《高中化学活动的设计》课题研究的方法和过程

《高中化学活动课程的设计》课题研究的方法和过程吕叔湘中学朱志明第一部分问题提出为迎接知识经济时代到来，我国目前在积极进行着基础教育改革，素质教育正逐步深入开展，素质教育的目标是全面提高全体学生的基本素质，充分开发学生的潜能，核心是培养学生的创新精神和实践能力，促进学生身心全面、和谐发展.随着教育改革的进行,人们发现,学科课程已满足不了全面完成素质教育的目标,因此,进行课程改革更新课程结构,确立活动课程在学校课程体系中的地位已迫切地摆在我们面前,许多学校为此积极地进行着活动课程的实践探索，１９９２年国家教委（现教育部）颁布了《九年义务教育全日制小学、初中课程计划（试行）》以及１９９６年颁布的《全日制普通高级中学课程计划(试验)》都明确地将中小学课程分为学科类课程和活动类课程，这是我国基础教育改革史上的一个重要举措，意义深远.怎样结合化学学科特点，有效地实施活动课程，促进素质教育的发展，为此，我们丹阳市教研室和丹阳市高级中学化学教研组联合成立了课题组，尝试对这方面进行探索，初步确定中学化学活动课程方面的研究探索作为课题研究方向，并得到了镇江市教委教研室领导的关心和支持，被批准为镇江市第三期重点教研课题.同时我们的课题也得到了南师大化学与环境科学学院的关心与帮助.第一阶段，我们借助南师大图书馆的资料，查阅、搜集、整理、研究了９２年以来的许多杂志和书籍上有关活动课程研究的文章和专著及其他教学论、课程论专著等有７０篇（本）左右.（见附录二）通过一个阶段学习、研讨，我们确立了活动课程的理论和实践依据如下：第二部分活动课程设置的理论和实践依据一、理论依据(一) 马克思主义关于活动的理论.(二) 课程论依据.(三) 学习心理学依据.1、建构主义学习理论.2、罗杰斯人本主义学习理论.二、实践依据(一) 外国课程改革和设置的实践.(二) 我国基础教育的实践.我国的活动课程起源于对“课外活动”的长期研究，八十年代对基础教育的反思和课程改革的实践以及受杜威的“活动课程”合理内核的一些影响，经过了“课外活动”——“第二课堂”——“第二渠道”——“活动课”——“活动类课程”这样一条实践探索，它是我国基础教育改革实践的产物.根据理论学习和研究，我们明确了研究的意义，确定了研究的方法.第三部分研究意义和方法论一、研究意义通过中学化学活动课程的设计和实施研究，促进中学化学活动课程较系统深入开展，促使学生通过活动课程实践，激发对化学学科的兴趣，逐步形成各自的爱好和特长，培养其综合能力（包括观察能力、思维能力、实验能力、自学能力及创新精神）、科学素养（包括科学知识、科学意识、科学态度和科学能力）以及关心社会和合作意识，同时促进中学化学课堂教学改革，全面完成中学化学教育教学目标，为此进行探索.二、研究的方法论.1、文献、资料分析法.应用文献、资料分析法来研究国内外活动课程的起源与发展，活动课程的研究意义，活动课程设置的理论和实践依据.2、比较法应用比较法来研究我国活动课程的本质、特征、结构和功能，中学化学活动课程设计的指导思想、教学目标设计、教学内容设计、教学模式设计、教学评价设计.3、调查法应用调查法来研究中学化学活动课程对学生学习兴趣的培养，科学的学习方法的养成，优良态度品质的形成及效果.4、实验法应用实验法来研究中学化学活动课程的实施对学生认知领域、技能领域的影响，通过综合、实验能力题测试来反映.5、个案分析法应用个案分析法来追踪分析研究学习基础较好、中等或较差的三类学生在中学化学活动课程实施前后的情感、技能、认知方面的变化情况.第四部分理论研究第一阶段，我们着重进行了活动课程的理论研究，包括：一、活动课程的本质二、活动课程的特征1、活动性（又称实践性）2、主体性3、综合性4、开放性三、活动课程的结构1、外部结构2、内部结构四、活动课程的功能1、外部功能2、活动课程的内部功能第五部分实证性研究一、高中化学活动课程设计研究根据活动课程的理论研究和实践体会，对中学化学活动课程的设计初步研究提出如下看法：（一）指导思想1、探索中学化学活动课程的目标设计，通过目标设计，体现活动课程的教育价值观.2、探索中学化学活动课程的内容设计、模式设计、教学策略设计，使中学化学活动课程的实施具有可操作性、系统性，力求有所拓展和发展.3、探索中学化学活动课程的评价体系.包括评价原则、评价指标和评价方法.4、整体设计体现活动课程的本质和特征，着眼于学生整体素质的全面提高，为使他们成为具有主体意识和自主学习能力、创造性思维、合作精神和社会交往能力的，具有丰富的知识、健康的情感、独特的个性和良好行为习惯的一代新人进行探索.（二）教学目标设计1、中学化学活动课程总体目标通过丰富开放的化学活动课的实践活动，激发学生对化学科学的兴趣，拓展化学知识视野，使他们逐步形成各自的爱好和特长，培养他们的综合能力（包括观察能力、思维能力、实验能力、自学能力及创造精神）、科学态度、科学方法和合作意识.2、中学化学活动课程具体目标构成（1）知识（2）能力（a）观察能力(b) 思维能力(c) 实验能力(d) 自学能力(e) 创造能力(f) 社交能力（3）兴趣和态度（4）情感和意志(三) 教学内容设计1、化学“小论文”类2、实验类（1）趣味化学实验（2）探索性化学实验（3）生活化学实验（4）微型化学实验（5）实验改进、制作类化学实验（6）专题系列化实验如（A）化学电池的活动课系列实验（B）环境保护系列测定实验3、化学讲座类4、墙报类5、参观调查类6、化学竞赛类（四）教学模式设计1、综合主题活动课程模式综合主题活动模式是围绕一个主题展开多阶段、多部分的活动，运用多种知识、能力，使教学过程时空交错，充满主体感，发挥整体效应，由相互联系的子目标到达一个总的目标的活动.中学化学主题活动课程模式可采用主题深化式和主题立体式模式.（1）主题深化式主题深化式是将活动围绕一个主题展开，分成纵行的若干阶段，使主题逐步推进、深化，达到一个总目标的活动模式.模式如图4.1子主题1 子主题2 子主题3阶段A————阶段B————阶段C————……图4.1例如，卤素的性质实验的主题活动课程模式趣味性实验（阶段A）——综合性化学实验（阶段B）——微型化学实验（阶段C）——探索性化学实验（阶段D）又如：化学电源——电池的主题活动课程模式各类电池原理归类（阶段A）——常见电池成份及分析（阶段B）——常见电池的设计与制作（阶段C）由此，将学生的思维、实践能力逐步拓展引伸，达到较高境界.（2）主题立体式主题立体式是确定一个主题，将主题分解为若干个子主题，子主题又可继续分解为若干个次子主题，学生从中自由选择一个子主题自行完成活动，最后进行总结，达到总目标的活动模式，模式如图4.2所示.1121 31图4.22、根据活动类型设置相应活动课的课程模式.（1）“引导——探究”模式基本程序是“诱导——假设——探究——整理——发展”其探究活动主要有三种途径，一是通过化学实验探究，它适合于探索性化学实验、微型化学实验、专题系列化实验的活动课程；二是通过查找资料探究，适合于化学讲座类、墙报类，化学“小论文”类的活动课程；三是通过社会调查和实践探究，适合于参观调查类活动课程.（2）“问题解决”模式其基本程序是“情境——问题——占有资料——假设——检验”，适合于生活化学实验类、实验改进、制作类的化学实验、专题系列化实验、化学“小论文”类、化学竞赛类、社会调查类等活动课程.（3）“引导——实践”教学模式其主要程序是“明确实践意义——制订实践计划——创造实践环境——进行实践活动——反馈、交流实践信息——小结”，主要适合于参观调查类活动课程.（4）“合作教学”模式从尊重学生的个性出发，建立平等、合作的师生关系，深刻体验人道主义精神，该模式适合于化学实验类、化学“小论文”类、化学竞赛类等的活动课程.（教师作为学生的合作伙伴共同参加活动课程）（五）教学评价设计对活动课程的教学评价，可从两个方面设计，一方面是对教师设计活动课程的水平的评价，另一方面是对在活动课中学生学习情况的评价，它们与活动课程的目标、内容过程关系如图4.3所示教师学生确定活动课程目标确定活动目标调整实施活动课程教师评价学生评价教师通过评价调整活动内容，学生从评价取得反馈信息中激励完善活动课程目标. 产生更大的活动积极性，主动调整活动，出色完成活动目标.图4.31、对教师活动课程设计的评价活动课的教学设计评价看其是否完成活动课的目标，体现活动课的特点，符合活动课的教学原则.具体地说就是指是否以全面提高全体学生的基本素质为教学总目标，是否尊重学生的自主独立性，注重学生的潜能和创造精神的开发，注重培养学生的实际操作能力、自学能力、实践能力和创造能力，是否有利于学生形成全面和谐、健康发展的个性和品质.对活动课教学设计评价，根据系统论观点分析，综合（1）教学内容要素：“教学什么”，“怎样教学”，“教学得怎么样”；（2）教学过程要素：教师指导活动的设计，学生活动的设计；（3）教学设计价值要素：科学性、有效性、新颖独特性进行评价，根据有关学者理论分析和教师的教学经验，设计活动课教学评价量表示例如下：在实施活动课教学设计评价时，应遵循实事求是的原则，从实际出发注重实效的原则，具体评价方法可采用多人评价，自我评价与他人评价相结合的方法.2、对学生在活动课程中情况的评价(1) 评价原则(a) 过程评价重于结果评价的原则；(b) 态度、能力、个体发展评价重于知识、技能的评价原则；(c) 学生自我评价重于教师评价的原则；(d) 实行开放性评价，重视实践经验共同分享的原则；(e) 活动结果不论分，只评价进步与不足的原则.(2) 评价方式(a) 自我评价；(b) 学生相互评价；(c) 教师协作评价.二、高中化学活动课程实施研究.(一) 教材建设1、根据中学化学学科内容自编了《系列探索性化学实验》的活动课教材.2、根据有关书籍和杂志内容选编形成《趣味化学实验》、《生活类化学实验》、《环保类化学实验》、《微型化学实验》、《专题系列化学实验》等活动课教材.3、翻印了化学小论文写作方法资料和《镇江市获奖化学小论文选》作为化学“小论文”类活动课教材.4、自编了系列化学讲座材料，如“环境保护与化学”、“化学与能源、资源”、“化学元素与人类社会”、“有机化学与人类生活”等作为讲座类活动课教材.(二) 实施原则1、整体性原则；2、实践性原则；3、自主性原则；4、创造性原则；5、层次性原则；6、地方性原则.(三) 实施策略1、激励、导向性策略；2、灵活开放性策略；3、综合发展性策略.(四) 实施过程及研究分析本课题以江苏省丹阳市高级中学为实验学校，具体实验研究主要由高一、高二年级的教师，每人一个实验班，一个对照班（随机抽样）.从1999年6月至现在，进行活动课程实施的对比实验，实验班活动课程实施内容主要有：探索性化学实验—氯水溶液成份的实验探索铜跟浓硫酸反应产物的测定氨气的还原性探索实验金属镁的系列燃烧反应探索根据氯酸钾分解制氧气所用二氧化锰作催化剂探索其他催化剂，FeCl3与Na2SO3反应产物的实验探索电化学探索测定阿佛加德罗常数乙醇、苯分子结构测定生活类化学实验—84消毒液的制备等环保类化学实验—空气中SO2含量的简易测定等趣味化学实验——喷泉实验等仪器改进制作类化学实验—注射器在化学实验中的应用等化学“小论文”写作——已有多篇在镇江市级评比中获奖化学讲座——化学与环境保护,化学与能源、有机化学与生产、生活，化学元素与人类社会，《元素周期表》研究性学习——水资源调查、水的利用、水的污染及处理生活居室中的污染、垃圾的污染及处理等其他——板报、墙报、化学竟赛、参观调查等为此我们进行了实验法研究，调查法研究和个案分析法研究，具体研究情况统计如下：1、实验法研究实验班进行化学活动课，对照班进行化学自习课(1)综合实验能力题测试情况统计如表一：表一综合实验能力题测试情况表2、调查法研究（1）学生学习责任心、行为表现由各班班主任在2000年4月对学生进行三个等级的评价，具体情况如表二：表二学生学习责任心、行为表现评价表（注：行为表现A——好B——一般和较好C——较差）(2)问卷调查活动课程实施前后分别进行了两次问卷调查，实施前统计327份问卷，不知道有活动课程的学生占60.4%，知道而没有参加的学生占31.3%，学生对学习化学的兴趣不够浓厚，57.2%的学生将化学排在所喜爱的课程中第三位及以后，学生的学习方法、实验能力和素质较差，实验课只看别人做实验的学生占19.4%，实验中出差错，达不到实验要求的学生占50%，通过活动课程的实践，实验班的学生有44%学习化学的兴趣提高，有55.8%化学实验能力有了提高，学习方法、学习态度有所改观的学生有33%.活动课实施后期对实验班和对照班学生进行了11种具体的非智力因素方面的问卷调查，统计430份问卷，包括成就动机、交往动机、认识兴趣、学习热情、学习责任心、学习毅力、注意稳定性、情绪稳定性、好胜心、支配性和学习焦虑.非智力因素水平高的实验班为32.8%，对照班为30%，低水平的实验班为14.9%，对照班为17.1%，具体情况见表三.表三学生非智力因素问卷统计表（注：问卷调查统计分三档：A—90 B—70 C—50 以此核算均分）3、个案分析研究例一：张宏，男，17岁，父母均为工人，该生学习成绩较好，属于用功型，每天除了吃饭、睡觉，绝大部分时间都花在学习上，课堂上认真听讲，课后练习做得较多，学习效率并不高，安分守纪，性格较内向，实验动手能力不强，对某些实验有恐惧心态，不大关心班级工作，学习思维常规化，不拓展，参加化学活动课开始不积极，怕影响学习成绩，有一次活动课上，做铜和浓硫酸的探索性实验，他一不小心，把浓硫酸滴在了火柴头上，火柴头开始冒烟，继而自发燃烧，该生开始吓了一跳，继而思考火柴头为何自发燃烧，在老师启发下，他结合书本上知识发现火柴头有硫，为还原剂，有氯酸钾为助燃剂，浓硫酸有强氧化性、脱水性，滴在火柴头上由于发生剧烈氧化还原反应，放出热量，使火柴燃烧，该意外实验，使他发现，化学活动课既有助于巩固课堂知识，又有助于探索化学新知识、新问题，培养思维能力，这激发了他对化学活动课的兴趣.此后，每次活动课积极参加，全身心投入，认真操作、实践，实验做不成功不罢休，实验操作能力、设计能力逐步提高，活动中和同学间相互合作，相互探讨，尝试失败挫折，尝试成功喜悦，培养了探究思维的习惯，养成了同学间合作精神，班级工作也积极关心，学习上讲究方法，学得轻松，学习效率提高，使之学习成绩更进一步，期末被评为三好生.例二：浦云，男，1983年4月出生，家住丹阳市城北凤美新村，丹阳市高级中学高二（3）班（化学活动课实验班）学生.父母亲原都为丹阳市开关厂工人，后下岗，在亿家富菜场摆摊卖菜，早出晚归，为全家生活奔忙，对浦云学习上，思想上关心不够.浦云在班级学习成绩处于中游，老师布置的作业能完成，性格倔，头脑较灵活，然学习上满足于一知半解，思考问题不周密、贪玩，爱踢足球，课余大多数时间花在足球场上.平时实验前能在老师的督促下进行实验预习，写出初步实验操作程序，实验中，老师注意事项讲得多些，他的实验能做得好一些，一旦放手让他实验，则他的操作错误百出，实验效果就不理想，课堂学习听得多，想得少，认为听懂就行，不能认真独立思考、深入钻研学习，导致化学成绩只能处于中游.在化学活动课实践中，该生被化学实验的趣味性、实用性、探索性所深深吸引，活动中兴趣越来越浓厚，活动前老师布置的实验能积极动脑设计，实验活动中认真观察实验现象，思考分析实验问题，实验操作逐步熟练，养成了爱思考、爱提问题的习惯，课后也常主动阅读参考资料来解决学习上的问题，实验能力、学习能力有了较大提高，化学成绩有了较明显的上升.例三：吴剑，男，17岁，家住丹阳里庄镇，父亲任镇办厂副厂长，母亲在家务农，家庭生活条件较好，父亲因忙于厂里工作，对该生的教育和关心不够，高一一学年未到学校了解该生的学习状况，但对其生活要求尽量满足.该生对自己不能严格要求，学习上自觉性较差，缺乏对学习的兴趣和动力，学习成绩不理想，处中下游，高一期末考试化学成绩为56分.高二文理分科，该生分在高二（2）班，经过一个多学期的化学活动课的实践，进步显著，期末考试化学得了92分.全年级排名上升了100多名，该生在总结中谈到，化学活动课的开设对其转化起到了重要作用.第一，化学活动课激发了他的学习兴趣，开阔了视野，从化学活动课中发现化学知识在日常生活、国民经济中的重要作用，激发了他的学习动力，培养了他对学习的爱好，使他能逐步主动地自觉地认真学习，养成良好的学习习惯.第二，化学活动课丰富的问题情境，促进了他积极思维、深入钻研的求知欲，探索性实验引导他养成了良好的思维方式和学习方法.第三，化学活动课内容和化学学科知识密切相联，通过活动课的实践巩固了课堂基础知识.例SO32-和Fe3+反应的探索性实验，巩固了氧化还原反应、双水解反应知识，又拓展了知识应用，使之能从多角度分析化学反应情况，条件不同反应的主次性变化等.第四，化学活动课培养了动手操作能力和实践能力，培养了求异思维和创新意识，对他的学习能力起了促进作用.(五) 分析评价1、综合实验能力题测试情况统计显示，前测实验班和对照班Z检验均无显著差异，活动课程实施后测，三个实验班和相应对照班Z检验有显著差异（另一实验班均分也高于对照班），高二省级化学实验会考，实验班优秀率分别比对照班高4.7和5.5个百分点，说明实验班学生实验分析、思维能力、实验设计能力、实验操作能力较明显高于对照班，活动课程对学生实验能力的提高帮助较大.2、学生学习责任心、行为表现评价统计表显示学习行为表现好的学生实验班比对照班大多项目上分别高出5—10个百分点，说明活动课程实施，对学生形成良好的学习方法、学习习惯有较好的帮助.3、问卷调查统计分析，11种具体的非智力因素，实验班其成就动机、认识兴趣、学习热情、学习责任心、注意稳定性均高于对照班2—4分，说明活动课程实施对学生形成上述良好的非智力因素有一定帮助.4、个案分析研究表明，一些学生在知识学习、能力培养、优良学习品质养成方面，活动课程对其促进效果较大.5、活动课程实施以来，实验班学生有多人化学小论文在镇江市获奖，有30多人在江苏省、镇江市、丹阳市化学竞赛中获奖，说明实验班学生学习能力有一定提高，形成一定的创新意识.（已汇编成学生研究性学习小论文集）6、活动课程设计和实施的课题研究，对教师教学研究能力的提高有较大帮助，活动课程实施期间，课题组教师共发表省级刊物以上论文和省级获奖论文7篇，镇江市获奖论文9篇，丹阳市获奖论文、丹阳市级刊物发表论文近10篇.第六部分今后研究方向我国活动课程的确立，是我国基础教育课程改革发展阶段中的一个重要里程碑.随着教育改革的深入进行，我国基础教育课程改革在活动课程实施的基础上，又逐步发展形成综合实践课程和研究性学习课程，其目的皆在培养学生综合实践能力和科学的学习观和学习方式，促进学生全面、自主发展和个性发展.为此，怎样结合化学学科的特点，进行研究性学习的研究将是我们今后研究的方向.我们将在化学活动课程研究的基础上，根据化学新教材的特点，根据化学知识和生产、生活实践联系的特征，引导学生共同参加“研究性学习课题”的开发，探索较适宜的研究性学习方法，将课堂内和课堂外的研究性学习结合起来，提高学生自主学习能力和实践能力，为学生的全面发展打好基础.。