姓名學號基于化學史實的探究教學對學生科學素養發展的影響的調查研究研究設計分析及評價摘 要: 培養學生的科學素養，是化學課程改革的根本性目標。化學史既是認識史，又是方法史 出納工作總結 ，還是蘊涵著豐富精神財富的寶庫。化學史教育在課堂教學中對培養學生科學素養有它自己特殊的功能它不僅能夠活躍課堂氣氛, 引起學生的好奇心, 更有利于加深學生對所學知識的理解。同時, 適當講述化學史知識, 還可以激發學生對于化學學科的熱愛, 對培養學生的科學素養和綜合素質同樣具有重要意義。關鍵詞：化學教學，化學史教育，科學探究一、研究設計的基本內容1、研究目的跟研究對象（1）研究目的新化學課程目標是以提高學生的科學素養為宗旨，努力使學生在知識與技能、過程和方法、情感態度與價值觀三個方面得到統一和諧的發展，科學探究是提高學生科學素養的突破口，而化學史教育就是實現這一目標的重要切入點。基于化學史實的探究教學對以上三方面發展有效的，學生能夠全面理解地科學的本質，體驗科學探究的過程，學習科學探究的方法，受到情緒情感的熏陶。基于以上理解，筆者選取人教版必修模塊2第三章的第二節―來自石油和煤的兩種基本化工原料的第二課時《苯》為例，采用行動研究的方法，進行了三次既有化學探究實驗，又有化學史實的化學教學。通過此教學實踐來檢測此種探究教學對學生的科學素養有何影響。希望通過教學實踐和教學反思能找出化學史與探究教學的最佳結合點來提高學生的科學素養，旨在通過這樣的行動研究為廣大教師提供一些參考與借鑒，也為以后的教育工作者在中學化學教學設計、教育行動研究方面的理論研究提供一些信息資源，以促進新課程的有效實施。（2）研究對象根據我國中學化學課程安排的實際情況和本人工作情況，本次實驗的研究對象選用的是吉林省白城市鐵路一中2008級新高一年級學生:一年級8班、一年級9班和一年級10班三個班級，它們是同一教師所教的平行班級，且他們在學習成績及整體素質上基本接近。2、選擇研究方法與設計方式(1)行動研究法行動研究為行動而研究，以解決實際問題為主要任務，為實踐本身的改善而展開研究，而不是理論上的建構，通過行動與研究的結合，透過實踐行動來改善工作情境中所面臨的問題，關注問題的圓滿解決、進而改善實踐工作情境。（2）調查法調查法，是科學研究中最常用 后勤工作計劃的方法之一。它是指調查者以正確的理論與思想作指導，通過訪談、開座談會、問卷、測驗等手段，有計劃地廣泛了解(包括口頭的或書面的，直接的或間接的)、掌握有關教育實踐的歷史、現狀和發展趨勢，或有關的成果和經驗、問題和教訓，并在大量掌握材料的基礎上，進行分析綜合，得出科學的結論，以指導今后的教育實踐活動。（01）問卷調查問卷調查，是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法。研究者為了了解某些事實或意見，向被調查者分發印好的問題表格，要求實事求是地填寫，然后進行回收整理研究(02)訪談調查訪談調查又稱訪談法、談話法或訪問法。是指研究者與被調查的對象進行直接的、面對面的口頭交流，從而了解事實的真相或者被訪問者的各種心理、行為傾向。(3)文獻資料法文獻資料法亦稱”歷史研究法”或”文獻資料研究法”。利用各種渠道對文獻和資料進行合理的搜集與應用以獲得間接理論知識的一種方法。它是各種類型的研究課題都需要采用的方法，并且都是每個課題本身在選題階段，研究設計階段，研究實施階段與研究總結階段都必須應用的方法。3、研究變量與觀察測指標（1）研究變量不同教學設計對學生科學素養的影響（2）觀察測指標學生科學素養的形成4、研究工具與材料（1） 研究工具在本文第三部分對影響探究式教學主要因素分析的基礎上，自行設計編制了《測查學生科學素養的調查問卷》，調查問卷設計多選題和問答題，共有9個問題，經多次修改編制成(詳細內容見附錄)。問卷旨在考察基于化學史實的“苯”的探究教學實施對學生科學素養的影響。（2） 材料選取人教版必修模塊2第三章的第二節―來自石油和煤的兩種基本化工原料的第二課時((苯》進行實際教學，進行三次教學設計，實施三次教學，跟蹤測 查學生科學素養并與聽課教師訪談以 競選演講稿 改進下一次教學②結果討論，教學對學生科學素養哪些方面發展產生了影響，對以后的教學設計有何作用。5、制定研究程序與選擇研究環境閱讀文獻查閱相關資料→確定研究方向→明確相關概念的界定→進行教學設計→對學生進行問卷老師進行訪談→對測查進行統計分析→再分別進行兩次教學設計并測查教學對學生科學素養發展的影響→結果與反思6、數據整理與分析統計的方法訪談和問卷測查都是圍繞學生科學素養的“知識與技能”、“過程與方法”和“情感態度與價值觀”三部分進行的，因此此處分別從這三個方面進行分析。對于問卷測查，發出54份測查試卷，收回了50份有效答卷，學生所做的選擇情況統計如下表4一1對學生知識與技能方面的測查測試題3:生活中可能接觸到含苯的物質有_，這些物質對我們可能產生的影響。你有減少影響的合理建議嗎?對于此題73%同學對含苯的物質不了解，主要談到的物質 德育工作總結 有膠水和清洗劑，但通過談話知道是在書上查到的，而不是原來就知道的。但知道苯是一種有毒的物質，對身體有危害。建議有:少用含苯物質，找苯的替代品。可見學生對于作為化工原料的苯還是不夠了解。測試題3:生活中可能接觸到含苯的物質有_，這些物質對我們可能產 生的影響。你有減少影響的合理建議嗎?對于此題73%同學對含苯的物質不了解，主要談到的物質有膠水和清洗劑，但通過 談話知道是在書上查到的，而不是原來就知道的。但知道苯是一種有毒的物質，對身體 有危害。建議有:少用含苯物質，找苯的替代品。可見學生對于作為化工原料的苯還是不夠了解的。過程與方法方面的測查測試題4:由于當時法拉第所用的原子量與現在不同，當時的標準是C=6，H=1，所以法拉第就認為這種化合物的實驗式是CZH。如果法拉第能采用現在的原子量標準C二12，H=1的話，它肯定能正確地表達出該化合物的實驗式是CH。所以他也沒有能進一步推測出該有機物的分子式是C6H6。有人說，“法拉第認為苯的實驗式為“CZH”，沒有得出正確的結論，因此法拉第對苯的化學式的最終確定毫無貢獻。”你同意這個觀點嗎?請談談你的看法。 50名同學均不同意。其理由整理如下:A.法拉第畢竟為后人開起了苯的先河，他的想法為后人所知，如果沒有他的研究成果做鋪墊，也許就沒有現在的苯分子式。雖然沒有成功，但給后人一個很好的啟示:一切都是在 幼兒園工作計劃 不斷的探索中被發現的。B.他在研究過程中也付出了努力和汗水，他的生命因科學而變的有價值，就算結 果不正確，他的精神也是值得我們學習的。C.法拉第是第一個對苯感興趣的人，如果沒有他，人們可能至今還沒發現苯。雖然法拉第的結論與正確結論有很大差異，但他的思考方法是值得后人學習和借鑒的，這為后人進一步探索奠下了良好的基礎。D.首先說法本身就過于絕對了。法拉第之所以認為苯的實驗式為‘℃2H’，，是因為當時科學界認為碳的相對原子質量為6而造成的，而他所測出苯的碳氫質量比是完全正確的，也為后來確定苯的分子式做出了巨大貢獻。E.雖然法拉第得出的結果是錯誤的，可他為日后得出正確的結論提供了正確的方法，并且他的錯誤也不是因為自己的原因造成的，我們不能因為最終結果將其全盤否定，應給予全面的客觀的評定，應用歷史的、發展的眼光辯證地看問題。可見學生還是能正確評價一些事物的。測試題5:結合化學史對苯結構的探究與教師直接給出苯的結構相比，你覺得哪種 方式更有利于你的學習?能給出你的理由嗎4一2學生對兩種學習方法的測查測試題6:通過本節課 發言稿 的學習，你認為書本的知識是一成不變的嗎?請說出你的理由。全體同學都認為會變，但理由有所不同。A.當然會變化。社會在發展，科學技術也在不斷進步，人類對客觀事物的認識水平也在不斷提高。如果說未來不可預測，那不妨回首歷史，古人也曾認為自己的理論是正確的，但在今天已完全能證明其中一部分的錯誤，古人之于我們，正如我們之未來，因此，我們的科學也不一定是絕對正確的。B.就像人們對苯的結構就是一點點在深入認識的，假說在不斷更新。目前人類對苯的特殊鍵的認識還不夠深入，有待研究。C.書本上的知識是死的，但人的思維是活的，有活躍的思維，就會有源源不斷的科學靈感，因此，新知識代替舊的理念是遲早的事。D.真理從來都是在批判性的繼承中向前發展的，我們要學會批判地去繼承。真理的認識總是在同謬誤相比較、相斗爭中產生的，只有分析前人的錯誤，吸取經驗教訓，提出有價值的問題，才能從謬誤中得到正確的認識而有所前進。通過學生的回答可知通過苯結構的探究，學生知道了 技術工作總結 假說法，也領會到這種科學方法的深層意義:人們對事物的認識是逐漸加深的。情感態度與價值觀方面的測查測試題7:有人認為凱庫勒的發現純屬巧合，是因為上帝賜給他一個“美妙”的夢，你是怎么想的?每位同學都認為不是巧合，但理由不一:A.每一項科學成就的取得或多或少都存在著一些巧合，但在這些巧合的背后是智者們日夜不息的思考，“夢的啟示”正是“上帝”對他棄而不舍的科學精神頒發的一個特殊獎品!B.我認為這不是一個巧合，若沒有平時的勤奮鉆研，而只是守株待兔、坐享其成的話，這個夢是不會給他啟示的，因為“不經歷風雨，怎能見彩虹，沒有人能隨隨便便成功”。只有日有所思，方能夜有所夢。C.如果沒有大量的實驗探究，沒有大量的實驗驗證，沒有大量的思考探索，僅僅憑借美夢是不可能有科學發現的，“美夢”也不會成真的!D.由于他有極其豐富的想象力和廣博的知識，再加上他執著的追求，苦心鉆研，迷苯的結構，這樣才能“夢寐以求”。長時間的準備，嚴密的邏輯思考，山窮水復疑無路時，夢的結果戲劇性地得到了突破。測試題8:本節課的收獲整理有以下幾方面:A.了解了苯的發現過程、結構及性質還有認識了幾位科學家B.對科學知識的由來理解更深了，體驗了發現苯的艱難歷程，在以后的人生路上，學會了創新，學會了勇于探索。C.知道怎樣對事物進行探究，對待事物應有個嚴謹的態度。測試題9:對于苯學生還想了解的內容:按照人數分布由多到少排列A.苯有何用途，如何用好苯;B.有什么樣的毒，怎樣解毒，對人有多大的影響c.苯是怎么樣提煉出來的;D.苯還能和哪些物質反應制出更奇特有用的物質; E.苯可不可以用于航天。可見學生的思維是活躍的，對苯這種物質是非常感興趣的。(3)訪談內容:a.座談教師都很欣賞這種教學模式，認為結合化學史進行科學探究的這種教學模式很新穎，改變了我們常規的教學模式，避免了知識的枯燥介紹，特別在新課改的背景下，對學生的科學過程和科學方法及情感態度和價值觀影響比常規教學影響較大。b.引課比較傳統，不新穎。用探究的方法來學習苯的內容時間緊張，最好分為兩課時或使用連堂課的方法來解決時間問題。C.有關實驗是演示還是學生分組教師意見并不統一，學生親自實驗更能體驗知識獲得的過程，但苯是有毒物質且易揮發。d.探究的不夠深入，沒有放手讓學生自由探究。(三)基于化學史實的“苯”的探究教學反思及改進I(1)優點:a.測查問卷確實體現出此種探究教學對學生的科學過程和科學方法及情感態度和價值觀有影響，聽課教師也有同感。而且在知識方面學生收獲較多，對苯的結構和性質有了全面的了解。結合化學史進行科學探究的這種教學模式改變了我們常規的教學模式，避免了知識的枯燥介紹b 半年工作總結 .鍛煉了學生的科學思維，使學生由表及里了解了“苯”這種物質，而且像科學家一樣一步步體驗了苯的發現歷程。(2)不足及改進:a.通過測查對于73%同學對含苯的物質及其用途、危害不了解，所以在下一次教學中讓學生自己上網查閱有關的用途及危害，這樣在讓學生感受化學的魅力的同時又能辨證地看待它的毒性，更加激發學生對苯的有關知識的求知欲。b.如果歷求苯知識的完整性，還要讓學生親歷苯的發現過程，時間不夠，為了解決時間問題，決定采用兩課時來完成此教學，在第二次教學中刪去化學性質，只讓學生了解苯的物理性質及探究 培訓心得體會 其結構c.沒有完全放手讓學生去探究，所以探究的不夠深入，下次教學的重點放在探究苯的結構和培養學生科學方法及科學精神上。d.有些過程如苯的水溶性及驗證與嗅及高錳酸鉀的實驗，不應教師包辦，應讓學生自己設計并操作，所以在下次教學將演示實驗改為分組實驗，讓學生更好地體驗科學方法和探究過程。 e.在課后練習中，發現學生經常將“苯”寫成“笨”，所以課上要幫助學生加以區分，在第二次教學中由猜謎引入。評價在調查研究設計中必須包括以下幾個步驟（1）明確研究目的與選擇研究對象(2)選擇研究方法與設計方式(3)確定研究變量與觀察測指標(4)選擇研究工具與材料(5)制定研究程序與選擇研究環境(6)考慮數據整理與分析統計的方法等。并提出以下要求，從提高研究的信度和效度的角度出發，去選取研究被試、變量、方法和制定研究程序等，在上述論文中，作者就基于化學史實的探究教學對學生科學素養發展的影響的調查展開研究，通過對吉林省白城市鐵路一中2008級新高一年級學生:一年級8班、一年級9班和一年級10班三個班級的學生進行研究，采用行動研究法，調查法，及文獻閱讀法展開研究，通過學生問卷和教師訪談得到相關數據，對基于化學史實的探究教學對學生科學素養發展的影響展開分析研究。得到與目標接近的結論。總之本調查研究邏輯性強，方法具有可操作性，得到的數據具體，全面，具有說服力。但在方法方面還較復雜，有待提高。

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