《高中化学DIS实验对变革学生学习方式的实证研究》

结题报告

姚天虬

一、研究的问题与价值

（一）高中化学DIS实验开发与应用的价值

DIS实验探究问题的设计要遵循《课标》而有不拘泥于《课标》，要源于教材而又不限制于教材；要按照课程内容的要求，积极开展实验探究活动。通过探究活动“发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并设计DIS实验探究；能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化；能通过DIS化学实验收集有关数据，并科学地加以处理；能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律”。要加强传统实验不能解决的问题开发DIS实验探究设计的能力；要重视培养学生对实验数据的分析与判断能力；要培养学生通过传统实验的外在实验现象与DIS实验测出来的数据变化有效结合起来研究化学变化；要注重培养学生勤于思考、勇于提问的习惯，培养学生乐于探究的精神，培养学生善于探究的能力。

（二）学生学习方式的重要性

关于高中化学DIS实验的研究，目前几乎都集中在信息技术与教育的关联应用上，侧重技术与设计的研究、资源建构的研究、应用性研究（包括课内与课外）等方面。总体上，目前对于DIS实验的思考多囿于信息技术范围内的探讨，较少从影响学生发展的“教育环境”、“学习方式”、“评价方式”等方面去考虑问题。

然而，一切的“教学手段”都只是“手段”，再先进的信息技术设备都只是“器为我用”的“器”，关键应在于“用”——谁来用？怎么用？

雅思贝尔斯说：“教育就是一棵树摇动一棵树，一朵云推动一朵云，一个灵魂唤醒另一个灵魂。”

而身处在“互联网+”时代的今天、“人工智能”正扑面而来的当下——当树木的摇动、云朵的推动、灵魂的唤醒都可以倚靠先进的信息技术手段和设备之时，学生的学习方式难道还会一成不变吗？作为一线教师的我们，在得意于“原来我们还能这样教”的同时，是否更该让学生忘形于“原来我们还能这么学”呢？

本课题的出发点，旨在突破信息技术的狭隘范围，力求以DIS实验为“器”，通过研究学生的学习方式的变革来寻觅一条为学生提供“适合的教育”的路径，进而在满足学生全面发展的基础之上，更要为满足学生的个性发展和特长发展来提供“适合的服务”。

二、研究的过程与结果

本课题的研究在反思和总结高中化学新课程实施以来在实验探究教学方面取得的成绩和经验、存在的问题和不足的基础上，进一步领悟新课程理念，进一步理解化学新课程标准，以融合传统实验与DIS实验有效利用和开发新教材资源，引导学生进行自主、合作、探究学习，进一步转变学生的学习方式，提高学生的科学素养和深度学习能力，为学生的可持续发展打下坚实的基础。

本课题的研究大致分为三个阶段：

（1）准备阶段（2018年1~4月）：文献研究、确定方向、课题审报、可行性论证、团队组建，召开研讨、协商会议，确定课题研究方向、目标和内容，完成课题申报和开题。

（2）实施阶段（2018年4~6月）：课题组成员技能培训、开发设计DIS实验项目、开设学生自主DIS实验课程（如校本选修、社团、研究性学习）。利用2017年6月进行中期评估，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。

（3）结题阶段（2018年11~12月）：全面分析、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功关和努力的方向，完成课题结题报告。

本微课题组从2018年1月至12月这一年的时间内，从选题到申报，从设计到实施，课题组致力于夯实校本教研，使课题研究常态化、生活化；加强区域教研，使课题研究合作化、社会化；开发网络教研，使课题研究信息化、资源化。课题组成员基于传统实验的改进与创新，选择必要的仪器或装置完成实验，对几种实验方案分析对比从中选取最佳的实验方法，根据要求设计简洁的方案，操作简单安全，实验现象明显，DIS实验数据准确可信。基于DIS实验设备与应用进行开发实验与应用，有分工，有合作，有计划，有步骤，有方法，有成效地开展了多种多样的研究活动，有文献检索与分析、实验创新与设计、经验交流、讲座报告、实验比赛和网络研讨等。本课题组通过研究，课题组成员改进了研究主题，在省级课题申报失败的基础之上，重整旗鼓，调整研究的方向和范围，开始全力申报市级课题。

三、研究的反思与展望

1．高中化学DIS实验开发与应用研究对教师发展的影响

教师的教学理念得到更新与提升，对高中化学实验的认识发生了改变，教师参与实验探究教学的积极性、主动性和创造性得到了提高，教师实施DIS实验探究教学的能力和水平得到了提高，教师的专业发展有了明显的突破。

2．高中化学DIS实验开发与应用研究对学生发展的影响

通过现代技术与学生实验能力的有效结合进行实验探究教学激发了学生的学习兴趣，促进了学生情感态度、价值观的发展，DIS实验探究促进了学生对知识的深层理解和知识技能的巩固，有利于学生深度学习。

3．省市级课题申报对微课题研究的促进与影响

（1）教师理论水平和DIS实验技能与专业素养有待进一步提高；

（2）学生的个体差异性一定程度上影响DIS实验开发应用的实施；

（3）受当前江苏高考模式的影响，化学学科地位下降及课时不足；

（4）实验条件及实验室管理对DIS实验开发与应用的限制；

（5）省市级课题的申报在推进校微课题研究深度的同时，一定程度上也影响了校微课题研究进程。

 本课题组通过一年来的不懈努力，在学习中研究，在实践中反思，求真务实，开拓创新，取得了可喜的成绩和宝贵的经验，也发现了存在的问题和不足。由于课题组的研究完全需要教师查阅资料，结合教学实际和DIS实验系统本身特点进行实验再设计，任务重，课题研究的点面结合、重点突破，相互交流、学习与研讨还不够深入，课题研究的辐射作用和成果、经验的推广有待进一步加强。课题组成员拟在以往研究的基础上，以高中化学DIS实验开发与应用研究为切入点和研究重点，拓宽实验研究的领域，以点带面，进一步研究高中化学数字化实验，有效融合传统实验与数字化实验，提升技术与化学核心素养的有效结合功能，成为化学新课程提升学生科学素养和学习能力的有效途径和重要方式，以扎实有效的研究来促进化学教师的专业主动发展和化学新课程改革向纵深发展。