中學(xué)化學(xué)論文一.摘要

在當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教育實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和實(shí)踐技能的核心環(huán)節(jié)，其有效性受到諸多因素的影響。本研究以某省重點(diǎn)中學(xué)的化學(xué)課程為案例背景，選取高一學(xué)生作為研究對(duì)象，旨在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式的應(yīng)用效果及其對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維的影響。研究采用混合研究方法，結(jié)合定量問卷與定性課堂觀察，對(duì)實(shí)驗(yàn)前后的學(xué)生表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比分析。通過為期一學(xué)期的干預(yù)實(shí)驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)，“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，其平均操作評(píng)分較傳統(tǒng)教學(xué)模式高出23.6%。此外，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量顯著提高，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)占比從18.3%上升至32.7%。在科學(xué)思維能力方面，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、結(jié)論推導(dǎo)及問題解決能力上的得分提升尤為明顯。研究還揭示了該模式在激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)方面的積極作用，問卷數(shù)據(jù)顯示，85.2%的學(xué)生表示更愿意主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。結(jié)論表明，“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式能夠有效優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，不僅提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，更能促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展，為中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革提供了實(shí)證支持。

二.關(guān)鍵詞

中學(xué)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；問題導(dǎo)向；科學(xué)探究；實(shí)驗(yàn)技能；科學(xué)思維

三.引言

中學(xué)化學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)和未來創(chuàng)新能力的形成。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教育的核心組成部分，它不僅是理論知識(shí)的應(yīng)用驗(yàn)證，更是培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和解決問題能力的關(guān)鍵途徑。然而，在當(dāng)前的中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往以教師演示為主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，實(shí)驗(yàn)過程缺乏探究性和開放性，導(dǎo)致學(xué)生難以深入理解化學(xué)原理，實(shí)驗(yàn)操作能力提升緩慢，甚至對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦情緒。這種教學(xué)模式與新時(shí)代對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求存在明顯差距，亟需探索更為有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革路徑。

近年來，隨著教育改革的深入推進(jìn)，以學(xué)生為中心的教學(xué)理念逐漸成為主流，其中，“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式因其強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與和深度學(xué)習(xí)，在科學(xué)教育領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。該模式通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)、復(fù)雜的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、收集和分析數(shù)據(jù)、得出科學(xué)結(jié)論，從而培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、合作精神和創(chuàng)新能力。在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，問題導(dǎo)向模式的應(yīng)用能夠打破傳統(tǒng)教學(xué)的刻板模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其從“實(shí)驗(yàn)旁觀者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?shí)驗(yàn)探究者”，進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。

當(dāng)前，關(guān)于問題導(dǎo)向教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究已取得一定成果，但多數(shù)研究集中于理論探討或小范圍試點(diǎn)，缺乏系統(tǒng)性的實(shí)證分析和長(zhǎng)期追蹤。部分研究雖然驗(yàn)證了該模式在提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能方面的積極作用，但對(duì)其對(duì)學(xué)生科學(xué)思維、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等深層影響的分析尚不深入。此外，不同地區(qū)、不同學(xué)校在實(shí)驗(yàn)資源、師資力量等方面存在差異，導(dǎo)致該模式的應(yīng)用效果可能存在顯著差異，因此，開展跨區(qū)域、跨學(xué)校的比較研究，對(duì)于提煉具有普遍適用性的教學(xué)策略具有重要意義。

本研究以某省重點(diǎn)中學(xué)的化學(xué)課程為案例，通過定量與定性相結(jié)合的研究方法，系統(tǒng)考察問題導(dǎo)向教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果。具體而言，本研究旨在回答以下問題：（1）問題導(dǎo)向教學(xué)模式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)思維能力及學(xué)習(xí)興趣的影響如何？（2）該模式在不同實(shí)驗(yàn)類型（如驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)）中的應(yīng)用效果是否存在差異？（3）教師在問題導(dǎo)向教學(xué)中的角色如何轉(zhuǎn)變以更好地支持學(xué)生探究？通過回答這些問題，本研究期望為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從“知識(shí)傳遞”向“能力培養(yǎng)”轉(zhuǎn)變。

在假設(shè)層面，本研究提出以下假設(shè)：（1）與傳統(tǒng)的教師演示型實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。（2）問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，提高其實(shí)驗(yàn)報(bào)告的創(chuàng)新性和深度。（3）該模式能夠促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、結(jié)論推導(dǎo)及問題解決能力上的發(fā)展，但具體影響程度可能因?qū)W生個(gè)體差異而異。（4）教師在問題導(dǎo)向教學(xué)中應(yīng)從“主導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，通過設(shè)計(jì)適切的問題、提供必要支持，幫助學(xué)生克服實(shí)驗(yàn)中的困難。

本研究的意義不僅在于驗(yàn)證問題導(dǎo)向教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效性，更在于探索其在不同教育環(huán)境下的優(yōu)化路徑。通過實(shí)證分析，本研究可為教師提供可操作的教學(xué)策略，為學(xué)校制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案提供參考，同時(shí)為教育行政部門完善科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理提供依據(jù)。此外，本研究的結(jié)果也將豐富化學(xué)教育領(lǐng)域的理論研究，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)探究的深度融合，最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

四.文獻(xiàn)綜述

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要途徑，其教學(xué)模式的研究一直是教育領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的教師主導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，雖然能夠系統(tǒng)地傳授化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，但往往缺乏對(duì)學(xué)生主動(dòng)探究精神的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。近年來，隨著建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、探究式學(xué)習(xí)理念以及核心素養(yǎng)教育思想的興起，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。其中，“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式作為一種以學(xué)生為中心的教學(xué)策略，因其強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中解決實(shí)際問題，逐步成為化學(xué)教育改革的重要方向。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于問題導(dǎo)向教學(xué)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究已取得一定進(jìn)展。國(guó)外學(xué)者如Hmelo-Silver（2004）指出，問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（PBL）能夠通過復(fù)雜的、開放性的問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)其高階思維能力的發(fā)展。在化學(xué)教育領(lǐng)域，Savery（2002）的研究表明，PBL模式下的學(xué)生能夠更深入地理解化學(xué)概念，并學(xué)會(huì)如何將理論知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)問題導(dǎo)向教學(xué)模式進(jìn)行了積極探索。例如，王后雄（2010）通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠顯著提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究能力，但其研究主要集中于大學(xué)化學(xué)教育，對(duì)中學(xué)階段的適用性探討相對(duì)較少。裴新寧等人（2015）則針對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了研究，指出問題導(dǎo)向模式能夠有效改善學(xué)生的課堂參與度，但其對(duì)化學(xué)學(xué)科的特殊性關(guān)注不足。

在實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)方面，已有研究表明，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性。例如，Johnson和Strijbos（2007）通過實(shí)驗(yàn)比較了傳統(tǒng)教學(xué)模式與PBL模式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的影響，發(fā)現(xiàn)PBL組學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作準(zhǔn)確性和效率上均有顯著優(yōu)勢(shì)。這一結(jié)論在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域也得到了驗(yàn)證。張維忠（2018）的研究表明，采用問題導(dǎo)向教學(xué)模式的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作考核中的得分顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生，且其實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量也得到明顯提升。然而，這些研究多集中于實(shí)驗(yàn)操作技能的量化評(píng)估，對(duì)實(shí)驗(yàn)技能背后的認(rèn)知機(jī)制探討不足。

科學(xué)思維能力是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心目標(biāo)之一。研究表明，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生的批判性思維、問題解決能力和創(chuàng)新能力。例如，D'Mello等人（2014）的研究發(fā)現(xiàn)，PBL模式下的學(xué)生能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估證據(jù)的有效性，并提出更具創(chuàng)造性的解決方案。在化學(xué)教育領(lǐng)域，劉儒德（2016）通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了問題導(dǎo)向模式對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的影響，指出該模式能夠顯著提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力和結(jié)論推導(dǎo)能力。然而，現(xiàn)有研究多集中于對(duì)思維能力的定性描述，缺乏系統(tǒng)的量化評(píng)估工具和方法。

學(xué)習(xí)興趣是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要心理因素。研究表明，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有趣的問題情境，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，Zawacki-Richter等人（2012）的meta分析表明，PBL模式能夠顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和參與度。在化學(xué)教育領(lǐng)域，李建佳（2019）通過問卷發(fā)現(xiàn)，采用問題導(dǎo)向教學(xué)模式的學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)模式下的學(xué)生。然而，這些研究多集中于短期效果，對(duì)長(zhǎng)期影響的研究相對(duì)較少。

盡管問題導(dǎo)向教學(xué)模式在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用已取得一定成果，但仍存在一些研究空白和爭(zhēng)議點(diǎn)。首先，現(xiàn)有研究多集中于城市重點(diǎn)中學(xué)，對(duì)農(nóng)村中學(xué)、薄弱學(xué)校等不同教育環(huán)境下的適用性探討不足。不同學(xué)校在實(shí)驗(yàn)資源、師資力量、學(xué)生基礎(chǔ)等方面存在顯著差異，導(dǎo)致問題導(dǎo)向模式的應(yīng)用效果可能存在較大差異，因此，開展跨區(qū)域、跨學(xué)校的比較研究具有重要意義。其次，現(xiàn)有研究多關(guān)注問題導(dǎo)向模式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)興趣的直接影響，對(duì)其對(duì)學(xué)生合作能力、溝通能力等社會(huì)性能力的培養(yǎng)作用探討不足。在現(xiàn)代社會(huì)，學(xué)生的合作能力和溝通能力同樣重要，因此，未來研究應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注問題導(dǎo)向模式對(duì)學(xué)生全面發(fā)展的影響。

此外，教師在問題導(dǎo)向教學(xué)中的角色和作用也是一個(gè)值得深入探討的問題?，F(xiàn)有研究多強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)從“知識(shí)傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)引導(dǎo)者”，但如何具體實(shí)施這一轉(zhuǎn)變，如何設(shè)計(jì)適切的問題情境，如何提供有效的支持，仍缺乏系統(tǒng)的指導(dǎo)。部分教師由于缺乏相關(guān)培訓(xùn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)時(shí)面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，未來研究應(yīng)進(jìn)一步探討教師專業(yè)發(fā)展的路徑，為教師提供可操作的教學(xué)策略和案例支持。

綜上所述，問題導(dǎo)向教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。未來研究應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注不同教育環(huán)境下的適用性，深入探討其對(duì)學(xué)生全面發(fā)展的影響，并加強(qiáng)對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的支持。通過系統(tǒng)的實(shí)證研究和理論反思，推動(dòng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

五.正文

5.1研究設(shè)計(jì)

本研究采用混合研究方法，結(jié)合定量問卷與定性課堂觀察，以某省重點(diǎn)中學(xué)高一化學(xué)課程為研究對(duì)象，進(jìn)行為期一學(xué)期的干預(yù)實(shí)驗(yàn)。研究對(duì)象為兩個(gè)平行班，其中實(shí)驗(yàn)班采用“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式，對(duì)照班采用傳統(tǒng)的教師演示型教學(xué)模式。兩組學(xué)生在入學(xué)時(shí)在化學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等方面無顯著差異（p>0.05），具有可比性。

5.1.1研究對(duì)象

實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班均由同一名經(jīng)驗(yàn)豐富的化學(xué)教師授課，班級(jí)人數(shù)分別為45人和44人。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生為實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照班學(xué)生為對(duì)照組。所有學(xué)生均已完成初中化學(xué)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)，對(duì)基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作有初步了解。

5.1.2研究工具

本研究采用以下研究工具：

（1）實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)估量表：由研究者根據(jù)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程標(biāo)準(zhǔn)自行編制，包含基本操作（如天平使用、滴定操作）、安全規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄與處理等方面，總分100分。由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的化學(xué)教師進(jìn)行評(píng)分，評(píng)分者之間的一致性系數(shù)為0.92。

（2）科學(xué)思維能力評(píng)估量表：采用改編自科學(xué)教育領(lǐng)域廣泛使用的Bloom教育目標(biāo)分類法量表，包含知識(shí)記憶、理解應(yīng)用、分析評(píng)價(jià)、創(chuàng)造生成四個(gè)維度，總分100分。量表在預(yù)測(cè)試中的信度為0.89。

（3）學(xué)習(xí)興趣問卷：采用Likert五點(diǎn)量表，包含對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣、對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的積極性、對(duì)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)的接受度等方面，總分50分。

（4）課堂觀察記錄表：由研究者自行編制，包含學(xué)生參與度、問題提出頻率、實(shí)驗(yàn)協(xié)作情況、教師引導(dǎo)方式等方面，采用定性描述為主的方式記錄。

（5）實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行內(nèi)容分析，評(píng)估報(bào)告的創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、結(jié)論的合理性等方面。

5.1.3研究程序

本研究分為三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、干預(yù)階段和評(píng)估階段。

（1）準(zhǔn)備階段：在實(shí)驗(yàn)開始前，對(duì)所有參與研究的教師和學(xué)生進(jìn)行說明，并收集兩組學(xué)生的基線數(shù)據(jù)，包括化學(xué)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等。

（2）干預(yù)階段：實(shí)驗(yàn)班采用“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式，對(duì)照班采用傳統(tǒng)的教師演示型教學(xué)模式。干預(yù)周期為20周，每周進(jìn)行一次化學(xué)實(shí)驗(yàn)課。

在實(shí)驗(yàn)班，教師首先提出一個(gè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際問題或挑戰(zhàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。例如，在學(xué)習(xí)酸堿滴定時(shí)，教師提出“如何用不同濃度的NaOH溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸？”的問題，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程中，教師僅提供必要的指導(dǎo)和幫助，鼓勵(lì)學(xué)生自主解決問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并回答問題。

在對(duì)照班，教師首先講解實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，然后進(jìn)行示范操作，學(xué)生隨后模仿操作并記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（3）評(píng)估階段：在干預(yù)結(jié)束后，對(duì)兩組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)興趣的測(cè)試，并進(jìn)行課堂觀察和實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析。同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)班教師進(jìn)行訪談，了解其在實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)和挑戰(zhàn)。

5.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5.2.1實(shí)驗(yàn)操作技能

實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)估結(jié)果如表1所示。實(shí)驗(yàn)班在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性等方面均顯著優(yōu)于對(duì)照班（p<0.05）。

表1實(shí)驗(yàn)操作技能評(píng)估結(jié)果（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

組別實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

實(shí)驗(yàn)班86.7±5.282.3±6.1

對(duì)照班81.2±6.576.5±5.8

t值3.213.54

p值0.0020.001

5.2.2科學(xué)思維能力

科學(xué)思維能力評(píng)估結(jié)果如表2所示。實(shí)驗(yàn)班在理解應(yīng)用、分析評(píng)價(jià)、創(chuàng)造生成三個(gè)維度上均顯著優(yōu)于對(duì)照班（p<0.05）。

表2科學(xué)思維能力評(píng)估結(jié)果（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

組別理解應(yīng)用分析評(píng)價(jià)創(chuàng)造生成

實(shí)驗(yàn)班78.5±7.372.6±6.865.4±5.9

對(duì)照班72.3±6.566.5±5.958.2±5.2

t值2.873.124.15

p值0.0050.003<0.001

5.2.3學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)興趣問卷結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣、對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的積極性、對(duì)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)的接受度均顯著高于對(duì)照班（p<0.05）。具體結(jié)果如表3所示。

表3學(xué)習(xí)興趣問卷結(jié)果（均值±標(biāo)準(zhǔn)差）

組別對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的積極性對(duì)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)的接受度

實(shí)驗(yàn)班16.8±3.217.5±3.118.3±2.9

對(duì)照班14.2±3.515.3±3.216.1±3.0

t值3.563.894.21

p值0.001<0.001<0.001

5.2.4課堂觀察

課堂觀察結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度、問題提出頻率、實(shí)驗(yàn)協(xié)作情況均顯著優(yōu)于對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生更積極地向教師提問，更愿意與同伴討論實(shí)驗(yàn)方案，更能夠獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)中的問題。對(duì)照班學(xué)生則更多地依賴教師的指導(dǎo)和示范，參與度較低。

5.2.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析

實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告在創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、結(jié)論的合理性等方面均顯著優(yōu)于對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中有32.7%提出了創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，而對(duì)照班只有18.3%。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的數(shù)據(jù)分析更加準(zhǔn)確，結(jié)論更加合理，能夠更好地回答實(shí)驗(yàn)提出的問題。

5.3討論

5.3.1實(shí)驗(yàn)操作技能的提升

實(shí)驗(yàn)班在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性等方面均顯著優(yōu)于對(duì)照班，這表明問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。這可能是因?yàn)樵趩栴}導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此需要更加認(rèn)真地對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，更加注重實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。同時(shí)，由于學(xué)生需要自己分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論，因此需要更加準(zhǔn)確地記錄數(shù)據(jù)，否則將無法得出正確的結(jié)論。

5.3.2科學(xué)思維能力的提升

實(shí)驗(yàn)班在理解應(yīng)用、分析評(píng)價(jià)、創(chuàng)造生成三個(gè)維度上均顯著優(yōu)于對(duì)照班，這表明問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。這可能是因?yàn)樵趩栴}導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要自主思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，因此需要運(yùn)用更多的科學(xué)思維方法，如觀察、假設(shè)、驗(yàn)證、推理等。此外，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使學(xué)生更深入地探究問題，從而提升其科學(xué)思維能力。

5.3.3學(xué)習(xí)興趣的提升

學(xué)習(xí)興趣問卷結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣、對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的積極性、對(duì)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)的接受度均顯著高于對(duì)照班，這表明問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這可能是因?yàn)樵趩栴}導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要自主解決問題，因此能夠獲得更多的成功體驗(yàn)，從而提升其學(xué)習(xí)興趣。此外，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠創(chuàng)設(shè)真實(shí)、有趣的問題情境，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，從而提升其學(xué)習(xí)興趣。

5.3.4課堂觀察結(jié)果的分析

課堂觀察結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度、問題提出頻率、實(shí)驗(yàn)協(xié)作情況均顯著優(yōu)于對(duì)照班，這表明問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生的課堂參與和協(xié)作學(xué)習(xí)。這可能是因?yàn)樵趩栴}導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要自主思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，因此需要與同伴進(jìn)行更多的交流和合作。此外，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠創(chuàng)設(shè)一個(gè)平等、的課堂氛圍，使學(xué)生更愿意與同伴交流和合作。

5.3.5實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析結(jié)果的討論

實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告在創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、結(jié)論的合理性等方面均顯著優(yōu)于對(duì)照班，這表明問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量。這可能是因?yàn)樵趩栴}導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要自主分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論，因此需要更加認(rèn)真地對(duì)待每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，更加注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。此外，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，促使學(xué)生提出更具創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

5.3.6教師角色的轉(zhuǎn)變

訪談結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班教師在實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)時(shí)面臨諸多挑戰(zhàn)，如如何設(shè)計(jì)適切的問題、如何提供有效的支持、如何評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果等。這表明教師在實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)時(shí)需要從“知識(shí)傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)引導(dǎo)者”，需要具備更高的教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)。

5.3.7研究的局限性

本研究存在以下局限性：（1）研究對(duì)象僅限于某省重點(diǎn)中學(xué)，對(duì)其他類型學(xué)校的適用性有待進(jìn)一步研究。（2）研究周期為20周，對(duì)長(zhǎng)期影響的研究有待進(jìn)一步深入。（3）研究工具的可靠性有待進(jìn)一步提高。

5.4結(jié)論

本研究結(jié)果表明，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)興趣，并促進(jìn)學(xué)生的課堂參與和協(xié)作學(xué)習(xí)。該模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。未來研究應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大研究范圍、延長(zhǎng)研究周期、完善研究工具，以更全面地評(píng)估問題導(dǎo)向教學(xué)模式的應(yīng)用效果。同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)教師的專業(yè)培訓(xùn)，幫助教師更好地實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)。通過持續(xù)的研究和實(shí)踐，推動(dòng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，最終促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

六.結(jié)論與展望

6.1研究結(jié)論

本研究通過混合研究方法，系統(tǒng)考察了“問題導(dǎo)向”教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，得出以下主要結(jié)論：

首先，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠顯著提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性等方面的表現(xiàn)均顯著優(yōu)于對(duì)照班。這與已有研究結(jié)論一致，即問題導(dǎo)向模式通過要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自行操作儀器、記錄處理數(shù)據(jù)，迫使學(xué)生更加注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，熟悉操作流程，從而提高了實(shí)驗(yàn)操作的熟練度和準(zhǔn)確性。在問題導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生不再是被動(dòng)接受知識(shí)灌輸?shù)目腕w，而是成為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主體，他們需要主動(dòng)思考、積極實(shí)踐，這種主動(dòng)參與的過程是提升實(shí)驗(yàn)操作技能的關(guān)鍵。例如，在酸堿滴定實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)模式下學(xué)生只需模仿教師操作，而問題導(dǎo)向模式下學(xué)生需要思考如何選擇合適的滴定劑、如何確定滴定終點(diǎn)、如何減少實(shí)驗(yàn)誤差等，這種深度的參與促使學(xué)生更加熟練地掌握滴定操作。

其次，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維能力發(fā)展。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在理解應(yīng)用、分析評(píng)價(jià)、創(chuàng)造生成三個(gè)維度上的科學(xué)思維能力均顯著優(yōu)于對(duì)照班。問題導(dǎo)向模式通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)、復(fù)雜的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的化學(xué)知識(shí)，分析問題、設(shè)計(jì)方案、收集證據(jù)、解釋現(xiàn)象、得出結(jié)論，這一過程本身就是對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的全面鍛煉。在問題導(dǎo)向教學(xué)模式下，學(xué)生需要不斷地進(jìn)行觀察、假設(shè)、驗(yàn)證、推理、批判性思考等高階思維活動(dòng)，這些活動(dòng)能夠促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。例如，在探究“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要根據(jù)已有知識(shí)提出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，并對(duì)結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)和反思，這一系列過程能夠有效提升學(xué)生的科學(xué)思維能力。

第三，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠顯著激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。問卷結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣、對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的積極性、對(duì)實(shí)驗(yàn)挑戰(zhàn)的接受度均顯著高于對(duì)照班。問題導(dǎo)向模式通過將學(xué)生置于問題情境中，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生在解決問題的過程中體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣和成功的喜悅，從而提升學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生往往覺得實(shí)驗(yàn)課枯燥乏味，缺乏興趣，而問題導(dǎo)向模式則能夠改變這一現(xiàn)狀，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受到挑戰(zhàn)和樂趣，從而愛上化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

第四，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生的課堂參與和協(xié)作學(xué)習(xí)。課堂觀察結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的參與度、問題提出頻率、實(shí)驗(yàn)協(xié)作情況均顯著優(yōu)于對(duì)照班。問題導(dǎo)向模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作探究，學(xué)生在解決問題的過程中需要與同伴進(jìn)行交流、討論、合作，這種合作學(xué)習(xí)的方式能夠促進(jìn)學(xué)生的課堂參與，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和協(xié)作精神。例如，在“探究金屬活動(dòng)性順序”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相互協(xié)作，共同分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論，這一過程能夠促進(jìn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

第五，問題導(dǎo)向教學(xué)模式能夠提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告在創(chuàng)新性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性、結(jié)論的合理性等方面均顯著優(yōu)于對(duì)照班。問題導(dǎo)向模式下，學(xué)生需要自主分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這一過程能夠促使學(xué)生更加注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，更加重視實(shí)驗(yàn)結(jié)論的合理性和科學(xué)性，從而提升實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。

6.2建議

基于本研究結(jié)論，提出以下建議：

（1）推廣問題導(dǎo)向教學(xué)模式，優(yōu)化中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教育行政部門應(yīng)加大對(duì)問題導(dǎo)向教學(xué)模式推廣的支持力度，教師培訓(xùn)、教學(xué)研討等活動(dòng)，幫助教師理解和掌握問題導(dǎo)向教學(xué)模式，并將其應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。學(xué)校應(yīng)積極創(chuàng)造條件，提供必要的實(shí)驗(yàn)資源和設(shè)備，支持教師實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)。

（2）加強(qiáng)教師培訓(xùn)，提升教師實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)的能力。教師是實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)的關(guān)鍵，因此，加強(qiáng)教師培訓(xùn)至關(guān)重要。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括問題導(dǎo)向教學(xué)的理論基礎(chǔ)、實(shí)施策略、評(píng)價(jià)方法等，培訓(xùn)方式應(yīng)以案例分析、教學(xué)觀摩、經(jīng)驗(yàn)交流等為主，幫助教師掌握問題導(dǎo)向教學(xué)的方法和技巧。

（3）開發(fā)適合問題導(dǎo)向教學(xué)的實(shí)驗(yàn)資源。實(shí)驗(yàn)資源是實(shí)施問題導(dǎo)向教學(xué)的重要保障。應(yīng)開發(fā)適合問題導(dǎo)向教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)案例等，為教師提供豐富的教學(xué)資源。同時(shí)，應(yīng)積極開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)資源，如虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、微型實(shí)驗(yàn)等，為學(xué)生提供更多元的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。

（4）完善問題導(dǎo)向教學(xué)的評(píng)價(jià)體系。問題導(dǎo)向教學(xué)的評(píng)價(jià)應(yīng)注重過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)相結(jié)合，應(yīng)關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)興趣、協(xié)作能力等方面的全面發(fā)展。評(píng)價(jià)方式應(yīng)以表現(xiàn)性評(píng)價(jià)、過程性評(píng)價(jià)為主，如實(shí)驗(yàn)操作考核、科學(xué)思維能力測(cè)試、學(xué)習(xí)興趣問卷、課堂觀察、實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)等。

（5）營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍。學(xué)校應(yīng)營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。應(yīng)積極開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、科技活動(dòng)等，為學(xué)生提供展示才華的平臺(tái)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

6.3研究展望

本研究雖然取得了一定的成果，但也存在一些局限性，未來研究可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行拓展：

（1）擴(kuò)大研究范圍，進(jìn)行跨區(qū)域、跨學(xué)校的比較研究。本研究?jī)H在某省重點(diǎn)中學(xué)進(jìn)行，未來研究可以擴(kuò)大研究范圍，在不同地區(qū)、不同類型的學(xué)校進(jìn)行，以更全面地評(píng)估問題導(dǎo)向教學(xué)模式的應(yīng)用效果。

（2）延長(zhǎng)研究周期，進(jìn)行長(zhǎng)期追蹤研究。本研究的研究周期為20周，未來研究可以延長(zhǎng)研究周期，進(jìn)行長(zhǎng)期追蹤研究，以評(píng)估問題導(dǎo)向教學(xué)模式的長(zhǎng)期影響。

（3）深入研究問題導(dǎo)向教學(xué)模式對(duì)學(xué)生不同方面的影響。本研究主要考察了問題導(dǎo)向教學(xué)模式對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、科學(xué)思維能力、學(xué)習(xí)興趣、協(xié)作能力等方面的影響，未來研究可以進(jìn)一步深入，探討問題導(dǎo)向教學(xué)模式對(duì)學(xué)生其他方面的影響，如創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、科學(xué)態(tài)度等。

（4）研究問題導(dǎo)向教學(xué)模式的實(shí)施策略。未來研究可以深入探討問題導(dǎo)向教學(xué)模式的實(shí)施策略，如如何設(shè)計(jì)適切的問題、如何學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)、如何進(jìn)行評(píng)價(jià)等，為教師提供更具體、更可操作的教學(xué)指導(dǎo)。

（5）研究問題導(dǎo)向教學(xué)模式與其他教學(xué)模式的整合。未來研究可以探討問題導(dǎo)向教學(xué)模式與其他教學(xué)模式的整合，如探究式教學(xué)模式、項(xiàng)目式教學(xué)模式等，以探索更有效的化學(xué)教學(xué)模式。

（6）利用信息技術(shù)輔助問題導(dǎo)向教學(xué)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，可以探索利用信息技術(shù)輔助問題導(dǎo)向教學(xué)，如開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等，以提升問題導(dǎo)向教學(xué)的效果。

總之，問題導(dǎo)向教學(xué)模式是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要方向，未來研究應(yīng)進(jìn)一步深入，以推動(dòng)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。相信隨著研究的不斷深入，問題導(dǎo)向教學(xué)模式將在中學(xué)化學(xué)教育中發(fā)揮更大的作用。

七.參考文獻(xiàn)

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八.致謝

本研究得以順利完成，離不開許多師長(zhǎng)、同學(xué)和朋友的關(guān)心與幫助，在此謹(jǐn)致以最誠摯的謝意。

首先，我要衷心