九年级化学探究性实验教学的实践和启示素材沪教版

此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。开 启“科学探究”之 门 从质量守恒定律谈起摘要：初中化学学科中的“科学探究”是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主，独立地发现问题，对可能的答案做出假设与猜想，并设计方案，通过实验、操作、调查、搜集证据，对获得信息进行处理，得出初步结论。在这过程中，学生通过收集和处理信息，表达与交流等活动，获得知识、技能、方法、态度，特别是创新精神和实践能力等方面的发展。 关键词：科学探究 问题为核心 主体地位 自主实验一、对化学科学探究的认识初中化学学科中的“科学探究”是指从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主，独立地发现问题，对可能的答案做出假设与猜想，并设计方案，通过实验、操作、调查、搜集证据，对获得信息进行处理，得出初步结论。这种教学方式，为学生提供了发现问题和解决问题的机会，与之对应的学习是开始于问题，推进于问题，归结于问题。学生通过搜集、查阅大量的资料，寻求解决问题的途径；设计解决问题的实验方案；通过实验进行观察、分析，最后独自将问题解决。科学探究性实验不仅突出了学生的主体地位和自主活动，主张学生自主地去获取知识，而且更加注重学生对实验过程的理解。二、科学探究性实验教学的程序（一）提出问题 探究是从问题开始的，发现和提出问题是学习的开端，问题情境的设置就是要促使学生在原有知识与掌握的新知识之间发生激烈冲突，激化学生意识中的矛盾教师在教学中要善于创设问题情境，使学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象产生好奇，发现或提出一些有探究价值的问题。 （二）猜想假设 猜想与假设是学生运用已有化学实验和实践经验，对问题的可能答案进行猜测，尝试性地提出自己的见解和想法。这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性，有利于促进学生思维能力、创造能力的发展。在教学中可根据具体的内容，采用多种方式，鼓励每位学生大胆说出自己的想法。（三）设计实验 针对探究的目的和条件，设计明确、具体的操作步骤，达到预期目标。学生自我设计实验方案的成败，决定于学生是否具备基本的科学方法。教学中教师应根据探究问题的难易程度，在设计实验方案时给学生必要的方法指导，注意实验设计的层次性和典型性，使学生逐步掌握统筹问题、分析问题及控制变量的意识。（四）实验证实 通过实验，获取事实与证据；正确操作，确保实验顺利进行；科学记录实验现象及数据。 （五）得出结论 引导学生对实验进行解释并通过理性分析形成结论，这是实验的目标教学中注意引导学生逐步学会用报告形式将实验进行总结，包括：实验的目的、方法、步骤、注意事项、结果、分析和讨论，学生通过比较、分类、归纳、概括等方法，对事实与证据进行简单的加工、整理、归纳、处理和分析，得出正确的结论。 三、化学科学探究性实验教学示例课题：质量守恒定律1提出问题情境创设我们在日常生活和化学实验中经常会遇到这样的事实：纸张、煤、木材燃烧后，余下灰烬，物质的质量减少了；铁、生石灰在空气中长时间放置，质量增加了；向硫酸铜溶液中加入几根铁钉，发现有铜生成，且反应前后质量不变。物质发生化学反应，应遵循一定的规律。化学反应前后物质的总质量会不会发生改变呢？2猜想假设根据已有的化学知识和平时积累的经验，学生分组讨论、交流，思考后提出，对“化学反应前后物质的总质量会不会发生改变呢”的问题，提出假设。3设计方案学生设计验证假设的实验方案（可以独立设计方案，也可以与同学讨论共同设计方案），将实验方案与同学交流讨论。组织学生分组按设计的方案（也可从教师提供的实验方案中选择）进行探究：（1）供学生选择的方案实验1大理石与盐酸的反应如下图A，将盛有氢氧化钙溶液的锥形瓶塞上带胶头滴管（内已吸有盐酸溶液）的橡皮塞，胶头滴管伸入放大理石的小试管内，然后把它们放到托盘天平上称量，轻轻将滴管内的盐酸溶液挤出，仔细观察实验现象并注意天平是否保持平衡。实验2加热碱式碳酸铜如下图B在一只试管里加入少量碱式碳酸铜，在托盘天平上称量。取下试管，将试管在酒精灯上加热，观察有何现象发生。待试管冷却后，将试管重新放在托盘天平上，观察天平是否平衡。图A 图B质量守恒定律实验示意图实验3铁粉在空气中与氧气的反应取少量铁粉放在石棉网的中央，将石棉网与铁粉一起放在托盘天平上，调节至平衡。将石棉网置于固定铁架台上的铁圈上。用酒精灯的火焰在石棉网的下方加热35分钟，冷却后在将石棉网放在托盘天平上，观察天平的平衡情况。(2)供学生选择的实验器材托盘天平、锥形瓶、小气球、酒精灯、玻璃棒、烧杯、细砂、白磷、稀盐酸、砝码、试管、石棉网、火柴、石灰水、石灰石等(3)确定实验步骤 学生根据设计的实验方案，相互讨论后，确定实验步骤。（4）设计实验记录表格实验名称实验步骤实验现象实验结论4实验证实 在进行实验前，首先要让学生将自己设计出的实验方案交流，引导学生相互补充，教师给予适当的指导，并说明实验安全的注意事项学生根据教师的指导，依据实验方案，积极分工、协作，规范操作，正确记录，共同完成实验。5得出结论综合分析学生的意见和实验装置的差异，使学生形成“测定反应前后物质质量的变化的实验必须在密闭容器中进行”，“探讨反应前后物质的质量关系，应是参加反应的物质质量总和”等共识。通过实验，得出质量守恒定律：参加化学反应的各物质质量的总和等于反应后生成的各物质的质量总和。6.评估与应用要求学生对自己的实验作出评估，总结实验的成功之处和不足之处，是否遗漏，如何改进，写在活动记录表中。活动探究记录 姓名 班级 合作成员 活动地点 活动时间 探究主题你的假设及依据探究方案探究活动记录（收集的证据、观察的现象、分析等）探究中遇到的问题及对策探究结果活动过程的改进建议探究活动的收获可见，这一类探究性实验的各个主要环节都由学生自己进行，教师注重给学生创造宽松和谐的探究氛围，适时地引导学生思考，充分调动了学生的主动性和积极性，让学生在经历科学探究的过程中学会科学的研究方法，感受到科学研究的艰辛，也体验到成功的喜悦。使学生在终身的学习中受益。四、科学探究性实验教学的实践和启示（一）科学探究性实验教学激发了学生学习化学的兴趣探究性化学实验以问题和矛盾入手，力图使学生产生强烈的认知冲突，从而激发学生的内驱力。我们在教学中充分考虑学生的实际能力，坚持自主性和启发性相结合的原则，循序渐进地使每一位学生都能达到成功的彼岸。从学生聚精会神的眼光中和争辩不下的讨论中，我们明显可以察觉出学生对学习化学抱有浓厚的兴趣，学习习惯也有所改变，已从以前实验的“旁观者”转变为主动的“参与者”。（二）科学探究性实验教学提高了学生的学习能力尽管教学中所涉及的探究性实验的内容不同，解决问题的方法也各有差异，但在探究过程中都充分体现了心智技能与操作技能的和谐统一。学生必须学会对各种实验现象进行分析和筛选，发现提供假设和作出推理的关键素材，运用已学的规律或简单的计算，推测可能的结论或规律。更有价值的是，通过探究性实验，学生深切体验到收集课题资料、设计实验方案、运用科学方法的重要性。（三）科学探究性实验教学有助于开发学生的智慧潜力科学探究性实验教学以“问题”、“现象”、“方法”为基本要素，以“假设”、“实验”、“类比”为基本研究方法，给学生造就了较大程度的自由思考、自行设计、自主实验的时空条件，为帮助学生新异思想的萌芽提供了良好的情境。在教学中如何把握有利时机激发学生智慧的潜力，怎样创设宽松的教学氛围，如何让更多的具有创造潜能的学生尽快脱颖而出，已成为我们化学教学中深思和探讨的热点。（四）科学探究性实验教学有助于学生开拓视野，回归生活 课堂教学中，教师演示实验和学生探究实验，在时间、空间、仪器、药品的选择上都十分有限，学生的个性不能充分展示和张扬，学生思维未被完全打开，家庭小实验给学生提供了一个更广阔的空间，学生有充裕的时间自主式进行探究实验，从问题提出、方案设计、资料查阅、替代药品和仪器收集、现象观察与记录，结论与分析等全过程都是学生个人行为，完全摆脱课堂教学的约束，全家动员，家庭配合。“到实验室外作实验，在生活中学化学”，就是要注重教学内容在生活中的延伸和拓展，利用学生对新鲜事物的好奇心，结合课堂教学内容设计生活化学实验，家庭小实验等，让每一个学生都能独立思考、独立创新；张扬自我、显示个性，充分释放自己的潜能；在生活中进行知识的再创造、再发现。譬如在完成“酸碱指示剂”教学之后，让学生利用花瓣、树叶、水果等自制酸碱指示剂，学生可体会到知识在生活中应用的乐趣。另外，积极组织开展课外活动，也是发展学生自主探究的能力的好办法。例如：（1）实验探究钢铁锈蚀的条件；（2）实验探究二氧化碳的密度比空气大还是小 ；（3）自制汽水。（五）科学探究性实验教学有助于加速教师教学能力的提高科学探究性实验教学是一种依赖化学实验解决问题、获取知识规律的教学模式，具有很大的灵活性和开放性，目前尚无成熟的资料可供借鉴，这对广大的教师而言，无疑是一个挑战，要求教师努力去发掘。传统的按教材体系设计的方法，难以体现探究性教学的特征，必须予以改革。教学设计是充分反映教师创造力的一个研究过程，教师必须查阅大量资料搞清有关实验问题的来龙去脉，寻求解释疑难现象的理论依据，对实验方案的可行性作出论证并尝试实践。科学探究性实验教学，对于激发学生的学习积极性和全面提高学生的综合素质非常有好处，但在实践中，还存在着一些问题。如化学实验有一定的危险性和不可预料性，有的实验教师还不能完全放手让学生自由探究，需教师在旁不断指点。另外学生能力差异较大，对药品使用，操作技能等方面的知识掌握参差不齐，也有的学生是怕麻烦，实验课上有时会出现部分同学操作，少数同学旁观的局面，如果教师不发现或发现后不重视，一部分同学的操作技能就得不到培养，教师一定要及时检查和督促，保证每个学生都有动手的机会，让科学探究性实验教学真正发挥其应有的作用。参考文献：张克龙新课程下高中化学实验教学自主探究模式的构想中学化学教学参考 2020.8 陈贵新 高中化学新课程实验探究环境的创设与优化策略 中学化学教学参考 2020.10 陈建娣 大胆猜想 自主探究-由食品“脱氧剂”引发的科学探究案例 课程与教学 2020.3