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《农村初中科学实验教学有效性的探究》中期报告 一、课题概述 分析历年来我校的中考成绩，发现基本上是居中下水平，初中科学的中考分数是所有科目中最高的一门，也是 本组的一线教师一直认真从事课题研究的实施、材料的获取，实验教师一直配合本课题实施的材料准备。在本课题组成员的共同努力下，克服了种种困难，也取得了一定的成效。 二、课题分析 2009年1月份开始设计课题的实施方案，三月份上报，通过上级领导的考查与验证，终于在2009年6月份被正式立项为区级小课题。本课题的实施经历了一波三折的过程：课题开始上报时，准备着重研究科学课堂实验（包括演示实验和学生分组实验）对科学教学有效性的促进作用，当立项后，反而觉得这课题已被其他老师研究过，于是我们将课题更改为《农村初中学生家庭科学小实验的有效性》实施方案，还做过《农村初中学生家庭科学小实验的现状调查及对策》，但后来经过本组人员讨论、分析，一致认为要真正提高科学教学的有效性，必须双管齐下，既要从课堂实验着手，又要从课外实验得到补充和巩固。家庭小实验是在教师指导下，学生在课堂以外，主要在家庭里完成的实验，家庭科学实验是初中科学教材的组成部分，属于一种辅助性课程形态，它是全方位进行科学教育的内容之一。它是初中科学课程的补充和延伸，是落实科学教育的途径之一。，只有这样效果才会更好。 三、课题进程 课题研究工作进程表
四、课题研究方法 本课题研究主要运用问卷调查法、观察法、行动研究法、学生带动法、实验法、经验总结法等。 五、课题研究取得初期的成效 （一）以课堂教学为载体，凸显课堂教学的有效性 1.预设细节，注重生成有效性 在实验教学过程中，教师应该关注实验教学的细节，注重实验的动态生成。可以从关注实验细节、关注实验操作细节、关注实验结果细节等方面入手，注重实验的动态生成，培养学生的实验观察能力、创新能力、评价能力，使实验教学真正成为有效教学。 案例（1）：我上《二氧化碳性质的探究》这一内容时，课前进行了精心的准备，特别关注实验细节设计，在探究二氧化碳不能支持燃烧也不能燃烧时，我发现要快速点燃烧杯中两只蜡烛也有一定的技巧，我认真分析过原因。于是这一实验的教学，我是这样预设的： 老师：出示一小烧杯，里面放着两只高低不同的蜡烛，请一位同学上来帮老师先点燃这两只蜡烛。 学生：争先恐后举手，（心想）这么简单的事谁不会做呢？ 学生甲：她把点燃的火柴伸向那只点的蜡烛（按我们人类的习惯思维），点着了，又去点燃高点的蜡烛，可是总点不着。下面同学都急了，似乎有点埋怨声 甲同学改变了方法，干脆把两只蜡烛拿到桌子上，点燃了再放进去。 这一次，她担心手被烫着，还是把短的点燃的蜡烛先放入烧杯，当再放入长的点燃的蜡烛时，长点高处的蜡烛还是熄灭。这下，学生更奇怪了。于是我鼓励学生到：你很聪明，学会用不同的方法去做实验。没事，请另一位同学来帮忙，可以吗？学生点头表示同意。 学生乙：上来后，与甲同样的方法，结果还是没有成功。（这是课堂气氛十分活跃，学生们相互讨论着，有的认为她们两位的技巧没有到位，大部分同学认为要改变点燃蜡烛的先后顺序。 学生丙：他把点燃的火柴伸向那只高的蜡烛，点着了，又去点燃低点的蜡烛，他成功了。（学生们想点燃两只蜡烛都有学问） 教师：刚才丙同学点蜡烛，你们认为是一种技巧，其实也是一种学问，因为包含了科学知识。在分析原因之前，我们继续下面的实验。 教师：把一瓶刚制取的满的二氧化碳气体上的玻璃片少微移开，沿没放蜡烛的烧杯空出慢慢倒下去（因为这也是技巧，否则会可能出现高处的蜡烛先熄灭） 学生：观察现象，回答原因。二氧化碳密度比空气大，并且不能支持燃烧。 教师：，补充（常温下二氧化碳密度大于空气的密度），为什么？ 学生思考:刚才为什么先点高处的蜡烛成功了？并讨论回答。 教师总结：气体的密度与温度有关，常温下二氧化碳密度大于空气的密度，但随着温度的变化二氧化碳密度会变小，所以在烧杯中点燃低处的蜡烛后，产生热的二氧化碳气体，他的密度小，往上升，所以高处的蜡烛就点不着了。由此可见气体的密度大小与气体的温度高低有关。 案例（1）的收获： （1）课前教师的实验准备越充分，预设生成就越多。使学生在以后的学习过程中，重视知识的内涵、知识的生成，气体的密度大小与气体的温度高低有关。 （2）激发学生的学习兴趣，爱因斯坦有句名言：“兴趣是最好的老师。”学习兴趣是学习动机中最活跃的因素，尤其对青少年儿童来说，没有兴趣的学习是一种苦役。因此利用演示实验，让学生猜想、动手、观察，激发学生的学习兴趣，引导学生主动参与学习。 （3）使教师的评价能力得到不断的提高，学生得到教师真实的评价后，会奋发努力，得到鼓励性的评价，会积极向上。 （4）细节决定成败，关注实验操作细节。看似一个细小的实验过程，点燃蜡烛，但可以挖掘出潜在的知识和技能。培养学生在实验的过程中严谨的观察能力，细心的思考问题，灵活的操作技巧。 2.合理实验，突破重点有效性 案例（2）：我曾多次在两个班对于同一课题的教学采用两种不同的教学方法。例《物体为什么会下落》的公开课 在完成重力的方向总是竖直向下教学时，我对课本的教学方法进行了调整，本来是演示实验后得出重力的方向是竖直向下的，我的做法是让学生进行猜想（根据学生日常生活的经验），猜测结果为竖直向下或垂直向下。我进行引导分析，以物体放在斜面为例分析：斜面受到压力的方向为与斜面垂直，而物体受重力的方向为与水平面垂直（即竖直向下），最后使学生理解了竖直向下和垂直向下是 教学设计：对于有关重垂线和水平仪的教学，设计的展示活动如下：（见右图一、二、三）
由此可见，教无定法，在平时的教学中要改变思想观念，钻研教材，从学生的实际出发，才能使课堂教学实效得到巩固。只有适合学生的教学才是最好的教学，才是最有效的教学。 3.创新实验，实验操作有效性 对于与实验有关的科学课教学，一般不会用课件来替代。课前进行充分的准备，包括器材的准备、器材创新、实验过程的预先实验。多年的教学经验使我深感要使科学实验在课堂中真正发挥它的有效性，有些演示实验必须要进行改革和创新。 ①实验器材的改进，使课堂实验更加有效 案例（3）：《大气的压强》的教学中，为了探究大气压的存在，一般多用实验室现成的两个马德堡半球实验，其实实验的成功率很低。原因有：实验室的两用打气筒（既可用于抽气也可以用于打气）的抽气效率非常的低，再说两个半球之间的密封性不好，往往还要涂上凡士林，抽气要达十五分时间左右，才有可能成功。于是我经过探究发现用两个马桶吸代替两个马德堡半球实验效果更好。请两位学生帮忙，两个马桶吸相对着，几秒钟时间就可以将气体压出。接着往两个相反的方向拉，结果用了很大的力气没有拉开。也可以用两个墙壁的挂钩。学生还可以自备，做实验简单又方便，效果更明显。 ②课堂制作模型的创新，使课堂教学更加有效 制作山峰与等高线地形图模型的原先实验与改进后实验的对比
③课堂实验药品及数量的改变，使实验效果更加有效 实验过程进行适当的调整 ①所用食品：花生仁（一粒掰为两片）、大米改为香脆薄的饼干、牛肉干（薄的牛肉片） ②他们的质量从1改为 ③试管中的水从10毫升改为20毫升，花生仁燃烧时水温升的太高会导致水汽化再液化。 实验：按照所设计的实验进行探究，并记录数据于表格中。
（二）以第二课堂为主体，巩固课堂知识的有效性 1．以课外兴趣活动为载体，激发课堂知识的有效 案例(5):“冰”也能使水沸腾的探究实验（如右图一） （1）学生的探究实验素材记录如下： ①首先往烧瓶里加满水，用酒精灯给它加热至沸腾，然后熄灭酒精灯，给烧瓶塞上橡胶塞，并把烧瓶倒过来，用装在矿泉水瓶的冰 （ 图一） ②到图书馆查资料（如右图二） ③师生讨论（如右图三） 后来我们又找老师的帮助，老师分析说：“你所做的实验是：冰块使沸水温度降低了，要使温度降低后的水重新沸腾，除非使水的沸点也降低了，而你当时做实验时瓶内气压沒变， 因此失败了，所以你必须使瓶内气压发生变化才能使水的沸点也发生变化。” 我试着继续实验，我往烧瓶里装半瓶水没有塞上橡胶塞加热至沸腾，停止加热 ，塞上橡胶塞把烧瓶底部倒过来 ，底部放上冰块。观察一会儿，结果看到倒立的瓶口直往上冒气泡，热水又重新沸腾了，并且好几分钟后才停止沸腾。我用温度计测量水温， 此时水温为 激发课堂知识的有效：原因是用冰冷却热水时，主要是瓶内水面上空的水蒸气液化，使烧瓶内气压降低，水的沸点也降低了，当被冷却的水温度高于此时瓶内水的沸点时，于是热水又重新沸腾了。而如果是装满水的烧瓶，瓶内水蒸气几乎没有，用冰块冷却时，瓶内的气压几乎没有变化， 而水温一直在下降，而水的沸点却不变，永远高于水温，所以就无法看到水沸腾了，其实冰使水沸腾也同样满足水沸腾的两个条件，水温降低达到水的沸点（气压降低水的沸点也降低），水吸收的热量来自水蒸气的液化。 学生谈收获与体会：①生活皆学习，只有认真观察、多想，多做实验，不怕失败，学问就在你身边，同时，还发现热水与冷水的密度相差较大，不仅冰会使水沸腾，而且冷水也会使水沸腾。②通过探索实验更激发了我学习科学的兴趣。③锻炼意志，使我懂得我们学习也应该要不怕困难，坚持到底才会成功 2. 以农村学生家庭实验为载体 ，拓展课堂知识的有效性 家庭小实验是在教师指导下，学生在课堂以外，主要在家庭里完成的实验，家庭科学实验是初中科学教材的组成部分，属于一种辅助性课程形态。它是全方位进行科学教育的内容之一。它是初中科学课程的补充和延伸，是落实科学教育的途径之一。如何挖掘农村家庭科学小实验的潜能，更好地为初中科学的有效性教学发挥最佳功能，本课题组已初步进行了探讨，也取得了一定的成效。 两位学生的家庭实验的素材的记录如下： A学生案例（6）：有一次老师布置这样一个家庭实验：利用家庭厨房中的材料，测定鸡蛋壳成分，回家后上网查找资料，发现醋酸具有酸性，于是我将醋酸倒入装有鸡蛋的玻璃杯时发现鸡蛋壳周围产生大量气泡，一会儿，我把点着的蜡烛放在玻璃杯口，发现点着的蜡烛熄灭了；同时还发现鸡蛋会上下沉浮，这意外发现使我探究的兴趣大大提高，求知欲大大增强，我一定要解开沉浮之谜。于是我上网查资料及看课外书，请教老师等。多次做实验，不断寻找答案。谜底揭开，原来二氧化碳气体附着在鸡蛋壳周围使它排开溶液的体积增大，即受到的浮力增大，于是鸡蛋上浮，上浮后露出液面后浮力又减少，又下沉，这样不断的反复。我非常兴奋，自己发现的问题，又由自己找到了答案，有了成功的体验后，使我更加坚定了学好科学的信心。从此，我喜欢上科学课，我的科学成绩进步了。 B学生案例（7）：今天，我们学习了凸透镜有关知识，老师布置我们本周六在家中利用室外的太阳光做实验，测凸透镜的焦距。要求我们自己去买一个凸透镜，注意事项是：“千万不能把凸透镜对着太阳光后把光线折射到眼睛里去，这样会灼伤眼睛的。”星期六的中午，我与小李同学一起做实验，我用一个较大的凸透镜对着太阳光，而小陈同学在透镜后面的地上的亮点处放一张纸片，发现白纸上的亮点非常的亮，原来这就是焦点，一会儿，纸被烧焦。看到这个实验现象，我们都很惊奇，对相关的知识也产生了强烈的兴趣。原来课堂中无法做的实验（室内晒不到太阳），在家里这么容易的完成了。通过自己实验获得的知识就是不一样，不易忘记，更有意思的是我与小李同学由于实验的原因成为好朋友，互相帮助，互相学习，学校进行的科学实验竞赛我们都获奖了。 教师反思：如在学习光学部分知识时，有的光学实验需在黑暗中进行方能看到明显的效果，但在学校的教室挂着窗帘或有的学校的教学设备比较落后，连窗帘也没有，遮挡效果不是很好，我们教师可以把这些实验变为家庭实验让学生自己来完成。 还有课堂内不能当堂完成的需要时间较长的实验，例：探究种子萌发需要什么条件，钢铁生锈等实验，根的吸水部位在哪里的探究实验。植物细胞吸水的实验，蒸腾作用的探究实验，探究植物在光照作用制造淀粉的实验，教师都要在早一二周内布置学生去完成家庭小实验，给予学生足够的时间，要求学生严格的按照探究实验的步骤去实验，一般设计为控制变量法实验。有时间的话，先让学生首先进行实验方案的设计，利用课内外时间，对学生设计的方案进行交流与评价，确保家庭科学小实验的有效性。 家庭实验收获： （1）培养学生良好的社会行为、思想品德也起到一定的作用。 （2）也可以转移孩子兴趣，从虚幻的电脑游戏、无休止的电视剧中走出来，把注意力转移到家庭小实验的探究中，为学好科学知识起到了一定的调节作用。 (3)家庭小实验是科学活动课的一种独特形式，是学生喜欢的一种形式。通过家庭小实验，可以培养学生学习科学的兴趣，培养学生的实验操作能力和探索精神。使学生更加坚定了学好科学信心，学生学习品质也得到了培养。 (4)可以激发学生学习科学的兴趣。人类有强烈的求之好奇心，学生对于科学课题特殊的认识倾向，就是学习科学的兴趣。在课外实验活动中，可充分利用学生刚接触事物的新鲜感和好奇心，引导学生日常生活中的各种现象。这些有趣的实验，把学生引入科学知识的海洋。“科学难学”这畏难情绪便会明显淡化。 六、课题研究的思考 1．精力不够。自从开始本课题研究以来，每天忙于课前备课、实验准备、实验的创新、课后的反思。但没时间及时整理素材。 2.悟性不高。虽然有专家的引领，但从实践形成理论有一定的难度。 3.实验教师的配备不够。学生进行第二课堂实验，只能安排在下午第四节课。 4.家庭实验的调控很难到位。实验组的分配有个别不合理，家长的配合不到位，学生的实验不及时等。 【参考文献】 （1）郑金洲．教师如何做研究[M]． 华东师范大学出版社, 2005年． （2）池方浩, 池哲萍．教育研究文稿的写作[M]． 人民日报出版社, 2005. （3）王洪伟．课堂“有效教学”的实施的要点[M]．(上海)上海教育科研，2007年02期． （4）方红峰．新课标科学实验活动学习指导（1---6册）．杭州: 浙江科学技术出版社， 2006(8)． |
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