初中化学课堂怎样进行探究式教学 - 图文

初中化学课堂怎样进行探究式教学

洋县戚氏中学 宋海侠

科学探究教学的提出背景 Ⅰ、国内发展

⒈2001年教育部颁布《基础教育课程改革纲要》

在理科各科课程标准中,都将“科学探究”作为突破口：“科学课程将通过科学探究的学习方式,让学生体验科学探究活动的过程和方法,发展初步的科学探究能力”。

⒉改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜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。 ————《基础教育课程改革纲要》

⒊义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念；引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养。 ————《化学课程标准》

Ⅱ、 国外发展 ⒈杜威的“智慧五步法”

约翰·杜威（John Dewey，1859—1952），美国著名哲学家、教育家，实用主义哲学的创始人之一，功能心理学的先驱，美国进步主义教育运动的代表。

杜威认为（1909）探究类似于科学家探究发现科学真理过程的主张，认为教学活动要培养学生具有探究的能力和习惯，并设计了“智慧五步法”的探究发现式教学法。

（1）.在情境中感觉到要解决某种问题的暗示； （2）.明确要解决的问题是什么； （3）.提出解决问题的假设； （4）.推断假设问题的内在含义； （5）.在行动中检验假设。 ⒉施瓦布科学探究教学

约瑟夫·施瓦布（Joseph J.schwab）是美国著名的科学家，课程理论家，教育学家，曾经参与过“学科结构”运动，和布鲁纳一起被誉为“结构主义”教育思想的代表人物，由于其在科学教育方面的建树也被人誉为科学教育家。

施瓦布首先使用“探究学习”一词（1961），他认为探究教学的目的是培养

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学生的探究能力，使他们在探究过程中掌握科学知识，把科学知识与探究过程相结合，才是探究教学的正确做法。由此提出了探究式教学的过程： ⑴.提出或明确要解决的问题； ⑵.收集适合问题解决的资料； ⑶.提出假设； ⑷.验证假设； ⑸.得出结论。

⒊加涅的科学探究教学

美国教育心理学家， 1916年出生于美国马萨诸塞州北安多弗。原是经过严格的行为主义心理学训练的心理学家。

加涅于1963 年在《探究所需的学习技能》一文中提出,有效开展探究教学必须满足以下三个基本要求:

第一,有提高探究技能与策略的专门练习,因为这些技能与策略能迁移到其他情境中;

第二,学生要有广泛的、概括化的背景知识,因为学生对某个话题一无所知,也就不能作相应的思考;

第三,具有辨别好假设与坏假设的背景知识。

一、什么是科学探究

二、为什么要进行探究式教学 三、探究式教学的模式

四、探究式教学中教师的角色与作用 五、科学探究的几个误区

一、什么是科学探究 1.科学研究方面

科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同的途径。

2.课程意义上的科学探究

我们可以从以下几个侧面来理解初中化学课程标准中科学探究的本质。 （1)．科学探究作为一种学习方式

科学探究作为一种学习方式是与接受式学习相对的。它是指这样一种学习活动：学生通过自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然的基础——科学概念；进而培养探索未知世界的积极态度。因

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此，它是一种在好奇心驱使下、以问题为导向的、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。其基本特征可以概括为“活”和“动”两个字。“活”一方面表现为学生的积极性和主动性，另一方面表现为学习活动的生成性。教室里实际所发生的一切不可能都由教师所预设，学生的思维常常进发出令教师意想不到的智慧的火花；“动”表现为学生真正的动手操作、动眼观察、动脑思考。

（2)．科学探究作为一种教学策略

作为一种教学策略，科学探究是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的探究活动，来完成化学教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法。这种教学策略可以简称为“探究性教学策略”，而实施探究式教学策略的教学则可以称为“探究性教学”。这是素质教育特别是培养学生创新精神和实践能力的教学理念催生出的一种全新的教学策略。

教师的探究性教学策略与学生的探究式学习活动是相互依存的关系。教师实施探究性教学策略的目的在于使学生开展探究式学习活动，进入运用探究式学习方式进行学习的状态。一般而言，在化学课程的教学中，如果教师不实施探究性教学策略，学生就很难进入探究式的学习状态；如果学生未进入探究式学习状态，那就意味着教师未实施探究式教学策略或虽已实施但未达到预期目的。但探究性教学策略与探究式学习方式又有本质的区别。探究性教学策略的实施主体是教师，探究式学习方式的实施主体是学生。在教师成功实施探究性教学策略的情境下，学生既是探究式学习活动的主动者，又是教师探究性教学策略的受动者。

（3)．科学探究作为一项教学内容

科学探究作为初中化学课程的一项重要教学内容，主要是在化学教学中，要增进学生对科学探究过程的理解，发展学生的科学探究能力，并让学生学习基本的实验技能。

因此，初中化学课程中所倡导的科学探究承载着化学知识技能的掌握、科学探究能力的发展、科学精神和科学思维习惯的培养等多重任务

3.教学中科学探究的定义

施瓦布：儿童自主地参与获得知识的过程，掌握研究自然所必需的探究能力；同时，形成认识自然基础——科学概念；继而培养探索未知世界的积极态度。（1961年）

美《国家科学教育标准》：指学生用以获取知识、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动。（1995年）

在教学中的探究：指的是学生用于获取知识、领悟科学的思想观念而进行的各种活动。

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4.初中化学中的“科学探究”与科学家的探究有所不同 (1)探究的对象和目的不同 (2)探究过程不同

5.科学过程的学习与科学知识的掌握同样重要

培养学生：科学探究能力；实事求是的科学态度；敢于创新的探究精神。 避免重认知结果，轻技能、方法、过程、情感的活动价值。

6.学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习化学知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。

二、为什么要进行探究式教学 1.讲授式教学的假设

(1)将科学假设为一种可以直接灌输让学生学到的一堆知识

(2) 将学生假设为一种品质良好的容器，学习的过程就是学生吸纳这些真理的过程

(3) 教师更多地只是将这些知识理清头绪，尽可能清楚地告诉给学生并使他们能重现

2.讲授式教学优点和问题

优点：省时、获得大量的知识和理论，知识是静态的，知识容易被遗忘，科学思维能力较低，知识是分裂的，对科学缺乏兴趣

3.多元智力理论与平衡的课程

传统智力：语言和数理逻辑为核心，以整合方式存在的一种能力 多元智力：存在多种智力，并以相对独立的形式存在。分7种： （1）言语—语言智力；（2）音乐—节奏智力； （3）逻辑—数理智力；（4）视觉—空间智力； （5）身体—动觉智力；（6）自知—反省智力； （7）交际—交流智力。

多元智力衡量的标准：能否解决现实生活中实际问题或生产及创造出社会需要的有效产品的能力为核心。

多元智力理论的启示:

(1)积极乐观的学生观——不存在“差生”，应该是具有各种智力特点和表现形式的学生；

(2)注重学生的解决问题能力； (3)保证学生全面发展；

(4)促进学生特殊才能的充分展示；

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(5)帮助学生将优势智力领域的特点迁移到弱势智力领域。 4.探究式学习的隐喻

科学是概念的结构，并可能因发现新的证据而被修改的 科学还是一种思想方法，并且是充满乐趣的过程

学习是学生对概念建构的过程（“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”） 学习还是一个团体协商的过程 学习的结果是个性化的理论和模型 5.课程改革的需求

《基础教育课程改革纲要（试行）》指出，在教育过程中应培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，以改变教学过程中过分依赖教材、过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越，赞赏学生独特和富有个性化的理解与表达，爱护学生的批判意识和怀疑精神，培养学生搜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，大力开展探究式教学。

三、探究式教学的模式 （一）、八个要素： 1、提出问题 2、猜想与假设 3、制定计划 4、进行实验 5、收集证据 6、解释与结论 7、反思与评价 8、表达与交流

对以上几个要素，课程标准中对其教学特征做了以下说明：第一，在探究活动中，各要素呈现的顺序不是固定的，如‘进行实验’既可作为收集证据的途径。也是提出问题或做出假设的一种依据；第二，初中化学课程中的探究活动可以有多种形式和不同的水平层次。探究活动包括实验、调查、讨论等多种形式。活动中包括的探究要素可多可少，教师指导的程度可强可弱，活动的场所可以在课堂内也可以在课堂外，探究的问题可来自书本也可源于实际生活；第三，科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标，必须落实在其他各主题的学习中，不宜孤立地进行探究方法的训练，等等。

实际上，在初中化学课堂教学中，特别是在对学生掌握化学知识内容有明确

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要求的教学中，要组织在以上8个要素上都有高度探究性的活动是不容易的，也无必要刻意追求这样的境界。而是应当根据不同的教学内容、学生的知识水平、能力水平等情况，进行包括某些过程要素的部分探究或进行包括所有过程要素的整体探究。而且，根据不同的情况，教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度可以各有不同。

（二）、基本要求（每个要素均有几个基本要求） 1、提出问题

（1）初中化学课程标准中，对“提出问题”这一要素的教学目标是： ◇能从日常现象或化学学习中，经过启发或独立地发现一些有探究价值的问题

◇能比较清楚地表达所发现的问题

能发现与化学有关的问题；从化学的角度较明确地表述这些问题；认识到发现问题和提出问题的意义。

学生提出的问题是宝贵的教学资源。爱因斯坦说：提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。同时，问题意识会激发学生强烈的学习愿望。

（2）、问题的来源可以有三种：

①、是学生根据教师、教材或其他途径给出的问题进行探究； ②、是学生从所提供的问题中得到启发而提出的新问题； ③、是学生自己提出问题。

毫无疑问，学生自己发现并提出问题，最有兴趣、最有动力去深入探究。

在教学过程中，往往通过教学的前两个环节来完成。具体来进行分析。 ①创设情景，发现问题

设置情景，一方面使化学问题有了赖以存在的土壤，另一方面也可以吸引学生的有意注意，使学生注意观察，保持持久的学习化学的兴趣和积极性。

a.借助生活、生产实例引出问题，创设问题情景。 b.借助玩具激发学生兴趣，引起求知的心理。 c.借助演示实验创设问题情景。 d.利用人体来完成化学实验，亲身体验

e.通过陈述故事或观看电影片段的方式引出问题。 f.借助魔术、表演引发学生的求知兴趣。 g.类比推理。

h.以常见的思维定势引起的矛盾现象引出问题。 【案例1】燃烧和缓慢氧化

这一案例中，教师提出的问题需要运用“着火点”、“缓慢氧化”、“自燃”等

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主要概念进行解释，毫无疑问，教师设计的这一探究问题，很好地激发了学生的好奇心和探究欲望。

【案例2】 二氧化碳的性质——魔术引入 【案例3】 碳酸钙——故事引入 ②整理归纳，提出问题

经过教师的精心设计、诱导之后，课堂充满了疑问，有的问题本节课可能涉及不到，甚至是跨学科的，或者是以学生已所学的知识暂时无法解决的，此时教师要为学生提供不少于3分钟的时间，让学生思考各个问题，引导学生对各式各样的问题进行综合整理，略加筛选归纳，然后正式提出和本课有关的若干问题。

心理学研究认为，当人遇到问题需要解决而又没有现成的办法时，思维才出现。好的问题要具体、鲜明，还要有适当的难度，难度太小启发的思维有限，难度太大则启而不发，因此，最好使探究问题达到学生认知的“最近发展区”。要做到这样，教师不仅需要认真备课，钻研教材，事先设计问题，而且还要在课堂上灵活应变，及时组织、加工形成问题的基本框架，为教学的顺利推进搭好桥梁。

2、猜想与假设

初中化学课程标准中，对于“猜想与假设”这一要素，要求学生： ◇能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案做出猜想或假设 ◇具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作初步论证的意识

“猜想与假设”是探究的核心部分，主要是靠直觉思维来发挥作用的。 化学猜测是化学直觉思维的最基本形式，是对研究的化学对象或问题进行观察、实验、分析、联想、类比、归纳的基础上，依据已有的材料和知识对未知的现象和规律，作出符合一定的经验与事实的推测性想象的思维方法。

3、制定计划

课标中，对“制定计划”这一要素，要求学生：

◇在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制定科学探究活动计划的过程；

◇能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。

在初中化学教学中要求学生完全独立地制定计划是比较困难的。主要是学生对困难的预见不足，制定的计划往往会过于笼统，器材无法实现也是常见的问题。因此，在教学过程中，应当加强这方面的具体指导，使学生掌握制定计划需要考虑的问题和要素，也可以在实验或活动过程中指导他们补充和完善计划。 在制定计划方面，教师对学生的帮助可以始于对已完成的实验或调查的评论(不论这些活动是否是学生自己设计的)，帮助他们详细分析其中做了什么，并通

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过下述问题帮助他们识别活动的结构：

①他们试图要发现什么?他们对什么做了比较(识别独立变量)? ②他们怎样确保所做的比较是公正的(识别哪些变量应当保持不变)? ③他们是如何发现结果的(识别自变量)?

在活动过程中继续进行设计。实际上，随着活动的进行以及一些不可预见的实际问题的出现，初始的设计可能会发生改变。但重要的是，在对计划做出改变时，学生要有认识。并且，在做改变时，对整体的设计框架要进行评论。将计划写下来是一种有效的活动，因为这需要学生在头脑中对进行的活动预先思考。

老师应该注意的问题：

①不要给出阻止学生自己进行思维的指令； ②为学生的设计提供时间和结构；

③即使学生没有为每一个活动在纸上写出正式的计划，也要期望学生对所做的活动进行仔细的思考；

④根据活动情况，对设计进行评论。

4、进行实验

课程标准中要求学生： ◇能积极参与做化学实验； ◇能顺利地完成实验操作；

◇能在实验操作中注意观察和思考相结合；

在初中化学教学中培养学生进行实验的能力，应注重以下几点： (1)做好演示实验，示范操作技能。在化学演示实验中，教师要珍惜每一个实验，要用优化的操作步骤和熟练规范的操作技能向学生做示范，对学生产生潜移默化的影响。

(2)加强基本训练，打好实验基础。化学实验技能是顺利完成实验的基础。药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热、气体收集等都是化学实验基本操作。只有加强基本操作技能训练，学生分组探究实验才有成功的基础

(3)注重培养观察能力。这就要使学生在实验中明确观察目的，在日常的教学中注意教给学生观察的方法，养成做好观察记录的习惯等，其中最为重要的一点，就是培养学生有意识地将观察和思维结合起来的良好习惯。

(4)进行实验过程中，注重培养学生研究的科学态度和进行科学方法的训练。培养学生严谨的科学态度，就是要求学生有实事求是的态度，在实验中做到一丝不苟、精益求精、严格按照操作规程进行，忠实记录所观察到的实验现象和实验结果，不能以想当然代替事实。

实验需要观察、实验和观察都应做好记录、实验要进行条件的控制、定量

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实验还要对测得的数据进行分析和处理。所以，通过化学实验，在培养学生学会化学实验这种科学方法的同时，还要注意训练学生学会观察、测定、实验条件控制、实验记录、数据的分析和处理等与化学实验有密切关系的各种科学方法。这些科学方法都是学生获得感性知识的重要工具和手段。

5、收集证据

课标中，对“收集证据”这一要素，要求学生： ◇具有较强的实证意识；

◇学习运用多种方式对物质及其变化进行观察；

◇能独立地与他人合作对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述；

◇初步学会运用调查、资料查询等方式收集解决问题所需要的证据。

实证是科学与其他知识的区别。教师在教学中要注意引导学生通过各种途径，从多方面来收集有关证据。化学教学中的证据包括以下几类： ①化学实验事实、化学史实； ②自然现象、生活经验；

③化学科学中技术发展及其应用中的重大成果、化学对个人和社会发展产生重要影响的事件等等．

收集证据的途径和方式很多，常用的有观察和实验、查阅报纸和书刊、上网、实际调查、访问等。

通过观察和实验，可以获得大量的实验事实；通过查阅，可以获得有关认识对象的丰富资料。要从这些事实资料中获得规律，就必须先对这些资料事实进行处理。资料事实的处理是通过化学用语、线图和表格等形式，对所获得的资料和事实加以系统化和简明化的一种科学方法。在化学教学中，对资料和事实的处理主要有以下三种形式：

①化学用语化：是用元素符号、化学式、化学方程式和化学图示等化学用语。对所获得的化学资料和事实加以系统化和简明化的一种形式。化学用语化，是化学教学中对资料和事实进行处理时经常运用的一种重要形式。熟练掌握化学用语，是学生学习和运用这种形式的重要前提和基础。为此，教师在教学中要结合具体的教学内容，对学生严格要求、反复训练，使学生达到“书写规范化”，“读念准确化”、“运用灵活熟练化”。

②表格化：是用若干条横竖线所制成的表格，对所获得的化学资料和事实加以系统化和简明化的一种形式。用表格对化学资料和事实进行处理的最大特点是：条理清晰、整齐有序。因此，教师在教学中应结合具体的教学内容，使学生认识表格化在化学学习中的重要性，逐步学会编制表格的一般方法和技巧，并能

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运用表格对化学资料事实进行记录和处理。

③线图化：是用直线图或曲线图对所获得的实验数据加以系统化和简明化的一种形式。它适用于一个量的变化引起另一个量变化的情况。线图一般是在表格的基础上对两个相关量的再处理。化学教学中常用的线图主要有直线图和曲线图。初中化学教学中用到的主要是溶解度曲线图。 （6）解释与结论

解释，就是将所观察到的与已有的知识联系起来学习新知识的方法。因此，解释应当超越现有的知识，提出新的见解。解释的过程需要借助推理提出现象或结果的原因，并在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系。毋庸置疑，科学的解释应当与自然观察或实验所得的证据一致，应当接受公开的批评质疑，并要求运用各种与科学有关的一般认识方法(如分类、分析、推论、预测)以及一般的认知过程(如批判推理和逻辑推理)。结论，是指从推理的前提中推出的结 果，是对事物做出的总结性判断。因此，解释与结论都是以一定的事实和证据为基础的，没有作为基础的事实和证据，也就无所谓解释与结论。作为解释与结论基础的事实和证据．，一定要具有客观、真实、准确的性质。化学实验教学中的证据，还尤其强调具有可重复性。只有在真实、可靠证据的基础上得出的解释与结论，才科学、可信。

课标中，对解释与结论这一要素，要求学生：

◇能对事实与证据进行简单的加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系；

◇能依据一定的标准对物质及其变化进行简单的分类；

◇能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳，得出正确的结论；

◇初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系，形成合理的知识结构。

化学教学中，发展学生对证据进行解释并得出结论的能力，一般可以采用以下教学策略：

①通过具体的科学探究活动，学习解释与结论的方法。解释与结论是科学探究能力的重要组成部分，解释与结论的得出，需要运用一定的科学方法。这些科学方法包括比较与分类、归纳与概括等等。因此，在教学中，教师要有目的、有计划地通过具体的探究活动，使学生在学习化学基础知识和化学实验技能的同时，学习得出解释与结论的基本方法。

【案例4】对化学实验事实的共同点和不同点比较

通过比较，发现实验事实1和2的共同点是：都有温度的变化；不同点是：

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一个温度降低，一个温度升高。

因此，比较就是指区别对象之间的共同点和不同点的一种科学逻辑方法。按照区别的方式，可以将比较分为共同点比较和不同点比较。 【案例5】对化学反应的分类

标准l： 是否化合反应。据此，反应1—4都是化合反应。 标准2： 是否氧化反应。据此，反应l—5都是氧化反应。

标准3 ：反应物的特点：据此，反应1、2为一类，都是非金属和氧的反应。化学反应3、4为一类，都是金属和氧的反应。

标准4：是否氧化还原反应：据此，反应1—4为一类，都是氧化还原反应。 所谓分类就是根据事物的共同点和不同点，把事物区分为不同种类的一种科学逻辑方法，按照事物的大的共同点把事物分成大类，再按大类中各事物的次一级共同点，把事物分成次一级类。按照对事物本质的揭示程度的不同，又有现象分类和本质分类。在上述案例4种分类中，l、2、3种分类由于是根据反应物和生成物的种类多少或反应物的外部特征进行的划分，属于现象分类；第4种是根据反应物和生成物的化合价的变化进行的划分，属于本质分类。

从上述讨论可以看出，要想对化学物质及其变化进行分类，首先要进行比较。因此，比较是分类的前提和基础。通过比较和分类，可以对所收集到的事实和证据进行初步的加工和整理。

【案例6】 化学教学中的完全归纳与不完全归纳

运用不完全归纳得出的结论，超出了归纳所依据的事实和范围，因此，结论具有“或然性”(可能是正确的)。受各种条件的制约，人们不可能将所有的实验事实穷尽。因此，在一定的实验事实的基础上，大胆地进行推理和判断，也就成了科学探究不可缺少的环节。

为了解决不完全归纳的“或然性”问题，人们经常运用概括的方法，来扩大。不完全归纳所得出的结论的适用范围。所谓概括，就是将不完全归纳得出的结论，由特定的、较小的范围，扩大到更普遍的、较大的范围的一种科学逻辑方法。因此，概括的过程也是进一步收集证据，使不完全归纳的结论接受更大范围检验，增加其使用范围的过程。例如，运用不完全归纳得出质量守恒定律后，列举“镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来镁条的质量增大”“纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小”的实验事实，通过对这些事实的解释来扩大质量守恒定律的适用范围。因此，对不完全归纳的结论进行概括的过程，也是收集证据，对证据进行解释的过程。

②通过具体得出解释和结论的过程，让学生认识到证据在得出解释和结论中的重要性。

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③通过积极的情感体验，使学生体会观念、情感态度与价值观也是结论的重要内容。

传统的化学教学只注重让学生获得认知方面的结论，忽视学生在观念、情感、态度与价值观等方面的发展。因此，也就导致学生只注重化学知识与技能的学习，不注意科学过程与方法的掌握，轻视体验性结论的获得，结果造成学生科学素养的畸形发展。要改变这一状况，我们在化学教学中，通过各种形式的探究活动，采用多种方式，让学生关注自己的情感体验，并成为促进学生主动学习和发展的动力。 (7)反思与评价

对探究过程进行评价、反思，对学生科学探究能力的发展起着重要的作用。通过反思，对探究的各个环节和各方面因素进行评价，可以促进探究方法的内化和迁移。我们经常认为，学生不能站在探究或问题之上，对他们如何进行探究、如何解决问题进行反思与评价。因此，以往的教学中我们通常也不给学生提供这样的机会。但最近的研究却提供了积极的证据。研究表明，多给学生进行反思与评价的机会，可以促进他们的探究能力的发展。因为，通过反思与评价，学生可以清楚自己的思维过程，这对于将某种思维运用到不熟悉的问题中是必要的。

化学科学探究中需要反思的内容很多，例如，反思探究过程中个人的探究兴趣、动机、情感、意志等的强弱变化；反思自己的认知特点和认知能力；反思探究中所运用的方法是否适当，是否还有更适宜的方法；反思计划是否得到了彻底的实施；反思探究结果是否可靠；反思是否实现了探究目标；反思出现失误时是否采取了适当的补救措施；反思探究成败的原因等等。

《化学课程标准》中，对“反思与评价”这一要素，要求学生： ◇有对探究结果的可靠性进行评价的意识；

◇能在教师的指导下或通过与他人讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己与他人的长处及存在的不足，并提出改进的具体建议；

◇能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。

自我提问法是培养学生的反思与评价能力，使学生学会学习的一种重要途径。根据化学科学探究的特点，可将探究自我提问单归纳如下：

探究活动前：

这个探究问题是哪方面的问题，该问题要求我们做什么，涉及那些知识? 为解决这个问题，需要进行哪些活动，收集哪些资料?

为解决这个问题，可以利用的方法有哪些?可能有几种解决途径? 我准备选择哪种途径，为什么选择这种途径? 活动需要采取那些方式和步骤，小组内如何分工?

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探究活动中： 如何落实计划?

是否照计划执行了?需要一个新计划或策略吗?我是否已走上了正轨，是否正接近目标?

各种方法应如何运用?何时运用?具体一些，例如：

在哪能找到相关书籍，如何尽快找到相关的网址获得所需要的信息? 实验时应当设计什么样的操作程序，操作过程中应当注意什么问题?应当观察什么现象?记录哪些数据?数据采用什么方法处理?

是否需要进行实验条件的控制?对什么条件进行控制? 实验步骤是否可以重新组合或设计? 实验是否符合绿色化学原则?

我的观察全面吗?有没有遗漏什么重要现象?实验现象与理论(或预测)有什么不同?如何解释实验中的“异常”现象?

收集到的事实有什么特点?它们之间是否存在一定的联系，能说明什么?我得到本质性的结论了吗?是否还需要深入进行研究?

探究活动后

为什么会想到这个方案?还有没有其他方案? 探究中还有哪些方面的不足和失误，应如何改进? 制定的措施哪些起了作用，哪些没有?

获得了哪些经验和策略，在什么样的情况下能使用到这样的策略? 对探究结果是否满意，对自己的探究能力是否有信心? 反思整个探究过程，你体会最深的是什么?

以上提问单，在探究中应当根据实际情况来具体选择问题。开始时，可以由教师提供提问单，当学生对自我提问法有了一定了解后，应鼓励并要求学生自己列出提问单，循序渐进地使这种提问由强制内化为自发行为，养成自我提问的习惯。同时，在提高学生自我提问能力的基础上，组织学生分组进行相互提问也是培养学生反思与评价能力的有效方法。

(8)表达与交流

以口头的语言、图表、图解、图示、线图、结构式等一系列方式、方法对探究的结果进行表达与交流，目的不只是让其他人知道我们的思想，而且也帮助我们理清自己的思路与理解。表达与交流使得学生之间有机会就各自探究中所做的解释提出疑问、审查证据、指出逻辑错误以及解释中有悖于证据的地方，或者就相同的观察提出不同的解释。学生相互讨论各自对问题的解释，也可以引发出新的问题，有助于学生将实验证据、已有的科学知识与他们所提出的解释这三者间

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更紧密地联系起来。以至学生能解决彼此观点中的矛盾，巩固以实验为基础的论证。

课标中，对“表达与交流”这一要素，要求学生：

◇能用口头、书面等方式比较明确地表达探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论；

◇与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听别人的意见； ◇在化学教学中，培养学生的“表达与交流”能力，需要注意以下几个问题： ◇要注意营造有利于人际沟通与合作的良好课堂氛围； ◇在交流过程中，要鼓励学生发表自己的见解，积极参与辩论； ◇培养学生认真听取他人的意见的习惯；

◇培养学生理智的坚持己见、尊重客观事实、敢于纠正自己的错误观点、提高自己的认识的科学态度；

总之，“表达与交流”可以贯穿在探究活动的各个环节中。要形成一种开放、民主的师—生、生—生间多向知识信息传递和交换的“立体式”“交互式”教学。 【案例7】质量和化学反应的关系

提出问题：

当一种物质不发生化学变化时，无论它以哪种状态或形态存在，质量都是不变的。例如，将一铁块变成铁丝、铁粉或铁水，它的质量都不变。那么，当物质发生化学变化时，它的质量会变化吗?如果变化，会怎样变化?

学生讨论

设计实验来比较一下在敞开容器和密闭容器中进行化学反应的反应物质量和生成物质量之间的关系。

实验过程

把一小包碳酸钠粉末一分为二。

把一半的碳酸钠粉末用纸包好，放置在天平上盛有100mL醋酸的烧杯的一端．称量它们的总质量。然后小心地把药品放入烧杯中，观察发生了什么样的情况。等到烧杯中再也不发生反应了(时间大约2—3分钟)，再称量烧杯、烧杯中物质以及空纸包的总质量。

使用塑料瓶来代替烧杯，用另一半的碳酸钠粉末重复上面的操作，在天平上称量用纸包好的碳酸钠粉末、含有lOOmL醋酸的塑料瓶和盖子的总质量。往瓶中加入碳酸钠粉末，然后迅速地拧紧盖子，当反应停止时，称量瓶子、瓶盖、瓶中物质以及空纸包的总质量。

打开瓶盖，让瓶子敞口2～3分钟时间。然后再称量瓶子、瓶中物质、瓶盖和空纸包的总质量。

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清洗仪器并排放整齐。 问题与讨论 完成下表 条件 敞开烧杯 敞开烧杯 瓶盖打开后

当把碳酸钠加到醋酸中后，有什么证据说明发生了化学反应?(学生的回答包括“有新物质生成”“有气体产生’’“有温度的变化”；但“碳酸钠粉末溶解”的证据不能说明发生了化学反应)

当在敞口的烧杯中进行实验时，实验前后总质量发生了什么变化?(学生可能会说总质量发生了变化，减少了，试着让他们解释为什么会发生这种现象)

当你使用封口的瓶子做实验时，为什么得到了不一样的结果?(学生的回答会涉及生成的气体不能逸出)

当打开瓶盖时，你听到了什么声音?为什么会产生这种声音?瓶子、瓶盖和瓶中物质的总质量发生了什么变化?(让学生解释当盖子打开后总质量的变化)

写下你自己理解的质量守恒定律。

此项探究活动的设计者在设计活动时，首先了解了学生对化学反应中质量和生成物质量关系的一些错误概念，然后设计实验活动纠正这些错误，从而使学生通过努力能达到实验要解决的问题，学生能够自己构建知识，真正学会的目的。

设计实验活动时，充分考虑到实验对象是没有多少实验技能的学生，因此，在实验中，将实验的步骤及注意事项交代得很清楚，并考虑药品的简单化和生活化，这样使得实验不仅在操作上是易行的，而且也较容易得到满意的实验结果。

实验后的讨论是该探究活动的又一特色，在讨论中学生的认识得到多化，真正理解了质量守恒定律。

四、探究式教学中教师的角色与作用 1、教师角色的转变

（1）教师是导演，精心设置探究场景

在探究中，教师的最终目的不是传授已有的知识，而是像一个好的导演一样，精心创设情境，设置“剧情”，唤醒“演员”的表演潜能，把学生的创造力量诱导出来。

（2）教师是编剧，倾心设计探究内容

混合前 质量／g 完全反应后质质量变化 量／g ／g 观察到的其他现象 15

现代教学理论认为：成功的教学应该从学生的已有的知识背景和生活经验出发，提供给学生充分进行实践活动和交流的机会，使他们真正理解和掌握知识、方法，同时获得广泛的活动经验。因此，教师要扮演着编剧的角色，选择、提供那些有探究价值，适应学生的兴趣、知识水平和现有技能的知识点供“演员”学习和表演。

（3）教师是观众，积极欣赏学生在探究活动中的闪光点

教师在主体探究活动中，应当是一名最忠实的、具有欣赏眼光的观众，要怀着惊喜去迎接学生的每一次发现，要带着掌声去鼓励学生在探究旅途中的每一次挫折和超越，从而激发学生的探索动机，保持学生的信心，提高学生的勇气。 （4）教师是演员，深度参与探究活动的全过程

在探究活动中，教师不是领导者，而是合作者、指导者。应当与学生分享自己的感情和想法，和学生一道寻找真理，并且能够承认自己的过失和错误。在这种学习化的课堂里，教师既是组织学生学习这一幕的导演，又是演戏中的一个角色，一边指导学生排演，一边跟学生一起演，将自己当作学生中的普通一员，和学生一起设计探究方法，并和学生一起合作排除探究过程中遇到的一个又一个困难。

2、教师的作用

在探究式课堂教学中教师的作用主要体现在启，放，点，激，评五个方面。 （1）启即启发。通过创设一个生动，富有感染力的求学情境，把学生的情趣，注意力吸引到要研究的事情上来，启发学生深入思考，研讨。

（2）放即放手。当确立好课题后，大胆地把探究实验放给学生去做，把课本放给学生去读，把问题放给学生去讨论，思考，抑或把时间交给学生，去作一些生活小调查。

（3）点即点拨，指点。例如，当学生活动期间，教师可适当适时地点拨，指点“迷津”。

在“点”的过程中教师尽量不越俎代庖,强行指令，只定位为顾问,参谋,助手和探讨伙伴的角色，为学生提供咨询和帮助。

（4）激即激励,鼓励。学生在自主学习中会遇到一些困难，教师要满腔热忱，多激励。在学生自主合作学习的过程中，教师要善于发现他们的闪光点，不失时机地给予正面鼓励表扬，激发学生的好胜心和团队集体荣誉感 。

（5）评即点评,评价。对学生研究,学习的结果和过程做好评讲和评价非常重要。在学生有一系列真切的感受后教师进行点评，更有针对性，学生听的积极性高，效果会特别好。

3、探究式教学中一些有争议的问题：

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（1）. 一般说来，探究对教师的要求比较高，教师备课负担也相对重一些，这对于目前大多数教师队伍状况和已经过重的教师负担来说是一个巨大的挑战。

(2).班级过大不利于探究式教学

(3).探究能力的评价在理论与实践上都是个难题，面对目前纸笔测验的压力，要求教师“把所有问题都自己扛”，不公平，也不现实。

(4).课程资源匮乏 五、探究式教学的误区

误区1 过去传统的教学不如现在新课程

许多人认为传统的教学是以“教”为中心的教学结构，教师是教学进程的控制者，教学活动的设计者、实施者，学生在学习过程中的主体性在一定程度上被限制了。以致于过去传统的教学被认为是落后的，必须彻底抛弃。

传统的课程或教学有许多成功的好的方面，每一次课程改革应在原有课程成功方面的基础上进行的，继承优良传统，再立新功。

误区2 脱离教学实际，盲目开展探究活动

并不是所有的课程内容都适合以探究的形式呈现，都需要学生亲自探究，有些知识很难通过简单的探究活动承载和概括，而有些知识即使设计成探究的形式让学生参与，往往也流于形式，对学生探究能力的培养和发展没有什么实际意义。我们提倡转变学生的学习方式，是针对以往以传授式教学作为其主要甚至学习方式而言的。实际上课程改革倡导学生采取以科学探究为主的多元化的学习方式进行学习，并没有提倡把探究作为惟一的学习方式。有效的教学要求运用各种教学方式和策略，不可能所有科学知识都通过探究的方式来学习。该演示的要演示，该讲授的还是要讲授。

误区3 过分强调学生的主体地位，弱化教师的主导作用

在以科学探究为主要学习方式的新课程理念下，教学活动应当能够充分体现学生学习的主体性。然而，由于一些教师对学生的主体地位的理解存在偏差，对科学探究的本质、科学探究活动的组织和实施的策略、影响提高学生科学探究能力的因素等问题缺乏一个较全面的认识，在实际教学中把主体回归的课堂变成了主体放任自流的课堂，过度弱化了教师作用。主要表现在：

（1）过于放手让学生自行探究而不进行监控，让学生在讨论中自由发言而不围绕主题讨论等。

（2）教学内容因学生提出超出设计计划问题而随意变更。 针对这些问题，教师除了要精心设计好探究的内容外，还应努力提高教师对活动的指导水平，教学中要把握好教学目标，加强对学生的科学指导，并能对活动形式与活动的质量及有效性有机结合起来，真正做到学生的探究活动是在教师

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的指导下，有目的有计划地开展，有效地实现教学目标。

自主探究与教师指导的关系

（1）问题由学生产生，教师引导学生找出解决问题的方法。 （2）探究方案由学生设计，教师引导学生完善方案。

（3）实验由学生完成，教师巡视，发现实验中产生的问题及时纠正，提示学生观察的对象和思考的内容。

（4）结论由学生来做，由教师引导加以完善。 误区4 过于重视情感态度的培养

在批判过度重视学生的知识、能力的培养而忽视情感态度培养的教学之时，又出现过于重视情感态度的培养的问题，我们看到一些课中故意地、机械地突出情感态度教育，是当前科学课教学中所表露出来的又一个问题。

科学教育不仅要包括知识，也包括能力、敏锐的思维、坚定的意志、高尚的道德情操、积极的人生态度，这些同渊博的知识一样是现代人走向成功不可缺少的要素。但科学课不是品德课，在情感态度方面的培养不应只注意其外在的表现方式，更多的应注重教育内涵。教学中主要采取的教育方式应是渗透、感染、体验，尽量使“知识与技能、过程与方法、情感态度”三者目标有机地融合在科学探究的活动中。

这是一种费时的教学，但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论，那么这是我们所拥有的唯一方法。

---[美]艾伦·柯林斯

ⅰ、科学探究没有固定的模式，但有些可辨别的要素（如：八要素） ⅱ、不可能每个课题都用探究学习，学生学习的主要是间接经验，不能将所有的知识都通过探究来获得。要弄清什么问题需要探究，便于探究，值得探究。

ⅲ、探究性学习的重心应该放在课堂。常态的方法成为习惯，长期影响的习惯成为意识，长期的意识养成能力。这才是探究式学习的真正目的。

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附件Ⅰ： 选择合适的实验内容让学生探究

一、在选择实验内容让学生探究时首先必须保证学生的安全和在一定的时间内能够完成实验。

化学是一门以实验为主的自然科学，化学实验在培养学生的探究能力方面具有不可替代的独特功能。但也并不是所有的实验都适合学生探究，，首先必须保证学生的安全和在一定的时间内能够完成实验。例如。有关氢气的实验室制法和性质实验一般不适合学生探究；对人体的危害和环境的污染比较重的实验(除非设计了保护装置)一般不适合学生探究。 【案例8】

实验室用高锰酸钾固体加热制取氧气的教学，在传统上大多采用如下流程：教师边讲解边演示实验，然后总结实验中的注意事项，最后学生实验。

改进意见：将学生分成四人一组，教学过程分为两个阶段：第一阶段是让学生分组讨论并组装制取氧气的整套装置(由于学生已经具有排水集气和给固体加热的基本知识，因此这一点对学生来说并不困难)，教师巡回视察，各小组展示自己的装置并总结装置中的注意点(至于装置中的细节问题，如棉花、伸人大试管内的导管不能太长等，教师此时也没有指出)；第二阶段是制取氧气。开始前教师做适当提醒：让学生注意观察整个实验过程中各部分可能出现的实验现象，然后各小组利用自己的装置分别用排水集气法制取两瓶氧气，接下来学生开始汇报自己观察到的实验现象，并分析可能的原因，对于那些非正常的现象，大家一起研究并提出实验改进的具体方案。如有的学生观察到导管内有紫红色物质，使水槽中的水有点淡红色，从而得出试管口放置棉花的原因，在此处许多学生提出了形形色色的棉花代用品，如卷筒纸、玻璃丝等；有的学生观察到在实验结束时插在水槽内的导管中水在上升，从而认识到实验结束时先移出导管后撤酒精灯的重要性；有的学生说自己一开始时没能收集到气体，从而认识到实验开始前检查装置的气密性的必要性。通过这一节课的学习，学生不仅掌握了实验室用高锰酸钾固体加热制取氧气的基本操作，更重要的是学生在亲身体验中悟出了许多道理，这对于他们以后的学习是很有帮助的。

二、有关实验方面的习题也可让学生探究

在化学学习过程中，往往会遇到很多与实验有关的习题，如由某种原料制取某种产物等，在我们传统的教学中，类似习题我们只是应用学生曾学过的方程式进行推导而得出结论，实验现象也是根据学过的反应进行推断，认为理论上应该出现什么现象就是什么现象，而事实上是否如此，我们却不得而知。在化学反应中，往往是实际发生的现象与理论推导得出的实验现象不完全一致，如果我们只是通过方程式之间的推导，而不让学生亲自进行实验、进行探究，就会使学生丧

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失了许多探究的机会；丧失了培养学生异向思维、分散思维的能力和鼓励学生大胆质疑、“不惟书、不惟上、只惟实”的实事求是的科学态度和科学精神。通过采用探究式实验教学，不但会使学生深刻地理解和牢固地掌握所学的知识，还会使学生真正地体会实验探究的奇妙和化学学习的乐趣。 【案例9】 绿色沉淀

有几个学生想做课本实验习题中的一组实验，题目是：怎样用实验实现下列物质转换：

铜→氧化铜→硫酸铜→氢氧化铜→铜

给出的试剂有：铜丝、铁丝、稀硫酸和氢氧化钠溶液，仪器有酒精灯、试管等。学生根据已经学过的酸、碱、盐的有关知识，进行了实验方案设计，对实验过程和步骤进行了讨论，之后他们开始动手实验。先把铜丝在酒精灯上烧热，在空气中与氧气反应，生成了黑色的氧化铜；再将得到的氧化铜溶于稀硫酸，就得到了硫酸铜溶液。实验顺利，学生们很兴奋。把有银白色金属光泽的铁丝放入硫酸铜溶液中，片刻之间，铁丝表面析出了有光亮的红色的金属铜，同学更加兴奋。取出铁丝，再把氢氧化钠溶液加入到“硫酸铜”溶液中，怎么出现了浅绿色沉淀?没有出现预期的蓝色絮状沉淀氢氧化铜，这绿色沉淀是什么呢?学生们一时都怔住了，出什么问题了呢?几个学生讨论了一下，找不出原因。于是他们拿着试管找到了我，“老师，这氢氧化铜沉淀怎么是绿色的?”

“来，说一下这个沉淀是怎么出现的?”一名学生把实验过程简单地说了一遍。我说：“硫酸铜溶液与铁丝反应后，取出铁丝时，析出的铜附在铁丝表面上同时被取了出来，反应中生成的硫酸亚铁呢?”几名学生立刻恍然大悟，争先恐后地说知道了。 “请你给大家说说吧，”我请一名学生讲一下其中的道理。他说：

“铁丝与硫酸铜溶液发生的是置换反应，铁置换出溶液中的铜离子，铜离子被消耗，同时生成了亚铁离子，再加入氢氧化钠时，亚铁离子与氢氧根结合，生成了难溶于水的氢氧化亚铁，氢氧化亚铁性质很不稳定，极易被空气中的氧气所氧化，转化为浅绿色沉淀。由于溶液中铜离子很少，生成的氢氧化铜沉淀很少，蓝色被绿色遮掩显不出来了，所以只看到了绿色沉淀。”学生的分析是正确的，但我并没有马上肯定，而是启发大家“他的分析是不是正确呢?同学们可以再取一些没有与铁丝反应的硫酸铜溶液试一下。”一名学生立刻用试管取了一些硫酸铜溶液，然后加入了几滴氢氧化钠溶液，蓝色絮状的氢氧化铜沉淀终于出现了。同学们先是高兴的欢呼雀跃，但是很快就安静下来了。一名同学感慨地说：

“化学真是太奇妙了，做化学实验收获真是太大了。只差那一点，现象就出不来，生成物就不一样。”我说：“学科学，不仅要有热情，还要有正确的科学态

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度，行之有效的科学方法，不屈不挠的科学精神。”

在这次活动中，同学们深刻体会到了实验在化学中的作用。通过实验，学生不仅巩固了课堂上学习的知识，还发现了一些新问题，在解决这些问题的过程中，锻炼了解决问题的能力，培养了创新意识，掌握了一定的科学探究方法。在发现现象与预想的结果不一致时，通过反思实验过程，找出可能存在的问题，并利用实验进行探索，直到得出正确结论，这不仅使学生获得了正确的知识，同时锻炼了学生的意志，对他们在今后的学习中不断探索新知识，将是一个良好的经验。

三、在学习化学基本概念和基础理论时也可以采用探究式教学

虽然化学是一门以实验为主的自然科学，实验是采用探究式教学的主要资源，但并不是惟一的来源。我们在学习化学基本概念和基础理论的时候，也可以采用探究教学的形式，这样不仅会使学生更好地理解和掌握基本概念和基础理论，还会使学生体会到成功的快乐，使学生有一种成就感。 【案例10】 催化剂的概念

1、在试管中加入5mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，木条是否复燃?

2、微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生?把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。反应结束，将二氧化锰洗净、干燥，称量，备用。

3、在另一支试管中加入5mL 5％的过氧化氢溶液，并加入上述反应用过的提取出来的二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。实验后将二氧化锰洗净、干燥，再称量，与加入前所称量的二氧化锰进行对比，加深对催化剂概念的理解。

4、实验结束后，由学生自己归纳、得出催化剂的概念。当然对学生概括得出的催化剂的概念不能要求非常精确，只要意思表达出来就可以了。 【案例11】 质量守恒定律

反应前后各物质的质量之和会发生变化吗?

提出问题：在一定条件下，反应物之间发生化学变化生成新的物质。那么，反应前后各物质的质量之和会不会发生改变?

做出假设：学生根据已有的化学知识和平时积累的经验，对“反应前后各物质的质量之和会不会发生改变”的问题，提出三种可能的假设：①增加；②减少；③不变。

收集证据

途径一，回忆已有知识：在化学变化中，元素和原子的种类不变，数目不变，原子的质量不变。

途径二，查阅资料：从波意耳的失误到拉瓦锡质量守恒定律的发现。

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途径三，实验探究：根据提出假设的依据和已有的知识设计实验方案，分组 实施实验，观测并记录实验数据。实验方案可由学生自行设计，教师指导修改；或由教师设计，学生选择。

设计表格，填入预测结果、实验结果和有关的说明。

实验一：取一小截蜡烛粘在一小块木板上，将小木板和蜡烛一起放在托盘天平上，调节砝码，使天平达到平衡；点燃蜡烛，观察天平的平衡情况。

实验二：在小烧杯中加入20ml．稀硫酸铜溶液，取一根铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量W。

将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量w：，比较反应前后质量的变化。

实验三：在50ml．的小烧杯(1)中加入lOml一定量浓度的氢氧化钠溶液，放在托盘天平上称量，记录所称的质量W1。

在50mL的小烧杯(2)中加入10ml等量浓度的盐酸溶液，放在托盘天平上称量，记录所称的质量W2。

小烧杯(1)中的氢氧化钠溶液加入到烧杯(2)中，或将小烧杯(2)中的盐酸溶液加入到烧杯(1)中，将盛有混合后溶液的小烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量W3。比较反应前W1+W2与反应后W3质量的变化。

注：此反应可加入指示剂使学生能够观察到反应的发生。 学生对上述实验，可能产生如下的想法：

“蜡烛燃烧后质量减少，是由于生成的气体没有被称量所造成的”； “铁与硫酸铜的反应质量不变，因为反应中既没有气体参加，又没有气体生成”；

“氢氧化钠与盐酸反应后的质量不变，因为反应中既没有气体参加，又没有气体生成”；

“研究蜡烛燃烧反应的质量变化，应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量”；

“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃，塞上塞子再称，质量可能就不变了”； “在密闭容器中进行实验，反应前后物质质量肯定不会发生变化”； 在师生充分讨论和分析的基础上，重新设计并完成有关实验。 得出结论

通过探究，学生得出了质量守恒定律，即“化学反应前后各物质的质量总和保持不变”的结论。

四、与学生日常生活紧密联系的现象也可以采用探究的方式学习 化学与人们的日常生活紧密联系，化学无处不在，无时不在。让学生学会观

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察生活，捕捉生活中的化学现象进行探究，使学生深刻体会化学在日常生活中应用的广泛性、实用性等。

【案例12】 怎样防止家用铁锅生锈

探究的问题：

观察妈妈(或其他人)炒菜所用的铁锅，用过后，头一天晚上刷干净，第二天观察会发生什么变化?如果炒完菜后，锅里有油不刷，观察第二天会有什么现象?请同学们思考：怎样应用有关金属锈蚀的知识来防止铁锅生锈?

我的假设：

铁锅生锈的原因：。。。。。。。 我的方案：

针对这些原因防止铁锅生锈采取的措施： (1) (2) (3)

探究过程建议：

(1)查阅有关钢铁锈蚀原因和防护方法的资料，在此基础上初步考虑可以采取的防锈措施，整理成参考材料并与同学进行交流和讨论。

(2)实施铁锅的防锈方法及效果，向妈妈或其他有经验的人征求意见，在此基础上提出自己的观点(家用铁锅要考虑到所用材料的污染或有毒的问题)。

(3)可以根据自己探究实验的结果，写出自己的体会或科技小论文。 五、在开展探究式教学时应注意的问题

在选择学生探究的教学内容时，一定要确保学生的安全，对学生的身体有危害或对环境污染比较大的教学内容，除非采取必要的措施，否则不利于学生探究。另一方面所选的内容最好是在一堂课内学生能够完成的，要把握好时有时间和节奏。在开展探究教学之前，教师一定要审阅学生的设计方案，在确保全面的前提下，尽量尊重学生所设计的方案，包括那些不可能实现甚至是荒落方案。通过探究让学生体会到科学上的每次发现都是经过无数次失败而获得借此培养学生肯吃苦和学习科学家献身科学的精神。教师在引导过程中，不要将自己的观点强加给学生，允许学生尝试错误，尝试失败，只有这样，学生才会有更多的收获。

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附件Ⅱ：完整教学案例

【案例13】 离子

教学分析：

本课题是在学习原子结构和元素概念的基础上，继续学习原子核外电子排原子得失电子形成离子的过程。本课题难点比较集中，有微观表征：电子的排布、离子的形成；有化学用语：原子结构示意图、离子符号；也有把宏观与微观架起桥梁的知识：元素最外层电子数与元素化学性质的关系。这些内容是学生把学习注意力由宏观世界转到微观研究的重要过渡，为学生探求宏观物质组成的奥秘打开了一个微观领域的窗口，是引发学生对科学的好奇和向往，是学生对微观世界的学习兴趣的一个很好的素材。

教学目标： 知识与能力目标：

1．知道原子核外电子是分层排布的。(难点)

2．了解离子的形成，初步认识离子是构成物质的一种粒子。(重点) 3．了解原子结构示意图的涵义及原子最外层电子数与元素性质的关系。 过程与方法目标：

1．通过想像、猜想——探索证明——归纳原子核外电子的排布，培养学生空间想像力。

2．观察l—18号元素的原子结构示意图，归纳小结原子最外层电子数与化学性质的关系。

3．探究分析NaCl的形成过程，了解离子的形成，初步认识离子是构成物，一种粒子。

情感态度与价值观目标：

1．培养学生对微观世界的学习兴趣。 2．唤起学生对科学的好奇与向往。 教学重、难点：离子的形成过程 教学过程： 一、情境导入

1．教师富有感情地朗读学生的作品——科普小论文《漫游原子世界》，巩固原子结构的知识。

附文：我是一个小小的电子，我在原子里围绕着原子核不停地转动，虽然空间很大，但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引。可是原子核这个小老头很有能耐，虽然只占原子的一丁点空间，里面却由质子和中子构成，中子不带电，质子带正电荷，正好把我身上的负电荷深深吸引。

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2、设问：原子核外电子是如何运动的呢?它们能否挣脱原子核的吸引呢? 二、引导探究核外电子的排布 1．学生猜想：核外电子是如何运动的?

2．学生交流：向你的同学说一说你想像中的核外电子如何运动?

3、探究证明假设：阅读课本图文。(把课本中“核外电子分层排布示意图，制作成挂图，借此引导学生的空间想像能力，理解电子分层排布)

4．归纳结论：核外电子是分层排布的。

5、教师启发：科学家在探索原子核外电子运动时，也经历了假设、猜想的阶段，然后通过科学的手段、借助先进的仪器进行实验测定、检验而得到真理的。那么电子为什么有的排在第一层?有的排在第二层?各电子层上电子的数目有什么规律?(让学生体验科学探究的过程后，进一步启发学生对电子排布的遐想，提醒学生到高中后还会有更深入的研究，有兴趣的同学可自己查阅有关资料)

6．学习原子结构示意图表示的意义：

7·练习巩固：向你的同桌说一说下列原子结构示意图的意义：

纳原子最外层电子数目与元素性质的关系： 元素 稀有气体元素 金属元素 非金属元素

8．展示挂图：1—18号元素的原子结构示意图。学生观察、互相讨论、归

最外层电子数 8个(He为2) 少于4个 多于4个 25

元素性质 比较稳定 不稳定 不稳定

9．教师设问：稀有气体元素的原子最外层电子数为8(He为2)，达到稳定结构，故化学性质比较稳定。金属元素原子和非金属元素原子最外层电子未排满，要趋向稳定，怎么样才能达到目的呢?(制造探究情境，诱导学生下一步的探究)

三、探究离子的形成

1．提供信息：①钠与氯气反应生成氯化钠。②钠和氯的原子结构示意图。 2．学生表演：两个学生通过观察原子结构示意图，分别扮演钠原子和氯原子(头上贴元素符号，身上贴最外层电子数目的“电子”)，其他同学当裁判。(表演的形式活泼而又巧妙地考查了学生对原子结构示意图的理解，学生热情高涨地参与，课堂活跃起来)

3．学生讨论：要趋向稳定结构的钠原子和氯原子该如何变化来达到稳定呢? 设计一个方案。(生动的情境、求知欲的驱使，学生积极设计多种方案：①氯原子的最外层电子中的三个电子转移到钠原子的最外电子层上，使双方最外层电子数平均，分别为4；②氯原子的最外层七个电子转移到钠原子的最外电子层上，使双方达到稳定结构；③钠原子的最外层一个电子转移到氯原子的最外电子层上，使双方达到稳定结构。这样，较好地暴露了学生的原有思维，有利于教师更有针对性地进行点拨引导，对于方案①，教师要让学生分辨生活中的平衡与化学中的稳定的区别；对于方案②③，教师可以从学生的生活经验出发，分析发生这两种情况的难易程度)

4．学生表演：两个学生和同学们一起研究各方案，选择最佳方案：把“钠原子”身上最外层的那个“电子”贴到“氯原子”身上。“钠原子”因失去一个电子而变成Na＋，“氯原子”因得一个电子而变成Cl－，由于静电作用而结合成化合物NaCl。(直观活泼的表演把枯燥、繁难的学习内容变得生动有趣，学生自然而然地对原子与离子的概念有了初步的区分，也为原子得失电子的规律埋下伏笔)

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四、小结练习，诱发思考

1．小结：在本课题_中，我们学了什么? 2．练习：课本习题。 教学设计说明：

过去由于过分追求知识与能力目标，忽略过程与方法目标、情感态度与价值观目标，在课堂教学设计上，教师往往注重知识的灌输和解题能力的培养，对学生进行科学探究的需要比较忽视。于是基本上是以教师讲解为主，学生被动接受，教师把一个个的知识点教给学生，学生记住结果并会应用解题就行了。课堂上缺乏师生之间的感情共鸣，显得苍白乏味，学生学习方法不灵活，死记硬背，知识掌握不牢固。

在新的教学理念驱动下，本课题的教学设计重视学生的全面发展，设计了多个探究活动，创设了多个学习情境，利用丰富的教学手段开展课堂活动：(1)欣赏科普小论文《漫游原子世界》调以轻松活泼的形式、生动形象的语言巩固了原子结构知识，同时提出“核外电子是如何运动的”“电子能否挣脱原子核的吸引”等问题，自然引入了本课题的学习；(2)让学生猜想质疑核外电子运动，再借助挂图(课本图4—9“核外电子分层排布示意图”)帮助学生树立空间概念，探索、理解电子的分层排布；(3)通过学生角色扮演活化氯化钠形成的过程，强化学生的探究欲；(4)利用图示把钠原子和氯原子发生电子转移形成氯化钠的过程简明呈现，帮助学生由形象思维到抽象思维的飞跃，这部分内容的教学，应针对学生的具体情况，若学生难以接受，可按教材要求简化过程；(5)借助观察挂图“1一18号元素的原子结构示意图”，以表格形式进行知识类比，归纳稀有气体元素、金属元素、非金属元素的最外层电子数目与元素化学性质的关系。这样处理能化难为易，变枯燥为乐趣，变结论性知识为探究性学习，让学生饶有趣味地、自主地进行科学探究，使生硬的化学概念变得栩栩如生，易于理解。学生逐渐对学习化学产生渴望之情，能主动参与探究，构建新知，从而逐步提高解决问题的能力，形成科学态度和掌握一定的科学方法。

本课题的设计主脉清晰，重点突出，从学生的认知水平出发设计教学过程，学生参与度高，在轻松愉快的气氛中，知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观都得到了充分的体现。

【点评】

选取核心概念——离子为研讨课题，内容比较抽象，难度较大，富有挑战性。本设计体现了义务教育新课程标准的教学理念，注重学生科学探究的设计和培养。实施教学过程中，不但知识与技能目标得到较好的落实，而且过程与方法目标、情感态度与价值观目标也得到较好的体现。课堂设计充分挖掘教材，尤其重

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视课堂活动设计，使课堂教学生动活泼而富有吸引力。

1．探究活动设计：(1)欣赏科普小论文，创设情境激发学生对本课题的学习欲望。(2)猜想。交流、探究核外电子如何运动，体现对学生合作精神和科学探究的培养。(3)角色扮演离子形成的过程，生动活泼，达到较理想的学习效果。

2．扩展学习设计：元素性质与原子最外层电子数的关系研究采用表格设计，体现了推理、归纳、分析能力的培养。 【案例14】 中和反应

教学目标

知识与能力目标： 1、

知道酸和碱之间发生的中和反应； 2、了解中和反应在实际生活生产中的广泛运用。 过程与方法目标：

1、学会借助其它物品，如酸碱指示剂等判断酸碱中和反应发生的探究方法； 2、培养科学的实验方法初步学会运用观察、实验等方法获取信息，初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 态度与价值观目标：

通过实验探究，发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。

重点和难点

重点：中和反应的概念及其应用

难点：1、运用实验的方法进行中和反应的探究。

2、利用中和反应的实质书写化学方程式。

教学准备

酚酞溶液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液 教学过程

一、情境创设，提出问题

夏天被蚊虫叮咬后是什么感觉?你是采用什么方法消痛止痒的呢？有的同学说用肥皂水就可以止痒，你知道这是为什么吗？

二、活动探究

1、演示实验：将盐酸加入氢氧化钠溶液中 现象：无明显变化。

你认为两者反应了吗？说出你的猜想。你来怎样用实验来验证你的猜想？ 2、学生写出自己的方案，交流。 学生代表谈谈自己的设计方案。

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方案中加石蕊或者酚酞溶液作用是什么？ 反应中溶液的颜色为什么发生变化？ 如何操作才能使酸和碱恰好能够完全反应？

3、带着问题老师演示进行。对实验结果分析，解决上述问题。 如果将恰好反应的溶液蒸发，会得到什么物质？（看图示）

4、小结：实验证明酸和碱之间能够发生反应。反应中生成了水和氯化钠。像氯化钠这样的物质，由金属离子和酸根离子构成的化合物，我们称为盐。你还能写出一些其他盐的化学式吗？

像这样，酸和碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。 根据微观图示，说说中和反应的实质是什么？ H++OH-=H2O 你还能写出其他的中和反应吗？ 三、交流讨论，学以致用

1、一块地酸性太强，不利用农作物生长，怎样降低土壤的酸性？ 2、你了解治疗胃酸过多药物的成分吗？它们的作用原理是什么？ 3、蚊虫叮咬后，红肿，发痒。用什么涂抹可以消肿止痒？ 4、硫酸厂排出的污水如何转为中性的？

你还能说出中和反应在日常生活中的一些应用吗？ 皮蛋有涩味，加醋。用洗发水洗完头发，用护发素护理等。 四、小结：学完本课你有些什么收获？ 五、课堂反馈 六、课后评价 七、板书设计

课题2 酸和碱之间会发生什么反应 一、中和反应

NaOH+HCl=NaCl+H2O Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

1、定义： 酸和碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。 2、实质：H++OH-=H2O 二、中和反应的应用

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【案例15】制取氧气的再探究

教学目标： 知识与技能：

1．通过实验寻找过氧化氢分解的新的催化剂，从而对催化剂有一个更新的认识

2．通过分组活动，探究用过氧化氢制取氧气的发生装置，进一步完善制取气体时发生装置和收集装置的选择方法

过程和方法：

1、通过探究氧气的制法，初步学习实验探究过程。

2、通过对分解反应与化合反应异同点的比较，让学生初步学会比较学习法。 情感态度和价值观：

1、通过对催化剂的探究和阅读有关材料，培养学生自主探究，勇于创新的科学精神。

2、激发学生学习化学的兴趣和探究的欲望。 教学重难点：

1．过氧化氢分解的新的催化剂的寻找 2．过氧化氢分解制取氧气的发生装置的探究

3．探究能力和方法的培养及合作意识的形成数学方法：

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