《社区家庭小实验对化学教育支持的研究》课题结题报告

执笔人：奔牛初中  陈志伟

随着化学新课程的启动和推进，我校作为一所乡镇普通初级中学。在实施化学新课程的过程中，遇到了新的问题和困难。特别是对于新课程提倡的探究性实验，在学生学和老师教的过程中，困惑最大。针对此现状，我校化学组成立了《社区家庭小实验对化学教育支持的研究》课题组，并被列为武进区级课题。经过两年的实践和研究，取得了一定的成绩。在总结研究成果的基础上，我们提出如下报告。

一、课题提出的背景

化学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学能为学生正确认识物质及其变化规律提供实验事实，它具有目的性、探索性、现实性和易感知性。我国著名化学家戴安邦指出“只传授化学知识和技术的化学教育是片面的，全面的化学教育要求既传授化学知识和技巧，又训练科学方法与思维，还培养科学精神和品德，学生在化学实验中是学习的主体，在教师指导下，进行实验，训练用实验解决化学问题，使各项智力皆得到发展。”所以化学实验是化学教育的一种最有效的教学形式，它可以帮助学生建立和巩固化学基本概念和基本理论，获取化学知识，培养科学素质。但是就目前中国的教育条件来说，一方面让学生都进入实验室做实验面临着人多设备少，指导老师少等具体问题，根本不现实；另一方面，现代教育要引导学生学会创新、敢于创新，利用家庭现有的条件开展小实验也是对学生进行创新教育的好机会。这样，如何引导学生在家里开展家庭小实验就显得尤为重要。

随着生活水平的提高，物质不断的丰富，家庭、社区与化学相关的物质不断丰富，为学生提供了必要的物质保障，另外，学生在素质教育的大潮中也受到感染，体会到动手能力的重要性，这些都为课题的实施提供了可能。还有，老师在实施新课标中面临着如何为生活、生产服务提出了新问题，而这正需要我们通过课题研究得以解决。

我们希望通过“社区家庭小实验对化学教育支持的研究”这个课题，研究学生利用身边的物力进行实验，从中发现问题、提出假设、解决问题，从而提高学生对化学的兴趣，改善学习化学的方法，提高化学成绩，指导学生生活，进一步以学生为主体，促进学生主动发展。

二、课题研究的理论

所谓“家庭小实验”，指的是在教师的引导下，学生根据化学教学的内容利用日常生活、生产中的常见物质，完成化学实验，解决问题的一种学习辅助方式。社区家庭实验指的是在学校实验室外完成的家庭小实验，社区家庭实验是利用社区家庭物质基础上完成的实验，它不同于实验室实验。实验室实验一般完成的是由老师安排好的验证性实验。内容可以设计课堂内及课题外的实验，甚至是趣味实验、小制作实验、探究性实验等。而且这一研究内容现在国内也刚刚开始，在国内的教育中尚未有完整的研究，可以借鉴的资料还很少。

在全日制义务教育《化学课程标准》（实验稿）中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”，“教师要注意改进传统的实验教学，精心设计各种探究性实验，促使学生主动学习，逐步学会探究”。本课题着重研究如何帮助学生了解家庭小实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，在实验实践中获得探究的体验和意识，从而提高学生科学探究的素质。

三、课题研究的目标

1、研究初中教材中有多少知识可以通过家庭小实验、社区调查研究进行学习；

2、通过化学实验的趣味化研究、化学实验的生活化研究、化学实验的清洁化研究等研究让学生感到化学的重要性，以激发学习热情了；通过家庭小实验的开展激发学生学习化学的兴趣；

3、如何利用家庭、社区提供的材料进行废物再利用，提高学生动手能力，改变学生只会解题不会操作的现状；

4、编写与教材相关的课外化学小实验的活动方案、实验设计方案，形成可供推广的手册；

5、撰写相关的教育论文，为以后的化学教育积累经验；

6、编写和收集与家庭小实验相关的试题，训练学生完成，提高解题能力；

7、组织学生收集化学与健康知识、化学小故事进行汇编，让学生学以致用；

8、提高化学成绩；

四、课题研究的过程和内容

本课题研究的最终目标是通过让学生利用社区环境，家庭现有的条件，加以合理的改进和组合完成一系列的家庭小实验，引导学生进行收集化学小故事、化学与健康知识，编订成册，带领学生开展社区环境污染调查，再加上教师的学习和研究，将中考中涉及到得与家庭小实验相关的试题编订成册，让学生掌握家庭小实验的基本技能，形成化学学习的合力，支持化学教育，促进学生主动发展，提高解决问题的能力，提高成绩。

（一）教师加强学习，致力课题研究

课题的研究首先需要相关老师的自身发展，通过学习不断提高自身的素质，我们学习了新课程理论，学习了课题研究方法，查阅了大量的文献资料并利用互联网进行资料的收集，从中汲取营养。从课题一开始就进行分工，陈志伟负责课题的整体策划、丁博强负责收集学习材料和学生问卷调查、魏军负责家庭小实验的修改和编订成册、谢青负责化学小故事的筛选和整理、吴燕负责学生调查研究等。每月开一次碰头会，商定一个月的工作，逐条完成计划。

（二）前测工作  调查摸底

为了了解学生实施家庭小实验研究的基础，在进行课题研究前（2006年10月），笔者对400名新初三学生进行了摸底调查。调查结果如下：

你知道什么叫科学探究吗？   知道的占37.8%，  不知道的占62.2%

你做过家庭小实验吗？       做过的占25.7%，  没做过的占74.3%

你想尝试化学家庭小实验吗？ 想的占95%，    不想的无所谓的占5%

    在对学生 “知道家庭小实验”的学生进行进一步访谈中得知，大多数学生都是从物理教材中了解到科学探究的，却没有做过家庭小实验。但让我感到欣喜的是，在调查的400名学生中，95%的学生都想尝试家庭化学小实验。可见他们对于刚刚接触的新学科—化学有着浓厚的兴趣和探究的欲望。

（三）社区家庭小实验的研究

第一阶段：工欲善其事，必先厉其器

要指导学生很好完成实验首先要指导学生自己动手，设置一个家庭小实验角，可以在书房、厨房、甚至在卫生间，反正只要可以利用的空间都可以成为化学实验的“天堂”，设备可以简单一点，如：小桌子一张，甚至可以大木箱、硬纸箱（如装电视机的，电冰箱的等），改装成仪器、药品柜。用小药瓶贴上标签装药品。桌边放一剪去上半截的可乐瓶用作装废液用，学生在家就有了一个钻研化学实验技能的“基地”。其二，因陋就简，土法上马，自制实验仪器。

第二阶段：教师示范，学生感知家庭小实验

刚接触化学的初三学生对化学仪器和实验基本操作都不了解，要让他们进行家庭小实验几乎是不可能的。在教学过程中，教师先为学生设计好家庭小实验报告，内容包括：发现问题—提出问题—作出假设—设计方案—进行实验—交流讨论--归纳总结—得出结论”，然后老师做演示实验。学生通过实验报告和老师的示范实验，感知实施家庭小实验的一般方法。比如，当学生第一次遇到家庭小实验“铁丝生锈实验”时，几乎是无从下手。怎样让刚接触化学学习的学生成功地迈开他们探究实验的第一步呢？老师精心为他们设计了如下实验：拿一个雪碧瓶，瓶中放入少量的实验水，在瓶盖上插入一根放有红墨水的U型管的吸管，在瓶中放入一些细铁丝，观察现象。学生在边观察、边模仿、边参与、边体验的过程中，感知了家庭小实验。学生在最后的“实验后感想”中写到：“化学实验很有趣、很吸引我”。“一根铁丝，在老师的手里竟能做出这样的实验来”。“在过去的学习中，老师教会我们许多的知识，原来，这些知识可以通过实验自己去发现和总结，我多想像老师那样做家庭小实验啊！”

第三阶段：学生尝试，教师指导家庭小实验

学生在感知了家庭小实验，并有亲自动手去做家庭小实验的冲动后，教师尝试着稍稍放手，让学生尝试家庭小实验中的某几个环节，例如：简单实验方案的设计，家庭小实验的基本操作。在此阶段，学生设计的实验方案的可操作性、安全性，教师在学生实验前要仔细批改，及时给予指导。学生进行实验的过程中，在基本操作的规范性、实验观察的方法、实验现象的记录等方面出现的问题，教师及时提供帮助。学生通过亲自动手尝试，对家庭小实验的认识和实施有了进一步的认识。

下面是家庭小实验《空气的捕捉》教学过程：

探究课题：如何将一个集气瓶中的空气捕捉到另一个集气瓶中？

 学生提出问题的解决方案：

学生甲：抓紧一个塑料袋，赶跑袋中的空气。

学生乙：拿一个针筒，先把栓塞向前推，排尽空气。

学生丙：拿一个雪碧瓶先装满水，带到教室后，把水倒掉，教室里的空气就会进入瓶中。

教师肯定了实验方案的可行性，并对学生的实验基本操作给予指导。

在教师适时“收与放”的指导下，学生第一次独立进行了简单的家庭小实验，体验到了探究的乐趣。

第四阶段：师生合作，发展完善家庭小实验

学生对实验方案的设计和实验基本操作有了一定的基础后，教师可以引导学生从身边的一些现象中去发现问题、提出问题、作出猜想，进而独立地设计解决问题的方案、进行实验、分析实验，找出问题的答案。在探究过程中遇到困难时，教师鼓励他们采取小组合作、师生合作的方式来化解困难。

  在组织学生做生锈实验条件家庭实验时，在一把菜刀上分别用沾有食盐水、植物油、水的餐巾纸，观察生锈情况，没想到学生做出来的实验现象五花八门，有的说没有生锈，原来他用了不锈钢菜刀；有的有的学生发现没沾水的地方比沾水的地方生锈的厉害，引起了我的注意，这完全违背了教材上的说法，于是仔细询问了每一位同学的实验，结果发现了一个问题，做此实验的晚上下了一夜的雨，空气潮湿，菜刀生锈的条件很好，反而有的同学贴的纸很厚，反而起到了隔氧气的作用，第二天天气很好，我让学生从新实验，现象明显。实验的变量很大，我们要洞察微妙的变化，菜刀生锈的实验的以外发现，是我们完全没有预料到到的，反而促进了学生学习掌握铁生锈知识，为指导生活中防锈起到了作用。家庭小实验由于每个学生控制实验变量的差异较大，现象各有千秋，我们老师正好利用这动态生成的资源进行完善提高小实验。

第五阶段：有计划开展家庭小实验，编写成《初中化学家庭小实验汇编》

随着家庭小实验的的进行，学生完成的实验越来越多，为了能够在今后的教学中进一步运用，我们课题组老师对完成的实验进行汇编，一方面引导学生完成实验，另一方面不断改善实验设计方案，像这些实验学生的成功率较高，现象明显，点不着的“纸”、 “神奇”的手帕、自制碳酸饮料、硬、软水检验等共计60余个实验。在编写时不仅详细写了实验目的、操作要点还编入友情提醒（注意事项），提醒实验安全和要领，这样在以后的学生完成实验时可行性更好。

（四）组织学生收集化学故事和化学与健康知识作为辅助研究

在化学学习应该结合学生的生活实际，生产实际和科学研究的实际进行教学，使学生感受到学习化学的重要性。引导学生初步认识化学在帮助人类营养保健、战胜疾病方面的重要贡献，既是对所学化学知识在生活领域内的进一步深化，也是对化学、生物、生理学所学知识的整合和综合运用，有利于学生将学科知识进行相互渗透。在这种动力的推动下诱发了他们学习化学的兴趣。

学生通过阅读大量的与化学与生活、化学与健康以及化学史相关的书籍，有的同学通过互联网等信息渠道收集资料，老师将他们收集的资料精心筛选，装订成册，并组织班级进行黑板报比赛以及化学知识交流会等活动，交流普及各自收集到得化学资料，从而起到普及的作用。

（五）组织学生开展社区环境污染调查，亲身体验环境变化

学习的目的在于自身的完善和发展，发展离不开环境，人们日益关注所在的环境，环境的恶化让我们感到窒息，带领学生到工厂、工地、菜场、小区参观，让他们感受这一切，让他们开展调查研究，例如我们开展的白色污染调查，正逢限制使用塑料袋，于是我们就在前几天在奔牛菜场进行调查，结果我们发现奔牛镇平均每天用掉的一次性塑料袋达到2吨多，全国呢？此外还开展了老孟河水污染情况调查、水污染调查报告、社区噪声污染的情况调查报告及预防措施、关于大气污染调查报告等。学生通过调查研究深刻体会到环境污染的严重性，立志从自身做起，捍卫环境。

五、研究成果

（一）转变教师的学生观，促进了教师成长

通过课题研究，我们发现，学生比我们想象的要聪明的多，活跃的多，动手能力强的多，改变了对学生的不信任、怀疑的观点，而且还发现学生中确实有一批学生成绩不理想但他们有极强的动手能力，创造能力，只不过他们没有适应现在的教育，我们教师要改变教育方法，让他们也能成为优秀学生。

教师的业务能力不断提高，陈志伟被评为常州市骨干教师，魏军被评为常州市教学能手，吴燕被评为武进区骨干教师。

（二）完成了一些值得推广的资料的编订

首先我们完成了《家庭小实验汇编》内容设及实用类化学实验如“巧除水垢”、 《‘棉  纤’之鉴》、 《真假金元宝》、 《去油三法》等，趣味类实验如《瓶吐鸡蛋》、《自制喷泉》、 《一山不容二虎》、 《吹起生火》，探索类实验如《探究灭火原理》、 《稀饭烧糊之谜”、 《探究煤炭中是否有硫元素》、《生锈的苹果》等，学生在完成这一系列的实验时即体验了实验成功的快乐有掌握了化学知识提高了技能。

其次完成了《化学故事汇编》，将化学知识穿插在化学故事的背景下给学生娓娓道来，学生好奇心当然很强。如《没有痛苦的手术》介绍麻醉剂、《不可思议的魔火 》介绍鬼火的形成原因、《没有生病的葡萄》介绍农药波尔多液、《酒不醉人人自醉》介绍笑气、《红色的紫罗兰》介绍酸碱指示剂等。

第三，完成了《化学与健康知识汇编》，让学生感到化学与我们的健康是如此密切相关，《一专多能话‘食盐’ 》、 《人疲倦的化学原理》、 《蔬菜污染：餐桌上的杀手》、 《 烧烤危害胜过苏丹红》、 《人多吃蔬菜可减缓大脑衰老》、 《维生素C可防老年性白内障》、 《吃苹果喝热茶,气得医生满街爬》等健康与化学的小故事让人感到爱不释手。

第四，完成了一些社区环境调查报告，《白色污染调查报告》、《奔牛镇老孟河水污染调查报告》、《水污染调查报告》《社区噪声污染的情况调查报告及预防措施》、《关于大气污染调查报告》这些报告虽然显得有些稚嫩，但从中不难看出学生真的对环境动了真感情，从内心感到环境的重要性，愿意从自身做起保护环境。

第五，完成了《化学家庭小实验习题汇编》共收集与实验相关的实验试题16套，600余题，建立了相关的试题库。

（三）促成了一批相关论文的获奖

在两年中，我们课题组成员在开展研究的同时，积极撰写了论文随笔20余篇，发表和论文评比中获奖的论文共有13篇，其中

《浅谈初中化学家庭小实验的作用》荣获国家级贰等奖；

《浅谈化学课程资源开发和利用中的问题及其对策》获省叁等奖；

《化学教学中探究能力培养的探索》获省三等奖，

《新课程理念下初中化学资源开发和利用的思考》获省叁等奖；

《家庭厨房  化学课堂-----家庭小实验支持化学教育的研究》获省贰等奖；

《不可忽视的一环——中学化学实验教学中的问题和策略》市一等奖；

《家庭小实验让学生真实感受化学》获省叁等奖；

《从身边的现象谈如何学<溶解的现象>》发表在《化学教与学》

《动态生成让化学教学完美》发表在《化学教与学》

《“活动与探究”的课堂教学探索》获武进区贰等奖

 

六、课题研究的反思

通过两年的课题研究，我们也在有些方面存在困惑，引起了我们的反思，

第一、课题的研究最终的归宿在哪里，在研究的过程中我们的目的在于能让课题比该体面地结题，那么结题后我们又该如何继续发展；

   第二、现在学生的差异性较大，而且随着民办学校的发展，普通中学的优质生源的流失，也给普通中学的教育带来困难，学生的动手能力在下降，一些经济条件相当较差也影响了实验的开展；

   第三、课题研究的时间只有两年，还有很多的研究内容可以继续开发，例如家庭小实验还可以增加内容，社区环境的研究还可以让学生参与到工厂、社区、菜场开展活动，可以让学生协助小区居民做好环境保护等等，使课题研究更深入。