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科學探究的一般過程大全11篇

時間:2023-07-10 16:27:55

緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇科學探究的一般過程范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

科學探究的一般過程

篇(1)

科學認識論強調,真正的學習已不僅僅是指知識本身,而且還包括獲得知識的過程和方法。知識的再生過程應當以適當的形式重演知識的生成過程;學生所認識的知識,雖然相對于人類而言是已知的,但對學生而言卻是未知的。因此學生要想認識知識,也必須按照認識的一般過程來進行探索。

二、高中化學探究教學的基本模式

探究教學的教學模式多種多樣,但是實質和特征都基本相同,只是在形式上略有差異。在高中化學的探究教學中應該根據教學目標、教學內容、學生的認知基礎等因素的不同進行選擇。一般來說主要包括“實驗探究”和“問題探究”兩種基本模式。

(一)實驗探究模式

“實驗探究模式”是指學生在教師的引發下,運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發現者的角色,根據自己設計方案,通過實驗探索進行積極主動的分析和思考,去探求未知和解決問題的一種教學模式。其一般流程為:

其主要步驟包含:①在教師指導下進行有針對性的實驗,并對結果進行分析;②提出問題或問題的關鍵所在,從而明確問題;③根據自身已有的認知經驗提出解答問題的猜測和假設;④搜集資料或收集必要的材料設計實驗,驗證假設;⑤作出判斷,形成結論,并進行合理的評價并與他人交流。

案例1:褪色原因的探究

實驗情景:在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液,溶液變紅,再加幾滴新制氯水,變無色。

提出問題:為什么試管中的酚酞最終變為無色?

提出假設:①NaOH與氯水中HCl、HCIO發生中和反應,使C(OH-)減小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其結構破壞而褪色。

實驗探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈紅色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不變紅色。

交流評價:學生在討論、交流基礎上獲得共識。

得出結論:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。

(二)問題探究模式

“問題探究模式”是指以學生為主體,以學生主動探索問題的實踐活動為策略,使學生在學習中理解并初步嘗試科學研究的基本過程。此模式教學貫徹“問題解決”這一中心,其根本目的是為了能達到學生知識的主動構建。其一般流程為:

其主要步驟包含:①教師設計適當的問題情景,使學生發生認知沖突;②運用猜想與假設,與認知結構中的前概念建立聯系;③在對各種假設整理歸納的基礎上,鼓勵學生設計出合理的探究方案;④通過實驗探究或邏輯推理,驗證假設,尋求認知沖突的解決;⑤引導學生以科學概念代替錯誤概念,達到認知重組。

案例2:苯的結構的探究

提出問題:苯分子具有怎樣的結構?

討論交流:學生討論交流,對給予的大量信息做初步的分類與思維加工。

形成假設:假設一:若苯分子為鏈狀結構。(試根據苯的分子式寫出二種可能

的結構)

假設二:若苯分子為環狀的結構。(試畫出可能的結構)

設計方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高錳鉀溶液褪色?

史實情景:介紹化學史實。

討論交流:學生討論并預測結論。

結論階段:確切地表示苯分子的結構。

三、高中化學探究教學的基本程序

1.創設問題、引發探究。學生的學習過程就是一個不斷發現問題、分析問題、解決問題和再去認識更高層次問題的過程。問題對于學習過程來說,有著至關重要的引導作用。以問題為中心,圍繞科學的并能激發學生思維的問題展開教學,也是探究教學的重要特征。創設探究情境就是創設一種提出問題、探索問題的教學情境。

2.活動探究、探索問題。明確問題之后,教師要組織學生圍繞問題進行活動探究,該過程是整個探究教學的關鍵環節,它一般包括猜想假設、制定計劃、收集證據、解釋結論、評價交流幾個基本要素。探究活動中可以突出其中的一個或幾個要素,各個要素的順序也可以因探究的內容不同作適當調整。

3.評價教學、完善探究。教學評價是教學各環節中必不可少的一環,一般包括學生自我評價與教師評價。學生自我評價就是學生對探究學習過程和結果的反思與評價、表達與交流的過程。評價的內容主要涉及學生的探究活動準備情況、對探究內容的興趣度、探究過程中的參與度、探究活動中合作交流情況、對探究活動結果的正確性及滿意度等。教師評價是教師對學生探究學習進行評價,可以采用書面測試、活動表現評價等方式。

四、高中化學探究教學中的兩個關鍵:假設與驗證

探究教學的過程一般包括“提出問題-查詢資料-建立假設-實驗驗證-形成結論-評價交流”等幾個基本環節。化學是以實驗為基礎的學科,其探究活動的核心應該是“建立假設”與“實驗驗證”兩個環節。

(一)建立假設

“假設”是指學生根據已有的學習經驗,對需要探究的問題猜想出來的一種或多種可能的答案或結論,它是科學探究的重要特征之一。教師要對學生提出的假設不要做太多的評價,但是要引導他們對種種假設進行整理歸納,教師對學生因知識上的欠缺而產生離題的假設要給予必要的啟發,為學生提出恰當的假設鋪路搭橋。一般可以運用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導學生提出假設,現以歸納法為例予以說明。

案例3:鹽類水解的探究

實驗情景:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。

明確問題:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?

分析討論:醋酸根與水電離的氫離子結合生成弱電解質醋酸,所以溶液顯堿性。

歸納假設:某鹽離子能與水電離出的氫離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱堿性;某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱酸性。

實驗驗證:通過實驗驗證假說的正確性,明確適用范圍并形成理論體系。

交流運用:應用于解決實際問題。

(二)實驗驗證

任何假設與猜想都必須通過實驗進行驗證,在這個過程中要把假設變成可行的、具體的實驗方案。學生要選擇實驗的用品和設計實驗的步驟,對學生而言這一步難度較大,教師不僅要給予學生知識上的鋪墊,還要給學生探究方法上的指導。學生自行設計實驗方案后,首先要討論其安全性;可行性、簡約性。對有些不能解決的問題教師要及時給予點撥,激活學生思路的中斷點,引導學生克服思維定勢,尋找解決問題的方法。在點撥學生時,不宜多講更不能代勞,只要把關鍵的問題點到即可。

案例4:苯酚與鈉的實驗探究

設計方案1:直接加熱苯酚,使其熔化,然后再加入鈉進行反應。

學生評價:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加熱時顏色會發生變化,而影響實驗效果。

設計方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入鈉進行反應。

篇(2)

九年義務教育全日制《生物學課程標準(初中2011版)》課程目標對科學探究有非常明確的要求:“初步學會生物科學探究的一般方法,發展學生提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流的科學探究能力;在科學探究中發展合作能力、實踐能力和創新能力;初步具有生物學實驗操作的基本技能、一定的科學探究和實踐能力,養成科學思維的習慣;初步學會運用所學的生物學知識分析和解決某些生活、生產或社會實際問題。”由此可見生物學作為一門自然科學課程,科學探究教學具有非常重要的地位。

一、科學探究的內涵

科學探究通常涉及:提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流。將科學探究引入義務教育階段生物學課程內容,是為了促進學生學習方式的改變,使學生能主動地獲取生物科學知識,體驗科學過程,形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀。因此,教師應積極提供機會讓學生親自嘗試和實踐科學探究,并將科學探究的內容盡可能滲透到各級主題內容的教學活動中。

二、科學探究教學的具體要求

課程標準要求科學探究式讓學生模仿科學家的探索過程獲取學習的成果,而不是讓學生像科學家那樣做研究;是讓學生獲取知識、領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法,包括觀察、測量、提出假設、進行實驗、制作模型和交流等,而不是要求學生自己獨創實驗設計,當然學生能達到那樣的高度更好。

(一)重視經典實驗

經典實驗是指在生物學發展史上具有重要影響的著名實驗,是學習科學探究的范例。如普利斯特利研究光合作用的小白鼠實驗等。對于生物學的經典實驗,教師要先介紹實驗背景及科學家的生平,了解實驗當時社會的現狀,以及人們對研究問題的認識。有條件的學校可以讓學生再現實驗的過程,重溫經典。如巴斯德鵝頸瓶實驗,教師先介紹巴斯德的生平,然后讓學生討論鵝頸瓶瓶口如何做成鵝頸的。這樣既提高了學生的實驗興趣,又覺得科學探究不再是神秘的事情。

(二)重視技能規范化訓練

科學探究的本質是基于對現象的觀察,利用假設和理論進行各種邏輯思維等等,在這一思維過程中又往往表現出某些習慣性的思維方式或思維途徑,所以教師要重視學生探究技能規范化訓練,特別是觀察、發現、提出問題、做出假設、推理、調查、實驗設計、操作、收集和分析資料等技能、方法的訓練和指導。例如,觀察洋蔥鱗片葉細胞時,因為學生沒有做過臨時裝片,老師必須先做演示,教會學生做裝片的科學方法。

(三)加強實驗探究過程的一般管理

科學探究一般包括六個過程,提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論、表達和交流。

1. 科學探究提出問題的重要性

本著提出問題比解決問題更重要的思想,教師要引導學生積極思考,從多角度提出問題,培養學生發散思維的能力。如科學探究實驗“水影響種子的萌發嗎?”中,引導學生思考“哪些因素還影響種子的萌發?如何證明”。

2. 學會制訂科學的探究計劃

“制訂計劃”是學生在進行科學探究活動時的難點所在,但很多老師都不舍得把時間花在讓學生制訂計劃和設計實驗上,而是讓學生按照現成的步驟與方法做,或者按照老師的思路做,導致學生被動地做實驗,很少去思考到底為什么要這樣做,怎么做,因此在課堂教學中,讓學生經歷制訂計劃與設計實驗的過程就顯得特別必要。

(1)明確實驗變量,設計對照實驗

初中生物實驗一般都是對照實驗,控制單一變量是設計對照實驗的第一原則。學生提出要探究的問題后,根據探究的已知條件和探究的目的進行猜想或假設。當猜想或假設一經提出,便能據辨明條件,明確實驗的變量。如“光對影響鼠婦的分布嗎”探究活動,是七年級學生接觸到的第一個較容易的對照實驗,但學生不知道變量怎樣設計,這就需要教師的引導:本實驗的可變因子是什么?(光)不變因子是什么?(溫度、濕度、土壤等)實驗的目的是什么?(光對鼠婦分布的影響)這樣,學生了解了對照實驗的基本方法。

(2)采用多種方法引導學生設計實驗過程

①放手讓學生思考。為了能使學生在設計出合適的實驗方案,要大膽的讓學生去做、去想、去討論、去發現規律,理清思路,抓住制訂探究計劃的關鍵所在。如:“測定種子的發芽率” 重點引導學生討論如何正確取樣。

②教師為學生提供部分實驗探究計劃和方法步驟,以填空的方式完成。這樣做可以讓學生體驗和領悟科學探究過程和方法,一般應用于難度較高的探究實驗或者學生剛開始接觸科學探究。如“探究光合作用的條件、原料和產物”,探究實驗難度很大,以填空的形式出現,既完成了科學探究過程,又節約了時間。

(3)學生獨立完成科學探究過程

①在每一次探究實驗活動前,教師都要精心鉆研教材,準備好探究活動中學生將要用的材料和工具,并組織學生也參與到材料的準備活動中來。

②科學探究教學強調學生的自主性,但并不排斥教師的指導。教師適時,有效的引導,可以把握方向,使學生真正從探究中有所收獲,并使探究實踐得到完善。

科學探究教學能更好的貫徹生物課是一門科學課的性質,讓學生親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程,對于學生理性思維的習慣,形成積極的科學態度,發展終身學習的能力非常重要。

篇(3)

【關鍵詞】

探究式學習;化學教學;科學素養

探究式學習的內涵是通過讓學生進行教師指導下的探究活動,培養學生的分析、觀察、假設、實驗、綜合等能力,更為重要的是讓學生在探究中懂得“提出問題形成假設驗證假設抽象概括得出結論應用拓展”是科學研究的一般過程和方法,形成初步的科學態度,并在探究的合作中增進同伴間的平等、自由、責任、真誠等社會交往中所不可缺少的情感關系以及團隊精神的培養。化學是一門以實驗為基礎的學科,在它的發展中,實驗—直是發現問題、探究問題、獲取知識與創新的重要手段。化學新課改的基本理念就是:“讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程,在知識的形成、聯系、應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法,在做科學的探究實踐中,逐步形成終身學習的意識和能力。”本人擬對新課程化學教學中探究式學習的有關問題作初步的探討。如何在高中化學教學過程中更有效地開展探究式學習,筆者做了一些探索。

1 “探究式學習”下的化學教學模式

1.1 提出問題

教師引導學生提出供探究的問題。

1.2 猜想與假設

教師引導學生根據已有的知識和經驗對提出的問題可能出現的答案作出猜想與假設,并經過討論、思考作出初步的論證。

1.3 制定計劃

根據科學探究的要求,設計實驗方案,選擇儀器、試劑,此過程學生可獨立進行,教師可給予一定指導。

1.4 進行實驗、收集數據

學生按實驗步驟進行實驗,觀察實驗現象,認真記錄實驗數據。

1.5 討論與結論

讓學生根據觀察到的現象及實驗數據進行分析討論,得出結論。

1.6 反思與評價

讓學生再回顧整個探究過程,討論思考,看有無不足之處,讓學生分組討論、交流、取長補短,培養學生的團結協作精神。

2 “探究式學習”下的化學教學實驗策略

2.1 在化學實驗教學中實施探究性學習

化學是一門以實驗為基礎的學科,實驗的類型有演示實驗、學生實驗、設計實驗、家庭小實驗等。充分利用化學實驗進行探究式學習的教學,在課堂教學中主要通過演示實驗、學生實驗介入探究式學習,同時把部分演示實驗改為學生實驗,而把設計實驗、家庭小實驗、探究式課題作為課內探究式學習的延續,從而使探究性學習貫穿于課內外學習的始終。具體做法有:改演示實驗為邊講邊實驗;改教師演示為學生嘗試演示實驗;改進實驗裝置,倡導勇于研究;對異常現象進行分析和實驗探究;引導學生設計實驗;在實驗問題和討論中實施探究式學習,在實驗誤差的分析和討論通過實施探究性學習。

2.2 采用啟發式的問題,創設問題情境

在課堂教學中,教師可針對某些內容,直接的設疑提問,引導學生思考,用已有的知識解決新的問題。例如在做完濃稀 HNO3 與 Cu 反應實驗后,如果教師僅提出反應中的還原產物,分別為 NO、NO2 學生往往印象不深,同時思維易形成定勢,是否可以進一步討論一下硝酸濃度與還原產物之間的關系,設問學生是否可以得到 N2O、NH4+等等,從而使學生得出其規律,這樣避免了思維的定勢。

2.3 利用實驗及增設有趣的實驗,激發學生的學習興趣

“興趣是最好的老師”,培養興趣,誘發探究動機,學生在學習活動中,對自己感興趣的現象、原理、規律等,總是主動、積極地去認識、探究。化學實驗在化學教學中的重要性是不言而喻的,特別是培養學生探究能力方面。因此,在教學中,應設法激趣,以誘發學生的探究動機。例如,學習鈉時,除了做教材上的有關實驗外,還可增設在滴有酚酞試液的水中投入鈉的實驗,并且使用投影,既直觀,又好看。再如第二章學習氧氣的性質時,教材直接讓學生觀察鐵在氧氣和空氣中燃燒的現象,教師可引導學生探究討論:為什么要預先在集氣瓶中裝少量水或在瓶底鋪一薄層細沙? 有些學生在探究實驗過程中觀察到鐵絲在 O2 中劇烈燃燒,異常興奮,有些學生遲遲不敢把鐵絲伸進氧氣瓶,導致實驗失敗;有些學生把集氣瓶炸裂了……教師可趁機引導學生對不同的實驗結果進行討論交流,使學生對實驗探究保持持久的興趣。

2.4 學生的科學素養得到了一定的培養

酷愛實驗的學生普遍熱愛化學科學,積極探索化學奧秘,關心自然,愛護環境;在動手實驗時,能進行有計劃、有目的、有順序地觀察,當實驗結果與書本結論不一致時,大多數學生能尊重客觀事實,不擅自修改結論,找出原因作出解釋。越來越多的學生能在實驗不成功時也不氣餒,分析原因后重做直至成功;在課堂內能經常表達自己的疑惑并力求搞懂,不一味迷信教師、書本和權威,敢于大膽的懷疑,能用辨證唯物主義觀點解決一些簡單的實際問題;通過一系列的實驗探究活動,逐步體驗并懂得了科學研究的一般過程并有所應用,這正是學生們已初步形成了包括科學情感、科學態度、科學方法、科學思維在內的科學素養的充分體現。

3 “探究式學習”下的化學教學中遇到的問題

3.1 實驗條件受制約

一般一個學校只有一個化學實驗室,實驗儀器和藥材是按九年義務教材標準配備的,且學校班額較大(一般任50人左右),實驗條件明顯不能滿足實驗的要求;還有,高中化學教師工作任務繁重,一般至少上三個班的化學,沒有大量的時間鉆研和準備實驗。

3.2 探究式實驗難適應

探究實驗需要的教學時間難以控制,九年級化學經一年學習后還要參加高考,有些教師“舍不得”花費時間開展實驗探究,況且,學校還規定了教學進度要求,致使有些實驗探究無法實施。

總之,開展和實施探究式學習是一項復雜的系統工程,是課程改革的要求,要成功地組織探究學習,須要教師選擇適宜的探究內容,精心設計探究活動,并加以有效地組織和指導。高中化學可以根據教學內容和學生的實際情況設計探究式教學,啟發引導學生,使他們循序漸進地學會科學探究,重在學生的參與及體驗,突出探究的思想,把探究思想滲透于教學之中,真正發揮探究式教學的作用,培養學生的探索精神和探究能力。即讓學生了解探究式學習的過程和方法、形成和提高探究式學習的能力,不但能提高學生的學習成績,也會使學生掌握終身學習的能力,使他們終身受益,這也是我們的最終目的。

【參考文獻】

[1]于潤清.化學探究式教學略乙[J].青海教育,2009(9):71.

[2]劉知新.化學教學論[M] .北京:高等教育出版社,2004(6):260.

篇(4)

假設:在一定的經驗材料的基礎上,以一定的科學知識(即科學原理)為依據,對自然界或生物學實驗中的可以觀察到的現象提出一種尚待通過科學實驗檢驗的推測或猜想.

作出假設:是科學探究的技能之一,假設的提出,首先,要有實驗和觀察的依據;其次,需要嚴謹的推理和大膽的想象;再者,需要通過觀察和實驗進一步驗證和完善.

二、作出假設的一般步驟

圖1為作出假設的一般步驟,包括三個階段.

三、基于作出假設的一般步驟組織教學的有效性

1.利于作出假設的程序性知識升華為技能

作出假設的一般步驟如果僅被當作一種知識被學生了解、熟記,是違背基礎教育課改目標的.因此,利用作出假設的一般步驟來組織教學,最終的目標是讓作出假設的理論知識轉化成技能.所謂技能,是由于反復練習而近于自動化的動作或心智活動;這就需要教師對教材內容進行精心的設計和合理的安排,做到循序漸進、反復練習、不斷強化、熟能生巧.普通高中課程標準教科書中,有很多內容適于作為對學生進行作出假設技能訓練的素材,教師應統整課程資源,充分挖掘,合理利用,以實施作出假設技能主題系列訓練,進而達到強化和鞏固學生作出假設的技能.

(1)引導學生踐行“分析實驗或觀察結果,為假設提供客觀依據”的思維探究過程

針對需要解決的問題,教師創設問題情境,引導學生深入理解問題情境,明確問題情境的實質內涵,為假設提供觀察和實驗依據,即客觀事實.

如:“通過促胰液素的發現過程”一節課的教學設計,首先,

教師引導學生分析沃泰默的三個實驗,明確問題情境的實質內涵:

①稀鹽酸上段小腸腸腔分泌胰液

②稀鹽酸狗的血液中不分泌胰液

③稀鹽酸切斷該段小腸的神經分泌胰液

(1)對比①和②判斷胰腺分泌胰液需要刺激小腸還是血液? (刺激小腸)

(2)對比①和③判斷小腸神經的有無是否影響胰液的分泌?(不影響)

總結客觀事實:胰腺分泌胰液需要刺激小腸,且小腸神經的有無不影響胰液的分泌.

(3)啟發學生提取和激活已有的知識經驗表象,根據科學原理,進行“嚴謹推理和大膽想象”,體驗“提出假設的具體內容”的思維過程假設的提出需要嚴謹的推理和大膽的想象;想象以表象的內容為素材,對表象進行加工和改造,進而創造出新的形象,整個過程涉及概念、判斷和推理等邏輯思維形式和形象思維、直覺思維等非邏輯思維,是培養學生創造性思維的良好平臺.

如何提取存儲在大腦中已有的知識經驗表象,需要教師的啟發誘導.教師可通過系列相關問題引導學生提取如下已有知識,進行嚴謹的推理和想象:

已有知識:① 稀鹽酸可模擬胃酸作用;②生命有機體中起傳遞作用的包括遍布全身的神經系統和血液循環系統,其中,神經系統傳遞的是興奮,血液循環系統運送的是化學物質; 胰腺分泌胰液需要刺激小腸,并且小腸神經的有無不影響胰液的分泌.

嚴謹的推理得出新判斷:胰腺分泌胰液不是神經調節而是化學調節.

教師進一步引導學生運用推理的結果和已用的知識進行大膽的想象:胰腺分泌胰液不是神經反射而是化學調節,而化學調節是通過化學物質實現的――在鹽酸的作用下,小腸黏膜可能產生了一種化學物質,這種物質進入血液后,隨血流到達胰腺,引起胰液分泌.

(3)指導學生以假設具體內容為原理設計新實驗,體驗“預測新的實驗,驗證和完善假設”的探究過程

假設是一種或然性的推理,并不具有邏輯的必然性,一個假設是否正確不僅要能解釋已有的現象,還要能夠預測新的實驗.

教師進一步引導:運用假設設計新實驗,預期假設的正確性.

引導學生設計新實驗方案:研磨被鹽酸處理過的狗的小腸粘膜,制成提取液,將提取液注入到同一條狗的靜脈中,以排除神經的干擾.

如果假設是正確的,預期的實驗結果是?(胰腺分泌胰液).實驗結果顯示胰腺分泌了胰液.

新實驗預期與新實驗結果相吻合,證明了假設的正確性.

篇(5)

認識的過程一般都遵循著“實踐-認識-再實踐-再認識……”的總規律,但科學探究作為一種特殊性的認識,其認識過程模式一般為:

科學認識論強調,真正的學習已不僅僅是指知識本身,而且還包括獲得知識的過程和方法。知識的再生過程應當以適當的形式重演知識的生成過程;學生所認識的知識,雖然相對于人類而言是已知的,但對學生而言卻是未知的。因此學生要想認識知識,也必須按照認識的一般過程來進行探索。

二、高中化學探究教學的基本模式

探究教學的教學模式多種多樣,但是實質和特征都基本相同,只是在形式上略有差異。在高中化學的探究教學中應該根據教學目標、教學內容、學生的認知基礎等因素的不同進行選擇。一般來說主要包括“實驗探究”和“問題探究”兩種基本模式。

(一)實驗探究模式

“實驗探究模式”是指學生在教師的引發下,運用已有的知識和技能,充當新知識的探索者和發現者的角色,根據自己設計方案,通過實驗探索進行積極主動的分析和思考,去探求未知和解決問題的一種教學模式。其一般流程為:

其主要步驟包含:①在教師指導下進行有針對性的實驗,并對結果進行分析;②提出問題或問題的關鍵所在,從而明確問題;③根據自身已有的認知經驗提出解答問題的猜測和假設;④搜集資料或收集必要的材料設計實驗,驗證假設;⑤作出判斷,形成結論,并進行合理的評價并與他人交流。

案例1:褪色原因的探究

實驗情景:在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液,溶液變紅,再加幾滴新制氯水,變無色。

提出問題:為什么試管中的酚酞最終變為無色?

提出假設:①NaOH與氯水中HCl、HCIO發生中和反應,使C(OH-)減小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其結構破壞而褪色。

實驗探究:①在含酚酞的NaOH溶液申,滴入HCl溶液至溶液褪色,返滴NaOH溶液,又呈紅色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不變紅色。

交流評價:學生在討論、交流基礎上獲得共識。

得出結論:新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色,是由于HCIO的氧化漂白作用。

(二)問題探究模式

“問題探究模式”是指以學生為主體,以學生主動探索問題的實踐活動為策略,使學生在學習中理解并初步嘗試科學研究的基本過程。此模式教學貫徹“問題解決”這一中心,其根本目的是為了能達到學生知識的主動構建。其一般流程為:

其主要步驟包含:①教師設計適當的問題情景,使學生發生認知沖突;②運用猜想與假設,與認知結構中的前概念建立聯系;③在對各種假設整理歸納的基礎上,鼓勵學生設計出合理的探究方案;④通過實驗探究或邏輯推理,驗證假設,尋求認知沖突的解決;⑤引導學生以科學概念代替錯誤概念,達到認知重組。

案例2:苯的結構的探究

提出問題:苯分子具有怎樣的結構?

討論交流:學生討論交流,對給予的大量信息做初步的分類與思維加工。

形成假設:假設一:若苯分子為鏈狀結構。(試根據苯的分子式寫出二種可能

的結構)

假設二:若苯分子為環狀的結構。(試畫出可能的結構)

設計方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高錳鉀溶液褪色?

實驗驗證:通過實驗這些結構又一一被了。

史實情景:介紹化學史實。

討論交流:學生討論并預測結論。

結論階段:確切地表示苯分子的結構。

三、高中化學探究教學的基本程序

1.創設問題、引發探究。學生的學習過程就是一個不斷發現問題、分析問題、解決問題和再去認識更高層次問題的過程。問題對于學習過程來說,有著至關重要的引導作用。以問題為中心,圍繞科學的并能激發學生思維的問題展開教學,也是探究教學的重要特征。創設探究情境就是創設一種提出問題、探索問題的教學情境。

2.活動探究、探索問題。明確問題之后,教師要組織學生圍繞問題進行活動探究,該過程是整個探究教學的關鍵環節,它一般包括猜想假設、制定計劃、收集證據、解釋結論、評價交流幾個基本要素。探究活動中可以突出其中的一個或幾個要素,各個要素的順序也可以因探究的內容不同作適當調整。

3.評價教學、完善探究。教學評價是教學各環節中必不可少的一環,一般包括學生自我評價與教師評價。學生自我評價就是學生對探究學習過程和結果的反思與評價、表達與交流的過程。評價的內容主要涉及學生的探究活動準備情況、對探究內容的興趣度、探究過程中的參與度、探究活動中合作交流情況、對探究活動結果的正確性及滿意度等。教師評價是教師對學生探究學習進行評價,可以采用書面測試、活動表現評價等方式。

四、高中化學探究教學中的兩個關鍵:假設與驗證

探究教學的過程一般包括“提出問題-查詢資料-建立假設-實驗驗證-形成結論-評價交流”等幾個基本環節。化學是以實驗為基礎的學科,其探究活動的核心應該是“建立假設”與“實驗驗證”兩個環節。

(一)建立假設

“假設”是指學生根據已有的學習經驗,對需要探究的問題猜想出來的一種或多種可能的答案或結論,它是科學探究的重要特征之一。教師要對學生提出的假設不要做太多的評價,但是要引導他們對種種假設進行整理歸納,教師對學生因知識上的欠缺而產生離題的假設要給予必要的啟發,為學生提出恰當的假設鋪路搭橋。一般可以運用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導學生提出假設,現以歸納法為例予以說明。

案例3:鹽類水解的探究

實驗情景:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。

明確問題:醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?

分析討論:醋酸根與水電離的氫離子結合生成弱電解質醋酸,所以溶液顯堿性。

歸納假設:某鹽離子能與水電離出的氫離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱堿性;某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結合生成弱電解質,則溶液顯弱酸性。

實驗驗證:通過實驗驗證假說的正確性,明確適用范圍并形成理論體系。

交流運用:應用于解決實際問題。

(二)實驗驗證

任何假設與猜想都必須通過實驗進行驗證,在這個過程中要把假設變成可行的、具體的實驗方案。學生要選擇實驗的用品和設計實驗的步驟,對學生而言這一步難度較大,教師不僅要給予學生知識上的鋪墊,還要給學生探究方法上的指導。學生自行設計實驗方案后,首先要討論其安全性;可行性、簡約性。對有些不能解決的問題教師要及時給予點撥,激活學生思路的中斷點,引導學生克服思維定勢,尋找解決問題的方法。在點撥學生時,不宜多講更不能代勞,只要把關鍵的問題點到即可。

案例4:苯酚與鈉的實驗探究

設計方案1:直接加熱苯酚,使其熔化,然后再加入鈉進行反應。

學生評價:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加熱時顏色會發生變化,而影響實驗效果。

設計方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入鈉進行反應。

學生評價:苯酚和乙醇都與鈉反應都產生氣體,氣泡不能證明是苯酚與鈉反應。

教師評價:關鍵要選擇一個合適的溶劑,既能溶解苯酚,又不與鈉反應。讓學生

篇(6)

化學課程標準明確指出,活動與探究是為了突出學生的實踐能力,充分發揮學生學習的主體性而設置的.教師要注意改進傳統的實驗教學,精心設計各種探究性實驗,促使學生主動學習,使他們逐步學會科學探究實驗的一般方法.因此,活動與探究要求學生和教師相互配合,這是突出學生主動性的學習方法.在初中化學教學中,探究性學習活動的各個階段都有相應的策略.

下面結合自己的教學實踐談點體會.

一、探究性學習活動實施前的準備

1.熟練的實驗技能

探究性學習活動的順利進行依賴于扎實的基礎,學生要熟練全面地掌握基本的科學實驗操作方式和方法,同時必須具備嚴謹端正的科學態度,還必須具備動手能力,在教師講解演示后,模仿總結.完整的操作技能是學習化學的關鍵,也是探究性學習的基礎.

2.觀察與分析

對于化學實驗來講,通過觀察實驗前物質的氣味、狀態、顏色等,實驗中物質狀態、顏色的變化,還有實驗中產生的發光、發熱、溶解、凝固、聲音等現象,進行對比,得出結論.分析實驗前后變化產生的原因,分析區別物理變化和化學變化概念及本質等.

3.引導主動探究心理

活動與探究的主體是學生,是為發揮學生學習的主動性而設置的.初中化學教案也把啟發學生學習的興趣、激發學生學習的自覺性和積極性當做素質教育的能力訓練點,并且初中化學的學習實踐只有一年,主要任務除了具備基本的操作技能外,就是培養學生的學習興趣.

二、探究性學習活動實施中的自主探究

探究性學習的一般過程是:問題提出—方案設計—實驗探究—獨立思考—討論交流—結論匯總.

獲取知識并不是探究性學習的最終目的,它的最終目的是主動利用已經獲得的知識作鋪墊,然后去發現和探索新知識、新技能,它的主要支撐是科學精神和科學態度,在此基礎上做到學、做、思、悟和用環環相扣的過程.因此,探究學習的范圍并不僅僅局限于課本,而應該是現實生活中的問題.所以在化學實驗中提出的問題必須創立一個聯系現實生活的場景,如蠟燭燃燒實驗,這個問題的提出,可以聯系進入久未開啟的菜窖人會暈倒這個情境.

有理論認為,教材內容與學生認知的不統一,可以激發學生的思考,使得學生把目光轉向解決現實生活中的問題;方案設計是學生進行實驗探究能否得出正確結論的前提條件,所以方案的設計必須嚴密,有較強的邏輯性;實驗探究綜合考慮學生的思考能力與動手能力.

在剛剛步入化學學習的初始階段,必須盡快掌握實驗探究的一般步驟,學生必須在學習過程中親身經歷以及體驗探究活動,在實驗過程中熟悉問題的提出(來源)、對結果的預測與條件假設、策劃實驗、動手實驗、收集情報、完成實驗后給出解釋以及定論、對結論進行反思與評價、再交流共同探索等一系列環節.

在化學學習的深入階段,教師要指向明確地讓學生參與體驗完整的探究實驗過程,引導學生親自完成實驗的一般步驟.活動中包括的科學探究要素是可以增加或者減少的,在科學探究活動中各要素出現的順序是可以改變的,探究活動實驗形式多種多樣,如調查、實驗、收集資料等.在化學教學中,教師應為學生自主發揮課堂內外的科學實驗探究活動創造條件,營造氣氛,給予指導.

篇(7)

關鍵詞:生物實驗;開放性探究;實驗教學 

 

生物開放性探究實驗應具有的特征:(1)自主性。開放性探究實驗需要學生自己設計并完成實驗,就要求學生熟悉教材內容,并能運用實驗設計的原則方法和原理設計出合理的實驗方案。并會觀察實驗現象、分析實驗原理、解釋實驗原理、得出實驗結果。這樣,才能夠最大限度地激發學生學習的興趣和創造的潛能,也能充分體現學生學習的自主性,符合現代主體性教育理論的要求;(2)探究性。開放性探究實驗不同于驗證性實驗,這使得實驗中出現什么現象,學生不能直接從課本中找到答案,只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其步驟、過程的多樣性,結論的非唯一性,對于開拓學生視野,養成求異思維品質,提高創新意識和實踐能力是十分有效的;(3)開放性和靈活性。開放性探究實驗對于所探究的問題,可以提出不同的假設;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;實驗設計、操作的獨立性,只要能夠解決問題就行。開放性探究實驗的意義在于:有利于培養學生的創新思維和創新能力。開放性探究實驗注重探究式學習,這有利于學生體驗科學探究的一般方法,養成科學探究的態度,學習科學探究的方法。 

生物開放性探究實驗教學的難點 

(1)實驗設計難。由于學生以前沒有這樣的經驗,同時受學生年齡的限制,他們的思維往往有較大的局限性。因而,學生難以完成一個比較完整合理的實驗設計方案。 

(2)實驗完成難。由于以往認識的偏差和條件的限制,對學生動手能力的培養不夠,而且學生對實驗儀器的認識和控制能力較差,因此,學生獨立完成實驗較難。 

(3)實驗分析難。限于學生的思維能力,學生獨自分析實驗結果、探索和思維獲取結論。學生獨自分析實驗結果、得出正確結論比較困難。特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結果的偏差,難以得出合理的解釋。 

然而對于我校這樣一些硬件設施較差的學校來說,可以采用簡便的方法和現成的材料進行開放性探究實驗,甚至可以根據自己學校的實際情況,結合課程教學,取消或增加一些開放性探究實驗,針對生物開放性探究實驗,學生有選擇實驗器材的余地,設計的實驗方案和操作過程也多種多樣性,這大大拓展了學生思維的空間,從而使學生的創新思維和創新能力不斷提高;同時開放性探究實驗也需要教師積極參與,這促進了相互交流,加深了師生友誼,達到教學相長從而有的放矢地開展素質教育。 

生物開放性探究實驗課的教學環節。科學探究通常包括通過實驗來探究、通過調查來探究等不同形式。生物學實驗教學在生物學教學中有著十分重要的地位,教師應積極提供機會,讓學生親自嘗試和實驗進行探究,并將其內容要求盡可能多地滲透到各主題內容的教學活動中去。以探究為本的生物學實驗教學與一般意義上的探究是有區別的,也與科學家從事的科學探究有著明顯的不同。中學生物學開放性探究實驗是基于中學生物學實驗前提下的,由教師給予學生指導的科學探究活動。在科學上,實驗的結果、結論或許早就有了,但為什么還要組織學生去探究呢?因為要教會學生科學探究的一般方法,考察學生在實驗過程中的操作表現,思維表現,學習能力表現等。開放性探究實驗一般以小組合作開展,提倡“以問題為中心,自主探索,小組交流,重在發展”,它要求學生既要對所研究的課題開展學習活動,同時又要對實驗過程開展學習活動。 

生物開放性探究實驗課的教學過程結構歸納為以下六個環節。 

(1)背景下提出問題(2)假設(3)設計實驗(包括實驗A、B、C)(4)實施實驗(包括實驗A、B、C)(5)結論(6)表達交流。

以上六個環節可以解釋如下: 

(1)教師提供背景材料或學生從日常生活、生產實踐或學習中發現與生物學相關的問題,并以書面或口頭表述這些問題。描述已知科學知識與所發現問題的沖突所在。 

(2)應用已掌握的知識,引導學生對問題的答案提出可能的設想,估計假設的可檢驗性。 

(3)制定探究計劃,提出實驗步驟,列出所需要的實驗材料與用具,選擇控制變量,設計對照實

[1] [2] 

驗。 

()實施計劃,觀察實驗現象,收集實驗數據,評價這些實驗現象和數據的可靠性。 

()描述實驗現象,處理實驗數據,得出合乎實驗的解釋,形成結論。 

()撰寫實驗報告,口頭或書面表達交流探究實驗過程、結果和結論。顯然,開展開放性探究實驗從整體上應體現上述六個環節。 

開放性探究實驗應注意的問題:、要重視實驗的探究過程。教材或教師提供給學生的實驗,是想讓他們去領悟科學的思想、體驗科學家研究自然界所用的科學方法。因此開放性探究實驗中探究活動的教學過程具有創新教育意義,十分重要。在教學中要花大力氣組織好在生物探究實驗中學生的分工合作、交流討論、分析總結。注意課堂內外實驗的結合。教材安排的實驗,通常要求在課內完成。但往往時間不夠,要在課外時間才能完成,需要課前收集材料、處理材料;有的探究活動需要組織學生外出參觀、訪問、調查等。所有這些教師都要在學期教學計劃中早有安排,真正做到開放性。、要重視總結報告的撰寫和交流。培養學生通過文字描述、數字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告,通過攝影、攝像,使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動,培養他們的合作學習的精神和語言表達能力,讓他們體會到不同的實驗方法,會有不同的實驗結果,這也屬于開放性的一個方面。學生的很多感受和體會也得到了交流,同時有利于學生形成正確的情感態度價值觀。、尊重、鼓勵學生。在開放性探究實驗中,學生會有各種想法,會提出種種問題,會得到各種不同的結論、甚至會是錯誤的結論。無論如何,教師都要應該尊重學生,愛護學生,善于發現他們的優點。當學生在實驗中遇到困難,有消極、畏難的情緒時,教師應及時找學生談心,鼓勵他們不畏艱難。 

篇(8)

探究教學旨在教師引導下,學生主動參與到發現問題、提出問題,作出假設,制定計劃、實施計劃、得出結論、最終尋找答案的過程中,以培養學生解決問題能力的教學活動。它對于目前培養學生的科學思維能力、收集和處理信息的能力、分析和解決實際問題的能力以及合作學習、表達交流的能力、科學探究能力等實施對素質教育有著重要意義。

新一輪的基礎教育課程改革,要求教師必須改變陳舊的教學觀,過去的那種填鴨式、滿堂灌的教學模式早已該退出歷史舞臺。取而代之的是自主、合作、探究的教學模式在教學活動中得到了廣泛的應用。生物是一門以實驗為基礎的學科,演示實驗、分組實驗、探究實驗幾乎貫穿了整個生物的課堂教學,演示實驗往往都是教師操作,學生觀看;而分組實驗又多是驗證性實驗,只有通過實施探究性實驗教學,才有利于促進學生學習方式的改變,才有可能最大限度地調動學生的學習積極性,更有利于學生思維的開發。那么身為一線的生物老師在課堂上如何適時適度地進行探究性實驗教學呢?下面我結合近幾年對探究性實驗教學的探索,談一下自己的體會。

我們知道,探究實驗的一般過程往往是從發現問題,提出問題開始的,然后根據提出的問題再作出假設,根據要探究的變量設計對照實驗,并且教會學生做對照實驗。對照實驗是一種重要的科學實驗方法,在生命科學實驗中常常用到。“授之以魚,不如授之以漁”,知識是教不完的,但是學會了探究方法可以進行課外探究,甚至終身受益。自從學生學會了這種“對照實驗”方法后,大部分學生喜歡上做探究實驗,特別是對生物、環保感興趣的學生更是經常在課外探究。

一、首先運用各種可以成為榜樣的例子,來激發學生探究生物科學知識的興趣

俗話說,榜樣的力量是無窮的。在新教材中,安排了一系列科學發現史,雖然只是簡單地介紹了科學家們發現科學真知的過程,但故事當中,科學家們不畏艱難,持之以恒,用于探索的精神已深深打動了每一位學生,也就激發了學生對生物知識探究的興趣。為學生開始進行探究實驗提供原始動力,有了動力也就有了進行探究實驗的方法和步驟,這樣學生就會主動愿意去進行生物探究實驗的學習,在學習中體驗學習知識的樂趣,也進一步體驗生物科學概念,生物原理的形成過程,使學生既學習了知識又培養了實際操作的能力。

二、變驗證性的分組實驗為探究性實驗,調動學生自主學習的興趣,充分發揮生物學實驗探究的能力

篇(9)

    二、突出探究式教學的重點———過程性

篇(10)

(1) 聽課感受。“探究光對鼠婦分布的影響”實驗是初中階段自然學科的首個探究實驗,學生第一次接觸,興奮之余,他們手忙腳亂,探究活動基本上處于無序狀態,流程不清晰,結果不明確。

(2) 學生問卷。筆者曾在課后向學生發放問卷,調查學生對該實驗的理解,在關于實驗類型的問題上,學生答“實驗”的多,答“探究實驗”的少。這說明學生習慣于實驗,卻疏于思考。

(3) 初中生物學科探究性實驗如何實施?怎樣把握一個度?這些問題直接影響著生物及其他自然學科的探究性學習。

2 反思的理論依據

(1) 建構主義理論認為,學習必須經過圖式、同化、順應、平衡四個過程,即學生從環境中獲取的信息在已有的圖式基礎上先于同化,極少量的信息會有順應,從而達到新的平衡;“最近發展區”素材在同化之時,也容易被學生順應;探究性實驗在原有實驗之上,不能操之過急。

(2) 從2012年新版生物教材的編寫體例來看,探究性實驗比例較第一輪課改數量大大減少,反而恢復了實驗、演示實驗,說明編者在教材修訂時聽取了廣大一線教師的意見和建議。另一方面,教材以“科學方法”“技能訓練”將探究實驗完整過程放在不同的單元、章節,化整為零,各個擊破。如“作出假設”分別在人教版生物教材(下同)七年級上冊P31技能訓練、七年 級下冊P21科學方法中分別給予闡明;又如七年級上冊P24技能訓練中“發現問題,提出問題”,在八年級下冊P11技能訓練中要求“對提出的問題進行評價”,體現學習過程的逐步深入。

(3) 生物作為學生在初中學段最早接觸的自然學科,學生年齡小,智商發育水平還不是很高,不可能一下子或者說從第一個探究實驗就追求其完整過程。應該說,探究實驗流程貫穿于學生整個學習的過程及所有的學科,教師不能把所有的壓力放在開始,放在生物學科。

3 實施的策略

(1) 教師要準確定位教學目標。借用人教版七年級上冊教材P14的原話:“下面以鼠婦為例說明探究的過程和方法。如果你選擇其他生物作為探究的對象,同樣可以參考下面的內容設計并完成探究的過程。”從這句話中,不難看出,作為起始年級最早引入的探究性實驗,其最主要的功能是告訴學生探究性實驗一般的流程,為學生后續學習探究性實驗作個引言和鋪墊。

篇(11)

中圖分類號:GA24.1 文獻標志碼:A 文章編號:1002-0845(2006)12-0014-02

一、兩類實驗的區別

探究性實驗是指探究研究對象的未知性質,了解它具有怎樣的組成、有哪些屬性和變化特征,以及與其他對象或現象的聯系等的一種實驗。這種實驗一般都具有試探的性質,因此也稱之為試驗。

驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解,并形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。它注重探究的結果(事實、概念、理論),而不是探究的過程。

(一)教學目標不同

《全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)》強調科學探究是一種重要的學習方式,也是義務教育階段的化學課程的重要內容,對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。

探究性實驗以學生獲取知識和技能、發展科學探究能力、培養情感體驗為教學目標,它不僅關注“正確的實驗結果”,更重要的是使學生經歷獲得實驗結果的探究過程,并在這樣的過程中受到科學方法的訓練,形成科學的態度、情感和價值觀。

驗證性實驗以訓練學生的實驗技能、驗證基本理論原理為主要目標,如注重培養學生的使用和裝配儀器、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、數據處理和計算等技能,因此在實際的教學中,強調操作技能的程序化和規范化。學生們所能做的就是按照已經設計好了的實驗方案,去檢驗一個已知的結果是否正確。

(二)教學模式不同

根據科學研究的一般過程和具體教學內容的特點,探究性實驗的教學模式主要有兩種。

模式l:問題假說一實驗事實一推理和判斷一驗證假說一結論一應用

模式1

該模式以假說的提出及驗證為主要內容。假說是根據已知的實驗事實和科學理論提出假設,并對未知的自然現象及其規律進行推理和判斷,在此基礎上,運用直覺思維、邏輯分析等手段構成一個新的組合來解決新的問題。例:乙醇與甲醚分子結構式的確定

1.提出問題:乙醇與甲醚分子結構式具有怎樣的分子結構式?相同嗎?

2.收集實驗事實:(1)分子式都是為G2H6O,比乙烷分子多一個氧原子;(2)化學鍵理論:通常情況下C、H、O三元素形成的化學鍵數分別為4、1、2。

3.提出假說:根據乙醇與甲醚的分子組成和化學鍵理論,乙醇與甲醚分子多出的一個氧原子放到乙烷分子結構的什么部位呢?顯然只能插到乙烷的碳氫鍵或碳碳鍵之間,從而提出乙醇與甲醚分子的兩種可能結構:

4.對假設進行推理判斷:若(I)式中的乙基換成氫原子,不就是水的結構式嗎?如果結構是(I)的話,就應該像水一樣可以與鈉等活潑金屬反應;且ImoI物質(I)能產生0.5moIH2。若分子結構是(Ⅱ)的話,就不能與鈉等活潑金屬反應生成H2。

5.實驗檢驗:分別在一定量的乙醇與甲醚中投入金屬鈉,其中一種能反應產生H2,通過測定和計算得知,ImoI乙醇大約能產生0.5moI的H2。另一種不反應。

6.得到結論:乙醇的分子結構式是(I)而甲醚的分子結構式是(Ⅱ)。

模式2:創設情境-發現問題-設計實驗-實驗探究-科學抽象-結論與應用

在實驗探究的教學過程中,教師通過創設問題情境,使學生明確探究發現的主題,然后設計實驗實施方案,在實驗和探究的基礎上,準確地獲得正確的、符合實際的事實和現象,隨之利用這些現象和數據,進行思維加工并得出科學結論。元素化合物知識,化學概念、定律、原理,有機化合物知識等,均可采用這種模式來獲得。例如鹽類的水解概念:

1.提出問題:我們已經知道,酸溶液顯酸性,堿溶液顯堿性,那么,鹽溶液顯什么性呢?是不是中性呢?如何通過實驗測知鹽溶液的酸堿性? 2.學生實驗探究:將少量CH3COONa、NH4CI、NaCI、CH3COONH4的晶體分別投入盛有新鮮蒸餾水的試管中,振蕩試管使之溶解,然后分別用pH試紙測定鹽溶液的酸堿性。

3.實驗事實及其處理(見上表)

4.學生探究發現(科學抽象)

表征性抽象:CH3COONa溶于水電離出的CH3COO-與水電離出的H+結合形成弱電解質CH3COOH,使溶液中的c(H+)減小,水的電離平衡向右移動,導致溶液中c(H+)c(OH-)而顯酸性;NaCI溶于水電離出的Na+和CI-都不能與水電離出的H+或OH-結合成弱電解質,水的電離平衡不移動,c(H+)=c(OH-)顯中性。CH3COONH4溶于水電離出的CH3COO-與水電離出的H+結合形成弱電解質CH3COOH,使溶液中的c(H+)減小;而電離出的NH+與水電離出的OH-結合形成弱電解質N3?2O,使溶液中的c(OH-)減小,水的電離平衡移動,但c(H+)=c(OH-)顯中性。

原理性抽象:強酸弱堿鹽溶液中的弱堿陽離子或強堿弱酸鹽溶液中的弱酸陰離子跟水電離出來的OH-或H+合成弱電解質的分子或離子,導致水的電離平衡發生移動,c(H+)≠c(OH-),從而使鹽的溶液顯示出一定酸堿性。弱酸弱堿鹽溶液中的弱堿陽離子或弱酸陰離子跟水電離出來的

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OH-或H+結合成弱電解質的分子,導致水的電離平衡發生移動,但c(H+):c(OH-)顯中性。

5.結論

(1)鹽類水解的概念:在溶液中鹽的離子跟水所電離出來的H+或OH-生成弱電解質的反應,叫做鹽類的水解。

(2)鹽類水解的實質:鹽溶液中水的電離平衡發生移動。

(3)鹽類水解的結果:鹽溶液可能顯示一定的酸、堿性或中性。

(4)鹽類水解的規律:有“弱”便水解,誰強顯誰性。

6.應用(略)

在上述兩種教學模式中,根據學生主體活動的程度,又可分為引導探究和開放探究兩種形式。引導探究的教學模式是教師提出問題,學生提出假說,引導學生朝著教師預先設計的方向提出實驗程序,預測可能的結果。教師的引導并不是刻意的引導出一個唯一的結果,而是讓學生在探究過程中理解科學,獲得知識。

開放探究一般是由教師或學生提出問題,學生設計實驗程序并實施實驗方案,收集處理和分析數據、得出結論,并將其應用于新的情景加以檢驗。這種模式強調探索和創造,學生以一種近似科學家進行實驗的方式學習化學,不再強調獲得正確的結論,而是強調過程。

驗證性實驗教學模式是按“問題原理結論實驗證明應用”的程序進行教學的。在這種教學模式下,學生們按照指定的步驟、要求進行實驗,來驗證自己已學過的化學原理、概念或性質,學生在實驗中被動大于主動,這種“照方抓藥”模式是高度固化的。

二、教學實施的一般程序

在探究性實驗中,教師對實驗程序不作詳細指定,要求學生根據自己的思考,選擇實驗材料,設計實驗方案和步驟。一般的程序是:提出問題(教師創設問題情境,教師或學生提出問題);猜想與假設(在教師的引導下,學生通過查閱書刊、瀏覽各種資料或上網等途徑,篩選其中有用的信息,大膽提出自己的猜想假設);制訂計劃(根據猜想假設,設計合理的、詳細的實驗探究計劃,并就猜想和假設設計出實驗的方案,教師檢查學生的方案,給予適當的指導);進行實驗并收集證據(按實驗步驟進行實驗,收集、記錄實驗數據);解釋與結論(對實驗數據進行處理和分析,得出結論,并與實驗前的猜想假設進行對比,再對結論進行分析,進行小組或班級討論,討論收集的數據和對數據進行的解釋,發現問題,提出進一步實驗的建議);反思與評價(在教師的指導下或通過與他人討論,對實驗探究活動進行反思,發現自己與他人的長處及存在的不足,然后提出具體的建議改進自己的探究活動);表達與交流(用口頭或書面等方式表達探究過程和結果,讓各個小組進行交流和討論,虛心傾聽別人的意見,互相促進,進一步完善整個計劃)。

驗證性實驗,采取“照方抓藥”式的操作,實驗材料、實驗步驟是設計好的,時間是已定的,一切都是按教師的指令進行,學生做實驗時,沒有機會也沒有必要去思考、詢問和嘗試。教學的一般程序是:教師引導學生回顧需要驗證的概念或科學結論,提出注意事項,或針對學生普遍容易出現錯誤的實驗操作進行示范;然后學生按照教師或教材上指定的步驟,按部就班地操作、觀察、記錄;完成并填寫好實驗報告。

三、教學內容和教學時空

從時空范圍看,驗證性實驗只限于教室、實驗室等,而探究性實驗不僅在實驗室,還可延伸到校外(科技活動中心、高校或國家實驗室和圖書館、網吧、化工企業研究室、工廠、農村等)。

驗證性實驗的教學內容來源于教科書,而探究性實驗的內容既可以是出自書本的,也可以是來源于社會和生活實際的,往往更注重后者。

驗證性實驗一般伴隨對概念、原理進行分析、討論或者在學完某一知識點之后進行,時間從幾分鐘到一節課。探究性實驗則往往安排在概念、原理的學習之前,以此推動對化學概念和原理的討論。根據探究性實驗間相對較短,而那種具有跨學科性質和利用社會考察活動的開放性探究性實驗則可能需要幾天甚至數周的時間。

四、驗證性實驗與探究性實驗的融合

從上述分析、比較中可知,兩類實驗各有特點,在學生教學中有著各自不可替代的作用。如驗證性實驗有利于在較短的時間內獲得更多的知識,強化學生實驗技能訓練的規范化、程序化等。應當承認,驗證性實驗是一種非常重要的科學實驗方法,在中學化學中引入驗證性實驗,可以使學生了解科學研究的基本方法,認識到科學理論或發現都必須經過驗證才能被確認,并且,學生在完成驗證性實驗的同時還可體會得到結果的樂趣,加深對知識的理解。所以,驗證性實驗的作用是不可忽視的。

但是在初中,由于受學生掌握的化學知識和技能的限制,通過簡單現象來驗證結果,對于過程和方法照方抓藥的驗證性實驗過多,沒有真正發揮驗證性實驗的作用,容易造成學生對科學研究方法的簡單化,片面性認識。探究性實驗有利于理解科學過程和培養科學探究所需要的能力、思想方法、行為方式和價值觀念。所以,改進驗證性實驗,增加探索、研究性實驗是非常有必要的。但過分強調探究性實驗而對驗證性實驗加以排斥,也很容易走入另一個極端。化學教育工作者應很好地理解兩類實驗的含義和本質區別,樹立探究教學的理念,大力提倡探究性實驗教學,同時不隨意摒棄驗證性實驗,使培養學生的創新精神和實踐能力真正落到實處。

收稿日期:2006-03-16

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