高中化学学生自主实验与探究能力的发展研究

内容摘要：新课改即将在广西全面铺开。新课改是以让学生主动参与教学过程，体验研究、发现的过程。但如何开展学生的自主学习，仍有待研究总结。本文是从学生分组实验为切入点，通过对目前本校化学学生分组实验教学的调查，提出学生分组实验教学的新模式——自主实验。并对自主实验的教学过程，进行归纳、总结，书写教案集，将为新课改的顺利开展提供实践经验。另外，学生通过自主实验，提高其学习化学的兴趣，使其探究能力得到发展，并对其进行科学的评价，探索学生自主学习的方法和途径，贴近教学实际，具有较强的可操作性，具有很强的操作性，其研究结果有较好的推广价值。

关键词： 学生自主实验学习兴趣科学探究能力

为了适应教育发展与课程改革的需要，根据化学实验是化学教学中最生动，最活跃的组成部分特点，许多化学教师及教研工作者为了提高学生分组实验教学的效果进行许多的教学实验，撰写了多篇论文，发表了见解和主张。另外，对于要发展学生探究能力呼声也很高。因此，通过学生自主实验的方式，来提高学生的学生探究能力是一个有效的途径。

学生自主学习方式研究，其主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中，产生学习的需要，并通过镶嵌式学习以及学习共同体中成员的互动、交流，凭借自己的主动学习完成从识别目标、提出目标和达到目标的全过程。实现学生自主学习，真正成为学习的主人的目的。

学生分组实验是高中化学教学的重要组成部分。学生探究能力的发展是我们课程教学的目标。这些都促使化学教师要从“学生为主体”的思想出发，重新审视、定位我们的学生分组实验教学。通过改变实验教学模式，从而提高学生的探究能力。

引导学生进行实验方案的设计，对实验可行性进行讨论，然后进行自主实验，能较好地适应素质教育的要求，实现学生知识的再生，培养学生探究能力和解决实际问题的能力，从而使积极主动地进行学习。丰富本学科教学方法，拓展学科教学实效。

用化学实验的方法学习化学，既符合化学的学科特点也符合学生学习化学的认识特点，是化学教学实施素质教育的基本手段。因此，我们提出了学生自主实验的模式。引导学生进行实验方案的设计，对实验的设计方案的可行性进行讨论，然后进行自主实验。通过学生自主实验能激发学生的学习兴趣，帮助学生通过使用探究加深对化学概念、基础理论的理解和记忆，掌握化学知识和技能，提高自我实验能力，培养学生的科学态度和价值观，帮助学生发展思维能力，从而达到全面提高学生的科学探究能力的目的。

根据我校目前高中学生分组实验课的教学情况，以及实现学生实验自主实验的影响因素，我们形成具有我校特色的“学生自主实验”的教学模式。

其教学流程如下：

学生活动 教学过程 教师活动

分组讨论如何设计实验方案

复习相关理论

设计出具体的实验方案

课堂交流实验设计方案

修改、完善实验设计方案

进行自主实验

进行实验方案设计的探究课

进行自主实验课

提出研究的课题

指导研究的方法

指导解决实际碰到的问题

组织交流和积极评价

撰写研究报告

完成实验报告

批阅、修改实验设计方案

其教学过程包括以下几个重要环节：

1．设计实验方案
由于实验设计需要学生灵活地和创造性地运用已有的知识、技能，但是目前高中学生的对化学概念、基础理论的理解，掌握化学知识和技能，实验能力，都有一定的局限，因而每节自主实验的内容不能太多，太复杂。而且的内容还应具有一定的开放性，帮助学生发展思维能力，从而达到全面提高学生的科学素养的目的。

教师引导学生进行实验方案的设计，对实验的设计方案的可行性进行讨论，然后进行自主实验。通过学生自主实验能激发学生的学习兴趣，帮助培养学生的科学态度和价值观，帮助学生发展思维能力，从而达到全面提高学生的科学素养的目的。

2．实验方案可行性分析讨论课

在课堂上，让同学把自己的实验方案通过多媒体课件展示出来，与大家一起交流讨论。这样，通过师生之间的良性互动讨论、启发、引导，优化出最佳方案。通过自主实验不仅可以锻炼学生的表达能力，分析能力，设疑能力，另外，还能发挥同学之间的团结协作，有利于增强学习兴趣，增加学习信心。

3．动手实验
　　动手实验是一个很重要的过程，教师要充分发挥主导作用。首先，要让学生做好实验前的准备工作，比如：检查仪器是否齐全，有无破损。检查装置气密性是否完好。检查药品。其次，强调学生在实验过程中要认真观察，并作好现象记录。同时，要加强巡视指导，给学生带来鼓励和安全感，并及时指出学生操作中的错误，消除实验的危险。实验不要求每次成功，失败的实验可以引起同学们的反思，会使他们的设计更加严密。

4．实验报告
　　填写实验报告是实验的重要组成部分，是分析问题解决问题的过程，也是综合运用知识的过程。写好实验报告的关键是要在实验过程中认真观察，并实事求是作好现象记录。然后对产生的现象进行分析。因此，实验后，必须要求学生认真写好实验报告。
　　实验报告的内容包括：①实验目的②实验装置图③实验步骤④实验现象⑤现象分析⑥实验结论。现象分析这一步是最重要，学生通过分析产生现象的原因，便可以进行归纳总结，将知识点进行由表及里、由此及彼、去粗存精、去伪存真的改造制作，形成知识体系，并实现了知识之间的“互联网络”，使学生在运用知识的过程中信手拈来，达到举一反三的教学效果，从而培养了学生的创新精神。
　　通过上述“问题→假设→设计方案→实验验证→表达与交流”的学习方式后，学生自主实验可以达到如下的教学效果：

教师活动

教学流程

学生活动

创设问题情境

提出问题

明确教学目标

提供材料

提供仪器

方法引导

思路点拨

激励促进

宏观调控

解决问题

猜想、假设

（或收集事实和资料）

探究与验证

解释与结论

反思与评价

引导迁移深化

拓展应用

整合迁移应用

我们希望把一些学生分组实验变为“学生自主实验”以增加实验课的教学效果。在实践的过程中，我们发现可以做到自主实验内容的多样性。

1．以学生分组实验为载体进行学生自主实验的教学实践。

2．以改进演示实验为载体进行学生自主实验的教学实践

3．以实验的基本技能为载体进行学生自主实验的教学实践

4．以高考实验题为载体进行学生自主实验的教学实践

5．以构建知识网为载体进行学生自主实验的教学实践

以学生自主实验为主题开展课余活动，是指学生在课堂教外自己设计，自己寻找实验用品、自己动手、自己总结的简单易做的实验。它作为一种特殊的实验形式，为学生提供了大量动手的机会，给予学生足够的空间去自由发挥，弥补了课堂教学的不足。在教师的正确引导下，如果学生能顺利完成课余实验，不仅可以激发学生学习化学的兴趣，使学生巩固课堂上获得的知识，还可以培养学生的观察能力、思维能力和实验技能，做到手脑并用，从而还到培养学生科学态度、意志品质、实践能力和创新精神的目的。因此，化学教师要充分发挥课外实验的功能，正确引导学生开展课外自主的小实验。

通过学生自主实验，充分体现学生的主体地位，让学生积极参与教学活动，学生的学习积极性大为提高，学习兴趣越来趣浓，其探究能力也得到了发展，收效很好。主要体现在以下几个方面：

1.学生进行自主实验，提高学生主体参与的程度，将有利于激发学生学习化学的兴趣，提高课堂教学的有效性。

2．进行化学学生自主实验有利于探究能力的发展

科学探究能力是在科学探究活动中表现出来的综合能力。中学生化学科学探究活动一般包括提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等环节。根据学生化学科学探究的特点，学生在这些活动环节中完成任务的情况主要体现了7个方面的能力，因而我们把学生科学探究能力分为提出问题能力，猜想与假设能力，制定实验方案能力，实验操作与观察能力，解释与形成结论的能力，反思与评价能力，表达与交流能力7个基本要素。　

为了能对各要素能力进行有效的评价，我们进一步分析各要素能力的特征和学生在具体活动环节上表现这些能力的行为，再根据分析情况把它们细化成评价指标。

通过对学生的科学探究能力的评价，我们发现学生原来的探究能力较弱，经过一年的自主实验教学的尝试，及开展一系列课余活动，学生的科学探究能力得到了很大的提高。学生自主实验有利于落实学生在学生分组实验教学的“主体”的定位，使学生自主探究能力得到培养与发挥，创设积极的教学环境与氛围，改变学生以往“被动”的学习，提高学习兴趣。激发学生提出问题、进行猜想与假设，制定试验方案。运用分组讨论的教学模式，提高解释与形成结论的能力，反思与评价能力，表达与交流能力。锻炼学生实验操作能力与观察能力。通过学生完成自主实验过程可以达到下列目标：培养学生通过观察提出问题的科学习惯；培养学生通过实验验证假设的科学态度；培养学生在具体情境中的分析能力；培养学生在实践过程中解决问题的能力；培养学生在科学探索过程中的协作精神；为学生进行化学学习积累更多的实践经验和第一手资料。

学生分组实验是高中化学教学的重要组成部分。学生探究能力的发展是我们课程教学的目标。这些都促使化学教师要从“学生为主体”的思想出发，重新审视、定位我们的学生分组实验教学。通过改变实验教学模式，让教师和学生都卷入创造性的学习过程。它一改传统教育的抽象、枯燥的教学模式，注重情景演示，使学生在形象而生动的情景中获取知识。提高课堂教学的效率，培养具有创新精神和实践能力的新型人才，从而在整体上推动我校的教育现代化进程，在本地区产生示范辐射作用。探索出一条“学生自主实验”的路子。通过评价量表的调查，可以全面了解学生科学探究能力的整体发展情况，为师生提供有效的反馈信息。为学生的探究活动能力的培养提供有效指导。

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