4）增设课外小实验，树立学习的信心。认为有用的知识，学生就会主动去学习，若为某个目的而去学习，那将会是被动地学习。所以我们增设一些小实验，如：自来水的简单净化、用小苏打发酵面粉、用新木炭吸附冰箱中的异味、电路中的电灯和开关的安装、小表电表的读数、用酒精进行物理降温、用冰和食盐以2：1比混合后做致冷剂、种子的发芽、制叶脉书签等实验，让学生充分认识到学习不仅仅是为了升学考试，更要的是可以解决日常生活的问题，学以致用，激发学生主动学习的意识和信心，学生由不愿学习变为自愿学习。

（5）给一定时间让学生体验他们的劳动成果，从而增强了学习的自信心。交流能增强学生的语言表达能力，共享成果能使学生心悦情怡。所以每次实验后，老师留一定的时间给各小组进行交流、讨论，分享他们的实验成果，让每个学生体验实验过程的艰辛和实验成功的喜悦，以此激发全体学生的学习兴趣和增强每个学生学习的信心。

4、课堂上教师要正确引导学生准确地描述实验现象并如实记录，虽然没有统一的标准，但必须有规范的语言表达，同时让学生之间进行交流与讨论。学生实验之后要求他们及时填写实验报告并交到小组长处，由小组长召集本组成员批改、讨论、整改、统一意见后材料信息反馈给老师，再由指导老师进行全班总结。通过这种方式不继地提高学生的语言表达能力。

5、教师要加强引导学生分析实验现象、处理实验数据、总结实验规律、得出实验结论，也就是培养学生分析问题、解决问题的能力。

6、学生分组实验要大胆地“放”，培养学生的探究创新能力。学生分组实验是实验教学的一个重点，我们老师不能认为初三学生是刚接触化学，知识量少，就把课本上的知识强加给学生。课本上给的实验方法只的一种，不利于激发学生的思维。我们老师可以引导学生选用可用的仪器，想出另外的实验方案进行实验来解决同一个问题。或者老师提供给学生更多的实验仪器，由学生自己来安装实验装置，或者由学生设计实验方案来选择实验仪器进行实验。不同的学生有着不同的思路，所以这样才可以很好地开阔学生的思维，发展学生的个性。还有一些实验，由于条件要求苛刻，可能导致实验没有预期的效果或甚至失败，这时我们要引导学生从实验过程中寻找实验不成功的原因，通过分析、判断、总结，再进行实验，这样可以从实验的失败中找到防备进实验的方法和途径，这样做不仅让学生获得了更多的知识，还可以让学生掌握更多的实验技能和实验技巧，更重要的是让学生懂得了学习要有一丝不苟的精神，培养了学生设计实验能力和探究创新意识。

7、通过分组实验，培养学生合作的能力 。新课程理念要求教学要面向全体学生，设法促进每个学生都能得到充分发展。为此，我们将全班学生进行合理编排，即每一小组中有的学生口头表达能力强，有的学生观察能力强，有的学生思维深刻，具有独特的创新精神，将这些具有不同能力优势的学生组合在一起，不仅能提高小组活动的效率，更有助于每个学生的全面发展，并由本组推选组长，整个实验过程由组长负责组织和分配任务。这样既可以培养学生合作精神，又能起到以强扶弱的作用，还能以组长权威来带动不愿做实验的学生投入到实验之中，增强全体学生动手实验的能力。例如探究实验室制二氧化碳的原理时，我让学生自主设计并动手装配一套装置。要求组内各同学互帮互助，相互配合，明确分工，各负其责，并积极转变角色，以促进组内同学相互合作，共同解决实验中所面临的问题，以此达到学生人人有事干，人人都动手，个个有收获的目的。由于老师提供给各组的仪器不尽相同：有的有试管、广口瓶，有的有锥形瓶、平底烧瓶，有的有单孔橡皮塞，有的有双孔橡皮塞等等，故各组同学设计的装置多种多样，并由组内表达能力好的“推销员”介绍装置的优点，由全班同学评价。同学们看到自己的劳动成果得到老师和同学的认可，心里由衷感到高兴，激发了学生的兴趣和创造热情。

五、研究的体会和反思

1、经过一年的探究和实践，我们对新课程理念有了更深的了解，能进一步地转变了教学教育理念，初步能创新地把新课程理念应用于教学实践中，物质是在物理、化学、生物等科学科的教学中，初步学会了如何有效性地进行实验教学，通过加强实验教学来提高学生的实验动手能力、观察实验现象能力、设计实验方案能力、语言表达能力、探究学习能力等，提高学生学习的自信心。

2、教研带动教学，在课题研究探索过程中，我们老师的教学能力和教研能力水平也得到了提高。如有位成员的教学设计《铁的冶炼》获地区教学设计一等奖；有位成员撰写的论文《探索  实践  创新》获全国化学论文比赛二等奖；两位成员分别撰写的《新课理念下的初中化学实验教学》和《我与新课改同行》均获县论文大赛一等奖。教学成绩也取得了较好的成绩。如2008年中考中，化学全县A+110人，其中我校就人了45人，物理全县A+有78人。其中我校就有33人。 

   3、新课程改革的目标是“建立评价项目多元，评价方式多样，不只是关心学生学习的结果的评价，更重要的是关注学生学习过程的评价，突出评价对改进教学实践，促进学生发展的功能。”我们在课题研究中也已关注到了这一点，也有意识地关注评价过程评价内容的综合性，如在课堂教学中，能对学生的学习态度、学习情感、学习的思维品质、学习活动能力和学习效果进行综合地评价，也关注了评价方法的多样性，如采用自评与互评相结合、口试与笔试相结合、实验设计与动手操作相结合的评价方式。但是，我们还没有形成一个科学、合理、系统的教师评价和学生学习评价体系，今后我们还重点研究这方面的内容。