化学实验的研究方法精选(九篇)

第1篇：化学实验的研究方法范文

[关键词] 过程与方法 微型 化学实验 行动研究

一、问题提出

1.目前许多学校规模办学,实验室、实验教师、实验器材和药品都满足不了课本中规定的要进行的学生实验和演示实验,导致中学化学实验开出率低,进行实验课外活动更是微乎其微。

2.现行的实验教学把教学实验提高到科学实验的层面。过分注重实验结果的正确性,淡化了学生的问题意识、团队精神,忽视对学生进行实验过程、计划、反思、评价和实验方法等提高科学探究能力的培养。

3.教材中的某些实验既难又繁,时代的超前意识强,考虑了教材的前瞻性,教师和学生在实际过程中无法进行。微型化学实验引进课堂和课外,可以解决一些实际问题,培养学生的创新精神和实践能力,锻炼学生的多种能力。

4.九年义务教育全日制初级中学《化学教学大纲》有“进行微型实验、完成实验教学任务”的要求,目前中学教师对微型化学实验教学研究不足,实验教学处于被动的应试教育。

二、研究计划

本研究完成用了三年的时间。先后明确了目前中学化学微型实验教学中存在的问题,并对问题存在的普遍性、产生原因、对学生产生的影响等进行了分析;采取教师先提供素材、微型实验小课题等让学生进行活动,将学生活动中存在问题进行修正,将教师的教学行为与一般教师行为进行比较,对微型化学实验过程中关注过程与方法对学生能力培养与其他期望值的比较,得出关注过程与方法的微型化学实验教学更有利于学生创新能力的培养。按照此结论进行再活动,对学生进行对比测试,对教师再修正教学行为,同时反思自己教学行为的得失,征求非实验班教师对结论的意见,如此不断地矫正教学行为,经过测试比较、录像课的研究,最终证实研究的结论。

三、行动实施

教师行动1:开设科学讲座,提出化学实验的重要作用,介绍微型化学实验的内容,微型化学实验对仪器的要求,微型化学实验的特点,以及微型化学实验研究在国内外发展的情况,介绍相关的背景资料。目的是激活学生原有的知识的储存,提供选题的范围,诱发探究的动机。

学生行动1:根据微型化学实验对仪器的要求,让学生利用一些废物自己设计微型化学实验仪器,例如,固体试剂瓶――青霉素小瓶,液体试剂瓶――眼药水瓶等。

教师感悟1:学生的创造力是无穷的。在实际操作过程中由于眼药水瓶太少,启发学习用废的输液器的滴管自制,好多学生还找到了各式各样的微型实验仪器代用品,例如,微型实验用的药匙,有的学生用的是塑料耳挖,形状与药匙相似,这仅是由大到小的思维迁移,而有的同学提出用一次性圆珠笔的帽子来代替,根本不象药匙,但作用是一样的,比耳挖更容易获得,使用也更方便。通过自制的塑料角匙、微型酒精灯、气体发生器等微型化学实验仪器,大大激发了学生发明创造的积极性,创新精神得以充分体现。

教师行动2:围绕教材知识整理一些微型化学兴趣实验、家庭小实验,开出实验药品、实验内容步骤等进行实验所必需的基本构件。

学生行动2:把事先收集制作微型实验所需的材料,根据兴趣实验内容和设计的方案到实验室制作微型实验仪器并按要求进行实验。如用废弃的小药瓶加以改造变成小试管、小酒精灯,用一些废弃的药品包装铝箔当作井穴板,用废弃的塑料眼药水瓶替代多用滴管,用音乐贺卡制作测试物质导电的实验装置,还可把它制成使用方便的“导电笔”等,制作出一套自己拥有的微型实验仪器。

教师感悟2:兴趣是最好的动力。尊重和满足学生发展需要,给学生的学习以较大的选择空间,充分开发和利用化学课程资源,对于丰富化学课程内容,促进学生积极主动地学习具有重要意义。微型化学兴趣实验的开展有助于学生能更深刻地认识实验在化学科学中的地位,掌握化学实验的基本方法和技能,培养学生的科学素养、激发学习化学热情、感受化学的奇妙和魅力,利于创新意识的萌发。

教师行动3:进行课本实验研究,对一些课本实验进行微型化改进,把改进的微型化实验设置成研究小课题;让学生自愿组合成小组、自由选择研究课题;加强对学生制定实验方案的指导,对学生的实验方案进行审核;对学生实验操作进行过程观察,保证学生安全。如制作仪器时特别强调有青霉素过敏史的同学不能接触青霉素小针剂瓶等。

教师感悟3:过程比结果更重要,方法比距离更有价值。由于学生占有资料并不十分丰富,并受到知识水平的限制,所设计的实验方案有的漏洞百出,有的有科学性错误。教师在审查学生的实验方案时只要实验对学生的安全没有影响,一般不进行更改,让学生在实验中尝试失败,在失败中发现和提出有探究价值的化学问题,在与人合作中分析问题,找到解决问题的方法。实验过程中学生敢于质疑,勤于思索,逐步形成了独立思考的能力,实验过程让学生体会了科学研究的全过程,感受到科研的艰难,学会了科学研究的一般方法。由于在实施过程中,学生的研究是主体,使学生的能力得到了很大提高,尤其是科学的态度和科学的素质,这将使他们受益终身。

四、结果和反思

我们发现,基于过程与方法的微型化学实验教学行动研究与新课程教学“关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生社会责任感、参与意识和决策能力”、“体验科学研究过程,激发学习化学兴趣,强化科学探究意识,促进学习方式转变,培养创新精神和实践能力”的要求是相适应的。此研究以培养学生的科学素养为宗旨,突出了教学的探究性,同时培养了学生的环保意识,使研究性学习可以落到实处。在研究过程中,我们发现教师把研究当成了一个学习过程,通过研究提高了对问题的敏感能力,教师通过不间断的对自己教学行为的直接或间接的观察与反思,加深了对自己实践的理解,并在这种理解的基础上提高了自己,促进了教师的专业化发展。

此研究存在明显的局限是:实验的取样有限,它仅是一所县中一个年级的部分学生,带有很强的主观性和随意性,研究的方法也很原始、稚拙,实验过程没有得到专家的指引,对问题的深层次思考、行动的操作性、计划的周详性、资料的分析与解释等都可能具有狭隘的地域观因而不具有普遍意义。但不容置疑的是:研究使一部分教师在教学行为上更加注重知识传授的过程与方法,使教师的实践研究更具有一种“理性”的特征,使教师的研究工作是一种始自现实的“反思”或“评价”,关注“行动”的改善,强调“研究”的交流与研讨。

参考文献:

第2篇：化学实验的研究方法范文

关键词：环境保护；绿色化学实验；科学素养；实验污染

一、中学绿色化学实验

所谓绿色化学实验则是将绿色化学的理论运用于具体的化学实践中去，是在实验过程中努力实现废气、废渣、废液的“零排放”，是努力做到有害物质的最低限度的使用，并能够对有害物质的无害化处理，从而能够节约资源以保护环境和保护人体健康的化学实验.将绿色化学实验贯穿于中学化学实验教学的全过程，对培养学生的环保意识，节约化学实验资源，提高学生的学习效率、创新能力、社会责任感等方面都有着极为重要的意义.

二、中学绿色化学实验的必要性

通过分析，我们发现就中学化学实验的现状和新课程改革对化学实验的要求这一问题还存在着比较严重的偏差.我国传统的化学教育只是单纯的重视化学本体知识的传授，并没有意识去培养学生的科学素养，几乎不存在从环境保护的角度去研究、分析采用什么措施能够减少或消除化学实验对环境的污染，从而改善我们的家园.现当代，十大严重的环境问题中多个问题都是与化学或化学工业污染有关，也与我们经常接触的化学实验有着密不可分的关系.树立正确的环境保护理念是我们新课改下的教育基本理念之一.解决环境污染最根本、最重要的一点就是要培养具有环保意识的人，需要将绿色化学的思想贯穿到中学化学教育的全过程中，尤其是化学实验中.因而，在化学教学中实施实验绿色化的教育不仅仅有利于改善环境，保护我们人类共同生存的家园，实现人类社会的可持续发展，还能使教育工作者将环保理念在教育过程中渗透给学生，将绿色化学的观点与新课改的教学要求很好的融合在一起，提高学生的学习效率，培养学生的创新能力和社会责任感.

三、中学绿色化学实验的思路研究

1.利用新教材中的实验素材，宣传绿色化学，渗透绿色化学意识

教材是学生学习化学的重要资源途径之一.利用教材中的化学实验素材，不仅使学生易于接受，还能够节约资源，减少环境污染.在化学教学中有意、无意的渗透绿色化学的意识，是新时代化学教师在教学过程中的义不容辞的责任.

化学教材中的实验多属于粗放型的，它多重视实验的结论而常忽略在实验过程中实验资源的浪费和环境污染程度等细节问题.因而，中学化学教师在教学过程中应本着绿色化学的宗旨，研究性教学方式，在对现行的实验进行改进的同时，启发学生对现行实验的不足加以改进.这样不但能预防减少环境污染，使学生真正的感觉到保护环境的重要性，还能培养学生发现问题、提出问题、研究问题、解决问题的能力，强化他们的探究意识，主动参与的积极性与创新能力，从而能够更好的适应社会.在化学实验教学过程中，教师除了要以身作则体现绿色实验教育外，还要多用心去培养学生规范、安全的操作化学实验.这样不仅增强学生的安全意识、环保意识，还能培养学生的科学素养，进而渗透绿色化学意识的教育.

2.准备实验时要细致、充分，实现试剂、仪器等选择的最优化

我们都知道，在初中的化学教材中，大多数都是教师的演示实验，学生参与的实验相对而言较少.通常情况下，教师在做演示实验之前，都会在准备室中准备.这样，由于缺少了学生的参与，教师在准备的过程中就会相对的比较随意，从而导致药品的浪费以及环境污染等一些问题.事实上，在做演示实验时，我们可以从源头上控制污染，尽量避免使用或生成毒性较大、易污染的物品，但有些时候我们必须制备这些有毒有害的物品，如初、高中实验中常见的二氧化硫、二氧化氮等有害气体.这时候我们在制备这些气体之前，我们应该在准备室中将我们所要做的实验模拟一下，观察需要多少气体，依据我们的化学知识计算出制备这些气体所需物质的质量，然后搭建实验装置进行实验收集.在实验之前一定要检查装置的气密性，以防气体外漏污染空气.在收集过程中，如若需更换集气瓶时，速度一定要快，以减少气体的逸出.如果收集完所需的气体后，反应仍在进行，仍有气体产生，这时我们可以将气体导入到相应的吸收装置中，以减少气体对环境的污染.有些时候我们可以改进实验设计，尽可能的充分利用气体，使用一瓶气体完成多个反应.如，二氧化硫的性质实验，在一个大试管中，放入两个长度不同的细玻璃管，较短的一根斜放在试管底部，较长的一根放在较短的一根的上面.在较长一根的玻璃管上从下往上依次缠有碘化钾溶液的滤纸环，高锰酸钾的滤纸环，品红滤纸环，蓝色石蕊试纸环.在大试管连有单孔橡皮塞的球形干燥管，内放有含氢氧化钠溶液的脱脂棉，在小的细玻璃管下方装有无水亚硫酸钠，将浓硫酸沿着试管的内壁加入，观察实验现象.通过这个简单的试管实验，我们既能制备气体，也能观察二氧化硫的几个性质实验.这样使得实验直观、明了、易操作，具有趣味性，同时还节约了药品，减少对环境的污染.

3.实验时操作规范，实验微型化、小量化

教师在教育教学工作中担当着指导者的作用，是学生学习的模板.因而，教师在课堂上做演示实验时切不可为了节约时间，想当然的认为学生都会操作，学生都能理解而进行不规范的操作.教师实验时一定要准确，规范.而在学生进行实验之前呢，教师要先给学生讲解所进行的实验的基本原理、实验装置、药品用量、实验步骤及实验过程中的注意点等方面的内容，让学生对所做的实验有着较为系统的了解，以避免盲目操作，便于在实验过程中准确、熟练的操作，灵活运用知识.

4.处理好在化学实验中产生的废弃物，减少环境污染

化学实验总是伴随着废气、废液、废渣的产生.虽然每次产生的量看起来并不是很多，但日积月累，积少成多.如在化学实验中产生的有毒气体，这些有毒有害的气体会直接影响实验人员的身体健康，污染大气；而在实验中排除的有毒液体未经处理或处理不彻底流入下水道中，既污染了水体也给人类健康带来了安全隐患.因此，我们为了实现中学化学实验的绿色化，我们需对实验中产生的废弃物进行分类、无害化处理，并进行回收，遵循绿色化学中的循环使用、重复利用的原则，这样能使学生在获取学习知识的同时，培养良好的实验习惯，节约资源，变废为宝，去害为利，实现资源的重复循环利用.如，对四氯化碳的回收利用.在中学化学实验中，四氯化碳是萃取实验中经常用到的一种重要的有机溶剂，学习过四氯化碳的都知道它是一种有毒、微溶于水、易挥发的物质，废液不经过处理，将会严重影响环境.因而在做完实验后，我们可以将废液倒入烧杯中，向烧杯中加入活性炭，待烧杯中紫色消失后过滤，将四氯化碳装入瓶中以备下次实验使用.

总之，通过上面的分析，我们了解到化学学科的特点决定了它与环境保护有着密切的联系.这就要求我们在注重理论知识学习的同时，关注环境，保护环境.将我们的理论知识与我们的具体实际相结合，努力实现化学实验的绿色化.我们要知道化学实验绿色化是在源头上预防污染，在实验中降低污染.这就要求我们从自身做起，从对学生进行绿色化素养教育做起，将保护环境的工作贯穿与我们整个化学学习过程中，自觉的保护环境，为保护环境、净化环境贡献自己的一份力量.

参考文献：

[1] 谭志忠.白磷在热水下燃烧实验的改进.实验教学与仪器，2010（7）.

[2] 夏丽丹.谈谈初中《科学》边学边实验教学[J].中国科教创新导刊，2007（14）.

第3篇：化学实验的研究方法范文

一、利用化学探究实验引导学生进行研究性学习

研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观的活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境。经常让学生在实验教学过程中欣赏感受化学美，就会消除对化学的误解，激发探索化学的浓厚兴趣，产生热爱生活、愉悦和谐、乐观向上等积极的情绪，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和探究性学习的特征决定了化学实验必然是探究性学习的重要途径。

1．化学的学科特征决定了化学实验可以作为研究性学习的途径

“以实验为基础”是化学学科的基本特征。化学实验是化学学科发展的最现实、最生动、最有效的物质载体。学科的基本特征决定了学科的学习特点。在实验中学习化学无疑是最有效而又最重要的化学学习方法之一。在化学实验中，学生通过实验研究和认识物质，掌握化学基本原理和基本技能，初步学会化学研究的实验方法。化学科学以实验为基础的学科特征，更有利于学生进行化学研究性学习。

2．化学实验本身就是科学研究的过程

化学实验是人们认识和研究物质的一种科学方法，是人们根据研究的对象和研究的目的，创造性地运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性实践活动的过程。因此，化学实验的过程本身就是一个创造性地探究的过程。化学发展的历史也充分证明：化学科学的任何一项重大的突破，无一例外地是经过化学实验而取得的。正如波义耳所说：“没有实验，任何新的东西都不能深知。”中学生化学学习中的化学实验，虽然绝大多数是对物质及其变化的再认识，但从本质上看，这一过程与科学家进行的科学研究中的化学实验是一致的。当化学实验被用作探究性学习的途径时，化学实验的创造性和探究性便充分显示出来。学生在实验过程中积极地动脑动手，体验科学家科学研究的过程和方法，获得科学研究的乐趣和成功的喜悦。所以，在学生的化学学习过程中，完全可以利用实验这个手段进行探究性学习。

3.化学实验为探究性学习中验证假说提供了科学方法

和科学家进行的科学探究一样，探究性学习也具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在探究性学习中，针对发现的问题，在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上，作出大胆假设或猜想，并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实或证伪。所以，化学实验不仅是学生探究性学习时验证假设或猜想的主要方法，也为学生将来从事科学研究提供了一种方法。

二、利用化学探究实验进行研究性学习的策略

在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用。要研究开发探究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。

1．利用化学实验创设问题情境

探究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激发起学生探究的欲望，问题引发了学生的探究活动。在化学学习中，除学生自主地发现问题外，教师更要通过各种途径创设问题情境，引导学生发现和提出问题。而化学实验是最形象、最生动、最直观的创设问题情境的方法之一。

以化学实验创设问题的情境，要特别注重化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验现象纷繁复杂，有目的、有条理的敏锐观察和深刻的思考，才能从复杂的化学实验现象中发现问题。

以化学实验创设问题情境，要注意将与人类生产、生活密切联系和学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验，因为学生在其感到熟悉和认为有用的情境别能发现问题和产生解决问题的迫切欲望。例如在进行初中化学的关于“燃烧条件”的学习时，从实验室酒精灯的熄灭、燃烧木柴要把木柴架空、液化气灶及煤炉都留有通风口等学生非常熟悉的实验情境出发，引导学生思考，发现问题。

以化学实验创设问题情境，要使化学实验呈现的问题处于学生的最近发展区。影响化学实验现象的因素很多，产生的化学实验现象也错综复杂。教学中要通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径，以最佳的实验方式呈现化学问题，使学生通过努力能够顺利地解决化学实验呈现的问题。如可用浓盐酸、浓氨水、酒精等的挥发实验来呈现构成物质的微粒是不停地运动的问题等，都能使学生顺利地发现和解决问题。

2．利用化学实验验证假说或猜想

在研究性学习中，学生针对提出的问题，经过多渠道的收集信息和深入的思考，将会提出有关问题解决的方案和问题答案的假设或猜想。通过化学实验对提出的猜想或假设进行验证，是学生进行化学探究性学习常用的方法。

以化学实验验证假说或猜想，要面向全体学生，让每个学生都有体验和经历用化学实验验证假说和猜想的机会。教师要指导学生，特别是要帮助和指导那些有困难的学生完成设计方案并进行实验。如在初中化学中物质构成奥秘的知识教学时，对“构成物质的微小粒子之间是有空隙的”的假设的验证，学生在设计方案时可能产生一定的困难，这时老师就可以引导学生设计“一定体积的水和酒精混合”的实验方案和“气态、液态和固态物质的压缩”实验进行验证。

以化学实验验证假说或猜想，要注重引导学生设计一些与假设或猜想“相违背”的实验方案和采用反证的实验方案，以培养学生的分析综合、抽象演绎的思维方法和批判性思维能力。如学生在进行质量守恒定律的学习时，可能会提出化学反应前后物质的总质量会增大、不变和减少三种不同的假设，并根据假设设计实验方案进行实验验证。在验证的过程中，教师就可以引导学生设计一些如“镁条在空气中燃烧质量增加”，“木炭在空气中燃烧质量减少”等“反常”的实验方案，让学生在探究中产生新的问题，以提高研究性学习的质量和效果。

以化学实验验证假说或猜想，实验中要严格控制实验条件。探究性学习中验证假说或猜想的实验方案，在不同的条件下，可能会产生不同的实验现象，要使实验能够用来验证假说或猜想，实验条件必须与题设条件相吻合。通过实验验证过程中对实验条件的控制和选择，使学生在探究过程中了解到实验条件控制是实验的灵魂，从而有效地掌握科学研究的方法。

3．充分发挥化学实验的探究功能

在化学教学领域中，长期以来人们过分夸大了实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获取知识和培养实验技能的作用。以化学实验作为研究性学习的途径，就必须变“验证性实验”为“探究性实验”，恢复化学实验探究性的本来面貌。

充分发挥化学实验的探究功能，要不断研究开发适合于探究性学习的化学实验。要注意从生产、生活实际中挖掘素材设计实验方案，因为来源于生产生活实际的实验探究性强，能极大程度的调动学生探究的主动性，使学生产生强烈的探究欲望。如钢铁的锈蚀和防护、燃烧和灭火、金属的活动顺序、气体和固体物质在水中的溶解等都可以设计成很好的探究性实验。

三、通过化学实验进行研究性学习的行动措施

1．营造良好的研究性学习的氛围

贵州教育家汪广仁教授说：“学生对事物有天然的好奇心和探究的愿望，学习的进行很大程度上取决于这种自然倾向的激发。”教师必须注意给学生营造宽松、民主、自由的气氛。在通过化学实验进行探究性学习过程中，要鼓励学生大胆地提出实验方案。即使是在对学生提出的不全面、不完善甚至错误的实验方案时，也要以表扬鼓励为主，充分肯定学生在提出实验方案过程中的主动参与精神和创新意识。另外，教师应保护学生的好奇心、探究欲和探究，允许他们在保证安全的前提下按照自己的方案进行研究活动，让学生在探究过程中经受挫折的磨练，并体验研究的乐趣和成功的喜悦。

2．引导学生通过多种途径进行研究性学习

化学实验是研究性学习的重要途径，但并非是惟一的途径。有些内容用探究性学习并不一定需要通过化学实验来进行，特别是对学生具有较多知识背景的内容和物质微观结构的学习更是如此。如学生对原子结构模型提出质疑，我们无法通过实验进行探究，但可以通过化学史料，沿着科学家的研究足迹去想象、去思考。有些内容的研究性学习可以通过包括化学实验在内的多种途径来进行。因此，在化学教学中，要根据学生的实际情况、具体学习内容和学校的教学条件等，引导学生科学、合理地选择研究性学习的途径。

3．借助典型化学实验，加强思想道德教育

第一，借助典型实验恰当渗透辩证唯物主义观点。炭在氧气中燃烧，当氧气量少时生成一氧化碳；当氧气量充足时生成二氧化碳。而一氧化碳和二氧化碳是化学性质截然不同的两种物质，从而树立外因通过内因而起作用和量变引起质变的辩证观点。

第二，借助典型实验、典型人物、增强爱国意识。例如借助张青莲教授对准确测定相对原子质量的贡献以及侯德榜的感人事迹和我国纯碱工业的发展概况，激发学生建设祖国的使命感。

第三，借助典型实验培养良好的品德和行为习惯。例如结合每一个演示实验的特点有侧重地对学生进行艰苦奋斗、勤俭节约、遵规守纪、不怕挫折、保护环境的教育。介绍化学家钻研实验要着重加强爱护公物、尊重他人、乐于协作、注意安全、整洁有序的品德教育，大力纠正学生在实验中浪费药品、乱放乱倒等不良实验习惯。

4．注意在化学实验中培养学生的科学素质

化学实验是一种重要的科学活动，可以把观察、实验控制、收集事实、分析和统计结果等科学方法融于一体。在实验中应引导学生逐步掌握科学研究方法。通过化学实验还可以培养学生实事求是、严谨求实的科学精神、一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，这些是研究性学习的必要条件，也是学生在未来社会全面发展所必需的基本素质。

第4篇：化学实验的研究方法范文

1.国内外的研究及现状分析

一些发达国家对探究性实验的研究比较深入，美国、德国等国家已逐步在中学化学实验中推广探究性教学。如美国《现代化学》中的“实验计划”就列出了22个技术创建者与问题解决实验，这些实验强调科学探究，给学生提供解决实际问题的机会。在我国，许多教育工作者也积极主动地开展了一些实验探究教学活动，如华中师范大学姜乐仁教授主持的“启发式教学实验”研究项目；苏州大学、西北师范大学等师生也发表相关的实验探究教学论文。虽然新课改实施试点已近10年时间，但由于受到教师素质以及教学实验设备等影响，使得我国化学教育界关于化学实验探究教学的实际研究成果还不是很显著，大多数只是在理论上进行论述，而对理论的实践，尤其是对探究性实验教学的资源性开发设计、策略运用的着重点、探究教学的突破口及实例论证报道较少。

2.广西化学探究性实验教学存在的问题与对策

广西在2012年首次实施新课改，在基础教育如此薄弱及教学资源匮乏的条件下，开展新课程探究性实验教学面临着更为严重的困难：实验条件不足、工作量大、课时紧、高考压力大、教师怕麻烦等。虽然有关性探究教学的理论也在不断地发展和完善，但在新课程背景下，探究性实验教学还缺少系统的、全面的、深入的研究，尤其是针对教学实践中师生面临的实际问题的研究。这也是我国很多地方现行高中化学实验的教学现状。

基于上述背景的分析，我市提出“高中化学新课程探究性实验教学的实施难点及改进研究”的新课题，侧重于探究性实验教学的实践研究，了解、分析探究性实验教学和学习的现状，发现存在问题，寻找对策，反思总结经验，逐步形成适合我市师生化学探究性实验教学的模式，并利用本课题的研究成果进行辐射推广，实现资源共享，分享经验和智慧。

二、研究目的与意义

1.研究目的

（1）聚焦课堂教学，选取典型案例，进行研究分析，努力建构新课程探究性实验教学模式和典型的探究方法，汇编成校本教参，改进化学实验教学现状，提升化学教学质量。

（2）结合教学实践，撰写有价值的课堂教学课例与实验教学论文，以更好地适应新课程，增强学生对化学的学习兴趣，增强学生的探究意识，培养学生的创新精神和创新能力。

2.研究意义

（1）通过本课题的研究来丰富探究性实验教学理论，大胆地开创实验教学的新局面。

（2）将课题的研究成果辐射推广到其他学校，实现资源共享，分享经验和智慧，为推动本市及全省系统地开展探究性实验教学提供借鉴。

（3）为高中化学探究性实验教学的研究提供一些实用性的建议与方法，同时，以点带面为教育部门及教育者提供一些教育理念及教学策略，提升教师的综合素质，改变传统教学方式，改进中学化学教师的教学方法，使广西能更好地实施新课改。

三、研究内容与重点

1.研究内容

以课题组成员任教班级学生为研究对象，立足教材，以高中化学的教学内容为出发点。基于高中化学新课程标准，针对必修和选修模块的内容，搜集、整理探究性实验教学素材，课题组共同研究并对实验进行分类，以模块的形式开展探究性实验教学环节的设计及策略研究。

2.研究重点

（1）高中化学探究性实验教学的教学模式。

（2）高中化学探究性实验教学的设计与实施策略。

四、研究过程与方法

1.研究过程

本课题的研究时间为两年，大致分为三个阶段。

第一阶段（准备阶段）：2013年1月～2013年8月。

成立课题组，收集理论资料，组织课题组成员学习相关的材料，召开研讨、协商会议，确定课题研究方向、目标和内容，完成课题研究的前期准备工作。

第二阶段（研究实施阶段）：2013年9月～2014年12月。

根据课题制定的实施方案，课题组成员分工协作，开展工作并定期汇报。在此过程中，对实施方案不断补充、完善。

（1）搜集、整理探究性实验教学素材，备课组共同研究并对实验进行分类，以模块的形式开展探究性实验教学环节的设计及策略研究。

（2）进行探究性学习的教学实践。教师基于高中化学新课程标准，针对必修和选修模块的内容，选取合适的教学内容，开设研究课、示范课，撰写实验教学案例、教学反思与论文，并在备课组活动中进行交流。

（3）通过学生反馈、观摩课教师评课，总结经验，编写典型案例，完成优秀课堂教学实录，逐步构建独具特

色的化学探究性实验教学实施策略。

（4）在第一轮实验的基础上调整方案，实施二轮实验，初步构建化学探究性实验教学模式。

（5）课题组每半个月召开一次会议，对研究情况实施监控。

利用2013年9月～2014年6月和2014年6月～2014年12月两个阶段进行中期评估，分析、归纳、反思、总结研究取得的阶段性成果、存在问题及解决策略。

第三阶段（结题阶段）：2015年1月～2015年3月。

全面分析、总结探究性实验教学的设计思想，构建探究性实验教学模式，形成探究性实验教学理论系统。课题组成员收集、整理、完善实验数据、文字资料、教学视频等结题素材，系统总结课题研究的成果、积累的经验、存在的问题以及今后攻关和努力的方向，完成课题结题申请表和论证书。

2.研究对象和方法

本课题以我市高中2012级、2013级2600名学生为观察对象，针对目前化学实验探究课存在的假探究、脱离实际等重大问题，研究能够促进学生主体探究的校本教材、学材和习材以及与之相适应的实验教学模式。拟采用的研究方法有：文献资料法、问卷调查法、经验总结法、案例研究法、测验法等

五、研究基础与理论假设

1.研究基础

（1）本课题成员具有较高的教学、科研水平，其中课题负责人有着丰富的教学和科研经验，是市级学科带头人之一，曾获得“高中化学教学改革实践的教师”称号以及省级“优秀教师”称号，成功负责两个课题的研究，并获得相关奖项，所撰写的论文有2篇在核心期刊《中学化学教学参考》上发表，3篇获得省级论文评比奖，并多次指导中学生研究性学习的课题研究，取得显著成果。课题组其他成员具有本科和研究生学历及丰富教学经验，已参加过不同类型的教学研究，并在部级刊物上发表相关论文，具有较高的教学科研能力。此外，组内多位成员参加过省级的新课改培训，拥有1～2年的新课程教学实践，对新课程实验教学模式有着充分的了解，积攒了丰富的教学实践经验。这是课题研究最重要的软件基础。

2.理论假设

教学最优化理论、认知学习理论、建构主义学习理论。

第5篇：化学实验的研究方法范文

关键词:化学;实验;研究型学习

实验教学对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要意义。因此我们要把培养科学素质的着眼点放在实验功能的开发上，充分利用化学实验在研究性学习中的功能，培养学生自主、探究、合作等方面的能力。

一、化学实验是培养学生研究性学习兴趣的有效途径

研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探讨的过程和方法，形成和提高创新意识，树立科学价值观的活动过程。化学实验为学生创设了亲身参与实验的情境。让学生在参与实验的设计、实施、总结等活动中摆脱传统化学教学中的枯燥、抽象。消除对化学的误解。感受和欣赏到化学美、激发探讨化学的浓厚兴趣，产生热爱生活、愉悦和谐、乐观向上的积极情绪，同时也培养了学生的合作能力，使学生体验到集体智慧的力量。

我们尝试研究性学习是为了使学生主动地获取化学科学知识，体验科学探究的过程和方法，培养学生的探索能力，同时在探讨的过程中，对培养学生科学的学习态度、情感与价值观、提高学生的科学素养具有重要意义。因此要切忌穿新鞋走老路，防止出现实验操作“照方抓药”，实验装置图“照葫芦画瓢”，加强实验的设计性和探究性教学，鼓励学生充分发掘课本中理论知识与实验的结合点，从不同途径来解决问题。对那些有创意的学生要及时鼓励和肯定，使学生在实验过程中变被动为主动，在实验技能知识应用、观察现象、分析问题、解决问题等能力方面得到锻炼，同时也学会了一种认识事物的方法。

化学实验是人们认识和研究物质的一种方法，是人们根据研究的对象和研究目的，创造性地运用科学知识和实验手段，有计划地实施探究性活动的过程。因此，化学实验的过程本身就是一个创造性地探究的过程。当化学实验被用作探究性学习的途径时，化学实验的创造性和探究性便充分显现出来。学生在实验过程中积极地动脑动手，体现科学探究的过程和方法，获得科学探究的乐趣和成功的喜悦，这不正体现了一种快乐学习情境吗?

二、化学实验为研究性学习的一些方法提供了实践的机会

研究性学习具有问题特征、收集信息特征、假设特征、验证特征和评价反馈特征。学生在研究性学习中，针对发现的问题，在回忆总结已有的知识和经验、收集和整理信息的基础上，作出大胆假设与猜想，并通过化学实验对提出的假设或猜想进行证实，使学生掌握了通过实验去发现和研究解决问题的方法，实现了学生的学习方式由被动接受式学习向主动探究性学习的根本转变。

研究性学习是学生在发现“问题”的情境下产生的一系列学习活动。问题激起了学生的探究欲望，问题引发了学生的探究活动，而化学实验是最形象、最生动、最直观的创设问题情境的方法之一，以化学实验设问题情境，要特别重视化学实验中学生观察和思维能力的培养。化学实验纷繁复杂，有目的、有条理的敏锐观察和深刻的思考，才能从复杂的化学实验中发现问题。

以化学实验创设问题情境，要注意与人类生产、生活密切联系，把学生熟悉、感兴趣的内容开发成化学实验。因为学生在感到熟悉和认为有用的情境中特别能激发其发现问题和产生解决问题的迫切欲望。例如初三化学关于燃烧的条件学习时，从实验室酒精灯的熄灭、燃烧木材时要把木材架空、为什么扇子煽蜡烛一煽就灭而煽煤炉越煽越旺等学生非常熟悉的情境出发，引导学生积极思考，发现问题。

第6篇：化学实验的研究方法范文

关键词：分析化学;研究型实验

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2015）07-0059-02

一、研究型实验开设的意义

分析化学实验课程是黑龙江大学化学专业、应用化学专业重要的基础课程，在实验教学中占有非常重要的地位。我们尝试在分析化学实验中开设研究型实验，培养学生掌握和应用研究方法，提高学生运用知识解决实际问题的能力，为培养创新精神、创造性思维打好基础。本文在吸收国内分析化学实验教学成果基础上，结合黑龙江大学现有的教学条件和实际情况，对分析化学研究型实验的内容及开展方式进行了一些探索和总结。

二、研究型实验的选题

在分析化学实验中开设研究型实验的关键是要找到具有挑战性而学生又感兴趣的项目，处理好研究型实验与验证性、综合设计性实验的关系。为此，我们将现有的实验内容进行扩展和提升，搜集并筛选了一定数量的与社会生产生活相关的项目和教师科研项目，经有关人员认真研讨、论证后确定为研究型实验选题。

（一）扩展现有实验教学内容

研究型实验的目的是培养学生应用知识、调配知识解决实际问题的能力，引导学生在实验中掌握和应用各种科学研究的方法[1]。我们将验证性实验《铁矿石中铁含量的测定》和《铜合金中铜含量的测定》分别扩展为研究型实验《铁矿石中金属离子含量的测定》《铜镍合金中金属离子含量的测定》。一方面学习实际样品的处理方法、干扰的消除以及方法的选择原则，另一方面学习综合运用所学知识科学地分析问题和解决问题，熟练掌握各种分析方法的测试条件，深入理解各种分析方法的优缺点和应用范围，学习基本的科研方法[2]。

在完成设计性实验《混合磷酸盐中各组分含量的测定》时，大多数学生选择百里酚酞做指示剂来测定磷酸一氢钠的含量，但由于终点突跃不明显，变色不敏锐，误差较大。有的学生选用酚酞―百里酚酞混合指示剂，终点时溶液由淡粉色变为蓝紫色，变色较为明显，终点容易观察，但两种指示剂配置的最佳比例、变色时pH值和指示剂加入量等因素对实验结果的影响有待进一步深入研究。因此将这个设计性实验提升为研究型实验《利用混合指示剂测定混合磷酸盐中各组分含量》，通过鼓励学生在实验进行中发现新问题，研究问题，积极寻找解决问题的方法，进行科学研究的初步锻炼。

（二）选择实用性项目

选择与生活密切相关的内容如《酸奶的酸度和钙含量的分析检测》《水果中维生素C含量的测定》作为研究型实验，学生将这类实验当作一件有趣的事情来研究探索。此外，我们引入松花江水质分析与治理、加碘食盐成分分析及碘的加入量控制等社会实际项目作为研究型实验选题，使学生在完成实验的过程中具有乐趣感、使命感与成就感，充分调动学生的研究兴趣。

（三）与教师科研课题相结合

为开阔学生的视野，我们尝试将教师的科研课题部分内容转化成研究型实验。纳米材料、碳纳米管一直是黑龙江大学教师研究的热点，而纳米材料是痕量元素分析较为理想的分离富集材料，因此将纳米材料、碳纳米管的吸附性能用于重金属离子的富集，应用于污水中重金属含量的测定，使得实验内容与实际需求联系紧密，而且学生可以了解专业领域的前沿与新进展，开阔了学生的视野[3]。

三、研究型实验的开设方式

在分析化学实验的绪论课，我们向学生介绍研究型实验，强调研究型实验内容多、时间长，并具有一定的复杂性，因此作为选做实验，可自由组成小组，每组3―6人不等。我们鼓励学生选择感兴趣的研究方向，明确研究型实验目的，要求学生在实验中能对知识运用、分析方法、实验技术、实际应用等方面有所创新。根据实验内容我们按以下几种方式开展研究型实验。

（一）与实验课程同步开展

我们将松花江水质分析分为pH、Ca、Mg、COD、P等多个测试项目组成的实验与实验课程同步开展。在课程初期布置给学生，学生们从刚刚学过的课程相关内容着手，查阅资料、设计方法、探索条件，随着课程的不断深入而由浅入深研究。这样安排实验，让学生应用已经掌握的理论、知识、技能和方法解决实际问题，从而加深对学过知识的理解和运用，真正达到理论与实践结合。

（二）集中时间开展

多数研究型实验是在完成验证性等实验结束后进行，学生可以利用整块时间进行查阅资料、设计方案、筛选方法和实验探究。因为只有经过充分的实验准备和实验练习，随着学生知识的积累和实验技能的提高，学生才会逐步体会到只有规范的操作才能获得准确的结果，这对于提高学生学习的主动性和科学严谨性以及提高学生的基本实验技能都有着良好的促进作用。

与实验课程同步开展和集中时间开展，这两种方式最后要求学生上交实验报告和查阅文献资料，根据实验结果和创新能力等综合评价，给出分数加在期末成绩中。

（三）以实验室开放项目开展

对于某些学时长且需要一定资金支持的难度较大实验，我们每年申请一到两个科技活动型实验室开放项目，选择综合素质较强的学生来完成。科技活动型项目是指由实验室提供的以科学研究为主要目的的开放实验项目。该类实验项目经学校审核后，由学生和指导教师进行双向选择，学生在教师的指导下完成实验项目的研究。学校设立实验室开放专项基金，对不同的项目给予不同的经费支持。对于参加科技活动型项目的学生，在完成项目时应提交结题报告，经指导教师考核后送交教务处组织认证，合格者可获得创新学分，每个项目可获0.5―2学分。

四、开展研究型实验的效果

（一）调动学生学习热情，激发学生探索兴趣

研究型实验以学生为中心，让学生自己动手动脑去研究完成，学生的主观能动性被充分调动起来，对所研究的课题充满了兴趣。

学生进行《水果中维生素C含量的测定》实验时，因为研究对象是诱人的水果，学生对这些具有实际意义的实验比较感兴趣。实验采用的碘量法简单快速，方法比较经典，难度不大，容易引起学生们的实验兴趣。但学生在测定时因为水果颜色对终点的干扰而影响测定的准确度，指导教师抓住这个问题引导学生发散式思维展开研究探索。通过师生讨论交流，学生决定将水果脱色后再进行测定，于是查阅资料寻找不同的脱色剂进行实验，并将测定的结果与电位滴定法进行比较。通过在研究中思考学习，在实验中操作摸索，大家互相交流讨论，实验时灵感的火花不断迸发，充分发挥学生的潜能。

（二）开阔学生的视野，提高学生的综合素质

学生在做研究型实验中通过查阅资料了解到材料市场发展前景，以及业内企业关注的焦点和解决环境污染等社会问题;通过研究型实验把分离技术引入分析实验中，一方面填补分析化学实验分离技术的空白，另一方面与社会生产项目接轨，解决了分析化学实验课程和实际生产生活脱节的问题，使理论与实践有机结合，同时也开阔了学生的视野。

学生在研究型实验过程中会遇到许多问题，这就需要对整个环节反复思考和检查，通过排除疑惑，找到问题的根源，有时又需要改变思路和方法。这个过程强化了学生深入思考的水平，全面提升学生的综合能力;研究型实验在开展过程中会遇到失败和挫折，让学生体会到科研的艰辛，也培养了学生不怕失败勇于探索的科研素质;研究型实验必须依靠同学间的协作与配合来完成，同时还能培养团结协作精神。总之，研究型实验教学充分激发了学生主体在建构意义知识过程中的“独特性探究和创造性发现”，促进学生的全面和谐发展[4]。

（三）实验设置应考虑学习安排的合理性和可行性

黑龙江大学的分析化学实验在学生大一的第二学期开设，与无机化学实验（下）同时进行。春季学期活动较多，学生较忙，研究型实验又需要花费更多的时间，有些学生查资料设计方案较为仓促，有些学生不能准时完成任务，只能在暑假或下学期初完成。理想的设置应该充分考虑学生学习安排的合理性和可行性。

（四）需要建立完善的考核评价体系和教师工作量认定机制

研究型实验要建立科学完善的实验教学考核评价体系，评估学生的知识量、学习态度以及运用知识的灵活性和创造性，让每个层次的学生都获得提高[5]，合理地评价学生的作品成果才能调动学生研究型实验学习的积极性。研究型实验的教学工作需要付出更多的精力和时间，其工作量是一般验证性实验不可比拟的，但现在开展研究型实验教学的教师却没有任何报酬。建议管理部门应采取适当的倾斜与鼓励政策，制定出相应的措施和考核标准，激发教师的工作热情。

尽管我们在开设研究型实验实施过程中有诸多问题需要解决，但研究型实验能够最大限度地调动与发挥学生的观察能力与思维创新能力，全面提高学生的综合素质。我们将一如既往坚持不懈地研究和探索，不断完善分析化学研究型实验的教学模式，为全面培养学生的创新精神和实践能力探索新的平台。

参考文献：

[1]张建峡，徐云等，实验常用的研究方法[J].实验技术与

管理，2011，（5）.

[2]陈怀侠，蔡火操等.研究型设计性分析化学实验改革与

探索[J].实验室研究与探索，2007，（8）.

[3]朱慧群，丁瑞钦等.论综合性研究型实验教学[J].中山

大学学报论丛，2007，（7）.

[4]何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构[J].

中国大学教学，2009，（10）.

第7篇：化学实验的研究方法范文

（实施阶段：2014.1-2015.4）

板桥初级中学：

一、课题研究背景：

理化新课程理念的宗旨是要服务于每一个学生的发展，着眼于培养学生终身学习的愿望和能力，那么在理化新课程的实施中，我们就要改变以教师为中心，课堂为中心和书本为中心，学生对教学过程参与度低的局面。要引导学生改善学习方式，倡导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。为了学生美好的明天，我们需要不断探索新的的教学模式，让课堂成为学生充分展示才智的舞台，给学生更多的自主发展的时间和空间，使学生学会创造性地学习和生活，为教育事业做出贡献。

20世纪90年代以来，欧美国家流行的“动手做”和“做中学”的教学方法，以及我国流行的“研究性学习”就是探究性学习的一种典型形式。我们进行课改，在教学中学生是学习活动的主体，教师则是教学的组织者和引导者。指导学生探究学习是我们的实验课题。探究创新式学习能充分调动学生的参与意识，极大地发挥学生的主观能动性，变被动学习为主动探究。

二、课题研究理论依据：

1.教育的本质是育人，当今社会是知识与技能竞争激烈的时代，如何培养实践能力强，会学习，会生存，会交流的新兴人才，是当今教育界的一大热门话题。

2.现代教育理论认为：教学是一个系统工程，学生动机的激发，兴趣的培养，个性的塑造，能力的培养，都是教学的重要环节。现代的教学目标除了知识目标以外，更重视能力目标，情感目标的实现。

3.当代认知心理学派认为，应该把学生看成是一个有目的，能够选择和塑造自己行为并从中得到满足的人。

4.“做中学”理论。

5.初中生的心理思维逐渐开始从经验型向理论型过渡，富有创新精神，分析、解决问题的能力也有了很大程度的提高，独立思考和处理问题的能力有所提高。

三、课题研究实验设计：

1.设计在每一节课堂教学中，注意培养学生主动参与与合作探究，培养浓厚兴趣，使学生不仅在能力上而且在情感上获得成功体验，建立自信，体验化学活动中的探索和创新过程。

2.教师要用先进教育观念推进探究式教学方式。培养学生用理化眼光去认识自己所生活的环境与社会。学会“理化地思考”，即通过探究学会运用理化的知识、方法去分析现象思考问题。

3.课题研究内容

（1）、切实完成课标要求必做探究实验和演示实验。（2）、创造条件完成课本家庭实验和兴趣实验。（3）、加强改革实验教学积极开展探究性，研究性实验。（4）、充分发挥实验教学功能，研制教具，改进实验装置，提高探究能力宗旨，激发学生的学习兴趣，全面提高学生的素质和能力彰显“实验教学的功能”及课改精神。

4.课题研究的的方法、手段及途径

根据学校的实际和学科特点：采用改进课程实验实验教学法，充分发挥实验教学功能，开放实验室，积极开展课外研究性实验活动。与电教模拟有机结合创建理化学习情景，经验总结法比较研究和各案分析法等，辅以问卷观察分析等手段和方法开展研究

四、课题研究的预期目标：

1.“自主互动”型初中化学实验探究教学的基本模式。

2.明确教学设计与课堂教学效率的关系。

3.用实验及电教模拟构成理化学习情景。激发学生学习兴趣，培养动手能力，积极参与理化学习，培养创新探究能力，培养学生善于发现问题，提出问题的能力和勇于探索的精神，敢于创新。

培养学生敏锐的观察能力，培养学生实际动手操作能力，培养学生不折不绕敢于克服困难的意志力以及实事求是的科学态度。培养学生合理处理信息的能力，培养他们交流合作，共同提高的能力。培养学生初步掌握研究理化问题的方法，体验理化和人类社会的关系，体会用理化为人类社会服务的意识科学探究能力。发展学生个性，发挥学生潜能，构建良好的理化课堂文化。

4.多媒体技术与化学实验教学有机整合提高教学效率。

五、课题研究的方法与步骤：

1.在课堂上，实行小组探究学习的方式，培养学生的学习习惯。

2.启发小组发现问题，在理化学习中，能将课本知识与生活中的常识联系，培养其理化感。

3.选取某个问题为突破点，通过质疑，调查研究，分析研讨，合作探究解决问题。

4.进一步激发学生学习理化的兴趣，培养其问题意识。“探究性学习”总是围绕问题进行的，问题能激发情趣，引发思考。

5.根据学校的实际和学科特点：采用改进课程实验实验教学法，充分发挥实验教学功能，开放实验室，积极开展课外研究性实验活动。与电教模拟有机结合创建理化学习情景，经验总结法比较研究和各案分析法等，辅以问卷观察分析等手段和方法开展研究。《加强实验教学培养学生“做中学” 能力的研究》课题开题报告

板桥初级中学：张荣春

我校理化学科的教师在教研员王红老师的带领下，在校领导的关怀下，确定研究课题，在五位老师的努力下对加强实验教学培养学生“做中学”能力课题进行有效的探索。

一、课题提出的背景

我国多年来受应试教育的影响，使教师和学生在思想上、观念上存在着重理论、轻实验；重实验结论、轻实验过程的倾向。针对目前课堂教学中普遍存在的问题，如演示实验通常由教师独揽，学生没有动手操作机会；用“做实验题”代替“做实验”等现象。

相当一部分学生学习兴趣不浓，特别是应用分析，联系实际解决问题的能力极差，这就是为理化新课程的实施，创设积极活跃、动手、动脑的实践氛围培养学生自主探究合作交流的学习策略，和良好的情感态度，价值观，面向全体学生，激发学生的学习兴趣，全面提高学生的素质，体验实验乐趣，培养学生的科学素养和创新思维带来了极大的困难。那么如何关注学生的发展学习理化的兴趣及能力，就是我校理化课题研究的主要方向。

二、课题研究的理论依据

1.新课程标准

2.发展心理学理论：学生最重要的学习是学会学习，最有效的知识是自我调控的知识。

3.建构主义理论：学习过程不是学习者被动地接受知识，而是积极主动地建构知识的过程。学习不是教师向学生传递知识的过程，而是学生建构自己的知识和能力的过程。

4.基于问题的学习模式。

5.“做中学”理论。

6.初中生的心理思维逐渐开始从经验型向理论型过渡，富有创新精神，分析、解决问题的能力也有了很大程度的提高，独立思考和处理问题的能力有所提高。

实验是培养学生能力的一个重要方面， 是培养学生能力的向导， 我们可以通过实验来培养学生多方面的能力。伟大的物理学家爱因斯坦有句名言： “兴趣，是最好的老师。”学生对学习有兴趣，是能否积极思维和具有求知欲望的重要前提。一般来说，学生在刚接触物理时，都有一种新奇感。这种好奇心如果得不到及时培养，可能很快就会消失。所以，应该通过各种有效途径，将学生的这种新奇感转化为持久的学习兴趣。充分发挥实验魅力成为激发学生学习兴趣的重要手段、利用新奇、有趣的实验，可以激发学生的新鲜感，培养学生初步的学习兴趣。成功的创设演示实验，不但能激发学生的学习兴趣，而且有利于克服思维定势，开拓学生思维， 激励学生放大标新立异，提出富有新意、与众不同的实验方案，以此激励学生的创新意识。

（1）通过实验可以使理化教学理论联系实际，引起学生学习兴趣，引导学生发掘问题，激发其求知欲望，从而调动他们学好物理的主动性和积极性，引导他们热爱科学。

（2）通过加强实验，不仅可以使学生具备一定的感性认识，更重要的是使学生进一步理解理化概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，从而有效地帮助学生形成概念，导出规律，掌握理论，正确而深刻地领会理化知识。

（3）通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力，并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。

（4）通过实验培养学生从事科学研究应当具备的严格的科学态度，科学的思维方法，严谨的科学作风，逐步学会理化研究中基本的科学方法。

三、课题研究的目标

用实验及电教模拟构成理化学习情景。激发学生学习兴趣，培养动手能力，积极参与理化学习，培养创新探究能力，全面提高教学成绩，培养学生善于发现问题，提出问题的能力和勇于探索的精神，敢于创新实践的能力。

培养学生敏锐的观察能力，培养学生实际动手操作能力，培养学生不折不绕敢于克服困难的意志力以及实事求是的科学态度。培养学生合理处理信息的能力，培养他们交流合作，共同提高的能力。培养学生初步掌握研究理化问题的方法，体验理化和人类社会的关系，体会用理化为人类社会服务的意识科学探究能力，让学生通过实验活动感受物理学之美，体验实验的乐趣，感受成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。培养学生善于发现问题，提出问题的能力和勇于探索的精神，敢于创新实践的能力，培养学生敏锐的观察能力，培养学生实际动手操作能力，培养学生不折不绕敢于克服困难的意志力以及实事求是的科学态度。

四、课题的研究内容

（1）、切实完成课标要求必做探究实验和演示实验。（2）、创造条件完成课本家庭实验和兴趣实验。（3）、加强改革实验教学积极开展探究性，研究性实验。（4）、充分发挥实验教学功能，研制教具，改进实验装置，提高探究能力宗旨，激发学生的学习兴趣，全面提高学生的素质和能力彰显“实验教学的功能”及课改精神，对实验教学的目的、实验原理、实验设计、实验步骤、实验数据的研究。

五、课题研究的可实施性

1.领导高度重视、大力支持，对本课题的研究寄予厚望。

2.学校有丰富的电教资源和标准规范实验室及充足器材。

3.本课题组成员：一线理化骨干，有很强的业务能力和科研意识。

4.规范的管理制度：学习交流制度、档案管理制度、量化考核制度等，确保课题正常开展。

5.可供利用的平台：学校教研室QQ群。

六、课题研究的主要步骤和措施：

（一）时间规划

本课题总体时间约为2年（2013年12月～2015年10月）

（二）研究步骤和措施

1.课题研究的准备（2013年12月～2014年1月）

（1）全体课题组成员广泛搜集理化课堂教学改革的理论及实践资料，系统学习这些理论及资料，摘录重要理论和实践经验，提升理论水平，清除认识误区。增加对搞好理化课堂教学改革的认识。

（2）讨论方案的概念界定，内容，实质，进行人员的分工，明确责职。

根据方案的要求进行小范围试点，论证方案的可行性，积累经验，掌握基本的数据，信息。做好计算机维护和远程教育资源整理工作及理化实验仪器配套。

2.课题开题报告会（2014年2月）

课题组成员集中研讨，提出改进意见，完善课题研究方案，并召开课题开题报告会。

3.课题实验（2014年3月～2015年4月）

课题组成员按照分工，通过研究教材、集体备课、上试验课、实验操作、正误分析、调查方案、撰写案例、考查对比等环节进行了大量的实践……

利用实验室教学设施拓展实验思路，通过教学示范、经验交流、课件展示、评价鉴定等形式，推动实验教学向纵深发展。每两个月将工作情况向县课题管理机构汇报一次

4.汇报成果阶段（2015年5月～2015年6月）

课改教师汇报各种研究成果，包括课件、论文、材料、数据等。

5.修改完善阶段（2015年7月～2015年8月）

在大量数据、案例、实验基础上，对已形成的研究成果提出评价和修改意见。

6.上交专家评审（2015年9月）

7.进行课题结题报告。（2015年10月）

七、课题研究的方法

1.调查研究法--对多区域、多层次、多类别、多特征的课型状况进行充分地调查与研究。创新：通过听课、座谈、问卷调查等手段搞清目前初中理化课堂教学现状，并经过综合分析，构建物理实验教学的模式。

2.文献综述法--对国内外关于课型的大容量相关文献作以收集、梳理、研究和综述。

3.理论建模法--对实验课型的理论加以系统性研究，对课型的模型加以系列化构建。

4.资源推广法--开发课型优秀资源，对课堂问题与现象加以集成，为课型实施与优化搭建平台。

5.实证分析法--把传统课型与现代教育理念有机结合，在多样本实证研究中完善课题成果。

6.网络动态法--通过课题研究网，呈现研究过程、开辟课题博客、动态修订成果。

课题研究采用的方法开放、动态、灵活，实践探索性强：即由参加课改的教师共同合作，共同探讨，在平时的教学中边实践、边探索、边进行经验总结。

八、课题研究的预期突破性成果

1.通过对整个初中理化的实验教学案例的梳理，拿出一套体系完整的理化实验探究的校本教材、校本学材和校本习材。

2.初步形成理化实验课的评价标准。

3.理化实验课的优质课范例。

九、课题组成员及分工

1. 课题研究负责人：张荣春

2. 理论研究负责人：岳富荣

第8篇：化学实验的研究方法范文

【关键词】量化研究;理论;方法;案例

【中图分类号】G420【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)04―0020―04

在教育科学研究的历史上,量化研究是一种常用的研究范式。《国际教育百科全书》主编Husen[1]的理解是:量化研究是模仿自然科学,强调适合于用数学工具来分析的观察(经验的、可量化的观察),研究的任务在于确定因果关系,并做出解释。在此理解的基础上,本文将对量化研究的基本理论、方法与应用案例进行较为详细的介绍。

一 量化研究的理论简介

1 量化研究的概念与内涵

量化研究是一种对事物可以量化的部分进行测量和分析,以检验研究者关于该事物的某些理论假设的研究方法[2]。量化研究有一套完备的操作技术,包括抽样方法(如随机抽样、分层抽样、系统抽样、整群抽样)、资料收集方法(如问卷法、实验法)、数据统计方法(如描述性统计、推论性统计)等。量化研究正是通过这种测量、计算和分析,以求达到对事物“本质”的把握。由此可知,量化研究即是引用一定的数学方法,通过变换来判断研究对象诸因素的关联,最后用数值来表示分析研究的结果。

教育中的量化研究方法包含以下三层涵义:首先,研究对象的可统计性。由于量化研究是借助于数学的研究方法,因此研究对象必须先转化为可以运算的数据以便以进一步的分析;其次,操作程序的固定化,量化研究的每一种具体方法都有它固定的具体操作程序。如数学建模法,要求在统计和测量的基础上建立主因素变化的数学模型,然后通过数学模型的运作把现实事物的变化反映出来;再次,研究结果的客观性强调从经验事实出发,对研究对象进行变量分析,通过变量分析获得对客观事物的认识,依靠事实证实研究结果[3]。

需要指出的是,量化研究并不排斥定性研究,定量研究只有建立在定性分析的基础之上才有意义。正如叶澜教授[4]所说,当教育研究尚未在定性的水平上达到清晰、具体、准确地揭示事物及其相互关系、作用演变轨迹,尚未认识研究对象的性质、数量指标、形态之间的对应关系时,它很难合理选择定量研究的工具和使定量研究起到抽象、准确认识研究对象、深化定性研究的作用。

2 量化研究的现状与趋势

从20世纪初开始,量化方法被应用于教育领域,经过80多年的发展,各种量化方法与技术不断充实与完善,应用范围也更加广泛。目前所使用的经典统计方法可以概括为描述性统计与推论性统计。描述性统计主要用于简缩数据和描述数据,如计算平均值、标准差、相关系数、制作次数分布表、画直方图等;推论性统计则是通过样本所提供的信息,对总体的某些特征进行推断、估计和预测,以揭示事物的内在规律,如计算平均数差异的T检验、F检验,类别数据差异的χ2检验,因变量与自变量之间关系的线性回归等均属此类分析方法。

近年来,随着计算机技术的普及与应用,多元统计分析方法迅速崛起,并在教育科研领域起到越来越重要的作用。每个事物现象都表现为多个方面,需要有多个指标来描述、刻画事物的质和量,这些构成指标体系的多个指标各有侧重地解释着同一个事物的质,必然存在着多重共线性,为了将这些指标反映的内容综合起来,寻找一个简单综合指标,可以借助多元统计分析,在尽量减少损失信息的情况下,通过变换和构造模型,剔除指标间相互制约的成分,使复杂数据简单化。例如,因子分析、结构方程模型等多元统计分析手段就是这一类方法。

另外,由于统计分析理论和方法的发展与推广,测量方法也有了质的飞跃,经典测量理论在教育和心理领域的应用逐渐让位于项目反应理论(IRT),美国和欧洲的著名教育测量机构均把IRT应用于设计、建构测试题库以及其他的测量发展过程。

二 量化研究的基本方法

量化研究包括若干密切联系的操作步骤,每一步骤各有其不同的任务。实现量化研究的基本方法,就是按照量化研究的操作步骤开展研究过程,并以审慎的态度对待研究过程中的每一环节。

1 研究目标的制定

研究目标是指研究者从事某项研究之前,必须确定下来所要达到的境地、要实现的愿望和将得到的结果[5]。教育科学量化研究旨在通过假设、实验验证、统计分析,从所研究的样本中概括出一般特征和普遍规律,从而对教育现象进行预测[6]。

那么,如何确定某一具体的研究目标呢?这就需要了解制定研究目标的依据,即确定研究目标的原因和理由。制定研究目标的依据有:(1)依据于研究假设;(2)依据于研究问题的困难程度;(3)依据于研究条件和环境。只有将这三方面依据综合考虑,统筹兼顾,才能制定出一项合适的研究目标。

2 研究对象的选取

研究对象就是被研究的单位或个人,它的选取是量化研究过程中一个重要环节,研究对象选取的基本原则是能够代表总体。研究对象的选取一般包括以下三个步骤:(1)明确规定总体;(2)选定抽样方法;(3)确定被试数量。

3 研究变量的分析

变量是指与研究问题有关而且是可以操作或测评的可变因素或条件,在教育科学的量化研究中被广泛应用的变量有自变量和因变量。具体来说,自变量是在实验中由研究者操纵的、对被试的反应产生影响的变量;因变量也叫反应变量,它是由自变量而引起的被试的某种特定反应,因变量具有可变性、外依性和可测评性的特征。另外,在量化研究中还可能涉及到其他的一些变量,如有机变量、中间变量和控制变量等。

4 测量工具的开发

测量工具的形式多种多样,其中,问卷是教育研究中使用最多的测量工具,在量化研究中经常使用的问卷就是李克特量表。该类型量表是由一组与主题相关的问题或陈述组成,用来表明被调查者对某一事物的态度、看法、评价或意向。实际应用中通常采用五级量表形式,即对量表中每一题目均给出表示态度积极程度等级的五种备选评语答案(如“很不同意”、“不同意”、“说不准”、“同意”、“非常同意”等),并用1-5分别为五种答案计分。将一份量表中各题得分累加后即可得出总分,它反映了被调查者对某事物或主题的综合态度。一个良好的测量工具可以用信度和效度来衡量。

5 实验过程的设计

实验设计表现了验证实验假设的具体行为,体现出对研究内容、研究方法及研究过程的整体设想与综合处理。其具体过程就是研究者对自己该如何选择研究对象,如何组织实验,如何操纵实验变量,控制无关变量,测定因变量,如何对结果进行统计分析,以及对实验的具体实施步骤等一系列至关重要的问题都进行具体思考,并在通盘筹划之后做出恰当安排的过程。

6 实验数据的处理

数据也称观测值,是实验、测量、观察、调查等的结果,常以数量的形式给出。数据分析的目的是把隐没在一大批看来杂乱无章的数据中的信息集中、萃取和提炼出来,以找出所研究对象的内在规律。本文将主要介绍用于教育科学研究的几种推论统计,这也是教育统计学中较为重要、应用较多的内容。

(1)T检验:用于小样本时,两个平均值差异程度的检验方法。它利用T分布理论来推断差异发生的概率,从而判定两个平均数的差异是否显著。

(2)方差分析(ANOVA):其主要功能在于分析实验数据中不同来源的变异对总变异的贡献大小,从而确定实验中的自变量是否对因变量有影响。方差分析主要处理多于两个以上的平均数之间的差异检验问题。

(3)χ2检验:χ2检验适合于类别数据的统计分析,它能处理一项或多项分类的实际观察频数与理论频数分布是否一致,或有无显著差异的问题。其统计原理,是比较观察值与理论值的差别,如果两者的差异越小,检验的结果则不易达到显著性水平;两者的差异越大,检验的结果则可能达到显著性水平。

(4)线性回归:通过大量的观测数据,发现变量之间存在的统计规律,并用一定的数学模型表示出来,这种用一定模型来表述变量相关关系的方法就称为回归分析。如果两个变量之间存在着线性关系,则两变量间的关系就可以拟合成简单线性回归方程。

7 研究结论的获得

研究结论主要是对实验中观察、记录和测定的结果(各种数据、现象和事实)作出理论的分析和解释,从广度和深度两个方面来丰富和提高对实验结果的认识。阐述研究结论时,一方面要根据实验所取得的结果指出实验的研究假设是否成立,同时,还应当就实验中出现的某些特殊现象,提出自己的见解。

三 量化研究的案例分析

案例名称:网络教学中基于Kolb学习风格模型的实证研究[7]。

1 研究目标

本案例所探讨的是以经验学习理论为基础的Kolb学习风格模型在网络教学中的应用,研究者选择了与Kolb学习风格量表相关的在线学习行为作为测试的变量,目的在于发现Kolb学习风格、在线学习行为和学习结果之间是否存在一定的关联,以期为网络教学的优化提供一定的参考和依据。

2 研究方法

(1)研究对象

实验中的被试来自于山东师范大学教育技术系本科三年级的学生。开始时,有104名学生接受了Kolb学习风格量表的测试,作者从中选取了学习风格特征比较显著的40名学生作为实验中的被试。其中,每种学习风格类型包含10名被试。

实验中的被试都掌握了基础的计算机文化知识,例如,互联网的应用、通讯软件的操作和图象、文字处理软件的设计等。他们在大学一年级的时候,也学习了部分利用Flash软件设计动画的入门知识。

(2)测量工具

美国教育心理学家Kolb[8]对学习过程周期进行了独特的分析,他认为学习过程周期由四个相互联系的环节组成,即具体经验、反思观察、抽象概括和积极实践,但不同的学习者对这四个环节的偏爱是不一样的。根据学习者对学习环节的偏爱程度,Kolb划分出四种学习风格类型,它们分别是:以具体经验和反思观察为主的发散型,以抽象概括和积极实践为主的聚合型,以反思观察和抽象概括为主的同化型,以积极实践和具体经验为主的顺应型。

Kolb根据自己的理论观点设计了《Kolb学习风格调查问卷》,该问卷最早的形式包括九组单词,每组四个词分别代表学习的四个环节。这一问卷形式相当简单,易于操作使用,但一个突出的问题是,所列词汇孤立出现,缺乏语义情境,因而相当抽象,被试难以准确地把握每一词汇的确切意义。

后来,Kolb本人以及其他一些心理学家对该问卷进行了修订、扩充,使其在语词的表述上具体了些,便于被试把握其确切意义,本案例中采用的便是修订、完善后的《Kolb学习风格调查问卷》。

(3)实验过程

本次实验中的任务是要求被试在网络环境下,运用Flash软件进行一个简单动画的设计,动画包括10个不同的文字效果,每种文字效果是1分,满分是10分。

实验是在学校计算机实验室进行的,实验中将40名被试划分成了10个小组,每个小组中有4名被试,其中发散型、聚合型、同化型和顺应型各1人。每次进入计算机实验室一个小组,实验过程中,研究人员为被试提供了若干帮助其实现动画设计的辅助条件。首先,当小组中的被试进入实验室时,会被告知一个网站的地址,该网站包含了利用Flash进行动画设计的电子文档;其次,实验中被试具有观察其他被试计算机屏幕的权限;再次,被试可以随时利用通讯工具QQ与4名熟悉Flas设计的研究生进行在线交流。实验中还为每名被试配备了1名记录其在线学习行为的工作人员。

实验的持续时间是120分钟,开始时每名被试需接受20分钟的前测,即在没有任何帮助的情况下,独立进行该动画的制作。前测之后,有10分钟的休息时间。随之,每名被试将继续接受90分钟的后测,后测期间,被试可以通过QQ与研究生交流,调用其他被试的计算机屏幕以观察其制作过程,浏览网站中的电子文档或者利用Flash制作文字动画,而工作人员会记录下被试在后测中的讨论时间、观察时间、阅读时间和制作时间。最后,利用SPSS软件处理实验中得到的各项数据。

(4)研究变量

相对于Kolb学习风格周期的四个环节,研究者选择了被试在设计动画时,四种不同在线学习行为的持续时间作为实验中的研究变量。它们分别是具体经验阶段所倾向的在线讨论行为的持续时间,反思观察阶段所倾向的在线查看其他被试计算机屏幕的持续时间,抽象概括阶段所倾向的在线阅读网络电子文档的持续时间以及积极实践阶段所倾向的利用Flash制作动画的持续时间。

3 研究结果(即实验数据的处理)

本案例在实验数据的处理中,主要对学习风格类型、在线学习行为的持续时间、测试成绩三者之间的联系进行了量化分析。

(1)学习风格类型与在线学习行为持续时间的联系

学习风格类型与在线学习行为持续时间之间的联系,可以用单因素方差分析的方式来加以研究。从原始数据中研究者发现,所有的被试都将大量的时间用于在线制作,其平均值为55.9分钟。仅有5名被试用了1或2分钟的时间通过调用其他被试的计算机屏幕来观察其动画的制作过程,另外35名被试都没有花费时间来观察他人的计算机屏幕。方差分析的结果也显示出,不同学习风格的被试在在线制作时间和观察时间上,并没有表现出显著性差异。但不同学习风格的被试在在线讨论时间和阅读时间上,都表现出了显著性差异。

为了找出具体是哪些学习风格存在着显著性差异,本研究采用Scheffé事后检验的方法对在线讨论时间和阅读时间的数据进行了进一步分析。通过多重比较的方法发现,显著性差异主要来源于倾向抽象概括的聚合型、同化型被试与倾向具体经验的发散型、顺应型被试之间。也就是聚合型和同化型的被试花费了更多的时间用于在线阅读,而发散型和顺应型的被试则花费了更多的时间用于在线讨论。

(2)学习风格类型与测试成绩的联系

虽然本研究中的被试在大学一年级的时候学习过Flas设计的入门知识,但由于在两年多的时间里缺乏相应的实践练习,大多数被试已经遗忘了所学的动画设计知识。实验的前测中有33名被试没有设计出任何的文字动画效果,只有7名被试完成了1个文字动画效果的设计,这其中包括2名聚合型的学习者,1名发散型的学习者,1名同化型的学习者以及3名顺应型的学习者。另外,在实验的后测中也没有被试能够完成所有的10个文字动画效果。从前测和后测的成绩来看,实验中文字动画效果的设计任务对被试来说是有难度的。

实验中每个被试的测试成绩是通过后测成绩减去前测成绩得到的,其平均值为4.68分。为了分析学习风格类型与测试成绩的联系,研究者将每个被试的成绩归属为高分或低分之列。具体标准为高于5分的属于高分组,低于5分的属于低分组。最终,实验数据通过卡方检验(chi-square test)的方法处理。其结果表明不同学习风格的被试在测试成绩上并无显著性差异(χ2(3, N=40)=2.707,p=0.538)。

(3)测试成绩与在线学习行为持续时间的联系

研究者通过建立多重线性回归方程论证了测试成绩与在线学习行为持续时间之间的联系。其中,因变量是被试的测试成绩,自变量分别是在线讨论时间、观察时间、阅读时间和制作时间。从模型的测定系数看出,自变量的变化解释了因变量变化的60.8%,表1中列出了多重线性回归模型中回归系数的分析结果。

4 研究结论

(1)学习行为与学习风格类型的一致

在实验结果的分析中,研究者发现不同学习风格的被试在在线讨论时间和阅读时间上表现出了显著性差异,即聚合型和同化型的被试花费了更多的时间用于在线阅读,而发散型和顺应型的被试则花费了更多的时间用于在线讨论,这一点与Kolb的学习风格理论是一致的。Kolb认为聚合型和同化型的学习者具有抽象概括的特点,抽象概括的学习者注重对符号的理解,擅长在非人际环境中以及权威指导下的学习,因此,聚合型和同化型的学习者倾向于通过阅读网上提供的电子文档来学习动画的设计;发散型和顺应型的学习者具有依靠具体经验学习的特点,该类学习者强调由情感体验和实际经验而导致的学习,善于与学习伙伴间的沟通和交流,因此,发散型和顺应型的学习者倾向于通过QQ与擅长动画设计的研究生进行讨论,由此获得动画设计的方法。

另外,实验中不同学习风格的被试在在线制作时间和观察时间上,并没有表现出显著性差异,其原因可能在于实验环境的限制和实验任务的特殊性造成的。首先,被试感到通过观察其他被试的计算机屏幕来学习动画的设计是比较困难的,因此,绝大多数被试都没有花费时间来观察他人的计算机屏幕。其次,要完成该动画设计,被试不得不花费大量的时间用于动画的制作,所以,实验中所有的被试都花费了一半以上的时间用于动画的制作。

(2)测试成绩与学习风格类型的相关

过去的研究表明,不同学习风格的被试在利用计算机作为媒介进行学习时,呈现出不同的学习结果。例如,Henke等人[9]曾经宣称在基于计算机的学习中,聚合型和同化型学习者的学习结果要好于其他类型的学习者。然而,本研究中的数据经过卡方检验后,显示出不同学习风格的被试在测试成绩上并无显著性差异,这一点是出乎研究者预期的。同时,研究者也发现,虽然被试之间的测试成绩并没有显著性差异,但聚合型和同化型学习者测试成绩的平均值还是要高于发散型和顺应型学习者,这一点与表1中多重线性回归模型中回归系数的计算结果是一致的。从表1看出,在线阅读的标准偏回归系数是0.302,在线讨论时间的标准偏回归系数是0.009。数据表明在线阅读时间对测试成绩的影响比在线讨论时间大,也就是花费了更多时间进行在线阅读的聚合型和同化型学习者,其测试成绩的平均值要高于那些花费了更多时间进行在线讨论的发散型和顺应型学习者。

参考文献

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第9篇：化学实验的研究方法范文

关键词：无机及分析化学；科学研究；本科教学

高等学校教学与科研是相互依赖、相互促进、不可分离的整体。如何摆正高校教学与科研的恰当位置，探索教学与科研相结合的内在规律，从而促进学生知识、能力、素质的协调发展，是大学教师必须深入思考和研究的问题。普通本科教育是高等教育的主体和基础，抓好本科教学是提高整个高等教育质量的重点和关键，以科研促进本科教学是提高教学质量的重要途径。人才培养与科学研究是高等学校的重要职能，教学与科研共为一体，两者之间的互动构建了高等学校的育人环境，其根本目的是培养高质量的人才。[1]多年的科研和教学工作实践经验告诉我们，将科学研究与教学工作紧密联系在一起，是培养和教育学生不可分割的两个关键环节，两者之间相互促进，相互提高。坚持教学与科研相统一，是培养大学生创新能力的主要途径。[2]那种为了“科研而科研”，或以损害教学质量为代价而去搞科研的做法是不可取的。[3]教师既从事教学又进行科研，把科研与教学有机地结合起来，以科研促进教学，深化教学改革，可实现教学和科研之间的良性互动、协调发展。

一、促进教师教学水平和课堂教学质量的提高

1.科研提高教师的综合素质，促进教师教学水平的提高

高校教师必须废弃以教师、课本为中心，重知识传授、轻能力培养的教学观念，而树立以学生、学习为中心，既重视知识的传授、又重视能力的培养、更注重素质提高的现代教学观念。教师学术水平的高低是决定教学效果的关键，而科研是教师提高自身学术水平的重要途径。科研是教学改革和教学创新的推进器，是促进学科发展、改革课程体系的原动力。[4]以科研促进教学，以教学带动科研，是高等学校的主要工作和永恒主题。[5]要使教师的教学水平不断提高，除了依靠书本知识和教学经验的积累外，教师从事科学研究显得更为重要。科研不仅可增强教学的深度、拓展教学的广度，而且可更新教师的知识结构、完善教师的知识体系，提高教师的综合素质。科学研究有助于教师对教材的深入理解，更准确地把握课程教学内容，及时了解本学科的国内外发展动态，把握本学科的特点、研究热点领域及与其他学科之间的关系，并向学生传播最新的科学知识，同时促进自身教学水平的提高。教师完善知识结构，更新知识体系，提高学术水平，可以为提高教育教学质量奠定坚实的基础。我校无机及分析化学课程组由近20位中青年教师组成，90%以上具有硕士或博士学位，他们都从事着相应的科研工作和主持各级科研课题，多位教师是硕士研究生导师，并且都取得过良好的科研成果。教师在指导研究生、本科生以及自己亲自参加科研实验活动的每一环节都是锻炼自己、提高教学科研水平的极好机会。在课堂教学中，教师结合“无机及分析化学”课程的讲授内容，将最新的研究成果特别是自己的科研成果在第一时间内传授给学生，让学生能及时、全面地了解某个领域的理论与实践知识。通过国内外知名学者来校讲学、“博士论坛”等系列学术交流活动，营造学术氛围，拓宽学生视野，增加其学科知识的深度和广度，使学生接受到潜移默化的科学思维方法和研究方法的教育，为学生将来从事科学研究打下基础，使学生养成良好的提出问题、分析问题、解决问题的习惯，培养学生的创新能力。

2.科研促进教学内容与教学方法的改革

课堂教学不仅是知识传授的过程，也是科学素质培养的过程。在学校的资助下开展了“科学思维方法在基础化学教学中的应用与实践”课题研究。课堂教学应教会学生掌握学习方法和科学研究技能，引导学生进行科学思维，培养其应用掌握的科学知识、方法与技术，创造和发现新知识、开创新技术的实践能力。课程讲授不可能面面俱到，应重点把教师理解课堂教学内容的思路教给学生，把科学家解决问题的思路教给学生，使学生领悟科学家发现和创造的思维轨迹，从中学到科学的思维方法。教学为科研提供良好支持，科研能促进教学改革的深入开展，从而不断提高教育教学质量。吸收学术领域的科研成果，充实和改革教学内容，是提高大学教学质量的重要途径。[6]课堂教学是培养大学生从理论上掌握科学本领的重要和必要环节。科研能使教师站在学术前沿，教师通过科研能跟踪本学科领域的进展，把科研成果带入课堂教学，优化课程体系和扩充教学内容，将科研中获得的新知识和新成果“固化”到教学内容中，把最新的知识和信息传递给学生，将科研思想和创新思维融入教学中来，不仅丰富了教学内容，而且使教学内容更贴近学科发展前沿，提高教学效果。针对“无机及分析化学”课堂教学较为枯燥的特点，教师以自己科研工作中的切身体会为内容，把这些新知识贯穿到课堂教学中，广泛开展讨论，强调探究式学习方法的运用，变被动学习为主动探索，调动学生的学习积极性。开展研讨式教学，其过程是：教师给定题目学生收集资料撰写论文报告大家提问讨论总结评定成绩。

3.科研成果编入教材，实现教材建设的创新

在深化教学改革中，实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。[7]将科研项目的内容引入教材，并积极吸收学科领域研究的新成果，不断丰富和更新教学内容，使教材内容具有先进性、科学性。科学研究在教材的体系设计、内容安排等方面发挥至关重要的作用，将本学科新的内容和观点及时编进教材，将教师自己的科研成果固化为教材内容，加快教材建设的更新，不断提高教材质量。通过科学研究和长期的教学实践，不断丰富和完善了《无机及分析化学》教材理论体系和内容。例如，沉淀滴定法中一般教材介绍莫尔法、福尔哈德法、法扬斯法，编写了碘-淀粉指示剂法，将科研成果“碘-淀粉指示剂法测定碘化钾”编入了《无机及分析化学》教材，[8]实现科研为教学服务，促进教学质量的提高。通过教师把科研成果编入教材、引入课堂教学的“言传身教”，激发了学生学习的热情和从事研究工作的兴趣，教会学生如何去提出问题、分析问题和解决问题，如何去搜寻知识和提炼知识，也就是研究性、创新性和自主性学习。

二、科研促进实验教学内容的改革和学生综合能力的提高

1.实验教学是加强学生科学思维方法培养的重要途径

化学实验是理论联系实践的一种方式，是科学研究的基础，是培养学生的动手能力、分析归纳能力和独立工作能力的主要手段。高质量的实验教学是激发学生创造性、敏锐力和竞争力的重要途径。将科研成果转化为实验教学内容，有助于灵活应用所学理论知识，激发学生的思考兴趣，培养学生的动手能力，提高学生解决问题和分析问题的能力，不断提高实验教学质量。教师不仅应该教会学生获取知识的方法，提高学生获取知识的能力，更应该培养学生科学思维的习惯和创造性的思维方式。科研能力的培养需要一定实践环节，通过化学实验培养科研能力是一种便捷方法。在化学实验教学中加强绿色化学教育，对传统的化学实验内容进行绿色化改革，并推行绿色化学实验是大势所趋，也是科学思维方法在实验教学改革中的具体应用。如何把绿色化学的理念融合于大学化学教学，在化学实验中减少环境污染，增强广大师生环保意识，使绿色化学成为化学教育的重要组成部分，也是化学实验课程改革的新课题。绿色无机及分析化学实验新体系的建立和完善，有利于与化学相关专业的大一学生牢固地树立起绿色化学的观念和环保意识，为将来自觉地运用这些方法打下坚实的基础。从有关院校实验教学改革经验看，寻找替代品、推行微型实验、发展封闭式实验和串联实验、开发模拟实验、回收利用实验产物是实现无机及分析化学实验绿色化的重要途径。因此，放弃污染严重的传统化学实验，探索化学实验的“绿色化”改造，是化学实验教育工作者的奋斗方向。在无机及分析化学实验课教学中，注重在继承传统内容的基础上创新，增加设计性实验，加强综合性实验，减少验证性质实验。通过对原有实验项目的整合，实现了实验教学内容体系的整体优化。教学中注重对学生环境保护意识的培养，为学生灌输绿色化学思想，课题组积极开展绿色化学实验研究，并推进化学实验教学内容的绿色化。

2.无机及分析化学实验教学内容的绿色化改造

用绿色化学的观念改造传统的无机及分析化学实验教学内容，建立“制备实验小量化、分析实验减量化、实验内容绿色化”新体系。[9，10]改造后的绿色化学实验项目可在常规仪器中完成无机及分析化学实验教学，不仅可大量减少化学试剂和药品的消耗，大幅度节省实验经费，而且可加强学生的环保意识、降低环境污染，从而提高教学质量和效益。对传统的滴定分析实验进行减量化改造，标准溶液浓度由0.1～0.2mol・L-1降至0.01～0.02mol・L-1，滴定管由50mL改用25mL，锥形瓶由250mL改用100 mL。试剂用量大大减少，提高了实验的安全性；产生的“三废”量很少，改善了实验环境条件，极大地减少了对环境的污染。例如，碘量法测定胆矾或铜矿中铜的含量，传统教材采用的是0.1mol・L-1Na2S2O3溶液，每个学生完成标定和样品测定实验要消耗碘化钾6g以上；在小容量仪器基础上进行减量化实验，把Na2S2O3标准溶液浓度降至0.02mol・L-1，完成实验消耗碘化钾总量不到1g，比传统的实验可节约经费80%以上。我校一年有约1300人学习“无机及分析化学”课程，仅该实验的开设，就可节约至少12瓶（500g/瓶）KI，单价约240元/瓶，节省经费3000元以上。再如，硫酸亚铁铵的制备实验，该实验原来虽然要求在通风橱中进行，但整个实验室还是能闻到臭味，与绿色化学要求相比，硫酸亚铁铵制备实验存在着以下两个缺点：废气有待治理和未达到原料的最大限度的合理利用。学生带着这些问题，经过动手、动脑，不仅提高了学习兴趣，巩固了所学知识，同时培养了独立思维能力。通过改进把整个实验装置封闭起来，因铁屑不纯而产生的H2S、SO2等有毒气体用碱液瓶回收，改进装置后虽不在通风橱内进行实验也闻不到臭味了。因此，改进硫酸亚铁铵制备实验是对绿色化学指导思想的贯彻执行，有助于学生的环保意识培养和树立充分利用资源、实施绿色化学技术的思想，为学生以后的实验、毕业论文设计及走上工作岗位后成为绿色化学的实践者打下基础。

3.将科研成果引入综合设计性实验，提高学生的创新能力和实验教学质量

在无机及分析化学实验教学中适当地引入科学研究项目，并固化为教材内容，保证实验内容的新颖性，引导学生从事科研工作，也是提高实验教学质量、培养学生综合能力的重要途径。将科研成果内容充实到实验教学中，为本科生开设新的实验项目，提高学生分析与动手能力。把一些科研成果转化为实验教学内容，并编入了《无机及分析化学实验》教材，如“过氧化钙的制备及含量测定”、“乙酰水杨酸铜配合物的制备与表征”、“用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁”、“从含碘废液中回收碘”、“甘氨酸锌螯合物的制备与表征”、“室温固相法制备纳米氧化铋”、“固相法制备非晶态金属硼化物纳米材料”、“硫酸锌样品中锌和镁含量的测定”等内容。在科研过程中探索化学规律或解决问题、设计实验方案，有利于学生提出新问题和新设想，有利于培养学生的创新精神和实践能力。因此，在授课过程中坚持开设综合性设计性实验，使学生在教师的指导下，结合教学科研课题，分析实验目的、查阅相关文献资料、设计详细实验方案、选择合适的仪器设备，在征得教师的同意后，自主进行实验，并对实验结果进行正确分析与讨论。综合性设计性实验推进了素质教育，加强了对学生的能力特别是自学、思维、实践、创新能力的培养。实验报告要求按科技小论文的基本格式撰写，包括实验的目的意义、实验原理、装置及内容、实验结果与讨论、参考文献等，学生根据自己的实验情况，分析、归纳、整理实验数据，评价与讨论实验结果，从而达到培养学生文献查阅能力及科研写作能力。

三、结语

高校教师既从事教学又进行科研，将两者有机结合，才能不断提高教学质量和科研水平。围绕教育教学改革和培养创新人才，学校教务处每年对教学改革与研究项目进行经费支持，鼓励教师积极研究探索新的教学内容、新的教学方法，鼓励教师指导学生参加各种学术及创新活动，对教育教学改革成果和高水平的教研论文进行物质奖励，同时学院还对发表教研论文的教师给予资助。

近5年来，我校“无机及分析化学”课程组在教学研究和教学改革方面取得了显著的成绩，在有一定影响的教学刊物上发表了教学研究论文约20篇，体现了科研与教学相结合的成果。“无机及分析化学”课程被评为2008年四川省精品课程和2011年四川省精品开放课程。21世纪高等学校教材《无机及分析化学》被科学出版社推荐参加了2009年普通高等教育部级精品教材的评选，2012年评为四川省“十二五”普通高等教育本科规划教材，并被四川省推荐参加“十二五”普通高等教育本科部级规划教材评选。“基础化学课程建设的研究与实践”2007年获西南科技大学第二届优秀教学成果三等奖，“大学基础化学系列教材建设与改革”2010年获西南科技大学第三届优秀教学成果奖二等奖，“多科性普通本科高校化学实验课程体系的建设与实践”和“无机及分析化学课程建设与实践”2011年分别获西南科技大学第四届优秀教学成果特等奖和三等奖，《无机及分析化学》系列教材2010年获西南科技大学第二届优秀教材二等奖。

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