一、課題提出的背景

　　(1)化學是一門以實驗為基礎的自然學科，化學實驗是幫助學生獲得化學知識、掌握實驗技能，激發學習興趣、培養實驗能力的一種教學手段，它在初三化學教學中始終占有十分重要的位置。初三化學實驗課改前以驗證性實驗為主，而把探究性實驗作為初中化學的基本教學要求，第一次在2002年的《九年義務教育全日制初級中學化學教學大綱(試用修訂版)》中正式提出。大綱指出：教師應“適當引入一些探究性實驗”，“應逐步加強學生的探究性實驗”，“適時地安排一些學生自主探究的實驗”，“探究性實驗和綜合實踐活動能較好地體現學生的創新思維和實踐能力”。等等這些指導性的言語都在告訴我們探究性教學應該啟程了。

　　(2)伊寧市從2002年進入國家化學新課程標準實驗區，面對新的教材和新的化學課程標準要求，原有的實驗教學方式是統一的實驗要求、實驗教學模式，對學生的個性發展不利，單一的實驗內容又脫離社會實際，已逐漸顯示出不足之處。為了增強學生學習的主動性、能動性和獨立性。因此開展化學實驗的教學與研究，是化學教學走素質教育之路的有效途徑。

　　(3)隨著新課程實施的不斷深入以及學校實驗室條件的不斷改善，在汲取過去幾年新課程實施中的經驗和不足，我們確立“伊寧市實驗學科教學現狀與對策研究”課題，旨在進一步以學生為主體，促進學生主體發展。同時也想為進一步提高教師的專業成長搭建一個平臺。

　　二、課題研究的理論依據

　　化學探究性實驗是指在教師的引導下，學生根據化學教學的內容或日常生活、生產中遇到的問題，對自然界及研究的現象提出問題，從問題或任務出發，通過形式多樣的探究實驗活動，利用已知的、外加的因素去作用于研究對象，借助化學探究性實驗，獨自或與他人合作加以探索，來認識研究對象的未知性質、組成、變化特征，以及與其他對象或現象的聯系等的一種教學方式。其教學過程中一般圍繞七個要素展開，即：提出問題(或創設情境)、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據解釋與結論、反思與評價、表達與交流。借助該形式，引導學生主動進行實驗設計、現象觀察，結果分析，從中發現科學概念或原理，達到獲得知識，形成概念，掌握技能，優化思維，培養情感體驗，提高綜合能力的目的。

　　在新課標中強調“化學實驗是進行科學探究的主要方式”，“教師要注意改進傳統的實驗教學，精心設計各種探究性實驗，促使學生主動學習，逐步學會探究”。本課題著重研究如何通過綜合活動激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解化學探究性實驗的基本過程和方法，培養學生初步的科學探究能力和態度，使學生掌握進一步學習和發展所需要的化學基礎知識和基本技能，在探究性實驗教學實踐中和綜合實踐活動中讓學生獲得探究的體驗和意識，從而提高學生科學探究的素質。

　　三、課題研究的目標

　　1、通過本課題的研究，提煉出化學探究性實驗教學實施的指導策略;

　　2、進一步轉變教師的教育觀念和教學行為;

　　3、通過合理運用化學探究性實驗教學的指導策略，培養學生自主實驗、獨立思考的學習習慣。培養學生的探索精神、創新思維，勇于實踐的能力。從而開發學生潛能，促進學生的主動發展。

　　4、通過本課題的研究，整合資源把研究過程的各種素材提煉、匯編成冊以供大家今后參考。

　　四、課題研究的階段和內容

　　本課題研究的最終目標是轉變學生實驗學習的方式，促進學生主動發展，提高教師的教學策略研究水平。因此，我們將課堂作為課題研究的主要陣地。

　　(一)前測工作

　　為了了解學生學習化學的興趣和對探究性實驗的基礎，在進行課題研究前(每年的九月)，對九年級學生進行了摸底調查。其中調查部分內容結果如下：

　　1、你對化學感興趣的地方是什么?

　　100℅的學生都說化學實驗，因為化學實驗帶給他們驚喜，驚險，還有從沒有見過的現象，還有用實驗來證明我們身邊的事情，他們感覺化學很神秘。

　　2、在學習過程中，你經常與他人合作嗎?

　　A、 經常(31.2%) B 、一般(41.3%) C、 很少(27.4%)，

　　一方面是我們的同學合作意識與行為還應大力培養，另一方面，教師在課堂上或課后的輔導中，指導同學多種途徑進行學習還不夠，教師注重了教師對學生的輔導，忽略了學生對學生的輔導與合作。有的時候，老師的講解不如學生與學生之間的合作，獲得的知識使學生記得更清楚，合作是他們勞動的結晶。

　　3、你在學習化學中最常用的學習方法是?

　　A、 自己獨立思考(26.6%) B、喜歡和同學討論(40.5%) C、喜歡請教老師(11.6%) D、上課聽老師說就行(21.4%)，

　　這表明我們有些同學化學學習方法的選擇不是很科學，自己獨立思考的同學少了些。有一部學生不是學不會，而是方法不得當。

　　4、你們化學課上實驗的方式是?

　　A、自己探究或實驗得出 (26.3%) B、教師在實驗中先將實驗結果事先告知學生，然后才做實驗 (72.7)

　　我們的課堂應更多地關注學生的學習，將更多的課堂時間給同學自己，讓同學更充分地體驗到學習與探索的樂趣。 只有在探索中學習才會有大的收獲。

　　5、在實驗課上你的參與度和積極性如何?實驗課上學生參與度、積極性很好的約占27.3%，學生參與度、積極性一般的占了大部分(約72.7%)，

　　6、到目前為止化學你覺得最難的是什么?

　　這是一道簡答題，學生都說化學的第四章，元素的符號意義和離子的含義、化學式的含義、化合價的意義很難記住，一會都記混了。

　　(二)課堂實踐

　　第一階段：教師示范，學生感知探究性實驗

　　剛接觸化學的初三學生對化學儀器和實驗基本操作都不了解，要讓他們進行探究性實驗幾乎是不可能的。在教學過程中，教師先為學生設計好探究性實驗報告，內容包括：發現問題—提出問題—作出假設—設計方案—進行實驗—交流討論--歸納總結—得出結論”，然后老師做演示實驗。學生通過實驗報告和老師的示范實驗，感知實施探究性實驗的一般方法。

　　比如，在給學生第一節課上課時，我們常常給學生演示鎂條在空氣中燃燒，當學生第一次遇到老師給同學們演示實驗時，幾乎是即興奮又無序觀察過程現象。怎樣讓剛接觸化學學習的學生成功地邁開他們觀察和思考有關化學實驗過程問題呢?老師應為他們對未知實驗進行示范引導，讓他們感知化學探究實驗的神秘與魅力：

　　探究性實驗——鎂條的性質(教師告知)

　　提出問題：鎂是一種重要的金屬，它可能有什么性質?與你平時常見金屬的性質有什么相同和不同之處?

　　作出假設(猜想)(內容教師在屏幕在顯示)：

　　制定實驗方案：

　　① 觀察鎂帶的外觀，試試看是否容易被折彎、扭斷。

　　② 用砂紙打磨鎂帶，它的外觀有什么變化?

　　③ 取一段打磨好的鎂帶，用坩堝鉗夾持，用酒精燈外焰加熱。當鎂帶開始燃燒時，移到石棉網上方，讓它繼續燃燒，觀察燃燒的現象和燃燒后產物的狀態。

　　進行實驗，觀察現象，作好記錄(內容教師在屏幕在顯示)：

　　分析、歸納、證實或否定猜想(教師在屏幕在顯示)：

　　交流、討論，得出結論：鎂的性質—可以在空氣中燃燒(內容教師在屏幕在顯示)

　　當學生一邊觀察老師的演示實驗，感受探究實驗的同時，邊觀察、邊思考、邊體驗的過程中，學生感知了化學探究性實驗的神秘。學生實驗后感知，原來這些知識可以通過實驗自己去發現和總結，化學探究實驗是這樣有趣啊。

　　第二階段：學生嘗試、教師給予指導和幫助(詳細內容見自編導學案集)

　　學生在感知了探究性實驗，并有親自動手去做探究性實驗的沖動后，教師可嘗試著稍稍放手，在先學生學習化學實驗的一些基本要求和技能后，讓學生嘗試化學探究性實驗中的某幾個環節，例如：簡單實驗方案的設計，探究性實驗的基本操作。在此階段，學生設計的實驗方案的可操作性、安全性，教師在學生實驗前要仔細批改，及時給予指導。前幾次學生進行實驗的過程中，在基本操作的規范性、實驗觀察的方法、實驗現象的記錄等方面出現的問題，教師及時提供幫助。學生通過親自動手嘗試，對探究性實驗的認識和實施有了進一步的認識。

　　第三階段：師生、生生合作，發展探究性實驗的能力

　　學生對實驗方案的設計和實驗基本操作及簡單的儀器使用有了一定的了解后，教師可以適時引導學生從身邊的一些現象中去發現問題、提出問題、作出猜想，進而獨立地設計解決問題的方案、進行實驗、分析實驗，找出問題的答案。在探究過程中學生遇到困難時，我們總是鼓勵他們采取一些可行的措施，如小組合作、師生合作的方式來化解困難。

　　又如《質量守恒定律》的教學設計，九中趙佳老師是這樣設計教學片段的：

　　(1)她創設問題情境：取暖時所用的煤和平時蠟燭的燃燒之后質量變少：取少量的磷在空氣中點燃之后質量變大。再結合生活中的一些現象，引導學生進行猜測：你認為化學反應前后物質質量總和與反應后生成的各物質的質量總和是什么關系?

　　(2)學生提出猜想。

　　生A：我覺得反應之后質量應該變大，根據前面學過的石蠟+O2→CO2+ 水 、 P+ O2→P2O5這兩個反應就可算出是變大。

　　生B：我認為變小，煤和蠟燭的燃燒之后生成爐渣和灰燼或氣體要比燃燒前煤和蠟燭的質量要小。

　　生C：我覺得不會改變。從表面上看煤燃燒后質量確實減少了，而我通過它燃燒的化學反應C+O2→CO2中卻算出沒變。蠟燭燃燒后質量確實減少了，情況與上述分析相似。因此我猜想化學反應前后物質質量總和與反應后生成的各物質的質量總和是不變的。

　　(3)趙佳老師這樣啟發引導學生：

　　大家通過剛才的討論和交流，同學們產生了三種不同的猜想，那么究竟哪一個是正確的呢?它又隱含著怎樣的道理呢?現各小組可根據你們自己的猜想來設計實驗方案或參考書上的實驗方案。在探究過程中若有不能解決的問題，可求助其他組的同學，也可問老師。

　　(4)學生設計實驗方案。(教師此時巡視輔導幫助他們分析可能出現的一些新問題)

　　學生設計的方案有很多，教師選出有代表性的有以下幾種。

　　學生方案①：取一小段蠟燭在一小塊木板上，把它們一起放在托盤天平上，調節托盤天平達到平衡。在托盤天平上點燃蠟燭，觀察托盤天平的平衡情況。

　　學生方案②：取一段鎂帶，在托盤天平上稱的質量m1。用坩堝鉗夾持，在酒精燈上點燃，把燃燒后的白色粉末收集起來并在托盤天平上稱的質量m2，比較反應前后質量的變化。

　　學生方案③：在小燒杯中加入20mL稀硫酸銅溶液，取一根砂去鐵銹的鐵釘，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質量m1。將鐵釘浸到硫酸銅溶液中，觀察現象，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質量m2，比較反應前后質量的變化。

　　[說明：其中方案①和方案②，學生從老師提出的問題情境中受到啟發。方案③同學們參考了教材上的實驗方案。由此可見，學生自主設計實驗方案的靈活性和創新性有待于提高。此時教師的引導和指導是很重要的。)

　　(5)師生共同評價。

　　學生對以上實驗，產生了如下想法：

　　①“蠟燭燃燒后質量減少，是由于生成的氣體沒有被稱量所造成的” ;

　　②“鎂帶燃燒后質量變大，是由于參加反應的氧氣沒有被稱量所造成的”

　　③“鐵與硫酸銅的反應質量不變，因為反應中既沒有氣體參加反應，又沒有氣體生成” ;

　　④“研究蠟燭燃燒反應的質量變化，應將參加反應的氧氣和生成的二氧化碳、水一起稱量”;

　　⑤“在密閉容器中進行實驗，反應前后物質質量肯定不會發生變化” ;

　　(6)進行實驗再探究。

　　同學們在采納大家意見的基礎上重新修改實驗方案后，再實驗就看到了反應前后天平是平衡的。

　　(7)師生得出結論。

　　通過化學實驗探究大家達成共識，最后總結得出：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。我們把這一規律稱為質量守恒定律。

　　[說明：這樣的課非常地費時間，往往一課時的教學內容，兩課時也完成不了。所以在平時的教學中，教師只能精選有代表性的實驗來嘗試教學]

　　第四階段：拓展課外探究實驗

　　隨著學生對探究性實驗學習能力的逐步提高，在研究過程中，我們采取了邊學習課本中的探究性實驗，邊增加家庭小實驗和對生活中一些化學現象探究的學習，重視家庭小實驗和趣味實驗，激發探究欲望。實驗生活化、簡單化、微型化，是21世紀綠色化學的發展要求。教材中的家庭小實驗和趣味實驗如果能在課前布置下去，將有利于激發學生的學習興趣和探究欲望。但多數教師只是簡單的讓學生課后去完成，而課后完成往往是去驗證實驗結果，不利于學生探究能力的養成。如：家用“冰袋”的制作、“檢驗發酵粉加水或加熱都能產生二氧化碳”、“白紙顯字”、“酸雨的檢驗”等，如果將它們改為課前實驗，在學生不知到其原理的情況下去討論、探究，不僅為課堂提供更好的實驗素材，而且還能開闊學生的思路，增強其學習能力。

　　(三)教學中具體的探究設計

　　在近一年的實踐與研究中，針對不同階段學生對探究性實驗的實施水平、針對不同特點的探究性實驗，我們總結出了一些不同的教學指導策略。比如：教師示范策略，邊講邊實驗策略，合作實驗策略，變演示實驗為探究性實驗策略，動畫模擬演示實驗策略，等等。比如：任菲展示課《二氧化碳的實驗室制取》、《奇妙的試管》、鐘靜研討課《分子的運動》、趙佳研究課《質量守恒定律》、趙敏匯報課《粗鹽的提純》、賀建紅《酚酞試液遇氫氧化鈉溶液一定變紅嗎》、楊梅老師研究課《自然界的水》成湘江研究課《常見的酸和堿》、《酸堿鹽復習課》、王瑛的《金剛石、石墨、C60》、王菁麗、鄧金輝的展示課《原電池 》、參賽課《燃燒與滅火》高中生物《細胞跨膜運輸》及李立生老師的高三復習課等等。

　　(四)結合教材開展實驗和教具制作活動，彌補實驗不足。

　　課外實驗是科學實驗教學的一個重要組成部分。由于課外實驗任務比較開放，需要較多的時間，基本上是利用學生的課外時間和來完成。實驗設計是容易做的，但要將設計付諸實際，確實需要一定的熱情與耐力。組織科學興趣小組是開展課外活動的很好方式。科學探究是實驗學科教學的命脈，這就需要我們在教學中，要將實驗教學扎扎實實的落實下去，讓學生在體驗科學探究的過程中，體會探究的艱辛與成功的喜悅，最大限度的發揮實驗學科的優勢，內化為學生潛在的學習動力。教具制作不僅是實驗教學研究的表現，更是“科學就在身邊、實驗就在手中”教育思想的體現，同時也在很大程度上彌補了實驗器材的不足;許多學校將開展自制教具和小制作活動納入第二課堂。

　　1、二中、三中初中部、六中、七中、九中、十一中、十九中、達鄉中學圍繞市級小課題開展了化學用語團體賽、實驗裝置大賽及圍繞各章節開展的手抄報圖展等活動。

　　2、十六中組織九年級全體學生參觀了東區污水處理廠，讓學生明白節約用水的意義及如何進行水資源的保護。

　　3、六中、園藝場、三中初中部開展了凈水器制作、米酒制作和模型展評活動。

　　五、課題研究的主要績效

　　1.集體的協作大家共享

　　課題組成員經過長時間的摸索總結與實踐，進行整理匯編成《九年級化學實驗復習手冊》《九年級化學導學案集》。它既可以作為學生九年級學生化學學習的參考書，也可成為中考復習有關化學探究實驗內容的資料，亦可作為教師們開展探究實驗教學的參考用書。

　　2.在一定的程度上促進了學生的主體發展，對老師的備課也是一種挑戰性工作。

　　在最初的化學探究性實驗教學中，我們發現他們一般依賴于老師向他們提出的問題，而不會主動地去發現問題、提出問題。當老師設置了問題情境，讓學生通過探究實驗來解決問題時，學生多半會到教材中找現成的實驗方案，很少有學生能創造性地去設計新的實驗方案。學生在熱熱鬧鬧地完成實驗后，對實驗現象、實驗結果進行分析的意識很薄弱或沒有這種習慣。而這些恰恰是探究性實驗的重要環節，也是促進學生探究能力、提高科學素質的基本途徑。

　　通過學生在有限的時段(初三還不到一年)的化學探究性實驗的課堂教學，學生在學習主體發展上得到了一定的提高。當然課前老師對收集學生的方案進行批閱是一定要的，所以課前老師的功夫要下的足。由于學生學習方式也得到了一定的轉變，同時也促進了學生的主體發展，這些成績的取得，發生在學生們身上的悄然改變，讓我們相信，我們的課題研究取得了一定的成效。當然這也離不開其他科任老師和班主任等各方面的支持和幫助。

　　3.教師的化學探究性實驗教學行為悄然發生了改變，促進了教師的專業化成長

　　教師從不知怎樣從事探究性實驗的教學，到逐漸熟悉探究性實驗的一般過程和教學方法。特別在課題研究的過程中，我們通過一節節的課題研究課，總結出了一些有效的探究實驗指導策略：教師示范策略，邊講邊實驗策略，小組合作、師生合作實驗的策略，變演示實驗為探究性實驗的策略等。這些教學策略，幫助教師在實際教學中靈活運用，課堂上同學們的表現也與之前有不同了。

　　六、問題探討

　　由于初中化學學習只有九年級一年的時間，并要面臨中考，學生時間緊，任務多。而探究性實驗由于其開放性、靈活性的特點，開展時花費的時間多。雖然考慮了適當增加家庭小實驗等課外探究實驗，但學生們還是感覺到想做探究卻苦于時間緊的無奈。同時，在一年多的研究過程中，我們研究的九年級學生每年都在更新，雖然這在客觀上為對比性研究提供了許多第一手的材料，但同時也制約了本課題研究的深度。

　　總之，回顧近一年來的課題研究不是一帆風順的，還有很多工作需要我們在后期不斷地完善。今后，我們將繼續以更新觀念為前提，以課堂教學實驗教學為重點，加強研究，不斷解決教學中的新問題。力爭以課題研究成果指導課程實踐，在實驗教學中培養學生科學探究的能力，并提高其創新性。