保定市教育科学“十三五”规划课题 基于高中化学“科学探究与创新意识”素养下的实验创新设计 课题研究实施方案

保定市教育科学“十三五”规划

课题研究实施方案

保定市教育科学规划办公室制

保定市教育科学“十三五”规划课题

基于高中化学“科学探究与创新意识”素养下的实验创新设计

课题研究实施方案

化学是一门以实验为基础的学科，实验探究是学习化学的重要途径。化学学科核心素养对实验的定位是培养学生“科学探究与创新意识”，所以在教学时，应改变传统“讲—听—背—考”的教学模式和策略，要善用具有启迪性的指导语而不是灌输性的语言，鼓励学生多思考、多发问，培养学生的动手能力和探究意识，充分拓展学生的思维空间。

科学探究是培养学生创新意识和能力的一种形式，创新意识和能力是开展科学探究的目的。基于科学探究的实验教学模式是对传统实验教学的一种改进，当前教学的发展趋势就是利用科学探究来培养学生的探究意识、问题意识和创新意识，进而培养学生的探究能力和创新能力。

    一、课题指导思想

基于化学学科核心素养修订的课程标准（征求意见稿）中对高中生实验的总体要求是：能根据不同类型实验的特点，设计并实施完成实验。相对于传统实验侧重观察和记忆层面，本次课标修订对学生实验设计和操作能力方面的要求更高。高中阶段的化学实验大多都要求学生亲自动手完成，实验设计的难易程度也符合学生心理认知的发展水平，与日常生活联系密切，是学生培养化学思维、形成化学学习方法的一种重要途径。区别于传统实验的验证性，探究性实验主要是锻炼学生的逻辑思维和探究能力，拓展学生的学习空间，引导学生多角度思考，以适应社会发展的多样化需求。在实验过程中既培养了学生的动手能力又开拓学生的创新思维，在调动学生积极性的同时，增加学生对化学学习的兴趣。探究性实验的整个过程都体现了让学生做课堂的主人，颠覆了传统的教学模式，真正做到学生主体、教师主导的民主式教学，促进学生学习方式的转变。

二、课题的确立及研究状况

目前学校的教学模式以灌输式教育为主，课堂教学以教师讲授为主体，学生逐渐形成了接受式学习的心态，在很大程度上依赖于教师，而很少让学生通过自己的活动与实践来获得知识、探究知识；课堂教学如何以学生为主体，如何培养学生的学习能力，如何培养学生的化学实验探究能力和创新意识，如何真正的将教学主动权还给学生，培养学生学习的主观能动性。本课题结合化学核心素养的要求，从实验创新设计的角度把探究知识（实验）的主动权交给学生，让学生在教师的合作或指导下体验探究知识（实验）、验证规律的快乐，激发学生对化学实验探究和创新的热情，发挥其主观能动性，从简单到复杂，从定性到定量，从常规到改进，从探究到创新，一步步，一环环，激发学生的化学实验兴趣，唤醒学生学化学的好奇心，为培养探究、创新型人才奠定基础。

课堂是学生接受知识、探究规律、运用知识、规律解决问题的主阵地，学生的主体地位不能动摇，留有足够的时间和空间让学生自主去思考和探索，让他们根据自己的理解去摸索，去探究，去验证，这才是高中化学实验探究式教学的真正目的。教师选择实验题材要贴近学生的日常生活，能够让学生了解到化学给他们生活带来的好处，了解到化学实验研究带给他们生活中的意义。如：环保问题，生活中产生的垃圾会严重污染环境，影响人们的生活，而化学实验研究可以帮助我们克服这些问题，找到科学的应对措施，让学生对化学实验产生敬佩感，并使他们主动去探究化学知识，帮助学生树立正确的人生观、价值观，培养学生的科学精神和社会责任。

现阶段关于高中化学实验创新设计的论文有一些，都是基于理论的论述，但相关深入研究或具体操作方面的研究者并不多，基于学科核心素养下的实验创新设计就更少了。

    三、课题研究的基本内容

⒈研究目标：

①落实核心素养进课堂。

②培养学生乐于科学探究的精神和勇于创新的意识。

③培养学生正确的人生观和价值观

⒉研究内容：

①高中化学实验教学的现状和发展可能性的调查

②无效和低效的化学实验教学的成因与教学对策

③高中化学实验创新教学方案设计

④高中化学实验创新教学有效性的教学策略

⑤新课标理念下的高中化学实验创新教学设计

    四、课题研究的重点难点

⒈研究重点：

高中化学实验创新教学的有效性的方式、方法

⒉研究难点：

高中化学实验创新思维的迁移和内化

    五、课题研究的手段和方法

①调查法: 一是对无效和低效的化学实验教学的表现及成因进行调查研究；二是对目前中学化学实验教学的现状和发展可能性进行调查分析，使实验教学的目标和操作符合新课标要求；三是调查研究教学第一线的化学教师在新课标理念下开展实验创新教学的新经验、新方法，用以指导实际操作；四是调查研究课题实验前后有关素质指标的变化，为分析实验提供事实依据。

②文献法: 对有关提升中学化学实验教学有效性的教学方式、方法等文献资料进行比较研究，把握国内外研究动态，借鉴已有的研究成果和经验教训，找到新的生长点，防止重复研究，避免和少走弯路，为课题研究提供理论框架和方法。

③实验法: 以课题组成员的任教班级为对象，开展实验研究，运用系统分析和整体思维方式构建理论假说，搞好实验设计和实施，揭示因果关系。通过实验研究，完善理论假设，为教学第一线的化学教师提供实际操作的化学实验教学模式。

④行动研究法: 在构建主义学习理论、发现学习理论、行为主义学习理论、主体性教育理论等指导下, 运用教师设计好的策略，开展实验教学（即创造条件,对实验对象施加影响），有目的地观察并记录实验对象的变化。将行动和研究结合起来，筛选和研究来自实际的关于有效进行实验教学的迫切需要解决的具体问题，不仅要提高教育科研的应用价值，而且以此帮助教师提高教育科研的水平和技能，推动我校乃至其他学校的素质教育上一个新台阶。

    六、课题组研究成员及分工

    七、工作进度计划

本课题的研究大致分为三个阶段：

第一阶段：（2019年4月——2019年6月）准备阶段

讨论拟写研究方案；制定研究计划；资料收集；理论学习；研究分工等。

第二阶段：（2019年7月——2020年12月）实施阶段

1. 总结关于实验教学的经验和不足，结合理论学习和学科素养要求，深刻理解认识实验创新的教学功能，制定整体策划方案。

2. 认真研究化学高考中实验命题，高考中实验考试基本分四种类型：实验操作型；实验原理型；信息迁移型；实验设计型。研究这些实验在教材中的原型和出处，为优化和创新确立方向。

3. 对现行高中化学教材化学必修、选修的演示实验、学生实验进行分类分析，就如何优化和创新高中化学实验进行探究。

4. 广泛确立教材实验优化和创新的可切入点及在高中化学课堂中和课外推行优化和创新后实验的可切入点及切入的方式方法，并进行效果统计和相应的修正。

5. 在课题研究策略基本上进行优化和创新实践活动，设计优化案例，撰写相关论文。

6.课题组每月召开一次会议，对研究情况实施监控。

第三阶段：（2021年1月——2021年4月）总结阶段

将所有研究成果汇编，撰写研究专题材料，完善实验研究资料，完成结题报告。经专家鉴定研究成果。

第四阶段：（2021年5月）推广阶段

将所有研究成果汇编，整理所有活动材料与成果，进行展示，经专家鉴定研究成果。

    八、预期课题成果

    九、结题报告的撰写

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