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例谈化学“探究教学”模式构建  



阜宁县丰唐实验学校　张海波



摘要：新课程倡导教学模式的改革，反思我们传统教学模式。对在新课程背景下构建化学探究学习模式做了思考和尝试。



关键词：科学探究 学习模式 构建



科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。探究式学习，从广义来说，它是一种学习方式，是学生在教师的引导、启发下，积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的学习实践活动。从狭义来说，是学生在教师的指导下，开展的科学探究活动或课题研究。课程标准要求从三个方面，即：增进对科学探究的理解、发展科学探究能力、学习基本的实验技能，来对科学探究主题的内容和学习目标提出了具体的要求。



在义务教育阶段，化学课程中的科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识我解决化学问题的重要实践活动。所以如何构建科学探究的学习模式，引导学生进行探究性学习，如何渗透新课程倡导的以科学探究为主的多样化的学习方式？就成了新时期化学教师的一个重要的研究课题。下面就教学中如何引导学生探究学习谈一些体会。



一、“初中化学探究学习”教学模式构建



科学探究涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等基本要素。初中化学探究学习模式构建主要是通过课堂教学，让学生亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的理解，学习科学探究的方法，初步形成科学探究的能力。为此，我认为可以将“初中化学探究学习”的教学模式分为5个阶段：关注、参与；实验、探究；解释、推论；整合、精致；反思、评价。我以新人教版有关分子运动的实验为例来说明探究式学习模式的构建过程



1、提出问题



我课堂上首先演示了那个烧杯实验，很快同学们就发现另一只未加氨水的烧杯内的水变红了，然后向同学们提出：上述现象说明了什么？请用简单的实验证明自己的解释。结果学生对上述现象的看法不一，总得来说有这样的一睦猜想与假设：A烧杯内滴入酚酞要过一会儿才能变色与B烧杯无关；大烧杯中可能存在某种物质，与A烧杯中的溶液接触，使其变色；烧杯B中的浓氨水会挥发，可能是它A中的溶液变色等，



2、实验探究



针对上述不同的结论，我再次安排同学们进行分组实验，自己设计相关的实验来证明自己的结论。我在现场指导,我发现学生都很不错,能够采用对比实验的方法来设计自己的实验方案。有条不紊地进行着实验。



3、成果展示与交流



我在观察到各小组都已基本完成实验时，要求各小组汇报自己的实验结果，首先是要求各小组将本小组设计的实验方案先交上来。然后安排小组代表上台汇报自己小组的实验结果。很快我便发现，大部分小组都能得出正确的结论：氨水能使酚酞溶液变红、B烧杯浓氨水有挥发性，能够挥发出一种肉眼看不见的物质，这些物质进入了烧杯A，使其变色。各小组还能就本组的实验以及其它小组的实验方案做出一些评价。



4、反思与评价



在课后的实验方案设计的检查中，我还发现了有些小组的实验方案设计的相当精彩，甚至是用和书本上不同的方案来完成的实验。体现了学生较强的动手实践能力。说明只要教师注意引导，在课堂上实施探究式教学模式完全是有可能的。但同时也应看到，由于学生的知识背景的不一样，思考问题的方式也不一样，他们对同一个问题的认识角度和认识水平也存在差异。在构建和实施探究教学中教师要有目的地组织学生相互交流和讨论，这样有利于培养学生交流与合作的能力，也有利于发展学生的评价能力。要提倡以小组为单位的探究活动。



经过这样一段时间的准备，学生已完全具备进行科学探究学习的思维能力，并对知识技能、过程方法和态度情感的自我反思和评价能力。在化学课堂上实施探究式教学模式也成为可能。



二、实施探究式教学模式的基本要求



（一）要采用多种形式开展探究活动



学生探究的内容要体现教学内容的价值。根据教学内容来设计探究活动的内容。本次课程改革以科学探究为突破口，但我们不可能也没有必要将所有的内容都设计成探究性的。哪些教学内容让学生自己探究，哪些内容要教师给出相关信息或启发讲授，要求教师必须进行严密的挑选。我的体会是：分析和挖掘教材知识的价值，选择具有核心地位和基础地位的、规律性的内容让学生探究。化学教学中比较常见的探究活动形式有两种：一是进行合适学生的探究性实验。比如文前的氨水使酚酞溶液变红的实验。再比如教材中设计的家庭小实验，与学生的生活联系比较紧，可以设计成一些具体的探究的实验，让学生进行实验。二是开展一些合适的调查和讨论等。因为学生通过探究活动真正理解了这样的知识，就等于掌握了化学知识的主干，形成了扩充和扩展自己知识结构的能力。



（二）学生自主学习与教师辅导相结合



自主学习是科学探究的重要特征，教师应注重引导学生主动发现和提出问题，并通过积极的探究解决问题。但在学生刚开始学习化学时，尽量利用传统的讲授、提问、讨论、实验等方法引导学生探究，并有意识地向学生渗透探究学习的方法，因为学生此时尚不具备完整的探究能力，尚不知道探究的具体环节，此时需要教师的引导和帮助。在教学中,要重视对学生进行科学方法教育.老师要深入研究教材,提炼教学内容，并能地教学设计中预以渗透、体现，注意科学方法的指导和训练。



化学实验是进行科学探究的主要方式，它具有其它教学手段无法比拟的优势。教师可以有意识地课堂上对传统实验进行再控究，促使学生主动地去学习，逐步学会探究。



（三）重视开放实验室



化学实验是进行科学探究的主要方式，教师除了在课堂上对传统实验进行再探究以外，应该注意将实验探究向课外延伸。积极利用学校现有的实验资源，积极开放实验室。组织化学兴趣小组，利用课余时间进入实验室，进行实验，教师在学生实验的过程中应注意对学生及时的进行指导。教师应当做探究“向导”。在学生探究阶段，教师要融入学生的探究活动中，要巡视各小组的表现情况，及时给予必要的帮助和辅导，如有的小组只是在盲目地做实验，没有一定的计划性和目的性，融入学生的探究活动中，更为后面的整合、精致及今后的教学安排提供具体的学生情况。



三、模式构建中应该注意避免的问题



经过一段时间的实验，发现探究式教学模式对提高课堂教学效益有了很大的帮助，取得了较好的教学效果，但在实施过程中，同时发现了一些其它问题有待解决：



1、探究式学习的一般模式是“问题提出——方案设计——实验探究――独立思考――讨论交流――结论汇总”。为了教学效果的最大化，要重视学生的独立思考，相信学生自学自悟的能力，重视学生个体潜能的开发，教师要尊重学生的独特见解，提倡解决问题的多样化。多样化的思维，多样化的见解为师生、生生之间交流提供广阔的空间。                                     2、在教学中要根据学生的心理特点和具体的教学内容来设计和组织探究活动，力戒形式化、表面化、教条化，不注重科学方法的指导，务求在教学中能够较好地落实课程标准。不要一味地将演示实验变为探究实验，要注意探究活动的针对性和实效性。



3、探究活动、教学的设计要注意贴近学生的生活，联系社会实际，从学生熟悉的身边现象入手，引导它们发现总理、展开探究以获得相关的经验和知识。



4、探究学习既作为学习的方式，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，不能孤立地进行探究方法的训练和指导。同时不能过分地追求课堂教学的探究形式和效果，要清醒地认识到科学探究的场所既可以在课堂上，也可以向课外延伸，探究的问题可以来自课本，也可以来自学生的生活实际。在实际教学中应尽可能地创造条件，多开展课堂内外的、体现学生自主性的探究活动。



5、注意评价方式的多元化



探究式学习成果是一个动态、多元的结果，学生的学习所得，可能与我们预期掌握知识点的要求有所差异或也可能出现一些错误的结论或意外的现象。教师在组织课堂教学或探究时，应充分认识到这一点，注意评价方式的多元化。对于学生中一些明显存在错误的观点或结论，教师也要做出一个比较全面的评价，对于错误和不足，可以通过生生交流等形式帮助提高。要肯定个人探究的过程。



总之，构建探究式教学模式符合化学新课程标准的要求，对于培养学生的创新精神和实践能力有一定的帮助。通过构建探究式的课堂教学模式，让学生始终处于一种积极参与的状态下，感受科学探究的方法，个人的意志品质，思维能力也都得到了一定的提高。当然对于构建过程中出现的一些问题，我们也应该引起足够的重视，有效地提升科学探究教学的水准。

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探究保暖袋中装的物质  



湖北省赤壁市实验中学 黄新阶



1、案例名称：实验探究——保暖袋中装的是什么物质？

2．案例的背景：笔者偶然发现市场上有一种由广东潮安县某食品厂开发生产的保暖袋深受中小学生喜爱。以探究保暖袋的发热原理、推测保暖袋中的物质为课题组织学生开展探究性学习，取得了好的效果。此课在“湖北省特级教师教学艺术研讨会”上进行了展示。保暖袋中的固体含氧化钙、碳酸钙及泥沙等杂质，液体为水和防冻剂，学生已有鉴定氧化钙、碳酸钙及水的基础知识、计算氧化钙和水反应的质量比的技能，但面对一种产品，没有提示，要鉴定其中的各种物质并根据化学方程式计算质量比既有趣又有难度，探究内容多，探究价值高，能巩固已学的酸碱盐等几类物质相互反应的知识，训练学生使用猜测验证、归纳、推理等科学方法，培养学生分析问题和解决问题的能力，激发学生热爱化学的情感，培育科学的态度和化学价值观。

3、教学目标：

知识与技能：运用特征反应推断、鉴定保暖袋中的化学物质（生石灰、碳酸钙、水）；巩固已学的酸碱盐等几类物质相互反应的知识。

过程和方法：训练学生使用猜测验证、归纳、推理等科学方法，渗透本质决定现象的辩证唯物主义观点，培养学生分析问题和解决问题的能力。

情感态度价值观：让学生体验科学探究的乐趣，认识化学与日常生活的密切联系，激发学生热爱化学的情感，培育科学的态度和价值观。

4．需要利用的教育资源：镁带、盐酸、pH试纸、酚酞试液、化学保暖袋、塑料吸管、塑料杯、大头针、注射器

5、重点、难点、创新点：重点是运用特征反应推断、鉴定保暖袋中的化学物质（生石灰、碳酸钙、水）；巩固已学的酸碱盐等几类物质相互反应的知识。难点是设计方案证明红色物质的作用。创新点把源于生活的真实化学问题提练成一趣味性强的案例。这个化学问题中包含的元素化合物知识以生活情景形式呈现出来，使学生在真实的情景中学习化学知识，解决生活中的真实的开放性、非定域性化学问题，容易激发学生浓厚的兴趣和强烈的探究欲望，体验科学探究的基本过程，提高科学探究能力。

6、活动过程和步骤：

师：市场上有一种由广东潮安县几家食品厂开发生产的保暖袋深受中小学生喜爱。这种保暖袋用于冬天室外取暖。老师带来了这种保暖袋。（展示样品后给学生分发保暖袋，每桌发二个）。请大家阅读产品说明，并按照使用说明使用一个保暖袋。

生：阅读产品说明书。按照使用说明，用手拍打一个保暖袋，观察发热现象。

师：（立题）刚才大家用的保暖袋价格低廉，携带方便，用手拍打几下，3至5分钟保暖袋的温度就达70度以上。保暖袋中究竟装的是什么物质？今天我们一起来研究这个问题。先请大家猜一猜保暖袋中装的物质是什么。

生：（猜测）可能是生石灰和水、生石灰和酸、烧碱和水……

师：（板书）浓硫酸溶于水

            烧碱溶于水

            生石灰与水化合

            生石灰与酸反应

师：为什么拍打保暖袋几下就可发热？

生：保暖袋使用前，各种物质肯定是分开放置的。因为上述各组物质只要混合在一起就可发热。拍打的目的是让袋中的几种物质混合在一起。

师：采用什么措施让袋子中的几种物质相互隔开？猜测后请打开另一个保暖袋。

生：观察其中的物质存放、色态。

师：大家看到了什么？

生：保暖袋中装有一小袋浅红色液体和一些固态物，固态物有些田螺、蚌壳粹片。

师：从实物看，什么物质可能性最大？

生：固体主要成分为生石灰，液体主要成分为水或酸溶液的可能性最大。

师：从科学研究的角度看，我们已经作出了预言。预言是否正确，必须通过实验进行验证。即通过实验确定固态物主要成分为氧化钙、液体为水或酸。

师：怎样鉴定水、硫酸、盐酸、氧化钙？

生：（讨论）检验液体、固体成份的实施方案

师：请大家交流设计方案：

生1、液体与无水硫酸铜混合，检验有无水存在

生2、镁带插入液体中，检验是否有氢气，确定是否含酸

生3、pH试纸测液体pH，检验液体是否显碱性

生4、固体与水混合，观察溶解情况。取上层清液做下面实验

一份与无色酚酞试液混合、将二氧化碳通入另一份液体中

师：下面先研究液体的成分。研究液体的成分必须将包装袋中的液体取出。怎样将包装袋中的液体取出？

生：用注射器吸取，用剪刀剪开，用针刺破，用口咬破，用手挤压让其破裂。

师：这些办法哪几种较好？为什么？

生：用注射器或针刺破较好。用此方法易控制液体。

师：（演示）用注射器取出保暖袋中的液体，并与白色硫酸铜混合。

生：白色硫酸铜变蓝，说明液体中含水。

师：该实验能否说明液体的主要成分为水呢？

生：不能，因为水溶液不论浓稀都能使硫酸铜变蓝。

师：（演示）测液体的pH值，将镁带插入液体中。

生：pH约为7；无气泡产生。

师：（小结）红色液体pH约为7；镁带插入液体无气泡产生，说明液体中不含酸，液体使白色硫酸铜粉末变蓝，说明液体中的主要成分为水。下面我们按照开始设计的方案研究固态物的成分。

生：（分组实验）固体与水混合，观察溶解情况。取上层清液，一份与无色酚酞试液混合，将二氧化碳通入另一份液体中。

师：请各组交流实验情况。

生：酚酞试液遇上层清液变红，说明液体显碱性；二氧化碳通入液体中，液体变浑浊，说明液体为石灰水。

师：根据实验现象可知，固体中含氧化钙、液体中含水。我们初步认定保暖袋的发热原理为氧化钙和水化合放热。固体不可能是纯氧化钙，其中含什么杂质的可能性最大？

生：碳酸盐

师：（演示）固体与盐酸混合，产生气体。将产生的气体通入石灰水中，石灰水变浑浊，说明产生的气体为二氧化碳，固体为碳酸盐。

师：碳酸盐的来源？

生：烧制石灰时碳酸钙未完全分解，石灰与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙。

师：为什么没有用石灰石为原料烧制石灰而用贝壳烧石灰？（演示）贝壳与盐酸混合，产生气体，说明贝壳中含碳酸盐。

资料显示：潮安地理位置、地域特征（潮安处于广东东部，紧邻南海，该县盛产贝类动物，贝壳资源十分丰富，石灰石比较少）。

师：保暖袋中的红色液体肯定是混合物，其中含有水，该液体与生石灰混合，放热是红色物质起了主要作用还是水起了主要作用？可以运用对比实验加以确认。为了排除偶然性，对比实验可以做2-3次。

演示：打开二个保暖袋，用一注射器吸取一份自来水，一注射器吸取红色液体（等体积），同时注入二份等质量的固体中，用温度计检测发热现象。

生：二者温度都上升到80度。

师：既然水与生石灰混合发热情况没有什么变化。为什么要配成红色液体？为什么加入有香气的物质？

生1：防止仿制。

生2：降底液体的凝固点，防止低温下结冰而冻裂包装袋。

生3：添香加色都是为了引起小朋友的兴趣，使保暖袋更具玩具功能。

师：如果拍打保暖袋不发热，原因是什么？

生：保暖袋包装密封不好，生石灰已变质。

师：保暖袋中的固体有21克，液体有6克。石灰与水的质量及二者的质量比是否可取任意值？

生：不能。若石灰与水的质量太多则发热量太大，若石灰与水的质量太少则发热量太少。根据氧化钙和水反应的化学方程式计祘可知生石灰与水的质量比为28：9，按“21克固体，6克液体”配料二者刚好反应(考滤生石灰中有杂质，必需让它稍过量)。

师：保暖袋的缺点有哪些？

生：缺点是只能用一次。

师：市场上利用化学原理开发的发热产品“热宝”很有特色，它可反复使用达千次以上。（展示“热宝”后）热宝发热的原理是什么？加热之后可还原，多次使用，奥秘又是什么？这个问题留给大家。

师：（小结）今天同学们运用假设、验证的科学方法及硫酸铜与水化合变色，二氧化碳与石灰水发生沉淀反应等一些特征反应，通过科学推断，确认了保暖袋中的主要化学物质（发热）为生石灰和水，辅助物质为香料和红色色素，杂质为碳酸钙和泥砂。通过这次探究，我们学到了什么？

生：知道了保暖袋中的化学物质为生石灰、水、碳酸钙等；巩固了酸碱盐有关知识，明确了化学与日常生活有密切联系，知道从原理到产品需要解决很多实际问题，学到了运用对比、猜测验证、推理等科学方法解决化学实际问题。

师：科学工作者用生石灰和水这两种很普通的物质化合放热的性质做成保暖袋，给我们的生活带来了方便。我们能不能利用化学原理想办法开发一些新产品？希望大家在这方面有所作为。

长作业：以“保暖袋中有什么？”为题写一篇小论文或日记；观察生活中的化学、化工产品，尝试利用所学化学知识开发一些化工产品。

板书计划：略

7、可能出现的问题及解决预案

学生基础不一样，可能一组只有1、2个同学在做，其他同学多在观看或等待，在知识、技能、方法以及情感上收获甚少；解决预案：将不同类型的学生答配并按6人一组开展合作学习；有的学生只看热闹不思原理。解决预案：教师提出实验目的，让学生设计实验方案，然后师生共同逐个讨论，寻找多种方案或确定最佳方案；有些实验现象不够明显。解决预案：教师及时指导，找出原因，还可带领学生深入探究原因，培养学生的创新精神和实践能力。

8、案例的价值

1.1“保暖袋中装的是什么物质”是一个源于生活的真实化学问题，具有趣味性。问题中包含的元素化合物知识以生活情景形式呈现出来，使学生在真实的情景中学习化学知识，解决生活中的真实的开放性、非定域性化学问题，容易激发学生浓厚的兴趣和强烈的探究欲望，体验科学探究的基本过程，提高科学探究能力。

1.2 “保暖袋中装的是什么物质”这一探究活动具有综合性。这个真实化学问题牵涉到定性与定量（计算）、操作与思辨等方面，学生在探究的过程中，学习解决复杂问题的方法，训练了发散思维和创造思维，提升了分析问题和解决问题的能力，懂得运用化学知识和方法去开发和利用化学资源，形成生活处处有化学、化学能提高人们的生活质量的观念，因而此案例有较高的思维价值和实践价值。

1.3“保暖袋中装的是什么物质”这一探究活动具有社会性。贴近生活，贴近社会是化学新课程的一个重要理念。从社会生活题材中，挖掘、设计生动多样的科学探究和实践活动案例，学生通过对这些问题的研究，体验化学与技术、社会的密切关系，使他们能用化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，培养求真务实的科学态度和社会责任感。　

9、活动成效

（1）学生对活动的反映.。随机问卷调查统计结果。1—5班学生对此活动的反映


随机调查人数
喜欢
无所谓
不喜欢

人数
百分比
人数
百分比
人数
百分比

9（1）班
40
37
92.5
2
5
1
2.5

9（2）班
40
40
100
0
0
0
0

9（3）班
40
39
97.5
1
2.5
0
0

9（4）班
40
39
90
3
7.5
1
2.5

9（5）班
40
36
90
4
10
0
0

合计
200
188
94
10
5
2
1

　　（2）通过活动学生的综合素质得到提高，个性得到充分发挥。

    学生（素质）自我评价表

调查项目
合计
开阔了眼界
丰富了知识
提高了观察力
提高动手能力
增强创造意识
更加热爱科技
提高了自信心

调查人数
200
200
190
130
142
113
192
158

百分比
100
100
95
65
71
56
96
79

                                

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科学探究试题的一般解题方法  



安徽庐江四中　吴海洋



　　科学探究是人们获取科学知识的，认识世界的重要途径，它既是新课标理念实施中的一种全新的学习方法，也是九年级化学学习的重要内容。科学探究活动能有效激发学生对化学学习的兴趣，能让学生学会从日常生活、工农业生产、科学研究中或从化学问题的实际情景中，发现有探究价值的问题。科学探究活动可有效的培养学生的实验能力、探究能力、创新能力。因而科学探究能力也就理所当然成为中考考查的重点和热点，但不少同学对于科学探究类试题，往往不知如何入手去解答。实际上该类问题一般来说是在同学们已有知识和经验的基础上设计的，只要基础扎实，掌握了科学探究的一般步骤（科学探究的一般步骤为提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流），可以说并不难解，本文结合近几年典型探究类中考题，从科学探究的步骤出发，剖析该类试题解题的一般思路和方法，供参考。

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一、要在已学知识和经验的基础上，敢于和大胆的做出合理的猜想和假设


实际上科学探究试题中的许多内容都是平时学习时已学过的，或生活中司空见惯的，关键问题是很多同学做题时联想不到，这就要求我们每一个同学在平时的学习和生活中要多问几个为什么，要注意从化学的视角去观察思考学习和生产生活中的各种问题，并能根据自己已有的化学知识和经验对问题做出有意义的猜想和假设。
　　例1.甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。


　　（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：
、
。
　　写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：

；
。
　　（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有
现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这
一猜想（至少写出两种方案，如果写出三种正确方案奖励1分）：
　　①
；②
；③
。
　　（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。
甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；
　　你认为，白色固体C还可能是：
。
　　请设计实验证明你的猜想（填写下表）：

方 案	现 象 和 结 论

　　[思路点拨]本题是一道较为典型的探究性中考题，它的命题紧扣课标和各版本的教材，同时又对学生们知识的掌握情况及思维能力、实验设计能力、探究能力及综合能力提出了较高的要求。它以生活中司空见惯的食品干燥剂生石灰作为试题的情景，通过分析生石灰放在空气中变成块状固体的原因进行猜想和探究。事实上本题考查的仍然是知识的应用，考查的是相关物质的性质。解题的关键是抓住生石灰氧化钙及其在空气中变质后一系列物质的性质（生石灰与水反应生成熟石灰氢氧化钙，同时放出热；而氢氧化钙是碱，水溶液显碱性，并能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；所生成的碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体）。一旦做到这一点，思维就很通畅，解题就很顺手，所有设置的探究性问题也都会迎刃而解，这也就平时一再强调双基重要性的原因，也是“问渠哪得清如许，惟有源头活水来”的原因之所在。


　　[规范解题]⑴Ca(OH)2；CaCO3（填物质名称同样对）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
⑵放热；①取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，用手触摸烧杯外壁。②取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，立即用温度计测定溶液温度的变化。③在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即塞上带导管的单孔橡皮塞，同时将导管的另一端放入盛水的水槽中，观察导管口是否有气泡放出。④在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即在试管口套上一只瘪气球，观察气球体积的变化。（只要写出其中的正确答案或其他合理答案即可）
（3）Ca(OH)2和CaCO3的混合物；

方 案	现象和结论
步骤①：将所得固体C加入到试管中，加入少量水，振荡，再向其中滴入两滴酚酞试液； 步骤②：再向试管中滴入稀盐酸。	①若溶液变红，则白色固体C中含有Ca(OH)2 若溶液不变红，则白色固体C中不含有Ca(OH)2 ②若有气泡产生，则白色固体C中含有CaCO3 若无气泡产生，则白色固体C中不含有CaCO3

（其他合理方案，也对）

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二、根据试题的要求、结合已有的化学知识和生活经验，设计简单的化学探究性实验

设计探究性实验是综合考察学生能力的题目，对学生的要求很高。它不仅要求学生对物质的性质、检验和制备很熟悉，而且还要求实验方案简单易行，原料价格低廉，无污染等。对于该类问题同学们实际上只要根据题意搞清或确定实验的原理，然后紧紧抓住原理进行设计，难点也就化解了。


例2．铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
　　【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想⑤，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。

猜想	可行的实验方案	观察到的实验现象
猜想①	将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。	果肉表面不变色。
猜想②		果肉表面变色。
猜想③		果肉表面不变色。
猜想④		果肉表面不变色。
猜想⑤		温度高的先变色。

　　【得出结论】
。
　　【反思与评价】（1）在②—⑤四种猜想中，你认为猜想
填代号）最不合理，理由是
。
　　（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是
。
　　【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是
。
[思路点拨]本题是一道有典型性和代表性的探究性中考题，命题设计新颖、独特，题材鲜活，情景真实。试题联系生活实际，从同学们的生活中切入，选择同学们在生活中熟视无睹、但蕴涵着丰富化学知识的苹果生“锈”作为探究试题的情景，探究的是苹果生“锈”与哪些因素有关。该题实际上是源于课本——以教材中已学的探究铁生锈条件为知识背景，但又高于课本——拓展引申为探究苹果生锈的原因，同时还渗透了类比和迁移的科学研究方法的运用。该题不仅考查了学生进行信息获取、整理、加工的能力，而且将科学探究的过程完成的呈现给学生，目的是引导学生在解题过程中领悟科学探究的过程。最后的应用突出了探究的价值和社会意义，画龙点睛。可以说本题很好的体现了“化学源与社会，服务于社会”的新课标理念，引导学生在平时的学习过程中要注意从化学的视角去观察、去思考，体味“处处留心皆学问”，我想做到这一点，就能真正感受“万变不离其宗”的涵义。至于本题中的设计可行的实验方案，抓住各种猜想，在掌握基础知识的情况下，设计是不难的。
　　[规范解题]
　　【收集证据】

猜想	可行的实验方案
猜想②	将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。
猜想③	将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象。
猜想④	将切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
猜想⑤	各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度。

　　【得出结论】是果肉中的成分与氧气作用的结果，“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快。
　　【反思与评价】
　　（1）③
氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应。（2）水中溶解了氧气
　　【应用】将水果在隔绝空气的条件下加工，采用真空包装并低温保存。


三、要善于对实验所得出的事实证据通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，从而得出科学的结论，并由此解释化学现象，说明问题


对实验所得出的事实证据进行比较、归纳、概括、总结等是初中化学学习中的重要方法，也是中考考查的重要内容。近几年中考着重是通过呈现探究性实验的事实来考查上述能力的，而上述能力并不是一朝一夕养成的，这就要求同学们在平时的学习过程中要逐步培养这些能力，当中考面对探究性试题中相关内容时，也就不会束手无策。
　　例3.“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：
。
　　某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：
　　（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？
　　他做了这样一组实验：每次均用30 mL 10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500 mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量/g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间/s	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

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请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？ 　　答： 。 　　（2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？ 　　他又做了一组实验：每次均取5 mL 30%的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20 ℃室温下进行，其他实验条件也均相同） 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶质质量分数 1% 3% 5% 10% 15% 20% 25% 30% MnO2粉末用量（克） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540 mL气体时所用时间/s 660 220 205 80 25 9 4 3 反应后液体温度/℃ 24 34 39 56 65 67 69 70 　　请分析表中数据回答：H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？ 　　答： 。 　　由表中数据还可看出，该反应是个 反应（填“放热”或“吸热”）。 　　（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？ 　　请说出你的一个猜想： 。 　　[思路点拨]本题是对探究性实验事实进行处理并得出正确结论的最典型例子。解题的关键是抓住探究性实验的事实，并对实验事实通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，得出结论，然后应用结论分析解释现象，说明问题。本题通过对实验（1）、（2）所提供的数据进行比较分析可得出正确的结论：MnO2的用量对双氧水分解反应的速率有影响，而且在一定的范围内，MnO2的用量越大，反应越快；H2O2溶液的溶质质量分数对双氧水分解反应的速率也有影响，且H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快。由（2）中所提供的反应后液体温度的变化情况还，双氧水分解反应是一个放热反应。对于（3），借助（1）与（2）的实验事实的启发、结合学习和生活经验可大胆的提出影响该反应速率的因素有：MnO2颗粒大小可能对反应有影响、环境温度可能对反应有影响、气压可能对反应有影响、实验时是否振荡可能对反应有影响等等。 　　[规范解题] 　　2H2O2MnO22H2O+O2 ↑ 　　（1）有影响。在一定范围内，MnO2的用量越大，反应越快。 　　（2）有影响。H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快。 放热。 　　（3）MnO2颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等，合理答案均可。 四、要会对简单的化学实验探究方案的优劣进行评价，并提出自己的建议 科学探究的目的是为了让学生学会科学探究的方法，并在探究的过程中学会运用所学知识分析解决实际问题的能力，同时让学生学会创新，养成“勇于实践，敢于质疑”的科学品质。而近几年中考探究性试题中设置的对探究性实验方案的评价内容，应该说是上述精神最好的体现。对一个实验方案的评价，要注意从如下几个方面入手：①原理是否正确，即能否达到实验的目的；②所用原料是否常见易得、廉价；③是否节约药品，即原料的利用率是否高；④操作是否简单，即操作过程是否简捷优化；⑤是否对环境产生污染；⑥是否有实验误差；⑦方案是否有新创意；⑧安全性是否好等等。能达到上述八点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。至于提出合理化建议，也就是基于上述几个方面、结合题意来提出符合要求的建议。 例4．化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应。那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？ 　　［猜想与假设］ 　　猜想①在常温下能反应； 　　猜想②在常温下不能反应，但在加热条件下能反应； 　　猜想③在加热条件下不能反应。 　　［实验与事实］ 　　操作①将一小块铜片放入试管中，加入足量的浓硫酸，无明显现象； 　　操作②加热该试管，铜片上有气泡产生，并闻到刺激性气味； 　　操作③检验产生的有刺激性气味的气体（检验方法及现象略）； 　　操作④立即停止加热； 　　操作⑤将试管中的残液慢慢倒入少量水中，溶液呈蓝色。 　　［结论与解释］ 　　（1）由以上探究可知：猜想_____________________是正确的； 　　（2）经检验产生的气体是 ；立即停止加热是为了避免产生更多的 ； 　　（3）铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO2和CuSO4。 　　［反思与评价］ 　　（1）操作⑤中，从安全角度考虑（填“能”或“不能”）____________________将水倒入剩余的液体里。 　　（2）探究结论中对产物是SO2和CuSO4的判断是否正确______________，理由是________________。 　　［拓展与应用］ 　　根据以上探究和已掌握的知识，同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案。 　　甲方案：利用废铜屑跟浓硫酸在加热条件下反应制取。 　　乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO，再将CuO与稀硫酸反应制取。 　　请你从安全、节约、环保等方面进行评价，较好的方案是___________，理由是（答出一点即可）_______________。 　　[思路点拨]本题的[拓展与应用]中的对实验方案的评价是评价题中的经典题之一，抓住上述的评价要素，就会言之有物：由实验原理“Cu+2H2SO4（浓）△SO2↑+CuSO4+2H2O、2Cu+O2△2CuO  CuO+H2SO4== CuSO4+H2O”可知，乙方案明显的要比甲方案好，原因是：相对于甲方案，乙方案减少了对环境的污染；由于不使用浓硫酸，安全性要好；制取等质量的硫酸铜使需要的硫酸量要少，从而节约了药品；等。至于前面的［结论与解释］［反思与评价］中的问题，抓住[实验与事实]进行分析就可作出准确的判断与说明，由[实验与事实]可知三个猜想中只有②是正确的，并由实验事实、结合质量守恒定律可知：在加热的条件下，铜与浓硫酸反应不仅生成二氧化硫和硫酸铜，还应该生成水。由于是用足量的浓硫酸与铜反应，所以反应后的残液中含有浓硫酸，如果直接倒入少量水中可能会造成安全隐患。 　　[规范解题] 　　例4．② 不能 不正确 反应前后元素种类不同（或生成物中不含氢元素） 　　乙方案 不使用浓硫酸（或节约硫酸、不污染环境）

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新课程标准下开展化学探究性学习的实践与探索  



湖北省宜昌市教育教学研究中心　刘四方



摘要：本文基于九年义务教育化学课程标准大力倡导探究性学习，结合自身实践拟就初中化学（九年级）教学中如何开展探究性学习提出自己的思考：课堂是探究性学习的主阵地；教材是探究性学习的信息源；开放的实验室是学生自主探究的舞台。从而使学生从活动探究中体悟探究的成就感，培养了学生实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，初步掌握科学的研究方法，形成终身学习的意识和能力。



　　关键词：课程标准  探究性学习　初中化学　实践



一、解读新课程标准，倡导探究性学习



全日制义务教育《化学课程标准（实验稿）》将科学探究作为此次课程改革的突破口，在第三部分“内容标准”中开明宗义明确提出：“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”，同时“科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容”，按照传统的观念，课程实施过程是知识的传递过程，由此形成的以教师和教科书为中心的课程实施模式，就决定了学生“奴隶式”的被动学习地位。《化学课程标准》将科学探究作为一种重要的学习方式，十分重视和强调学生自主的、开放的探究学习，这也是本次课程教材改革的一个重要特征。它打破了原有的课程体系框架，重新注入新的课程理念，构建新的课程标准。可以这样说，新课程标准的实施，是所有学科一次全方位、全领域的脱胎换骨、前所未有的变革。按照新的课程标准和课程设计理念，在科学（综合）课程或理科课程中大力倡导探究性学习。



倡导探究性学习，其目的在于：让学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究的能力。



正因为探究性学习旨在提高学生的化学科学素养，显然化学科学素养不可能单纯地依靠知识的传承、讲授、灌输来形成，必须通过改变教学的策略和方法，改变学生的学习方式来实现。为了有效地促进学生发展，要变注重学习结果为注重学习过程，变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动，变学生的接受式学习为探究式学习。广泛地应用探究教学、问题解决、情景教学、开放教学、合作教学、实践教学等行之有效的模式，只有这样，才能真正保证学生在课程实施过程中的主体地位，也才能保证新的《化学课程标准》的贯彻实施。在教学过程中培养学生的独立性、自主性，引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据，推理、判断和反思等探究活动中，既能理解、掌握和应用知识，又发展了收集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力，分析解决问题的能力，交流和合作的能力，特别是培养了创新精神和实践能力。倡导探究性学习，还将使学生的学习过程更富个性化，对情感的体验、科学态度的养成、正确价值观的确立，也将会大有裨益。在《化学课程标准》中把科学探究列为内容标准的五大主题的第一主题，足见其科学探究的突出地位和作用，这就要求我们在整个教学过程中予以坚决贯彻。



所谓探究性学习是由学生在学习和社会生活情境中发现问题，选择课题，设计方案，通过自主性探究，收集和处理信息，研究和讨论，求得问题解决，从而体验和了解科学探索过程，养成自主探究、创新的意识和习惯，形成和提高创新能力，建构知识积累和丰富直接经验的活动过程。







学生学习“科学探究”，一要理解什么是科学探究；二要通过实际的探究活动，体验科学探究的过程，初步掌握探究学习的学习方式。具体来说，在化学教学中提倡科学探究，必须改变学生被动、机械的化学学习方式，打破原有的以知识为中心的学科本位内容体系，强化学生的过程体验，丰富学生的学习情景。