第一篇：例談科學探究實驗與實驗報告

例談科學探究實驗與實驗報告

山東菏澤曹縣第二中學　陳燾

摘要：科學探究實驗是新課程著重介紹的知識點，同時又是當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學探究的六大要素逐一加以解釋，并以實例說明如何做好科學探究實驗及如何做實驗報告。

關鍵詞：科學探究　科學探究實驗　實驗報告　提出問題　猜想和假設　實驗方案　數據處理

作為當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點，《普通高中物理課程標準》對科學探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。”一般來講，我們進行科學探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題

“現代科學之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的進步”。

問題是創造的先導，是思維的起點，具有問題意識是一個人有所創新的前提與基礎，是否具有問題意識，能否提出有價值的問題，是因循守舊之人與開拓創新之人的分水嶺。

我們提出的問題首先應該是科學的，不能反科學或偽科學，而且還必須是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據學生現有的知識，我們所能提出的問題應根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實際經驗，提出的問題應在其力所能及范圍之內，即有能力應用已有的物理知識，加上部分未知的物理知識，利用科學的方法與思想，或獨立或協作地予以解決。

提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設或大膽猜想奠定基礎。從物理學的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設

讓學生做假設和猜想，就是根據已有的物理知識和實驗經驗，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設，對實驗結果進行預測。

愛因斯坦說過：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動著科技的進步，并且是知識進化的源泉，嚴格地講，想象力是科學研究中的實在因素。”郅庭瑾先生認為，高中生業已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現在：①學生可以通過假設進行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設、驗證假設的途徑，經過一系列的抽象邏輯過程，達到目的。②學生思維業已具備預設性，在解決問題之前，學生已采取了一定的方式和手段。③學生思維已漸進形式化。中學生開始逐步地由具體運算思維占優勢發展為形式思維占優勢，不僅能夠進行從特殊到一般的歸納，而且能進行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實踐與學習中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導去獲得具體知識的完整過程。④高中生思維活動中自我意識或監控能力的明顯化。⑤學生思維能跳出舊框框，創造性思維已獲得迅速發展，開始追求新穎、獨特的東西，形成了自己對事物的獨特見解。為此，教師要鼓勵學生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識的羈索，打破時空的限制，對自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發創造的靈感，發揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團，實現探究的目的。

三、制定實驗方案

方案是種思想，是個預設，只有經過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實驗或既定目標。方案設計的好壞，直接關系到實驗步驟是否井然有序，關系到實驗數據是否真實可靠、是否切實可信，關系到實驗結論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實驗好就好在實驗設計的巧妙，設計的合理，設計的渾然天成。為此：①方案中的儀器應選材合理，便于準備，不能要求過高。在確定實驗方案之前，應首先學會正確操作和熟練操作，特別要注意應該注意的事項。②探究過程應盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設計合理，應盡可能多地確定實驗方案，盡可能多地進行實驗，并由此比較各個方案的優缺點，確定最佳方案，同時若其中某個實驗被確認失敗的話，也可以盡快選擇其他實驗方案。

四、進行實驗

根據實驗方案，按照說明書正規操作，操作時應注意安全（包括儀器安全和人身安全），實驗中要如實記錄數據和實驗現象等，利用觀察、實驗或其他方式方法，多渠道多形式地收集實驗數據和信息。

盡可能地收集實驗數據與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數據越多，越有利于我們做定量的計算。當然，為了更好地逼近實驗結論，我們除了實驗手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補實驗手段的不足。

五、數據處理

整理完所收集到的數據與信息后，就要對數據進行分析和處理，“應用科學的思維方法，通過分析和歸納，找出規律，嘗試根據實驗現象和數據處理得出結論，并對實驗結果予以解釋和描述”，通過對實驗數據的處理，能得到哪些反饋呢？

用自己的語言去總結實驗結論時，需要注意的是實驗結論一般應具有以下特征：①條件相當嚴格，不能任意擴大或縮小；②實驗方法相當完善，當然也有需要進一步完善的地方；③表述簡潔而嚴明，應盡量用嚴密且準確的科學術語來描述，且具有相當嚴謹的邏輯。

六、心得體會

通過實驗，汲取失敗的教訓，積累成功的經驗。實驗后要提交實驗報告，報告中要科學地表述自己的探究思路、過程、方法和結論。踢過足球比賽的大都知道“我們在比賽中，既要注重自己的積極突破，又要注重團隊的團結合作”的道理，同樣在科學探究實驗中，自我自主探究與交流協作也一樣重要。在合作中注意既要堅持自己的原則，有自己的思考、有自己的觀點、有自己的實驗方案，也要能夠積極聽取他人的建議，尊重他人的意見和成果。只有我們親身親歷科學探究，才能收獲一種習慣，養成一種意識，養育一種能力，這對我們今后無論是學業還是事業都是極其重要的。

下面以“探究加速度與質量、力之間的關系”的實驗為例，簡要探討如何進行科學探究和書寫實驗報告。

實驗原理及實驗方案：牛頓第一定律告訴我們，力并不是維持物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因。簡而言之，物體運動狀態的改變體現在速度的改變上，而速度發生變化就表明物體具有加速度，因此可以說力是使物體產生（或具有）加速度的原因。同是一輛靜止的汽車，施加的牽引力越大，至某一速度所需要的時間越短。由此我們不妨假設加速度與力成一次函數a＝kf+b，同時假設b＝0。假設成立與否，還需要用實驗探究和驗證。同時，物體的質量越大即慣性越大，物體的運動狀態就越難以發生改變，即加速度越小，由此我們不妨假設a＝b+1/km，同時假設b＝0。由此，我們現在所要探究的加速度是同時與力、質量有關的，那么又有怎樣的關系呢？按照哲學上的觀點，物體運動狀態的變化情況是由合外力（外因）和質量（內因）共同決定的，合外力和質量兩個因素統一于影響物體運動狀態的改變過程當中，同時又是矛盾的。合外力促使加速度的產生，質量則維持原有狀態不變，阻礙加速度的產生。在物理學中我們研究一個物理量同時與兩個或多個物理量（或因素）有關的多元問題的基本方法就是控制變量法，即先保持其他物理量（或因素）不變，逐步分析所求物理量與其中某一物理量的關系，而后總結出這幾個量之間的關系。因此，我們可以首先固定質量，探究加速度與力之間的關系；而后固定合外力，探究加速度與質量間的關系；最后總結出加速度與合外力、質量的關系。

如果a＝k1f成立，反映在a-f圖線上就應該是條過原點的傾斜的直線；如果a＝k2m成立，反映在a-m圖線上就應該是條雙曲線，然而真實地判斷該圖線是否是雙曲線是比較復雜的，不過我們可以變換角度，將a與m成反比轉化為a與1/m成正比，即反映在a-1/m圖線上就是一條過原點的傾斜的直線。但加速度是不易測量的，因此我們需將其轉化為位移，而且我們所探求的主要是a與f、m間的關系，從另一個角度也說明無須求解a的實際值。設計實驗時使小車做初速度為0的勻加速直線運動，同時將小車放在相同的位置，并同時打開和關閉文件夾使兩小車運動的時間相等，由s＝at2/2便可得出a1/a2＝s1/s2。這樣就將加速度轉化為位移，以后做就好的多了。

教材給出了實驗裝置，但不甚好。一方面嚴格的光滑水平木板是沒有的，普通實驗室中的木板大都相當粗糙，不符合實驗要求；另一方面，若往小盤中放砝碼，好多同學放置的大都不是比較均勻，然而這樣做很容易帶來相當大的誤差。改進后的實驗裝置如下圖：

實驗器材：上部有凹槽的小車兩個，一端帶有定滑輪的長直木板兩個，大型文件夾一個，砝碼若干，勾碼若干，細線若干，刻度尺一把。

為記錄小車的加速度，我們可以采用打點紙帶，同時為避免小車與定滑輪的碰撞，可以在小車后拴兩條較長的細線，細線的另一端加以固定。本實驗方案舍棄砝碼盤，而采用勾碼，可以保證拉力在一條直線上，增減勾碼即改變了小車受到的拉力。在小車上增減砝碼的質量，即改變了小車的質量。

為得到近似光滑的長直木板，我們通常采用平衡摩擦力的方法：不加砝碼，不系細線，試探著移動墊木，使放置在斜面上的小車近似做勻速直線運動，此時物體受g、n、f三個力的作用而處于平衡，合力為0，得gx＝f，兩力的作用效果相互抵消，就相當于f不存在。而當小車受到細線的拉力后，就相當于僅受該

第二篇：例談科學探究實驗與實驗報告

例談科學探究實驗與實驗報告 山東菏澤曹縣第二中學 陳燾摘要：科學探究實驗是新課程著重介紹的知識點，同時又是當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點。本文對科學探究的六大要素逐一加以解釋，并以實例說明如何做好科學探究實驗及如何做實驗報告。關鍵詞：科學探究 科學探究實驗 實驗報告 提出問題 猜想和假設 實驗方案 數據處理 作為當前基礎教育課程改革的熱點、亮點和難點，《普通高中物理課程標準》對科學探究提出了明確要求，并指出：“高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識與技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度與科學精神。”一般來講，我們進行科學探究都要遵循以下步驟或流程：

一、提出問題 “現代科學之父”愛因斯坦曾指出：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數學上的或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的進步”。問題是創造的先導，是思維的起點，具有問題意識是一個人有所創新的前提與基礎，是否具有問題意識，能否提出有價值的問題，是因循守舊之人與開拓創新之人的分水嶺。我們提出的問題首先應該是科學的，不能反科學或偽科學，而且還必須是有價值的、有意義的、可以探究的、值得探究的。依據學生現有的知識，我們所能提出的問題應根源于生活，但又高于生活，卻不能脫離生活和實際經驗，提出的問題應在其力所能及范圍之內，即有能力應用已有的物理知識，加上部分未知的物理知識，利用科學的方法與思想，或獨立或協作地予以解決。提出問題后我們還必須明確問題，明確問題是為提出假設或大膽猜想奠定基礎。從物理學的角度較為明確地闡述該問題。

二、猜想和假設 讓學生做假設和猜想，就是根據已有的物理知識和實驗經驗，對解決問題的方式和問題的答案提出猜想與假設，對實驗結果進行預測。愛因斯坦說過：“想象比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力卻概括世上的一切，推動著科技的進步，并且是知識進化的源泉，嚴格地講，想象力是科學研究中的實在因素。”郅庭瑾先生認為，高中生業已具備以理論型為主的抽象邏輯思維能力，具體體現在：①學生可以通過假設進行思維。按照提出問題、明確問題、提出假設、驗證假設的途徑，經過一系列的抽象邏輯過程，達到目的。②學生思維業已具備預設性，在解決問題之前，學生已采取了一定的方式和手段。③學生思維已漸進形式化。中學生開始逐步地由具體運算思維占優勢發展為形式思維占優勢，不僅能夠進行從特殊到一般的歸納，而且能進行從一般到特殊的演繹。高中生在他們的實踐與學習中，已能夠完成從具體上升到理論，再由理論指導去獲得具體知識的完整過程。④高中生思維活動中自我意識或監控能力的明顯化。⑤學生思維能跳出舊框框，創造性思維已獲得迅速發展，開始追求新穎、獨特的東西，形成了自己對事物的獨特見解。為此，教師要鼓勵學生們大膽猜想，只有想象，才能盡可能多地突破舊有知識的羈索，打破時空的限制，對自己提出的問題盡可能地全方位思考。合理的或大膽的猜想往往閃爍著智慧的火花，無意中的直覺往往可以打開解決問題的大門，激發創造的靈感，發揮自己的想象能力，一種大膽而有根有據的判斷往往也可以突破層層迷團，實現探究的目的。

三、制定實驗方案 方案是種思想，是個預設，只有經過多次嘗試才能完善；方案是盞街燈，是座燈塔，指引著我們有目的有步驟地完成實驗或既定目標。方案設計的好壞，直接關系到實驗步驟是否井然有序，關系到實驗數據是否真實可靠、是否切實可信，關系到實驗結論是否有代表性、是否具有普遍性。伽利略理想斜面實驗好就好在實驗設計的巧妙，設計的合理，設計的渾然天成。為此：①方案中的儀器應選材合理，便于準備，不能要求過高。在確定實驗方案之前，應首先學會正確操作和熟練操作，特別要注意應該注意的事項。②探究過程應盡量清晰，各步驟間銜接流暢，表格設計合理，應盡可能多地確定實驗方案，盡可能多地進行實驗，并由此比較各個方案的優缺點，確定最佳方案，同時若其中某個實驗被確認失敗的話，也可以盡快選擇其他實驗方案。

四、進行實驗 根據實驗方案，按照說明書正規操作，操作時應注意安全（包括儀器安全和人身安全），實驗中要如實記錄數據和實驗現象等，利用觀察、實驗或其他方式方法，多渠道多形式地收集實驗數據和信息。盡可能地收集實驗數據與信息，目的是盡量減少偶然誤差的干擾。收集到的信息越多，越有利于我們做定性分析；數據越多，越有利于我們做定量的計算。當然，為了更好地逼近實驗結論，我們除了實驗手段外，還可以從多種信息源上采集和獲取信息，以彌補實驗手段的不足。

五、數據處理

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第三篇：例談探究式實驗課堂教學模式

談探究式實驗課堂教學模式

物理新課程在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化。物理新課內容大多為定理、定律和規律的證明、驗證和推導，需要通過實驗再現科學家探究過程，對學生進行科學思想及研究方法的傳授。圍繞此教學目的，課堂教學模式多種多樣。傳統的新課課堂模式多是教師圍繞高考考綱制定的知識目標，以應試為目的，淡化定理、定律和規律的獲取過程，甚至不做實驗，直接告知結論，然后進行大量的應用練習。這種教學重心后置的結果是學生可以獲取高分通過考試，完成學業，但卻同時可能對很簡單的現象不理解，沒有辦法用死記硬背來的知識解決任何實際問題。他們為考試而學習，不曾領悟到物理就是自然界萬物之運行規律。其實，物理思想、方法是中學物理教學的主體內容，它和物理知識處于同等重要的，而且處于最有價值的地位。只有通過實驗滲透各種思想方法的教學過程才具有靈性與活力。顯然，傳統的新課課堂模式違背了新課程教學理念，應淘汰。目前，新課教學采用探究式實驗課堂教學模式已逐漸彰顯優勢，慢慢被廣大教師所采用。探究式課堂教學模式由教育家施瓦布首先系統提出，他認為學科的結構處于不斷的變化中，教學不能將科學知識視為絕對的真理傳授給學生，它只能作為有證據的結論，而在教學過程中，教學的內容應該體現學科特有的探究方法。這種探究方法促使學生理解科學知識，并設法為學生提供更多的體驗科學探索過程的機會。顯而易見，新課程下探究式實驗課堂教學模式有別于傳統的“填鴨式”新課課堂教學模式，它既是一種教學方式，也是學生研究性學習方式，其本質就是一種模擬的科學研究活動

物理新課程在課程實施上注重自主學習，提倡教學方式多樣化。物理新課內容大多為定理、定律和規律的證明、驗證和推導，需要通過實驗再現科學家探究過程，對學生進行科學思想及研究方法的傳授。圍繞此教學目的，課堂教學模式多種多樣。傳統的新課課堂模式多是教師圍繞高考考綱制定的知識目標，以應試為目的，淡化定理、定律和規律的獲取過程，甚至不做實驗，直接告知結論，然后進行大量的應用練習。這種教學重心后置的結果是學生可以獲取高分通過考試，完成學業，但卻同時可能對很簡單的現象不理解，沒有辦法用死記硬背來的知識解決任何實際問題。他們為考試而學習，不曾領悟到物理就是自然界萬物之運行規律。其實，物理思想、方法是中學物理教學的主體內容，它和物理知識處于同等重要的，而且處于最有價值的地位。只有通過實驗滲透各種思想方法的教學過程才具有靈性與活力。顯然，傳統的新課課堂模式違背了新課程教學理念，應淘汰。目前，新課教學采用探究式實驗課堂教學模式已逐漸彰顯優勢，慢慢被廣大教師所采用。探究式課堂教學模式由教育家施瓦布首先系統提出，他認為學科的結構處于不斷的變化中，教學不能將科學知識視為絕對的真理傳授給學生，它只能作為有證據的結論，而在教學過程中，教學的內容應該體現學科特有的探究方法。這種探究方法促使學生理解科學知識，并設法為學生提供更多的體驗科學探索過程的機會。顯而易見，新課程下探究式實驗課堂教學模式有別于傳統的“填鴨式”新課課堂教學模式，它既是一種教學方式，也是學生研究性學習方式，其本質就是一種模擬的科學研究活動

1.2 目標定位確定問題探究功效

對問題探究的要求、目的、層次、深度先應有定位，誰來探究，可能需要哪些實驗器材，時間長短先要確定，這樣才能保證問題探究的功效。

1.3 方法組合追尋課堂效率

一堂實驗探究課若實驗方案單一，學生思維易疲勞，解答問題倦怠，課堂效率低下。而采用多種實驗設備，不同實、驗途徑進行探究，則學生思維活躍，實驗熱情高漲，課堂效率成倍提升。

2、探究式教學過程

2.1 創設情景提出問題

愛因斯坦說過：“提出一個問題比解決一個問題更重要”，探究式實驗教學關鍵是實驗探究，探究的是定理、定律及規律，探究是過程，能力培養是目標。探究方案難易適中，方案共鳴，最能激發學生的好奇心，求知欲，如同一本小說，開篇要先聲奪人，引人人勝。

2.2 方案開放結論未知

傳統的新課，是在結論已知的前提下要求學生用規定的實驗器材、實驗步驟進行結論驗證。學生只要按著設定的實驗步驟，一定會得到預定的結論，無需探究。若不限定實驗器材，實驗方案、步驟均自行設計，結論未知，這樣，才是真正意義上的實驗探究課。

2.3 分組討論探索研究在探究活動中，方案的開放性致使問題往往具有復雜性、綜合性，一個學生往往是無法獨立完成的，這需要分組合作探究，組間競爭，老師點撥，充分發揮集體智慧才能達到探究目的。

課前交代任務，課內分組，一開始給學生10min時間交流，進行方案展示。由于實驗設備齊全，導致方案多種且難易不同，實驗起始步驟、容易的方案步驟在短時間內得以解決，學生們探究熱情高漲，課堂氣氛熱烈；稍后，隨著問題的深入，探究的難度提升，學生們進入深層次探究階段，偶有新發現，則會說出與大家斟酌。

2.4 體驗過程感受成功

探究式實驗教學活動實質上是一種模擬的科學研究活動，強調探究過程并及時修正探究方法，在這個過程中學生學會合作、學會思考、學會學習，培養了思維能力，領會了科學研究方法，達到提升科學素養及解答疑難問題的目的。

在探究加速度與力、質量的關系中，學生經歷了簡單到復雜，輕松到艱難的過程，課堂氣氛經歷了熱鬧到沉默再到爆發的過程，學生感受了成功、失敗、再成功的過程。

2.5 綜合分析總結提升

學生根據本組設置的方案及實驗結論進行歸納總結，及時派代表到講臺上進行成果展示，教師點評，幫助學生總結提升。課后，鼓勵學生繼續探究，發散思維

3課堂教學模式特征

3.1 實驗方案具有開放性

探究式實驗課堂教學有別于純理論問題探究式教學，純理論問題探究式教學過程步驟一般分為：提出問題一查閱資料一提出假設一邏輯推理(包含運算)一得出結論，而探究式實驗課堂教學是重現科學家正確的探究過程，結論學生未知，需通過實驗探究得出結論，所以實驗方案的提出更具有挑戰性和開放性，教師只控制探究方向，實驗方案開放程度應以現有實驗條件及可操作性為原則。

3.2 課堂上學生的主體性

實驗方案的多樣性，情景的創設性，知識的綜合性對培養學生的思維能力有很大的幫助，實驗設計的創新性，使得再高明的老師也不可能面面俱到，何況知識的更新速度不斷加快，教學器材不斷改進，這讓學生學會創新，學會探究尤顯重要。因此在課堂上學生永遠是主體，教師要注重學生獲取知識的方法與處理信息的能力的培養，探究式教學過程中教師要引導學生探究思路，控制課堂進程，實驗方案及實驗所需解決的問題由學生提出學生解答，老師只是點撥評價。

3.3 探究式實驗課堂教學實施過程應注意的三點

3.3.1 課堂設計應以學生現有探究水平為依據

要設計一堂探究式實驗課，必須先深入了解學生的知識掌握情況及思維能力，精心設計教學流程，為學生鋪設符合學生認知規律的思維軌道并合理設置思維坡度。預設可能出現的突發問題及課堂組織的不確定因素，要坦然面對學生的怪異方案及錯誤結論。

3.3.2 應給予學生充分的自由活動空間

教學過程要巧設平臺，讓學生感受成功，充分滿足學生的表現欲，讓學生的個性得到張揚，從而有效地發展學生的創新能力。學生敢想、敢做、敢說只有在師生平等、相互信任、民主和諧的教學環境中才有可能實現，教師只是課堂設計者、組織者、誘導者、評價者，對學生的每一種方案均應微笑面對，這樣學生才會毫無顧及地發表己見，教師才能真正了解學生的真實水平。

由于方案具有開放性，許多問題是集體智慧的結晶，方案及方案所帶來的問題的解答是培養能力的最要途徑，所以及時總結提升，甚至構建模型是非常必要的，這一步可以使無法獨立設計并進行探究的學生及時掌握相關知識并達到鞏固的目的。

探究式實驗課堂教學模式只是新課教學的一種模式，間或地采用這種模式的確可達到提高學習效率、激發學生學習興趣的目的，但所有的新課均采用此模式并不可取。教師應把握一個度，做到有的放矢，科學組織，該出手時才出手，使之真正成為培養學生思維能力、創新能力及動手能力的有效教學模式。

第四篇：科學探究和實驗方案設計

《科學探究和實驗方案設計》專題復習教學案例與教學反思

教學案例

教學目標：

[知識目標]

1、了解科學探究的一般步驟和過程；

2、通過復習掌握科學探究的方法

[能力目標]

1、培養訓練學生做出假設與猜想的能力，設計實驗方案的能力，根據實驗做出結論的能力，根據實驗結果進行反思與評價的能力。

[情感目標]

1、讓學生結合實驗進行科學探究，培養學生的學習興趣，體驗探究的樂趣；

2、培養學生相互交流、相互合作的學習態度和精神。

教學重點：訓練學生的科學探究能力，掌握科學探究的方法。

教學難點：訓練學生做出假設與猜想及實驗方案的設計能力。

教學過程：

[情境引入]：語言引入：前些天，老師在超市無意中發現一種新的商品，老師對它的名稱的特殊性深深吸引，它叫“爆炸鹽”。通過觀察圖片，同學們知道他是做什么用的嗎？物質的用途由什么決定的？那么“爆炸鹽”有什么用途？它的成分是什么？我們稍后再來探究。

[師講]本節課讓我們起走進科學探究的世界，體驗探究的樂趣。

[學生]回顧科學探究的一般步驟：提出問題→假設與猜想→設計實驗方案→實驗驗證→結論與解釋→反思與評價

[師強調]在各種考試中重點考查的是：假設與猜想、設計實驗方案。

[過渡]通常進行假設與猜想的方法有哪些呢？我們先來看例題1.例1．如圖所示是初中化學實驗室收集的一瓶無色無味的氣體，試猜想該氣體是何種氣體，并設計實驗進行探究：

假設與猜想 實驗方法與現象 實驗結論

教師引導分析：這瓶氣體有什么性質？可能是什么氣體？如何驗證？

[小結]可根據物質的有關性質進行猜想。

[師問]還可以根據什么進行猜想呢？

例

2、某化學課外活動小組在實驗室藥品柜中發現了一瓶無色溶液，但這瓶試劑標簽已經殘缺，無法辨認，只知道可能是氫氧化鉀、碳酸鉀、硫酸鉀、硝酸鉀中的某一種。小明認為可能是氫氧化鉀，小剛認為可能是硫酸鉀，請回答下列問題：

（1）你認為的猜想一定是錯誤的，（2）你認為該瓶試劑還可能是。

試設計實驗證明你的猜想:

實驗操作 實驗現象 實驗結論

教師引導分析：標簽上有什么信息？該試劑可能是什么？能設計實驗驗證嗎？

[小結]可根據物質的化學成分進行猜想

[過渡引入]我們學過很多物質都可以在氧氣中燃燒，那么物質是否可在二氧化碳中燃燒呢？下面我們來觀察鈉在二氧化碳中的燃燒。

[提問]鈉在二氧化碳中燃燒會生成什么呢？

[講]：下面是某興趣小組對鈉在二氧化碳中燃燒生成物的探究：

例3．化學課上，李芹同學將燃燒的鈉迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質。

[提出問題]黑色顆粒和白色物質可能是什么呢？

[進行猜想]你認為黑色顆粒是____，小明認為白色物質是氧化鈉，小華認為是氫氧化鈉，你認為白色物質還可能是；李芹同學認為小華的猜想是錯誤的，其理由是。

[查閱資料]CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，氧化鈉為白色粉末，Na2O+H2O=2NaOH。

[實驗探究]李芹同學對白色物質進行實驗探究。

實驗方案1：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液，觀察到溶液變成紅色，結論：白色物質為氧化鈉。

實驗方案2：取該樣品少量于試管里，加入適量的水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液，出現白色沉淀，然后過濾，再向溶液里滴加無色酚酞試液，無明顯現象出現。結論：白色物質為。

[反思評價]小娟同學認為實驗方案1得出的結論不正確，其理由是。

[得出結論]鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為。組織學生進行討論分析，得出結果；分析實驗方案時要強調緊扣資料信息。

[師問]：本題你是根據什么對物質的成分進行猜想的？

[小結]可根據質量守恒定律（元素守恒）進行猜想。

[過渡]科學探究有以上三種方法，但對物質的認識不能僅停留在猜想上，還必須根據已學知識，并收集相關資料設計實驗進行驗證，才能得出科學結論

第五篇：例談化學探究實驗的教學生成

例談化學探究實驗的教學生成

化學新課程教材中各式各樣的實驗很多，有以學生為主的活動探究，有以教師為主的演示探究，還有課后的家庭探究以及以拓展學生知識為目的的社會調查，等等。

人教版《義務教育課程標準實驗教科書·化學（九年級）》第八、九兩單元中，活動探究有金屬活動性強弱、銹蝕條件、溶解的過程中溶液溫度的變化以及飽和與不飽和溶液相互轉化的方法和繪制代表物質溶解度曲線等，家庭探究有淬火與回火、自制明礬和汽水、洗滌劑去污原理等，教師的演示探究有比較純金屬、合金的性能，CO還原Fe2O3，溶液的配制，不同溶質、溶劑溶解性不同的比較，酒精與水的互溶以及乳化原理的演示，等等。b5E2RGbCAP 面對以上眾多的探究實驗，如何重組內容、選擇方法？又如何確定最佳形式來組織探究實驗的教學？這是所有化學教師都要碰到的問題。目前沒有現成的答案，也沒有成功的案例可以照搬，需要我們教師根據課標理念和學生的實際水平，進行多角度、全方位的思考，主動重組文本素材，并在實施后積極反思和修改，這就是我們理解的課程二次開發。p1EanqFDPw 新課程必須與時俱進地開發，才能走向成熟，教師只有在開發中才能實現跨躍式發展。開發的方式可以是智者見智、仁者見仁。目前現狀是：有的“不放心”老教材的內容，正在努力補充教材內容；有的在尋找各種探究新題目；有的則按部就班、照本宣科，以等待他人開發的成果來裝備自己。總之，在開發課程的動機、重組方式、關注的內容上都存在很大的差別，而且還存在許多開發的誤區。筆者認為：首先要明確開發的動機。這個問題不解決，二次開發就會走上“斜路”。其次，怎樣開發才能符合課標要求？筆者認為：在開發中必須遵循兩條基本原則，一是多樣性原則，二是反思性原則。DXDiTa9E3d

一、探究內容的多樣性

通過探究，不僅要驗證教師的講解是否正確，而且還要引導學生產生問題、積極思考，激發興趣去研究更多的未知問題。例如CO還原Fe2O3的演示探究改為活動探究后，在探究中可引發以下問題。RTCrpUDGiT 1.不能解決的問題：在CO還原Fe2O3的反應中，生成的鐵粉為什么不是銀白色的而是黑色？而實驗室外購的鐵粉卻是銀白色的。5PCzVD7HxA 1 / 5 2.值得探究的問題：CO還原Fe2O3所得的黑色粉末到底是不是鐵？為此，學生紛紛設計了自己的實驗方案來證明黑色粉末是鐵。有學生提出用磁鐵吸引法來證明是鐵，方法似乎既好又簡單，但立即有學生反對：如果黑色粉末是Fe3O4，也會被磁鐵吸引。于是學生探究熱情高漲，在小組討論的基礎上，重新設計實驗方案來證明黑色粉末是Fe而不是Fe3O4也不是Fe和Fe3O4的混合物。方案摘錄如下頁表所示。（探究時間另行安排。）jLBHrnAILg

3.需要注意的問題：

（1）在利用甲酸與濃硫酸反應制CO氣體的操作中，注意要把濃硫酸放在燒瓶中加熱，而甲酸要從分液漏斗中逐滴放出。如果逆序操作，將會造成藥品浪費，效果差的后果。xHAQX74J0X（2）在操作中，當紅色Fe2O3粉末全部變成黑色后停止加熱，并在CO氣流中冷卻。但因CO有毒，往往在鐵還未完全冷卻時就已經停止通入CO。因此沒有徹底冷卻的鐵從玻璃管中倒出后，立即又被氧化變成紅色，導致驗證實驗無法進行。

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二、探究方法的多樣性 / 5 創設探究實驗的情景是實現探究方法多樣性的重要途徑。教材上探究的金屬銹蝕條件實質上是理想狀態下的理論條件，然而，現實生活中銹蝕的具體條件是有許多差異的。因此，在金屬銹蝕條件的活動探究結束后，又增添了不同條件下的金屬銹蝕的探究，以拓展學生的知識面，現介紹如下：①光亮鐵釘浸沒在菜油之中；②光亮鐵釘半浸半露在菜油中；③光亮鐵釘完全浸沒在食鹽水中；④光亮鐵釘完全浸沒在酸性溶液中或堿性溶液中。學生分別觀察并寫出報告以培養學生的觀察與描述能力。教師不但要給學生出題目，還要發揮點撥作用，提出注意點：①觀察的一周中不要振蕩試管，否則會破壞生銹的界面；②把各人設置的具體條件和銹蝕的狀況詳盡記錄在案，以利分析和歸納，寫出高質量的家庭探究報告。Zzz6ZB2Ltk 在理論分析的基礎上讓學生學會大膽猜想，通過實踐、實驗去小心求證猜想。如果猜想與實際現象不一致，學生就要學會尋找原因：“是猜想中的理論依據不足？還是具體操作中的失誤？”特別是有些學生觀察到“干燥試管”中，完全浸沒在“蒸餾水”中的鐵釘仍然生銹時覺得很奇怪，希望教師能給出答案。這時，教師應該啟發學生去對照思考：其他學生的干燥試管中，完全浸沒在蒸餾水中的鐵釘為什么沒有銹蝕？經思考學生很快會找到可能的答案是：干燥的試管不夠干或蒸餾水中還溶有氧。經教師點撥，學生重做家庭探究的積極性油然而生。dvzfvkwMI1 又如溶解過程中，在溶液溫度變化的活動探究之前，補充兩個傳統的演示實驗以增加感性的、形象的認識。NH4NO3溶解于水時，能把燒杯底與小塑片之間的水結成冰，從而粘住塑片。在燒杯外壁用蠟粘住小木片的燒杯中放入NaOH溶解后，小木片掉下。學生建立實驗直觀形象，有利于作為理解原理的載體，從而使溶液溫度因溶質溶解而升降的原因分析變得更易記憶和理解。rqyn14ZNXI

三、探究形式的多樣性

教材中其他許多探究的組織教學形式可以因地制宜、因人制宜、因時制宜，但絕不能隨心所欲，沒有章法。提出形式的多樣性，就是為了豐富課堂教學情景，活躍學生學習方式。不拘一格創新路，并不是搞“花架子”，而是更加關注如何讓學生獲得的更多，獲得的更好。EmxvxOtOco 飽和與不飽和溶液相互轉化的探究采用邊講邊演示，邊演示邊歸納的形式；/ 5 金屬活動性強弱探究，先進行投影對比演示，然后學生分組實驗驗證，經學生仔細觀察現象并對照教材上的動畫“金屬娃”的喜憂表情彩圖來建立金屬活動性強弱的形象鏈；繪制代表物質的溶解度曲線可以擇優展覽，不合格者反思重畫；自制明礬和汽水，可以選擇動手能力較強的學生示范引路，再向其他學生介紹經驗，使家庭探究的學生隊伍日益擴大，形成探究氛圍，促進探究實驗成為一種新型的學習方式而且更是一種重要的學習內容。SixE2yXPq5

四、反思內容和形式的統一性

形式和內容的完美統一是任何優秀作品的第一外觀特征，課程的二次開發，實際上是張揚教師的教學個性，展示個人的教學魅力，從某種意義上說并不比藝術作品遜色。不管何種探究，實驗設計好、方案活動結束后都要回顧一下：主題和采用形式是否統一；哪些環節還不盡合理并需要改進；用什么方法和途徑可以取得更好的效果。6ewMyirQFL 家庭小實驗不一定都要在家里做，如果學校組織課外活動小組，在校內實驗室做，其形式可能更好。如純金屬及各種合金的收集、識別鑒定、性能比較，都可以由活動小組來完成。目前的困難是：初三沒有設置科技活動課。因此我們建議：學校教學資源必須重組，實驗室的功能要重新認識，校本課程要配套改革，這種深層次的開發勢在必行。kavU42VRUs

五、反思課標理念與實際獲得的一致性

教師應通過各式探究，培養學生的科學態度和素養，使學生動手實踐能力和科學思維品質以及應對考試的技能得到同步發展。然而學生在長期接受性學習的環境下所養成的學習習慣及思維定勢不可能一朝一夕就改變。如果片面強調新教材的新要求，盲目追求完美新型，就會脫離實際。遷就學生的現實水平，不思革新，安于現狀，隨波逐流，都是不可取的。在探究實驗二次開發前后，都要思考：我們的開發舉措一方面要通過自己設計的方案來透視課程理念，另一方面還要考慮學生的現狀實際，即上接理念要新，下接學生現狀要實。每一個探究結束后，想想學生從中獲得了什么？知識與技能，過程與方法，情感態度與價值觀是否有機整合。y6v3ALoS89 筆者認為，檢驗課程二次開發成功與否的標準只有一條，那就是學生的探究興趣是否被進一步激發？學習欲望是否進一步增強？例如洗滌劑去污原理、比較/ 5 汽油和水對NaCl的溶解性不同等家庭探究，可以單做、合做，也可以同時對比做，溶解去污、乳化去污以及油脂與燒堿反應去污的不同原因何在？結合實際提出一些思維容量較大的問題，來訓練學生，讓學生在比較分析中深化化學知識與技能，在探究中注重過程和方法，培養實驗的情感、態度、價值取向等。總之，只有在組織探究實驗的教學中，教師學會了探究，學會開發創新，才能正確引導學生去探究。否則，教師仍然是教書匠，學生仍然是接受器，只有把探究實驗的二次開發當做藝術來研究，才能使實驗教學真正成為學生發展的載體。M2ub6vSTnP / 5