课题研究

优化化学课堂设计 培养学生自主学习能力研究报告

时间 2017/6/2 13:45:11        来源:

《优化化学课堂设计 培养学生自主学习能力研究报告》

江苏省/苏州市教育科学“十一五”规划立项/重点课题(课题编号:110101054 )

优化化学课堂设计  培养学生自主学习能力研究”报告

苏州市第三中学    “优化化学课堂设计  培养学生自主学习能力研究”课题组

 执笔人  何敏

 

一、课题的提出

教育的核心是培养学生的创新意识和实践能力,而主渠道是课堂教学。因此怎么在课堂设计上动脑筋、求发展、出创新是现阶段中学教师的主要任务。教师组织课堂教学,在课堂上实施教学设计,及时捕捉课堂的动态生成的教学资源,激发学生问题的生成,引导学生学习,从而提高学生的学习能力,培养学生的思维意识,多给学生思考的机会,多方面培养学生思维品质。培养学生的自主学习能力和创新思维能力也是新时期教学的重要目标,这与培养创造型人才的素质教育是一致的。

在目前江苏省的高考模式下,化学成绩不计入总分,只划分等第作为高校录取时的参考,在实际录取过程中相当多院校尤其是本一批次知名院校都特别强调对物理学科等第的要求,而等第的划定是根据选修该学科的总人数按照一定的百分比划定而不是按照绝对分数划定,基于此,相当多同学都放弃了对化学科目的选择。化学学科相对其他几门课内容更多要求更高,要学好会花费更多的时间和精力,从而会削弱在语数英三门科目时间和精力的投入,再加之最近几年高考化学试卷难度又相对较大,种种因素的影响,导致课改以后江苏省内多个地区多所学校在分科后选择化学科目的学生人数比课改前大幅度减少。本校学生绝大部分只需要通过学业水平测试,对化学知识的要求不高。

化学教学中存在的普遍性问题,如化学课课时减少,完成教学内容难度很大;化学教师对于不同教学阶段的教学内容的广度、层次、深度的把握不易;化学实验教学在目前的模式下已明显弱化等。江苏的高考模式对于现阶段化学教学提出了很大的挑战。

本课题旨在探讨提高学生化学自主学习能力的途径与方法,使学生逐步由学会变成会学,发展自主学习能力,培养学生独立获取知识能力、交流能力、反思能力以及创新能力,缩短教学时间,提高高中化学教学效率。

二、课题核心概念的界定

课题的核心概念能准确揭示课题研究的关键内容和范畴,本课题的核心概念包括:

1.化学课堂设计

课堂设计是教学工作中最基本的环节。化学课堂设计是化学教师根据化学教学目的、教学任务和教学目标,结合化学内容、学生的实际水平和具体情况,以及教学条件和环境,对不同层次的化学教学系统,规划出自己的教学行为和学生的学习行为,预测教师行为和学生行为可能引起的教和学的效果,即实施教学行为的设想或蓝图。

2.自主学习

《基础教育课程改革纲要》提出要“倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生搜集、处理信息的能力,获取新知识的能力”。温家宝总理也在国家科技教育领导小组会议上倡导“教是为了不教,教会学生学会自己学习。”

广义的自主学习是指人们通过多种手段和途径,进行有目的有选择的学习活动,从而实现自主发展的社会实践活动。广义的自主学习是包括学校教育、家庭教育、社会教育和个人自学在内的一切有目的有选择的学习活动。广义的自主学习活动中,学校教育是基础和关键,一个人只有在学校教育中较好地实现自主学习,才有可能在其它教育活动中实现有目的、有选择的学习活动。狭义的自主学习是指学生在教师的科学指导下,通过能动的创造性的学习探索活动,实现自主性发展的教育实践活动。狭义的自主学习关联学校教育,包括了教师、学生、教育内容和教育环境等四个要素。我们倡导的“自主学习” 不只是对学习形式的描述,而且是建立在教育的终身化、民主化和个性化等教育观上的教育策略,它不只强调学生自己主宰自己的学习活动,更重要的是通过培养自主学习意识,调动自主学习的能动性,发挥每个人的个性潜能,促进学习过程中的自我实现、自我创新、自我发展,进而影响其一生的学习实践活动。

3. 课堂教学

课堂教学是教师给学生传授知识和技能的全过程,有效的课堂教学设计是课堂教学成功的必要条件。本课题的研究着力于通过在每个单元的教学中对教学目标的设计、对教学活动中师生双边的教与学活动特别是对学生的自主学习的引导设计,提高学生学习化学的兴趣,培养学生的自主学习能力、动手能力、口头表达能力等多方面非考试要求能力。

新课程改革的理念并不是简单的要求提高学生知识点的简单累积量和应试能力,而是关注学生的继续发展性,强调学生学习的意愿、学习的能力以及情感态度和价值观等方面的全面发展,这种理念也是社会发展进步和长远的根本利益所在,是基础教育中的最重要的基础。课程改革的真正意义并不是教的越多越好或者学的越多越好,而是在于它能否促使学校活动的结构化安排变得更加合理,是否有利于学生的健康成长和健全发展。化学教师的教育教学理念应当与新课程改革的理念保持一致,站在更高的高度来认识自己的教育教学活动的重大意义,抛弃过去的以升学率和分数高低来衡量自己教学效果的功利主义思想和做法。

 

三、课题开展的理论依据

美国教学设计专家肯普(J.E.Kemp)在《教学设计过程》一书中指出:“教学设计是运用系统方法与技术分析研究教学问题和需求,确立解决它们的方法和途径,并对教学结果作出评价的系统的计划过程。”孙可平教授在《教学设计纲要》指出,课堂教学设计是“以获得优化的教学效果为目的,以学习理论、教学理论和传播理论为理论基础,运用系统方法分析教学问题,确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、实施解决方案,评价实施结果和修正方案的过程”。虽然上述对教学设计这个概念的定义不完全相同,但教学设计的着力点都在于获得最优化学习效果的全面构想和合理安排。最优化的教学设计是教学专家们在教学基本问题上一致的认识。

美国齐莫曼教授(Zimmerman)提出自主学习是指“自主的(self-regulated)学生以对学习效率和学习技巧的反馈为基础,选择和运用自主学习策略,以获得渴望的学习结果。”基于这一理论,我们课题组认为,自主学习靠学生自己的摸索是远远不够的,应该是在教师指导下,自觉地运用元认知策略、动机策略和行为策略,主动而有效地进行学习。而课堂教学正是教师指导的主阵地,因此,建立通过“优化化学课堂设计,培养学生的自主学习能力” 的研究课题,对当前我的高中化学课堂教学,有着重要的理论价值和实践意义。

 

四、课题主要研究目标和内容

(一)研究目标

本课题在分析国内外自主学习研究现状的基础上,探讨提高学生化学自主学习能力的途径与方法。通过在高中化学课程中开发自主学习教学资源,尝试通过优化课堂设计的教学策略,寻找“自主学习”的教学模式,从而打破传统教学模式的束缚,使学生逐步由学会变成会学,发展自主学习能力,培养学生独立获取知识能力、交流能力、反思能力以及创新能力,缩短教学时间,提高高中化学教学效率。具体为以下几点:

   1、开发自主学习教学资源,提高学生的学习兴趣,转变学习态度。

   2、积极应对教学过程中的生成性问题,提高学生的主体意识。

   3、提高化学教学的效率,培养学生基本的化学素养。

(二)研究内容

针对传统教学法的弊端,结合新课程中高中化学各年级的具体课程内容和教学的实际,建构适合开展自主学习的课堂教学策略并组织实施,针对出现的问题及时进行反思总结。其指导思想是:“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情景(知识发生的真实情景)、协作(相互协作)、会话等学习环境要素,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生学会学习的目的。” 以下几点可作为主要研究内容:

1.学生自主学习能力及化学自主学习能力的现状调查分析

初中化学是学生最后遇到的学科。初中化学知识相对简单,知识没有条理性。近几年来,中考化学题目基本固定,每年仅有5%左右的变化。因此学生往往把化学当成文科,靠死记硬背可以得到很高的分数。2014年入学的高一新生,化学均分在90分以上,但是进入高中后的第一课——初高中衔接的酸碱盐性质上,能写出一半方程式的学生寥寥无几。很多学生出现了很大的不适应。因此在入学初,高一备课组有针对性的编制学案,理出知识体系和框架,对学生自主学习能力及化学自主学习能力的现状进行调查分析,充分了解学生的现有水平、主要困难以及愿望目标,为课题的进一步设计和优化方案提供基础。

通过对高一、高二学生化学学习兴趣水平的调查分析,我们可以得到如下结论:

(1)高中生化学学习兴趣的整体水平处于中等水平。

(2)高一学生的化学学习兴趣水平明显高于高二学生。

(3)化学学习兴趣水平与化学成绩的相关程度是概括兴趣>操作兴趣>探究兴趣>知觉兴趣。

(4)化学学困生的化学学习兴趣水平普遍偏低,且随着年级的增长,学困生的化学学习兴趣非常显著地下降。

2.苏教版化学教材中自主学习资源的开发

高中化学着力于将普通的知识规律化、零碎的知识系统化,教材本身往往过于抽象和概括,对教材上的概念、原理以及元素化合物的性质一般只进行严密的阐述和简要的解释,而对如何分析、理解和运用知识点往往语焉不详。因此在教学设计中对相关知识点中自主学习资源的开发和整合,在教学过程中激发学生自主学习能力的生成,能进一步达成培养学生自主学习能力的目标。

自主学习的课堂应该是学生主动学习,合作学习,探究学习的课堂。要让学生真正有所得,必须把课内时间,空间,学习主动权交予了学生。需要学生在课外有一定的自主学习做保障,一份好的教学案能帮助学生尽快进入化学思维,了解知识体系,这样教师就能保证学生在课堂上有相对充分的自主学习时间。学生通过相互纠错,优等生能顺利完成并能指出其他同学的问题,学习积极性得到激发,学困生没有当堂暴露他们的错误,既保护了他们的自尊心,在批改其他同学方程式的过程中,找到了差距,在无声中激发了他们学习的积极性。

课题提出后,整个教研组致力于编写教学案,学案着重于培养学生自主学习能力,帮助学生分析、理解和运用知识点。已形成高一至高三一套完整的教学案。

3.根据“化学是基于实验的科学”这一学科特点,围绕自主学习,开展课堂教学设计。

化学实验是学生自主学习活动的重要载体和平台,化学实验是培养学生能力的重要渠道和最具有化学学科特点的方式。尤其是探究性实验,在引导学生的探究学习和自主学习方面能起到无法代替的作用。因此在课堂教学中设计开发适宜于探究学习的实验是本课题最重要的内容之一。

吴燕老师在获得部优的课件中首先设计一系列的探究实验,证明氢氧化铝的弱碱性,利用复分解反应设计由强碱制备弱碱的实验方案。给出氢氧化铝的两性电离,从氢氧化铝作为弱酸的角度,利用复分解反应,强酸制弱酸制备氢氧化铝。提供铝盐、强碱和弱碱。学生亲自操作,通过向AlCl3中 滴加NaOH溶液,出现先沉淀后消失的现象引出Al(OH)3的两性;利用刚才实验得到的偏铝酸钠溶液作为反应物。两次探究实验得出氢氧化铝是两性氢氧化物,画出铝三角。然后设计了自学时间:学生利用网络搜索氢氧化铝的用途(抗酸药、净水剂、阻燃剂)

这节课优化改进了了实验设计,让学生自主探究,动手实验,自己得出结论,并且充分利用现代化教育设备、网络资源,使整堂课显得生动活泼。学生自主学习为主导,教师点拨、总结,激发了他们的学习兴趣,让每个学生都参与进来效果非常好。

善于发现生活中的化学知识来设计实验,激发学生自主探究能力。吴娴苹老师利用维生素C泡腾片迅速溶解并产生大量气泡的实验现象,引发学生观察实验,激发学生探究的兴趣,并能很熟练的设计实验验证。通过生活中的一些常见知识引入维生素C的还原性,设计学生自主探究,并提供常见氧化剂、还原剂,学生讨论设计实验证明。整节课的教学设计是通过学生自主探究,动手实验,自己得出结论。这样的实验课,让每个学生都参与进来,学生的积极性非常高,因此获得了很好的效果。

    化学课程的全过程包括课堂教学、复习指导等方面,设计科学的策略和方法,重视课堂中体验情境的创设,全力注重培养学生的自主学习能力。把化学的课程概念的内涵扩大,由课本延伸至生活, 注重化学课程和生活的密切联系。

4.运用现代化教学手段设计教学,提高学生自主学习能力

2014年学校新建的教学大楼全部安装了交互式电子双屏,通过教学内容的双屏幕演示,教学内容多元化取代纯文本,为学生提供丰富的学习资源,创建一个内容多样化的多媒体学习环境。这既丰富了课堂教学内容的形式,同时也有利于课堂互动的进行,使学生在轻松活跃的课堂氛围下获取知识。

吴娴苹老师通过课件介绍如何在交互式电子白板中应用cilck、pad等交互手段了解学情。交互白板应用使教学过程中对计算机的操作访问更加方便,白板系统与网络、与其它计算机应用程序互补,促使师生共同运用计算机作为认知和探索发现的工具,这必将构建学生新的认识和解决问题的思维方式。

Starc平台实现传统黑板与交互式电子白板的完美融合,将板书、演算、推理、标注等传统课堂活动回归现代课堂,达到“随处可写,随时可写”的效果。使用click,当场统计学生课堂练习的正确率,有助于及时了解学生掌握知识的程度;使用pad上传学生实验方案和现象,当场点评,及时了解学生思维盲点。现代化手段为教学提供了良好的辅助和提高。有助于观察学生,更好地了解学生的思维,提高学生的学习兴趣和自主学习意识。

5.用“微课”指导学生自主学习

“微课”是指教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点(重点难点疑点)或技能等单一教学任务进行教学的一种教学方式,具有目标明确、针对性强和教学时间短的特点。微课只讲授一两个知识点,短小精悍,没有复杂的课程体系,都是针对学生学习中的疑难问题设计,非常适合学生自学,以自主学习为主。供学习者自主学习的课程,是一对一的学习。时间和地点可以选择,学生可以网上视频、手机传播等方式自主学习,有很大的自主空间,只要有学习的愿望即可实现。是真正的学生主动学习、探究学习的校外课堂。适应不同的学生,视频播放快慢可调节,让不同程度的学生可以根据自己的基础和接受程度控制视频的快慢。微课主要为学生课后自学所用,由于可以反复播放,对上课已学知识点有不明白的地方可以再次学习,使那些平时反应慢的又羞于发问的学生能够从容的反复观看,较好的解决了后进生的转化问题。微课只讲授一两个知识点,没有复杂的课程体系,也没有众多的教学目标与教学对象,且以自主学习为主。

学校开始建设微课平台,帮助学生课后自主学习。以此为契机,课题组认真梳理教材,讨论首次拍摄的体现学科素养的重难点知识,并选定拍摄人选和课题,编写详案进行拍摄。

五、课题运用的研究方法

1.文献法。查阅文献资料,通过对国内外有关“自主学习”理论、实践的研究,明确自主学习的内涵与外延,探讨“课堂设计”的范畴和含义,以确立课题的理论依据,进而结合化学学科特点,反思教学行为,转变教学观念,并制订和设计出促进学生自主学习的课堂设计。

2.问卷调查法。自编问卷,对学生化学自主学习的现状进行调查与分析,并对结果科学统计分析。

3.实验研究法。选定实验班采用自主学习教学程序组织课堂教学,对课堂教学中发挥学生的主体作用进行研究。在实验班中,根据自主学习教学程序编制教学案,组织课堂教学,验证其有效性。控制班则按照传统的教学方法备课上课。实验的自变量是能促进自主学习的教学策略,学生自主学习的策略,因变量是学生的学习成绩,自主学习的能力。无关变量的控制和操纵,实验班和控制班采用统一教材,使用同样的辅导练习,相同的教学时数,统一的练习次数。最后通过自主学习能力测试、阶段性化学测试来对比分析实验效果。

六、研究的步骤

1.准备阶段(2011.8―2012.12)

①建立课题研究领导小组和课题研究小组,确定课题组成员,明确分工(负责人:何敏)

②对课题组成员以讲座、集中学习、自学等形式进行专业知识培训,使他们了解国内外该领域的研究现状,做好展开课题研究的理论知识储备。(负责人:吴悦)

③在调查研究和广泛收集资料的基础上,设计出具有较强科学性、可操作性的实验方案。(负责人:缪晨燕)

2.实施阶段(2O13.1―2O14.12)

按照设计方案中实施课题研究内容,课题具体实施如下:

①高中生化学自主学习能力现状研究(负责人:吴悦)

②优化课堂设计策略研究(负责人:缪晨燕)

③提高学生自主学习能力策略研究(负责人:易雯倩)

课题实验期间,按月度定期举行课题组研讨会,探讨研究中出现的问题及时进行适当的调整,积累相关实验资料,初步形成一定的阶段性成果。(负责人:何敏)

3.总结反思阶段(2O15.1―2015.6)

对照实验方案,对研究中积累的有关调查资料、测试数据、教学案、阶段小结进行认真的分析、总结,写出结题报告。形成一系列如专题研究论文、课堂实录专辑、课堂教学反思集、校本课程设计、自主学习指导等形式的物化成果,进行结题。

七、课题的研究成果

本“优化化学课堂设计  培养学生自主学习能力”课题自从2011年获批立项以来,在课题组成员的共同努力下,各项步骤和进程按计划推进,课题的各个环节得以顺利开展实施。至2015年5月,课题取得了一系列研究成果:

(一)、微型专题课题研究

高考化学实验的微型专题研究---蒸馏(苏州市微型专题研究课题)

作者:课题组成员 苏州第三中学化学组  纪露希

(二)、公开课

1、课题组成员吴燕《氢氧化铝》获“一师一优课”部优

2、课题组成员吴娴苹《核外电子排布》获“一师一优课”省优

3、课题组成员吴娴苹为江苏省骨干教师开设省级观摩课《锰》

4、课题组成员吴燕为江苏省骨干教师开设省级公开课《同分异构体》

5、课题组成员易雯倩开设《铝的氧化物和氢氧化物》一课江苏省2012年高中化学优秀课评活动中获二等奖。

6、课题组成员何敏开设苏州大市公开课《有机合成中的迂回策略》 ;

7、课题组成员吴娴苹开设苏州大市公开课《共价键的形成》;

8、课题组成员缪晨燕开设苏州大市公开课《溶液的配制与分析》

9、课题组成员曹黎开设苏州大市公开课《硝酸的性质》

(三)、论文

发表论文:

1、《优化化学课堂教学设计 培养学生自主学习能力》纪露希 苏州第三中学 《化学教与学》(统一刊号:ISSN 1008-0546 邮发代号:28-407 )2013年01期

2、《“泡腾片溶于水时奇特现象”的启迪——以“生活中的化学”激活学生思维》《化学教与学》(统一刊号:ISSN 1008-0546 邮发代号:28-407)2013年05期

3、《向来枉费推移力 此日中流自在行——通过学法指导使化学学困生顺利达到学业水平要求》吴娴苹 苏州第三中学 《化学教与学》(统一刊号:ISSN 1008-0546 邮发代号:28-407)2013年04期

4、《高中化学学困生学习兴趣情况调查》易雯倩 苏州第三中学 《化学教与学》(统一刊号:ISSN 1008-0546 邮发代号:28-407)2013年12期

5、《高中化学教学中学困生自信心的培养》易雯倩 苏州第三中学 《苏州教育研究》  2013年7、8期

获奖论文

1、《高中化学学困生学习心理特征情况调查》 易雯倩  江苏省优秀教育论文三等奖2011年

2、《高考化学实验的微型专题研究——蒸馏》   纪露希  江苏省优秀教育论文二等奖 2012年

3、《如何培养高一新生化学主动学习能力》     吴娴苹 苏州市中学化学教师教学论文二等奖

4、《优化学案导学教学  提高化学教学质量》   纪露希 苏州市中学化学教师论文二等奖,

5、《以课例研修为载体,提升教师群体反思能力》易雯倩 苏州市教育学会教育论文评选一等奖

(四)、“优化课堂教学”学案、部分课堂实录

1、课题组成员吴燕《氢氧化铝》获“一师一优课”部优

2、课题组成员吴娴苹《核外电子排布》获“一师一优课”省优

3、课题组成员吴娴苹为江苏省骨干教师开设省级观摩课《锰》

4、课题组成员吴燕为江苏省骨干教师开设省级公开课《同分异构体》

 

八、本研究课题的思考

在对本课题在完成初定的研究步骤和计划后,对展开思路的修正、运用理论上选择。最终对教学的认识以及对课题提出的探讨目标有了如下思考。

1、课题设计的步骤和思路要切合学生的学情实际和课堂教学现实。

课题在设计之初,把重心放在高中化学课堂教学中,我们认为只有在教学实践活动中,才能真正贴近教育的内在规律。鲜活的师生交流场景才是教育的常态。在课题的进行中,我们感受到这一思路的正确性,不能走从理论假设到理论论证的路线,而是在教学实践中,融入课题实验主旨,再从课堂教学中去观照理论,重新认识理论,进而丰富我们队课堂教学的理论认识。

2、把研究目标进行策略化分解是课题得以顺利进展的条件。课题组的布置任务分工时,有意突出各种系统化教学策略的运用。在引发学生学习兴趣阶段,有为认知而活动的策略,在设计整体教学时,多运用问题引导策略,在教学理念上,以学生自学为主导,教师讲授为辅的策略,在学习组织的建构上,以学生自主学生与合作学习的策略相结合的模式来指导学生学习。实践证明,以策略化来统领主要研究内容成功完成课题各项任务的重要保证。

3、以学生为主体,教学应以充分调动、发挥学生的自主学习意识和能力,是提高高中化学课堂教学效率的最有效途径。教学过程的重心不在是对学生进行知识和技能的传授,而是应该转移到激发学生自主学习能力的生成上来。在课题的所设置的平行班级对比教学实验中,在教学设计上强调、突出学生自主学习的教学活动班级,学生的对化学学习的态度与积极性明显强于传统课堂教学班级,学业能力的检测结果也证明了这一点。

4、优化高中课堂设计的根本在于寻找、设置学生学习的激发点。科学、合理、恰当的激发点设置,需要执教的化学老师下一番功夫,潜下心来研究学生,研究课程标准,研究教材,高三阶段还要加上研究考试大纲。这个过程需要一个富有良好团队精神的化学教研组的通力合作,明确分工,互相帮助、督促。

 

九、本课题主要参考文献及著作目录

1、《学习策略研究》刘电芝著  人民教育出版社  1999年

2、《化学教学系统论》  刘知新主编 刘知新  王祖浩著    广西教育出版社 1999年

3、《自主学习——学与教的原理与策略》庞维国 著 华东师大出版社 2009年

4、《普通高中化学课程标准》(实验)中华人民共和国教育部编 人们教育出版社2003年

5、《激发学习动机》(美)  J﹒布罗菲著  陆怡如译  华东师范大学出版社2005年

6、《化学问题设计与问题解决》  王祖浩、张天若主编  高等教育出版社  2003年。 

7、《化学教学论》刘知新著 高等教育出版社 2004年

8、《新理念化学教学论》  王后雄 编   北京大学出版社 2008年

9、《走进高中化学教学现场》柳若芍 著  首都师范大学出版社  2008年

10、《高中化学新课程教学研究与实践》赵妍 著   中央民族大学出版社 2013年

11、《化学教学研究》  沈理明 著   江苏大学出版社  2010年

12、《合作学习的教师指南》(美)  雅各布(Jacobs G.M)著  杨宁卢杨译  中国轻工业出版社  2005年

13、《促进学生自主学习的化学课堂教学策略研究》钱景华  华东师范大学硕士学位论文(2007年)

14、《 自主实验探究式教学在元素化合物知识教学中运用的研究与实践》李永松  湖南师范大学硕士学位论文(2005年)

15、《化学教学中培养学生自主学习能力的教学策略研究》张秋彦  《中学化学教学参考》  2008年第6期。

制作 苏州市教育局政宣处     电话 0512-65211041