科學探究與創(chuàng)新意識和化學實驗教學現(xiàn)狀調(diào)查分析報告目錄TOC\o"1-3"\h\u17086科學探究與創(chuàng)新意識和化學實驗教學現(xiàn)狀調(diào)查分析報告 141221.1高一學生科學探究與創(chuàng)新意識現(xiàn)狀分析 1257071.2高一化學實驗教學現(xiàn)狀分析 7為了充分了解實習學校高一學生科學探究與創(chuàng)新意識的發(fā)展現(xiàn)狀以及該?；瘜W實驗教學情況，筆者采用問卷形式進行調(diào)查研究，以下為調(diào)查過程分析。1.1高一學生科學探究與創(chuàng)新意識現(xiàn)狀分析為了更好地了解學生科學探究與創(chuàng)新意識現(xiàn)狀，筆者不但對與科學探究與創(chuàng)新意識的文獻進行詳細的查閱，還通過問卷的形式對南寧某學校的部分高一學生進行問卷調(diào)查，依據(jù)得到的調(diào)查數(shù)據(jù)確定研究的可行性，以便更有針對性地設計實驗教學策略，培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。結合科學探究與創(chuàng)新意識的內(nèi)涵，綜合學生要達到的4個水平標準并對比多種調(diào)查方法后，筆者選用了問卷調(diào)查法對學生進行科學探究與創(chuàng)新意識調(diào)查。參照李博寧《高中生科學探究能力評價標準體系的研究》[41]、尹冬梅《加強實驗教學-培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識的實踐研究》[42]中涉及科學探究與創(chuàng)新意識的問卷內(nèi)容，并結合與之相關的參考文獻，編制了《高中學生科學探究與創(chuàng)新意識現(xiàn)狀研究調(diào)查》問卷（見附錄1）。問卷包含有20道題目，均為單項選擇題，分別設置A、B、C、D、E五個選項。利用晚自習時間對實驗班和對照班進行問卷調(diào)查，測試時長15分鐘，當場測試后馬上收回問卷。問卷一共發(fā)放107份，回收107份。問卷包含六個維度，分別是學生提出問題能力、猜想與假設能力、收集資料、呈現(xiàn)實驗能力、實驗實施與動手操作能力、合作學習與交流能力，創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力[42]。本次調(diào)查的對象班級為高一1班與高一2班，兩個班級入學水平相當。高一1班有54名學生，作為本次研究的實驗班；高一2班有53名學生，作為對照班。將兩個班級的第一次月考成績用IBMSPSSStatistics26進行樣本獨立性和顯著性分析，結果表2-1所示：表2-1群組資料統(tǒng)計表表2-2獨立樣本檢驗表從表2-2數(shù)據(jù)可以看出，Sig=0.71＞0.05，說明這兩個班級的月考成績無顯著性差異，可以用來做前測，無其他干擾成績的因素，適合用于做來實踐研究。1.1.1調(diào)查結果分析對107份調(diào)查問卷用Excel表格進行數(shù)據(jù)分析，得出餅圖，并進行分析總結。提出問題能力分析第一、二、三題針對學生的提出問題能力進行調(diào)查，圖2-1為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-1學生提出問題能力調(diào)查結果從圖2-1數(shù)據(jù)可以看出，在第一題“我會在生活中發(fā)現(xiàn)與化學相關有趣的現(xiàn)象，并對此很感興趣”中，有79.09%的學生認為自己善于發(fā)現(xiàn)生活中與化學相關的現(xiàn)象，并對此表示很有興趣，說明學生的發(fā)現(xiàn)問題的能力比較強。在第二題“我總會問老師或者同學們一些與化學相關的問題，但是不全部是關于化學試題的”中，選擇符合情況的學生有64.55%，說明在平時，學生還是經(jīng)常與老師或者同學進行交流與討論學習上的問題，但是討論的問題不一定是化學試題或者與化學有關的作業(yè)或材料等。第三題“我常會將我認為很有意思、有意義的與化學相關的問題拿來和同學一起討論”中，50%的學生是認同的，會和同學們一起討論與化學相關的有意思的問題。但是也有一半的學生對此表示不認同，很少或者不會將化學問題與同學一起討論?？傮w來說，高一的學生正處于青春期，這一時期的青少年的心理發(fā)展是：對事物的發(fā)展充滿好奇心，充滿了對新鮮事物的探究欲。學生對奇妙的化學有很大的興趣，有著善于發(fā)現(xiàn)生活中新鮮事物的眼睛。發(fā)現(xiàn)問題是學生進行科學探究的第一步，是科學探究的關鍵所在。問題意識是培養(yǎng)與發(fā)展學生創(chuàng)新意識的基礎，學生只有勇敢地提出問題，敢于質(zhì)疑，才有創(chuàng)新的可能。調(diào)查的結果顯示，學生的發(fā)現(xiàn)問題意識還是較好的，但是對于問題的解決能力，還需要進一步發(fā)展。猜想與假設能力分析第四、五題針對學生的猜想與假設能力進行調(diào)查，圖2-2為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-2學生猜想與假設能力調(diào)查結果從圖2-2數(shù)據(jù)分析，可以看出在第四題中，50.91%的學生會在遇到簡單的問題時，能夠根據(jù)學過的知識假設出可能的答案，并且進行推理驗證。在化學學習中，對于簡單的化學問題依據(jù)已有的知識進行假設并實驗驗證，是學生應該具備的化學基礎素養(yǎng)。顯而易見，有一半的學生對于解決簡單的化學問題還存在一定的欠缺。在第五題“在探究實驗中，我能根據(jù)自己的猜想與假設，設計出實驗方案”中，有33.36%的學生認為自己不能在實驗探究中根據(jù)猜想，自己設計實驗方案。綜上數(shù)據(jù)分析第四題與第五題，學生的猜想與假設能力還有所欠缺，對于實驗的設計能力還需要進一步提高。結合筆者在實習學校中的親身實踐，這與學校的教學有一定的關系。學生很少有參與科學探究活動的機會，并且課上老師的教學方法不能很好的引導學生，學生的猜想與假設能力得不到很好的培養(yǎng)。收集資料、呈現(xiàn)實驗能力分析第六、七、八題針對學生的收集資料能力進行調(diào)查，圖2-3為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-3學生收集資料、呈現(xiàn)實驗能力調(diào)查結果從圖2-3中數(shù)據(jù)可以看出，在第六題中有48.18%的學生在探究實驗之前會通過查閱相關書籍資料、上網(wǎng)查閱等方式，為實驗探究做好準備；第七題“在制定方案時，我會盡量讓實驗的步驟簡單易行，可操作性強”中，54.18%的學生會認真考慮實驗的可操作性；第八題中37.27%的學生會將實驗結論與數(shù)據(jù)用圖表或者文字的形式呈現(xiàn)。這能看出，學生對化學課程的準備還不夠充分，并且對實驗探究所需的資料獲取方法、收集資料的能力也需要提高。從數(shù)據(jù)來看，學生對實驗的可行性、實驗結論的呈現(xiàn)方式的掌握也不夠熟練，收集資料的能力與高一年級學生該具備的能力水平不匹配，這可能與傳統(tǒng)的教學方法有一定的關系。實驗實施與動手操作能力分析第九、十、十一、十二題針對學生的提出問題能力進行調(diào)查，下圖2-4為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-4學生實驗實施與動手操作能力調(diào)查結果從上圖2-4的數(shù)據(jù)可以知，第九題中，76.91%的學生對化學實驗是很感興趣的，而且很樂意做化學實驗。第十題中有80%的學生對簡單的實驗操作比較熟悉。第十一題“在實驗過程中，常常會通過觀察實驗現(xiàn)象來思考我設計的方案是否合理”中，只有58.18%的學生會通過觀察實驗現(xiàn)象來思考方案的合理性。在第十二題中，47.28%的學生在得出的實驗結果與書本上的不一致時，會尊重實驗事實，不會改動。綜合上面四題的數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生對于化學實驗是充滿興趣的，并且對于化學實驗的基本實驗操作掌握得比較熟練，已經(jīng)具備了化學探究實驗的基本能力，即實驗操作能力。但是學生對設計實驗的合理性分析意識還比較薄弱，接近一半的學生不會通過多方面對實驗的合理性進行反思；大部分學生缺乏求真欲與探究意識，對于實驗中與書本上的實驗現(xiàn)象不一樣時，不會主動詢問老師、同學或查閱資料去解決問題。合作學習與交流能力分析第十三、十四、十五、十六題針對學生的合作學習與交流能力進行調(diào)查，下圖2-5為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-5學生合作學習與交流能力調(diào)查結果從上圖2-5可以看出，在第十三題中78.18%的學生愿意實驗過程中，和同學們一起合作，一起商量把實驗做好，認同合作在實驗中的重要性。在十四題中，54.54%的學生在通過小組討論后，能夠找到并總結出實驗問題的解決方案。在十五題中，68.18%的學生愿意和同學分享查閱到的資料，盡管是比較特別的資料。在十六題中，45.46%的學生表示自己是樂于表達，并且愿意傾聽別人的意見的。綜合以上四題分析，可以看出學生是非常認同合作在化學實驗中的重要性的，并且表達自己的觀點，這是當代高一學生該具備的良好的素養(yǎng)。但是在合作交流的過程中，部分同學還是不能解決自己的疑惑，有些學生還欠缺表達自己想法、對別人提出的意見進行思考的能力。創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力分析第十七、十八、十九、二十題針對學生的創(chuàng)新能力進行調(diào)查，圖2-6為數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計。圖2-6學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力調(diào)查結果從圖2-6的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，在十七題中，39.55%的學生在化學學習中，對于疑惑的問題，總是喜歡追問為什么。十八題中，只有38%的學生會對化學實驗中給出的實驗方案，帶有疑問。在十九題“我對網(wǎng)上有關日常生活品的妙用（如用淘米水來護發(fā)）持有懷疑態(tài)度”中，30.91%的學生會對這些行為保持懷疑態(tài)度。在二十題中，68.18%的學生在做練習題時，不愿意跳出自己的思維，嘗試新的解題方法，而是模仿老師的解題模式。綜合上面四題的情況分析，學生的提出問題、敢于質(zhì)疑的意識還不夠強烈。提出問題是學生探究實驗的第一步，敢于質(zhì)疑是學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的關鍵之處。此外，學生在學習過程中，習慣于模仿老師的解題方式，不愿意去嘗試新的方法，這是創(chuàng)新意識薄弱的表現(xiàn)。結合問卷調(diào)查20道題目的結果分析與筆者在實習學校的實習經(jīng)歷，以下為對學生的科學探究與創(chuàng)新意識的調(diào)查結論：學生大多數(shù)能夠在發(fā)現(xiàn)生活中的化學，發(fā)現(xiàn)問題的能力已經(jīng)符合現(xiàn)在高中生的水平，但是還不能對發(fā)現(xiàn)的問題做出較妥善、合適的處理，說明學生處理問題的能力還需要提高。只有有一半的學生會根據(jù)已有的知識對化學問題做出假設，很少學生會在做出假設的基礎上，自己設計實驗方案，說明學生的猜想與假設能力還需要進一步培養(yǎng)。少于一半的學生會在實驗之前，通過互聯(lián)網(wǎng)或者資料等形式收集相關的實驗資料，大約三分之一的學生對實驗結果的處理是使用文字或圖表來呈現(xiàn)的。在一定程度上說明學生的收集資料、對實驗的處理能力需要提高。大多數(shù)的學生對化學實驗是很感興趣的，并且具備了基本的實驗操作能力。但是有一半的學生還不會在實驗過程中，通過實驗現(xiàn)象對實驗進行可行性反思。超出一半的學生的探究意識還不夠強，不會對于書本上不一致的實驗現(xiàn)象進行質(zhì)疑，更不會通過詢問老師或查閱資料去解決問題，這是需要進一步提高的。大多數(shù)的學生覺得在化學實驗中，合作是很重要的，并且樂意通過合作去解決遇到的問題，但是有一半的同學在合作交流過程中并不能解決問題。低于一半的學生善于表達自己的觀點，傾聽其他學生的意見。大約三分之一的學生會對化學實驗方案存在疑惑，對疑惑的化學問題總喜歡問為什么，并對日常生活品的妙用表示懷疑，也就是大約三分之二的學生是質(zhì)疑意識比較薄弱的。超過一半的學生在做題時，習慣模仿老師的做題步驟，不喜歡嘗試新的解題方法，創(chuàng)新意識水平還有待進一步提高。1.2高一化學實驗教學現(xiàn)狀分析工欲善其事，必先利其器。為了更好地開展化學實驗教學策略，筆者不但對于化學實驗教學的文獻進行詳細的查閱，還通過問卷的形式對南寧某學校的部分高一學生進行問卷調(diào)查，了解目前實驗教學存在的不足之處，更有針對性地設計教學策略，培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。在對多種調(diào)查方法的研究與考量下，筆者最終決定使用問卷調(diào)查法。結合實際教學情況，設計了化學實驗教學現(xiàn)狀問卷（見附錄2）。在高一年級隨機選擇3個班級（一個重點班、兩個平行班）發(fā)放調(diào)查問卷，發(fā)放總數(shù)為165份，回收問卷160份，回收率為96.98%?；厥沼行柧頌?53份，有效率為95.63%。1.1.1調(diào)查結果分析為了了解南寧某學校的高一化學實驗教學情況，本次問卷調(diào)查設計了12個與化學實驗相關的問題，這些問題包含學生對化學實驗的看法、教師對實驗實施方法、教師對化學實驗的導入、學生在化學實驗中的行為表現(xiàn)、實驗教學的考核與評價五個方面。每個問題都是只有A、B、C、D四個選項，除了特殊說明外，每一道題都是單選題。學生對化學實驗的看法表2-3學生對化學實驗看法調(diào)查結果從表2-3分析數(shù)據(jù)可以看出，在第一題中，31.47%的學生選了A選項，說明他們對化學實驗是非常感興趣的；只有3.25%的學生選了D選項，表示對化學實驗不感興趣。可以看出，絕大部分的學生對化學實驗都是充滿興趣的。第二題中選擇A選項的學生為46.10%，選擇B選項的學生41.86%，選擇D選項的學生僅有3.9%，這說明大部分的學生都認為，實驗對化學這門課程是很有幫助的，只有少部分學生不贊同?？傮w來說，該學校高一年級的學生大多數(shù)都是對化學實驗有興趣的，認同實驗對學習化學有幫助。教師對實驗的實施方法表2-4教師對實驗實施方法調(diào)查結果從表2-4的數(shù)據(jù)分析來看，選擇第三題A選項的學生只有4.96%，只有4.96%的老師會對書本上的“科學探究”進行教學，60.32%的老師是偶爾對“科學探究”實施教學的，有16.87%的老師從來沒有進行對“科學探究”的教學。大部分的老師對于“科學探究”的態(tài)度都是偶爾教一次，或者從來沒有進行過這一板塊內(nèi)容的教學。在平時的實驗課上，只有14.62%的老師會讓學生自己動手或者小組合作進行實驗，38.42%的老師是采用直接播放視頻或者做演示實驗的方式來進行實驗教學，很少給學生自己動手操作的機會。能對書本上的實驗進行改進的老師只有5.41%，55.83%的老師沒有對書本中的實驗設計改進方案。進行科學探究實驗有利于培養(yǎng)學生的探究意識與實踐能力。從數(shù)據(jù)分析能夠看出，老師對于化學書本中的“科學探究”不夠重視，這不利于學生各方面能力的健康發(fā)展。在進行化學實驗時多以播放視頻為主，很少有學生自己設計實驗、分組合作探究實驗的機會。這雖然在一定程度上減輕了老師的備課、教學壓力，但是對于學生來說，缺乏對實驗的親身體會，是無法從思想與情感上對化學實驗產(chǎn)生共鳴的。實驗改進對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力有很大的幫助，在筆者實習期間，在聽課過程中發(fā)現(xiàn)老師對實驗改進、科學探究這兩方面的教學有所忽略。長此以往，學生的探究能力、動手能力也很難得到進一步發(fā)展。教師對化學實驗教學的導入表2-5教師對化學實驗教學導入調(diào)查結果通過表2-5的數(shù)據(jù)可知，56.51%的學生希望老師在進行化學實驗時能夠通過講述與實驗相關的有趣情境，31.45%的學生希望老師能夠做小實驗再進入教學，只有少部分的學生會選擇以復習上節(jié)課知識或直接上課的形式進入實驗教學。大部分的老師也能夠通過創(chuàng)設相關的情境進行教學。總體來說，教師在教學前用相關的情境，或是趣味小實驗能夠引起學生對學習的興趣，激起學生的好奇心與求知欲。學生在化學實驗中的行為表現(xiàn)表2-6學生在化學實驗中行為表現(xiàn)調(diào)查結果從表2-6分析可以看出，在實驗中遇到與書本上的現(xiàn)象不一樣時，11.99%的學生會自己查閱相關資料，嘗試自己去解決問題，大部分的學生會通過詢問老師或與同學討論尋求解答，存在少部分的學生選擇等待老師解釋或者直接不理會。絕大部分的學生認為，實驗改進能夠提升教學效果、啟發(fā)學生的思維、提升學生的動手能力，只有6.49%的學生不認同，覺得實驗改進比較耗費時間。在化學課上，嘗試自己提出問題，設計實驗并完成實驗的學生僅有少部分。高達47.40%的學生從來沒有嘗試過自己設計并進行實驗。綜合上面的分析，在實驗中遇到不一樣的現(xiàn)象時，部分學生還是會去詢問并解釋問題的，他們對化學實驗具有一定的探究欲，并且認同實驗改進的存在價值。只是很少有獨立嘗試設計實施實驗，說明學生的創(chuàng)新意識、探究意識還比較薄弱。筆者在實習過程中，很少看到學生有自己設計并實施實驗計劃的機會，教師也僅僅是對書本上的實