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一、课题的确定
在当前实际教学中，由于考试手段存在的局限性．师生为了应试，最关心的只是考试范围和内容，不会去了解和掌握所谓“不必要” 的传统的过程和背景知识。这样，在理科教学中就很容易走向极端，把原本博大精深、奥妙无穷与多姿多彩的自然科学变为干瘪、狭隘和单调的“解题理论”。此时所谓的“认知”早已被异化为解题能力。说穿了，教学只能是培养出大批的解题能手去迎接各级各类考试。这样的理科教学方法已成为现代社会中学理科发展的“瓶颈”，亟待在扬弃的基础上确立新的教学观。在这种情况下，注重有效地实施理科探究实验就成为时代的要求和历史的必然。新课标的基本理念要求注重科学探究，提倡学习方式的多样化。本课题希望在此理念下，重点对探究过程中，培养实验能力这一环节，进行初步的研究。在学科课堂教学和学科活动中，引导学生观察身边的自然现象，利用身边的常见物品、多媒体等有目的性的设计和进行实验，通过明显的实验现象，总结理、化、生各学科相关规律，充分体现科学学科的探究性、实验性。
二、研究背景
1．要解决的主要问题
为了改变科学探究中教师不会指导，学生不会探究的弊端，指导学生掌握科学正确的探究方法，提高科学探究能力，确定了初中理科实验探究能力培养途径指导策略的研究这一课题。本课题首先将进行科学探究学生问卷调查研究。其次对初中理科各学科实验探究的指导策略和方法进行重点研究，主要预期成果有：提出问题的指导策略、猜想和假设的指导策略、设计实验的指导策略、交流与合作的指导策略、小制作及小课题研究的指导策略等。通过实践研究，培养学生良好的科学探究品质，学生掌握了科学探究的方法，提高科学探究的能力，全面提高了教育教学质量。同时，促进教师专业化的发展。
2．课题研究的意义
根据新课程标准的基本理念，注重科学探究，提倡学习方式的多样化。通过本课题的研究，进一步促进我校初中理科实验教学的开展，强化学生实验技能，提高实验开展的效率；通过学生在实验中的有效参与，学生学习理科的兴趣，培养学生进行科学探究的习惯。同时，
为我校理化生教研组提供一个学习平台，进一步提高理化生教研组教学教研能力及学科教学质量。
3．国内外同类课题研究状况
开展和实施实验探究，是我国面向21世纪基础教育改革的新观点，是理科新课程标准的要求。20世纪90年代以来，世界上很多国家都开始了类似于研究性学习或实验探究的课程，掀开了教育改革的新浪潮。 法国的实验探究课程首先于1995--1996学年在初中二年级开始实验，称“多样化途径”，其中包含实验探究。从90年代末起上海部分重点中学不约而同地在活动课板块中增加了面向部分学生，引导他们通过课题研究自主探究学习的内容，其中就有实验探究。广西师大课程研究中心早在90年代底就开始了实验探究的探索，并在桂林市的一些学校进行推广。榕湖小学、育才小学等学校开展的“做中学”项目就是以培养学生实验探究能力为主要目标，在一些中学中也开展专门的科学实验课，旨在提高学生实验探究能力。实行课改以后，教育部推出的《国家九年义务教育课程计划》把“实验探究”作为理科课程一个重要内容列入其中，此后，在全国范围内实验探究的研究就有一定的开展。因此，如何能在现实的条件下，有效地提高学生的实验探究能力，是当前教学中的一个重要课题。
三、课题的理论依据
实验探究由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。其理论依据主要有：
1、皮亚杰的教育思想。皮亚杰根据自己的研究提出：“知识源于行动和认识发生于主体和客体之间相互作用”的观点。他认为教育应大力发展学生的的主观性，学生的学习必须是一个主动的过程，教师应当注重“自我发现法”，只有学生自我发现的东西才能被同化，强调让学生在主动中学习是学习的最高原则，只有学生自主地参与各种活动，给以合理的证实与否定，才能获得真正的知识。
2、布鲁诺“发现法”的教育思想。他认为发现不限于寻求人类尚未知道的事物，确切地说它包括用头脑亲自获取知识的一切形式。他主张在教学的过程中，学生在教师的指导下围绕一定的问题根据教师和教材提供的材料，通过积极的思维活动，亲自探索和主动研究，使自己成为“发现者”。他要求教师培养学生的直觉思维，强调学生大胆猜测，要用直觉思维去感知问题的情景，从而“顿悟”解决问题。
3、人类大脑遗忘率规律。美国科学家曾对人的大脑遗忘率进行了统计，结果发现以下各种学习方式的遗忘率分别为：阅读90％，听课80％，应用70％，看电影60％，看展览50％，讨论30％，讲话30％，自己动手做10％，研究性学习5％。由此看来，带着问题进行实验探究一种终身难忘的教学。
4、初中学生学习的思维的特点和能力层次。初中阶段学生具体的形象思维还占据一定的地位，逻辑思维仅具有一定的经验性，思维品质处于矛盾交错的发展时期。尤其是独立性、批判性的发展显著，但看问题只顾部分而忽略本质，容易片面化和表面化。而实验探究从形象思维出发，通过学生独立活动和思考从而发展学生认识问题本质的能力。
四、课题研究基本内容
1、对初中理、化、生教材中，所涉及到的探究性问题，如何在课堂教学中进行有效地教学。 在课堂教学中主要解决以下方面：（1）提出问题的指导策略；（2）猜想和假设的指导策略；（3）设计实验的指导策略；（4）交流与合作的指导策略。
2、如何充分利用生活中常见的器材，进行实验的设计和实施。同时指导学生进行小制作、小发明，对实验器材进行改进。
3、引导学生开展实验小课题的研究，培养学生思维能力和实验探究能力。
本课题研究主要采取实验法、调查法、个案法和经验总结法。
五、课题的实施
1、准备阶段：（2010年5月前）学习理论知识，进行相关准备。我组学习了《物理课程标准》、《探究性学习》、《皮亚杰的理论》、《物理能力测量研究》、《新课程中教学技能的变化》及理化教学与实验等杂志。
本课题成员老师都参加市级的各种培训和教研活动，莫红星老师在2011年参加了广西师大科学研究所探究性学习培训，充分发挥了对课题研究的指导作用。
2、实施及发展阶段（2010年5月——2011年6月）
（1） 根据各学科的课程内容，以课堂教学为主阵地，设计课堂教学的内容，探索实验探究能力培养的形式和途径。理化生学科在本校相应班级进行实验，对实验效果进行分析，每学期写出阶段小结，对实验中出现的问题及时研究，及时解决。
（2） 结合课堂教学和课外实验活动，通过学生自主设计和教师的指导，研究小实验的课题，在教师指导下开展实验和研究，收集有代表性的课例。
我校跟琴潭、桂电、十三中、十四等多所学校等在教学上建立了长期的交流合作关系，使理化生教师在新课程教学的实践中，得到锻炼和能力，增长了才干。
理化教师争上公开课、研究课，兰春婷、蒋民强、刘琼、黄美科等等老师先后市、校内上理化生实验研究课。
我校通过努力，通过市电教站《标准化实验室》的验收。我校一年一度的理化生实验比赛获得了市教育局领导的充分肯定。
理化生新课程的实施，课题组始终将培养学生的实验探究能力作为实验与教学的主题来研究，大家积极参与实验教学改革的尝试，2010年12月蒋民强老师的两个实验仪器设计分别获得市一等奖和三等奖。
3、总结论证阶段（2011年7月～2011年10月）
收集录像课、课件、论文、教学设计等资料，撰写课题结题报告，听取专家意见，不断修改，不断完善。聘请上级有关部门的领导和专家进行论证。
六、课题研究的措施
（一）在课堂实验教学中，我们围绕培养实验探究能力，采取的措施是让学生“多看”、“多想”、“多做”。
1、多看：当学生遇到疑问时，老师进行演示和到实验室动手做实验，让学生看了实验后解除心中的疑惑，使学生认识到动手做实验是学习研究物理、化学、生物不可少的手段。实验中指导学生做好实验变化前、中、后的观察，要求学生充分发挥自己的各种感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身等）的功能，感觉所有现象。对实验中所需的仪器和操作方法、反应条件、以及如何判断新物质的生成等，都要引导学生观察。在做实验时教师可给出适当的观察点，使学生克服观察的无序性和盲目性，并且要抓住实验的契机启发学生的思维。教师演示操作要规范，给学生留下科学的、严谨的印象。
“多看”能培养学生用实验来研究理化生的意识，不断提高学生的观察能力和发现问题的能力。
2、多想：我们让学生带着疑惑进行思考，提出自己的观点，进行实验的设计，然后到实验室动手做实验，让实验事实说明问题。教师在实验教学中不断激疑——鼓励学生质疑—提出解决方法—师生共同解疑，通过学生思考讨论，教师点拨，明白理化的科学道理，在实验探究中发展学生的创新思维。我们经常引导学生发现原有教科书中实验方案存在的问题和不足，鼓励和指导学生利用自己熟悉、掌握的实验仪器，根据某一课题研究去设计探究性的实验方案。改进的实验学生以“小论文”形式进行交流，并亲自动手进行实验表演，学生不仅享受到设计实验成功的乐趣，而且实验探究能力得到培养，更进一步激发了学生的创造欲。
物理教师在教学过程中，巧设疑问，以悬念来激起学生学习兴趣。如在讲《浮力》时，教师准备好乒乓球、铁块、弹簧秤、细线、一杯水等器材，提出问题：乒乓球为什么会浮在水面？铁块为什么会沉到水底？怎样证明下沉的物体也受到浮力？问题唤起学生的好奇心，大家的学习热情高涨，兴趣油然而生。学生都跃跃欲试，说出许多想法，通过观察浸没在水里的乒乓球向上运动，感知浮力，又通过观察弹簧秤下的铁块在空气和水中示数的变化，感知下沉的物体也受到浮力。对浮力概念有了一定认识后，又问：对上面的实验你有什么感觉和启发？有什么疑问和猜想要提出来讨论和研究吗？凭直觉思维，大部分学生有所领悟：铁块受到向上的浮力，看来浮力的大小与铁块排开水的重量或体积之间存在某种关系。继而引导学生：如何测浮力的大小？如何测铁块排开水的重量或体积？同学们各抒己见，然后共同设计一个验证实验，并进行实验。学生始终在思考、操作、观察、总结，表现欲得到了发挥，在探讨新知识新方法中学生也品尝到了成功的喜悦。
化学教师密切联系实际问题开展教学研究活动，在讨论遇到室内失火了应该采取怎样的自救措施时，设计了如下的实验。在点燃高矮两支蜡烛时让学生猜想：若在燃着的两支蜡烛上罩上一只烧杯，可观察到什么现象？学生提出各自不同的猜想。然后让学生动手用烧杯罩在燃着的两支蜡烛上，学生观察到的实验现象，跟以前观察到的将一瓶二氧化碳气体倒人盛有阶梯形燃着的两支蜡烛的烧杯中灭火现象恰好相反，使学生处于“愤悱”状态。接着在教师的启迪下，经过思考和讨论，学生明白了其中的道理。教师进一步引导学生将此实验与室内失火联系起来进行联想：若遇到室内失火了应该采取怎样的自救措施？此时学生就不难理解，室内失火时在有烟雾的地方要蹲下或匍匐前进。接着教师又提出问题，若将此实验中的烧杯换成大一点的玻璃钟罩进行实验情况又怎样呢？学生又提出各自不同的猜想。教师演示这一实验，又调起了学生求知的“胃口”。这样的实验，学生头脑里不断产生疑问, 学生在质疑中一次次打破思维定势，培养了学生的实验探究能力。
“多想”使学生的创新思维在实验教学中激活，培养学生设计实验方案的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3、多做：我们精心组织学生上好每次实验教学课，注意培养学生良好的实验习惯，增强学生的环保意识和安全意识。课前提出预习要求，实验时指导学生，严格遵守实验操作规程进行实验，认真细致地进行观察实验现象，实事求是地做好记录，深入分析实验结果，写好实验报告。要求学生妥善处理废液和废渣，及时清洗仪器，打扫实验室等。
对教材中操作简便、易成功、耗时少、安全无污染的演示实验，我们尽量改为边讲边实验，让学生自己动手做，边实验、边观察、边分析，学生总结归纳，增加学生动手、动脑的机会。
“多做”让学生在实验中锻炼，提高综合素质，养成理论联系实际的科学作风，培养学生的实验探究能力。
（二）在课外活动时间，引导学生走进实验室，从生活走进物理。
我们在课余时间开放实验室，组织部分学生参与实验准备，进行简单器材的准备，例如用矿泉水瓶制成烧杯和量筒，用小瓶和管子制成潜水艇等。使学生了解一些实验操作要领，课堂教学时让学生一起参与实验演示。开放实验室，让学生完成家庭小实验和课外实验，放手让学生设计实验、动手实验，遇到问题可通过分析讨论、查阅资料、请教老师等途径寻找对策。同时，开展小仪器和小制作的比赛活动，提高学生实验探究能力。每一年，我校都举行实验操作比赛，对学生实验设计能力和实验操作能力进行考察，取得了较好的效果。
（三）引导学生开展小课题的研究，提高学生实验探究能力和综合素质。
各学科结合学科教学内容，组织学生开展小课题的研究。物理学科引导学生开展《热岛效应》和《水质量估算》，化学学科开展《自来水怎么来》，生物学科开展《水污染调查》和《蚂蚁的通讯》，提高学生的实验探究能力，是一种非常好的方法。
七、课题研究取得的成果
经过1年多时间的实验，在课题组的努力下，完成了研究任务，基本达到了预期目标，形成了一定的课题成果，取得了较好的实验效果。
1、在培养实验探究能力的教学实践中，教师转变了教学观念：⑴教师由传统的知识传授向学生发展的促进者转变，由教学中的主角向平等中的首席转变，注意发挥学生学习的主动性。⑵教师改变了把学生当成知识的容器的观念，确立了把学生看成是发展的、完整的、独立意义的人新理念，给予学生全面展现个性力量的时间和空间，让学生充分思考和展示。⑶教师不再把教材视为教学的“圣经”、唯教材是从，教师成为教材的建设者和开发者，对书上的实验内容进行改造和创新。⑷教学不再是教师对学生的单向培养活动，教学活动是师生互教互学，彼此是—个“学习共同体”。
2、教师成功地探索出在理化生实验教学中培养实验探究力的途径与方法。让学生“多看”培养学生用实验来研究理化生的意识，不断提高学生的观察能力，让学生在有新发现中产生创新的萌芽。让学生“多想”使学生的创新思维在实验教学中激活，培养学生猜想和设计实验方案的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。让学生“多做”使学生在实验中锻炼，提高综合素质，养成理论联系实际的科学作风，培养学生的创新思维和动手能力。教师在理化生实验教学中努力做到教育理念新，教学严谨细致，倍加呵护学生的好奇心，教学的每一个过程将培养学生的实验探究能力所制定的目标落实到实处，教学方法科学灵活，激活学生的思维，激发学生的学习热情。
3、学生喜欢上理化生课，对理化学科及社会生活实际与理化有关的问题有了较广泛的兴趣，有寻根究底的探索精神，敢于发问，善于发问，乐于发问，逐步养成质疑问难的习惯，理化教学质量有了一定的提高。
4、学生遇到理化生有关的问题喜欢动手做实验，乐于科学探究，在实验探究中注意力能高度集中，有敏锐的观察力，能从多角度观察、发现事物的特点，在观察中思考，增强了创造欲望，不怕困难有获得成功的自信心。动手能力普遍提高，创造热情增加，小制作、小实验、小发明、撰写小论文十分踊跃。
5、“科研兴教，科研强校”已成为教师的共识，教师教科研意识不断增强，人人参与教科研，积极参加课题研究，积极上公开课、研究课，个个撰写论文，教师的教科研水平和能力不断提高。
6、该课题的研究，促进了我校实验教学工作的开展，2010年底我校通过了 “标准化实验室”省级验收。
7、该课题的研究，促进了教师的发展和成长。通过课题的研究，教学更加重视课堂实验教学的开展，关注自己的教学行为，纠正以教师为中心的教学模式，给学生足够自主学习和思考的机会，放手让学生实验和思考，发挥学生学习的主动性，从而提高了课堂教学的质量，获得学生的认可，也取得了较好成绩。
八、课题研究后的思考
1、我们目前的研究成果，初中学生的实验能力培养途径只是初步的，基本上是以前方法的深化和规范，如何更好地培养，还有待进一步探讨。
2、在实施国家新课程标准的背景下，对教师的教，学生的学又提出了许多新的课题，其中许多课题与我们研究的课题有联系，因此，我们应该乘着这股“东风”，进一步深化、细化地延伸课题研究中的一些问题。
总之，通过1年多时间的课题实验研究，我们取得了一定的成果，我校的实验教学质量有了一定的提高。今后，我们要继续努力，探索更好的培养学生实验能力的途径和方法，不断提升我校教育教学质量，为桂林市教育的发展做出我们应有的贡献。
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