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科学探究的一般过程大全11篇

时间:2023-07-10 16:27:55

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇科学探究的一般过程范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

科学探究的一般过程

篇(1)

科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。

二、高中化学探究教学的基本模式

探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。

(一)实验探究模式

“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:

其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。

案例1:褪色原因的探究

实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。

提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?

提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

实验探究: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,又呈红色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。

交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。

得出结论: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)问题探究模式

“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:

其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。

案例2:苯的结构的探究

提出问题:苯分子具有怎样的结构?

讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。

形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能

的结构)

假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)

设计方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高锰钾溶液褪色?

史实情景:介绍化学史实。

讨论交流:学生讨论并预测结论。

结论阶段:确切地表示苯分子的结构。

三、高中化学探究教学的基本程序

1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。

2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。

3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。

四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证

探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。

(一)建立假设

“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。

案例3:盐类水解的探究

实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。

明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?

分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。

归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。

实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。

交流运用:应用于解决实际问题。

(二)实验验证

任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。

案例4:苯酚与钠的实验探究

设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。

设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。

篇(2)

九年义务教育全日制《生物学课程标准(初中2011版)》课程目标对科学探究有非常明确的要求:“初步学会生物科学探究的一般方法,发展学生提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流的科学探究能力;在科学探究中发展合作能力、实践能力和创新能力;初步具有生物学实验操作的基本技能、一定的科学探究和实践能力,养成科学思维的习惯;初步学会运用所学的生物学知识分析和解决某些生活、生产或社会实际问题。”由此可见生物学作为一门自然科学课程,科学探究教学具有非常重要的地位。

一、科学探究的内涵

科学探究通常涉及:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。将科学探究引入义务教育阶段生物学课程内容,是为了促进学生学习方式的改变,使学生能主动地获取生物科学知识,体验科学过程,形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观。因此,教师应积极提供机会让学生亲自尝试和实践科学探究,并将科学探究的内容尽可能渗透到各级主题内容的教学活动中。

二、科学探究教学的具体要求

课程标准要求科学探究式让学生模仿科学家的探索过程获取学习的成果,而不是让学生像科学家那样做研究;是让学生获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法,包括观察、测量、提出假设、进行实验、制作模型和交流等,而不是要求学生自己独创实验设计,当然学生能达到那样的高度更好。

(一)重视经典实验

经典实验是指在生物学发展史上具有重要影响的著名实验,是学习科学探究的范例。如普利斯特利研究光合作用的小白鼠实验等。对于生物学的经典实验,教师要先介绍实验背景及科学家的生平,了解实验当时社会的现状,以及人们对研究问题的认识。有条件的学校可以让学生再现实验的过程,重温经典。如巴斯德鹅颈瓶实验,教师先介绍巴斯德的生平,然后让学生讨论鹅颈瓶瓶口如何做成鹅颈的。这样既提高了学生的实验兴趣,又觉得科学探究不再是神秘的事情。

(二)重视技能规范化训练

科学探究的本质是基于对现象的观察,利用假设和理论进行各种逻辑思维等等,在这一思维过程中又往往表现出某些习惯性的思维方式或思维途径,所以教师要重视学生探究技能规范化训练,特别是观察、发现、提出问题、做出假设、推理、调查、实验设计、操作、收集和分析资料等技能、方法的训练和指导。例如,观察洋葱鳞片叶细胞时,因为学生没有做过临时装片,老师必须先做演示,教会学生做装片的科学方法。

(三)加强实验探究过程的一般管理

科学探究一般包括六个过程,提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流。

1. 科学探究提出问题的重要性

本着提出问题比解决问题更重要的思想,教师要引导学生积极思考,从多角度提出问题,培养学生发散思维的能力。如科学探究实验“水影响种子的萌发吗?”中,引导学生思考“哪些因素还影响种子的萌发?如何证明”。

2. 学会制订科学的探究计划

“制订计划”是学生在进行科学探究活动时的难点所在,但很多老师都不舍得把时间花在让学生制订计划和设计实验上,而是让学生按照现成的步骤与方法做,或者按照老师的思路做,导致学生被动地做实验,很少去思考到底为什么要这样做,怎么做,因此在课堂教学中,让学生经历制订计划与设计实验的过程就显得特别必要。

(1)明确实验变量,设计对照实验

初中生物实验一般都是对照实验,控制单一变量是设计对照实验的第一原则。学生提出要探究的问题后,根据探究的已知条件和探究的目的进行猜想或假设。当猜想或假设一经提出,便能据辨明条件,明确实验的变量。如“光对影响鼠妇的分布吗”探究活动,是七年级学生接触到的第一个较容易的对照实验,但学生不知道变量怎样设计,这就需要教师的引导:本实验的可变因子是什么?(光)不变因子是什么?(温度、湿度、土壤等)实验的目的是什么?(光对鼠妇分布的影响)这样,学生了解了对照实验的基本方法。

(2)采用多种方法引导学生设计实验过程

①放手让学生思考。为了能使学生在设计出合适的实验方案,要大胆的让学生去做、去想、去讨论、去发现规律,理清思路,抓住制订探究计划的关键所在。如:“测定种子的发芽率” 重点引导学生讨论如何正确取样。

②教师为学生提供部分实验探究计划和方法步骤,以填空的方式完成。这样做可以让学生体验和领悟科学探究过程和方法,一般应用于难度较高的探究实验或者学生刚开始接触科学探究。如“探究光合作用的条件、原料和产物”,探究实验难度很大,以填空的形式出现,既完成了科学探究过程,又节约了时间。

(3)学生独立完成科学探究过程

①在每一次探究实验活动前,教师都要精心钻研教材,准备好探究活动中学生将要用的材料和工具,并组织学生也参与到材料的准备活动中来。

②科学探究教学强调学生的自主性,但并不排斥教师的指导。教师适时,有效的引导,可以把握方向,使学生真正从探究中有所收获,并使探究实践得到完善。

科学探究教学能更好的贯彻生物课是一门科学课的性质,让学生亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程,对于学生理性思维的习惯,形成积极的科学态度,发展终身学习的能力非常重要。

篇(3)

【关键词】

探究式学习;化学教学;科学素养

探究式学习的内涵是通过让学生进行教师指导下的探究活动,培养学生的分析、观察、假设、实验、综合等能力,更为重要的是让学生在探究中懂得“提出问题形成假设验证假设抽象概括得出结论应用拓展”是科学研究的一般过程和方法,形成初步的科学态度,并在探究的合作中增进同伴间的平等、自由、责任、真诚等社会交往中所不可缺少的情感关系以及团队精神的培养。化学是一门以实验为基础的学科,在它的发展中,实验—直是发现问题、探究问题、获取知识与创新的重要手段。化学新课改的基本理念就是:“让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在做科学的探究实践中,逐步形成终身学习的意识和能力。”本人拟对新课程化学教学中探究式学习的有关问题作初步的探讨。如何在高中化学教学过程中更有效地开展探究式学习,笔者做了一些探索。

1 “探究式学习”下的化学教学模式

1.1 提出问题

教师引导学生提出供探究的问题。

1.2 猜想与假设

教师引导学生根据已有的知识和经验对提出的问题可能出现的答案作出猜想与假设,并经过讨论、思考作出初步的论证。

1.3 制定计划

根据科学探究的要求,设计实验方案,选择仪器、试剂,此过程学生可独立进行,教师可给予一定指导。

1.4 进行实验、收集数据

学生按实验步骤进行实验,观察实验现象,认真记录实验数据。

1.5 讨论与结论

让学生根据观察到的现象及实验数据进行分析讨论,得出结论。

1.6 反思与评价

让学生再回顾整个探究过程,讨论思考,看有无不足之处,让学生分组讨论、交流、取长补短,培养学生的团结协作精神。

2 “探究式学习”下的化学教学实验策略

2.1 在化学实验教学中实施探究性学习

化学是一门以实验为基础的学科,实验的类型有演示实验、学生实验、设计实验、家庭小实验等。充分利用化学实验进行探究式学习的教学,在课堂教学中主要通过演示实验、学生实验介入探究式学习,同时把部分演示实验改为学生实验,而把设计实验、家庭小实验、探究式课题作为课内探究式学习的延续,从而使探究性学习贯穿于课内外学习的始终。具体做法有:改演示实验为边讲边实验;改教师演示为学生尝试演示实验;改进实验装置,倡导勇于研究;对异常现象进行分析和实验探究;引导学生设计实验;在实验问题和讨论中实施探究式学习,在实验误差的分析和讨论通过实施探究性学习。

2.2 采用启发式的问题,创设问题情境

在课堂教学中,教师可针对某些内容,直接的设疑提问,引导学生思考,用已有的知识解决新的问题。例如在做完浓稀 HNO3 与 Cu 反应实验后,如果教师仅提出反应中的还原产物,分别为 NO、NO2 学生往往印象不深,同时思维易形成定势,是否可以进一步讨论一下硝酸浓度与还原产物之间的关系,设问学生是否可以得到 N2O、NH4+等等,从而使学生得出其规律,这样避免了思维的定势。

2.3 利用实验及增设有趣的实验,激发学生的学习兴趣

“兴趣是最好的老师”,培养兴趣,诱发探究动机,学生在学习活动中,对自己感兴趣的现象、原理、规律等,总是主动、积极地去认识、探究。化学实验在化学教学中的重要性是不言而喻的,特别是培养学生探究能力方面。因此,在教学中,应设法激趣,以诱发学生的探究动机。例如,学习钠时,除了做教材上的有关实验外,还可增设在滴有酚酞试液的水中投入钠的实验,并且使用投影,既直观,又好看。再如第二章学习氧气的性质时,教材直接让学生观察铁在氧气和空气中燃烧的现象,教师可引导学生探究讨论:为什么要预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙? 有些学生在探究实验过程中观察到铁丝在 O2 中剧烈燃烧,异常兴奋,有些学生迟迟不敢把铁丝伸进氧气瓶,导致实验失败;有些学生把集气瓶炸裂了……教师可趁机引导学生对不同的实验结果进行讨论交流,使学生对实验探究保持持久的兴趣。

2.4 学生的科学素养得到了一定的培养

酷爱实验的学生普遍热爱化学科学,积极探索化学奥秘,关心自然,爱护环境;在动手实验时,能进行有计划、有目的、有顺序地观察,当实验结果与书本结论不一致时,大多数学生能尊重客观事实,不擅自修改结论,找出原因作出解释。越来越多的学生能在实验不成功时也不气馁,分析原因后重做直至成功;在课堂内能经常表达自己的疑惑并力求搞懂,不一味迷信教师、书本和权威,敢于大胆的怀疑,能用辨证唯物主义观点解决一些简单的实际问题;通过一系列的实验探究活动,逐步体验并懂得了科学研究的一般过程并有所应用,这正是学生们已初步形成了包括科学情感、科学态度、科学方法、科学思维在内的科学素养的充分体现。

3 “探究式学习”下的化学教学中遇到的问题

3.1 实验条件受制约

一般一个学校只有一个化学实验室,实验仪器和药材是按九年义务教材标准配备的,且学校班额较大(一般任50人左右),实验条件明显不能满足实验的要求;还有,高中化学教师工作任务繁重,一般至少上三个班的化学,没有大量的时间钻研和准备实验。

3.2 探究式实验难适应

探究实验需要的教学时间难以控制,九年级化学经一年学习后还要参加高考,有些教师“舍不得”花费时间开展实验探究,况且,学校还规定了教学进度要求,致使有些实验探究无法实施。

总之,开展和实施探究式学习是一项复杂的系统工程,是课程改革的要求,要成功地组织探究学习,须要教师选择适宜的探究内容,精心设计探究活动,并加以有效地组织和指导。高中化学可以根据教学内容和学生的实际情况设计探究式教学,启发引导学生,使他们循序渐进地学会科学探究,重在学生的参与及体验,突出探究的思想,把探究思想渗透于教学之中,真正发挥探究式教学的作用,培养学生的探索精神和探究能力。即让学生了解探究式学习的过程和方法、形成和提高探究式学习的能力,不但能提高学生的学习成绩,也会使学生掌握终身学习的能力,使他们终身受益,这也是我们的最终目的。

【参考文献】

[1]于润清.化学探究式教学略乙[J].青海教育,2009(9):71.

[2]刘知新.化学教学论[M] .北京:高等教育出版社,2004(6):260.

篇(4)

假设:在一定的经验材料的基础上,以一定的科学知识(即科学原理)为依据,对自然界或生物学实验中的可以观察到的现象提出一种尚待通过科学实验检验的推测或猜想.

作出假设:是科学探究的技能之一,假设的提出,首先,要有实验和观察的依据;其次,需要严谨的推理和大胆的想象;再者,需要通过观察和实验进一步验证和完善.

二、作出假设的一般步骤

图1为作出假设的一般步骤,包括三个阶段.

三、基于作出假设的一般步骤组织教学的有效性

1.利于作出假设的程序性知识升华为技能

作出假设的一般步骤如果仅被当作一种知识被学生了解、熟记,是违背基础教育课改目标的.因此,利用作出假设的一般步骤来组织教学,最终的目标是让作出假设的理论知识转化成技能.所谓技能,是由于反复练习而近于自动化的动作或心智活动;这就需要教师对教材内容进行精心的设计和合理的安排,做到循序渐进、反复练习、不断强化、熟能生巧.普通高中课程标准教科书中,有很多内容适于作为对学生进行作出假设技能训练的素材,教师应统整课程资源,充分挖掘,合理利用,以实施作出假设技能主题系列训练,进而达到强化和巩固学生作出假设的技能.

(1)引导学生践行“分析实验或观察结果,为假设提供客观依据”的思维探究过程

针对需要解决的问题,教师创设问题情境,引导学生深入理解问题情境,明确问题情境的实质内涵,为假设提供观察和实验依据,即客观事实.

如:“通过促胰液素的发现过程”一节课的教学设计,首先,

教师引导学生分析沃泰默的三个实验,明确问题情境的实质内涵:

①稀盐酸上段小肠肠腔分泌胰液

②稀盐酸狗的血液中不分泌胰液

③稀盐酸切断该段小肠的神经分泌胰液

(1)对比①和②判断胰腺分泌胰液需要刺激小肠还是血液? (刺激小肠)

(2)对比①和③判断小肠神经的有无是否影响胰液的分泌?(不影响)

总结客观事实:胰腺分泌胰液需要刺激小肠,且小肠神经的有无不影响胰液的分泌.

(3)启发学生提取和激活已有的知识经验表象,根据科学原理,进行“严谨推理和大胆想象”,体验“提出假设的具体内容”的思维过程假设的提出需要严谨的推理和大胆的想象;想象以表象的内容为素材,对表象进行加工和改造,进而创造出新的形象,整个过程涉及概念、判断和推理等逻辑思维形式和形象思维、直觉思维等非逻辑思维,是培养学生创造性思维的良好平台.

如何提取存储在大脑中已有的知识经验表象,需要教师的启发诱导.教师可通过系列相关问题引导学生提取如下已有知识,进行严谨的推理和想象:

已有知识:① 稀盐酸可模拟胃酸作用;②生命有机体中起传递作用的包括遍布全身的神经系统和血液循环系统,其中,神经系统传递的是兴奋,血液循环系统运送的是化学物质; 胰腺分泌胰液需要刺激小肠,并且小肠神经的有无不影响胰液的分泌.

严谨的推理得出新判断:胰腺分泌胰液不是神经调节而是化学调节.

教师进一步引导学生运用推理的结果和已用的知识进行大胆的想象:胰腺分泌胰液不是神经反射而是化学调节,而化学调节是通过化学物质实现的――在盐酸的作用下,小肠黏膜可能产生了一种化学物质,这种物质进入血液后,随血流到达胰腺,引起胰液分泌.

(3)指导学生以假设具体内容为原理设计新实验,体验“预测新的实验,验证和完善假设”的探究过程

假设是一种或然性的推理,并不具有逻辑的必然性,一个假设是否正确不仅要能解释已有的现象,还要能够预测新的实验.

教师进一步引导:运用假设设计新实验,预期假设的正确性.

引导学生设计新实验方案:研磨被盐酸处理过的狗的小肠粘膜,制成提取液,将提取液注入到同一条狗的静脉中,以排除神经的干扰.

如果假设是正确的,预期的实验结果是?(胰腺分泌胰液).实验结果显示胰腺分泌了胰液.

新实验预期与新实验结果相吻合,证明了假设的正确性.

篇(5)

认识的过程一般都遵循着“实践-认识-再实践-再认识……”的总规律,但科学探究作为一种特殊性的认识,其认识过程模式一般为:

科学认识论强调,真正的学习已不仅仅是指知识本身,而且还包括获得知识的过程和方法。知识的再生过程应当以适当的形式重演知识的生成过程;学生所认识的知识,虽然相对于人类而言是已知的,但对学生而言却是未知的。因此学生要想认识知识,也必须按照认识的一般过程来进行探索。

二、高中化学探究教学的基本模式

探究教学的教学模式多种多样,但是实质和特征都基本相同,只是在形式上略有差异。在高中化学的探究教学中应该根据教学目标、教学内容、学生的认知基础等因素的不同进行选择。一般来说主要包括“实验探究”和“问题探究”两种基本模式。

(一)实验探究模式

“实验探究模式”是指学生在教师的引发下,运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,根据自己设计方案,通过实验探索进行积极主动的分析和思考,去探求未知和解决问题的一种教学模式。其一般流程为:

其主要步骤包含:①在教师指导下进行有针对性的实验,并对结果进行分析;②提出问题或问题的关键所在,从而明确问题;③根据自身已有的认知经验提出解答问题的猜测和假设;④搜集资料或收集必要的材料设计实验,验证假设;⑤作出判断,形成结论,并进行合理的评价并与他人交流。

案例1:褪色原因的探究

实验情景:在NaOH溶液加几滴酚酞溶液,溶液变红,再加几滴新制氯水,变无色。

提出问题:为什么试管中的酚酞最终变为无色?

提出假设:①NaOH与氯水中HCl、HCIO发生中和反应,使C(OH-)减小,酚酞褪色。

②氯水中HCIO氧化酚酞使其结构破坏而褪色。

实验探究: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,又呈红色。

②在含酚酞的NaOH溶液中,滴入氯水至溶液褪色,再滴NaOH溶液,溶液不变红色。

交流评价:学生在讨论、交流基础上获得共识。

得出结论: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)问题探究模式

“问题探究模式”是指以学生为主体,以学生主动探索问题的实践活动为策略,使学生在学习中理解并初步尝试科学研究的基本过程。此模式教学贯彻“问题解决”这一中心,其根本目的是为了能达到学生知识的主动构建。其一般流程为:

其主要步骤包含:①教师设计适当的问题情景,使学生发生认知冲突;②运用猜想与假设,与认知结构中的前概念建立联系;③在对各种假设整理归纳的基础上,鼓励学生设计出合理的探究方案;④通过实验探究或逻辑推理,验证假设,寻求认知冲突的解决;⑤引导学生以科学概念代替错误概念,达到认知重组。

案例2:苯的结构的探究

提出问题:苯分子具有怎样的结构?

讨论交流:学生讨论交流,对给予的大量信息做初步的分类与思维加工。

形成假设:假设一:若苯分子为链状结构。(试根据苯的分子式写出二种可能

的结构)

假设二:若苯分子为环状的结构。(试画出可能的结构)

设计方案:①能否使溴水褪色?

②能否使酸性高锰钾溶液褪色?

实验验证:通过实验这些结构又一一被了。

史实情景:介绍化学史实。

讨论交流:学生讨论并预测结论。

结论阶段:确切地表示苯分子的结构。

三、高中化学探究教学的基本程序

1.创设问题、引发探究。学生的学习过程就是一个不断发现问题、分析问题、解决问题和再去认识更高层次问题的过程。问题对于学习过程来说,有着至关重要的引导作用。以问题为中心,围绕科学的并能激发学生思维的问题展开教学,也是探究教学的重要特征。创设探究情境就是创设一种提出问题、探索问题的教学情境。

2.活动探究、探索问题。明确问题之后,教师要组织学生围绕问题进行活动探究,该过程是整个探究教学的关键环节,它一般包括猜想假设、制定计划、收集证据、解释结论、评价交流几个基本要素。探究活动中可以突出其中的一个或几个要素,各个要素的顺序也可以因探究的内容不同作适当调整。

3.评价教学、完善探究。教学评价是教学各环节中必不可少的一环,一般包括学生自我评价与教师评价。学生自我评价就是学生对探究学习过程和结果的反思与评价、表达与交流的过程。评价的内容主要涉及学生的探究活动准备情况、对探究内容的兴趣度、探究过程中的参与度、探究活动中合作交流情况、对探究活动结果的正确性及满意度等。教师评价是教师对学生探究学习进行评价,可以采用书面测试、活动表现评价等方式。

四、高中化学探究教学中的两个关键:假设与验证

探究教学的过程一般包括“提出问题-查询资料-建立假设-实验验证-形成结论-评价交流”等几个基本环节。化学是以实验为基础的学科,其探究活动的核心应该是“建立假设”与“实验验证”两个环节。

(一)建立假设

“假设”是指学生根据已有的学习经验,对需要探究的问题猜想出来的一种或多种可能的答案或结论,它是科学探究的重要特征之一。教师要对学生提出的假设不要做太多的评价,但是要引导他们对种种假设进行整理归纳,教师对学生因知识上的欠缺而产生离题的假设要给予必要的启发,为学生提出恰当的假设铺路搭桥。一般可以运用归纳法、演绎法、分类法、类比法等方法引导学生提出假设,现以归纳法为例予以说明。

案例3:盐类水解的探究

实验情景:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液分别滴加酚酞和石蕊试剂。

明确问题:醋酸钠、氯化铵、氯化钠三种盐的水溶液酸碱性为什么不同?

分析讨论:醋酸根与水电离的氢离子结合生成弱电解质醋酸,所以溶液显碱性。

归纳假设:某盐离子能与水电离出的氢离子结合生成弱电解质,则溶液显弱碱性;某盐离子能与水电离出的氢氧根离子结合生成弱电解质,则溶液显弱酸性。

实验验证:通过实验验证假说的正确性,明确适用范围并形成理论体系。

交流运用:应用于解决实际问题。

(二)实验验证

任何假设与猜想都必须通过实验进行验证,在这个过程中要把假设变成可行的、具体的实验方案。学生要选择实验的用品和设计实验的步骤,对学生而言这一步难度较大,教师不仅要给予学生知识上的铺垫,还要给学生探究方法上的指导。学生自行设计实验方案后,首先要讨论其安全性;可行性、简约性。对有些不能解决的问题教师要及时给予点拨,激活学生思路的中断点,引导学生克服思维定势,寻找解决问题的方法。在点拨学生时,不宜多讲更不能代劳,只要把关键的问题点到即可。

案例4:苯酚与钠的实验探究

设计方案1:直接加热苯酚,使其熔化,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚有毒、易氧化,苯酚在加热时颜色会发生变化,而影响实验效果。

设计方案2:用乙醇把苯酚溶解,形成苯酚溶液,然后再加入钠进行反应。

学生评价:苯酚和乙醇都与钠反应都产生气体,气泡不能证明是苯酚与钠反应。

教师评价:关键要选择一个合适的溶剂,既能溶解苯酚,又不与钠反应。让学生

篇(6)

化学课程标准明确指出,活动与探究是为了突出学生的实践能力,充分发挥学生学习的主体性而设置的.教师要注意改进传统的实验教学,精心设计各种探究性实验,促使学生主动学习,使他们逐步学会科学探究实验的一般方法.因此,活动与探究要求学生和教师相互配合,这是突出学生主动性的学习方法.在初中化学教学中,探究性学习活动的各个阶段都有相应的策略.

下面结合自己的教学实践谈点体会.

一、探究性学习活动实施前的准备

1.熟练的实验技能

探究性学习活动的顺利进行依赖于扎实的基础,学生要熟练全面地掌握基本的科学实验操作方式和方法,同时必须具备严谨端正的科学态度,还必须具备动手能力,在教师讲解演示后,模仿总结.完整的操作技能是学习化学的关键,也是探究性学习的基础.

2.观察与分析

对于化学实验来讲,通过观察实验前物质的气味、状态、颜色等,实验中物质状态、颜色的变化,还有实验中产生的发光、发热、溶解、凝固、声音等现象,进行对比,得出结论.分析实验前后变化产生的原因,分析区别物理变化和化学变化概念及本质等.

3.引导主动探究心理

活动与探究的主体是学生,是为发挥学生学习的主动性而设置的.初中化学教案也把启发学生学习的兴趣、激发学生学习的自觉性和积极性当做素质教育的能力训练点,并且初中化学的学习实践只有一年,主要任务除了具备基本的操作技能外,就是培养学生的学习兴趣.

二、探究性学习活动实施中的自主探究

探究性学习的一般过程是:问题提出—方案设计—实验探究—独立思考—讨论交流—结论汇总.

获取知识并不是探究性学习的最终目的,它的最终目的是主动利用已经获得的知识作铺垫,然后去发现和探索新知识、新技能,它的主要支撑是科学精神和科学态度,在此基础上做到学、做、思、悟和用环环相扣的过程.因此,探究学习的范围并不仅仅局限于课本,而应该是现实生活中的问题.所以在化学实验中提出的问题必须创立一个联系现实生活的场景,如蜡烛燃烧实验,这个问题的提出,可以联系进入久未开启的菜窖人会晕倒这个情境.

有理论认为,教材内容与学生认知的不统一,可以激发学生的思考,使得学生把目光转向解决现实生活中的问题;方案设计是学生进行实验探究能否得出正确结论的前提条件,所以方案的设计必须严密,有较强的逻辑性;实验探究综合考虑学生的思考能力与动手能力.

在刚刚步入化学学习的初始阶段,必须尽快掌握实验探究的一般步骤,学生必须在学习过程中亲身经历以及体验探究活动,在实验过程中熟悉问题的提出(来源)、对结果的预测与条件假设、策划实验、动手实验、收集情报、完成实验后给出解释以及定论、对结论进行反思与评价、再交流共同探索等一系列环节.

在化学学习的深入阶段,教师要指向明确地让学生参与体验完整的探究实验过程,引导学生亲自完成实验的一般步骤.活动中包括的科学探究要素是可以增加或者减少的,在科学探究活动中各要素出现的顺序是可以改变的,探究活动实验形式多种多样,如调查、实验、收集资料等.在化学教学中,教师应为学生自主发挥课堂内外的科学实验探究活动创造条件,营造气氛,给予指导.

篇(7)

关键词:生物实验;开放性探究;实验教学 

 

生物开放性探究实验应具有的特征:(1)自主性。开放性探究实验需要学生自己设计并完成实验,就要求学生熟悉教材内容,并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案。并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理、得出实验结果。这样,才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能,也能充分体现学生学习的自主性,符合现代主体性教育理论的要求;(2)探究性。开放性探究实验不同于验证性实验,这使得实验中出现什么现象,学生不能直接从课本中找到答案,只能通过细心的观察和思考得出。正因为其步骤、过程的多样性,结论的非唯一性,对于开拓学生视野,养成求异思维品质,提高创新意识和实践能力是十分有效的;(3)开放性和灵活性。开放性探究实验对于所探究的问题,可以提出不同的假设;可以有不同的探究方法;可以有不同的材料用具;实验设计、操作的独立性,只要能够解决问题就行。开放性探究实验的意义在于:有利于培养学生的创新思维和创新能力。开放性探究实验注重探究式学习,这有利于学生体验科学探究的一般方法,养成科学探究的态度,学习科学探究的方法。 

生物开放性探究实验教学的难点 

(1)实验设计难。由于学生以前没有这样的经验,同时受学生年龄的限制,他们的思维往往有较大的局限性。因而,学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。 

(2)实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制,对学生动手能力的培养不够,而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差,因此,学生独立完成实验较难。 

(3)实验分析难。限于学生的思维能力,学生独自分析实验结果、探索和思维获取结论。学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难。特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差,难以得出合理的解释。 

然而对于我校这样一些硬件设施较差的学校来说,可以采用简便的方法和现成的材料进行开放性探究实验,甚至可以根据自己学校的实际情况,结合课程教学,取消或增加一些开放性探究实验,针对生物开放性探究实验,学生有选择实验器材的余地,设计的实验方案和操作过程也多种多样性,这大大拓展了学生思维的空间,从而使学生的创新思维和创新能力不断提高;同时开放性探究实验也需要教师积极参与,这促进了相互交流,加深了师生友谊,达到教学相长从而有的放矢地开展素质教育。 

生物开放性探究实验课的教学环节。科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实验教学在生物学教学中有着十分重要的地位,教师应积极提供机会,让学生亲自尝试和实验进行探究,并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的,也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学开放性探究实验是基于中学生物学实验前提下的,由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上,实验的结果、结论或许早就有了,但为什么还要组织学生去探究呢?因为要教会学生科学探究的一般方法,考察学生在实验过程中的操作表现,思维表现,学习能力表现等。开放性探究实验一般以小组合作开展,提倡“以问题为中心,自主探索,小组交流,重在发展”,它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动,同时又要对实验过程开展学习活动。 

生物开放性探究实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节。 

(1)背景下提出问题(2)假设(3)设计实验(包括实验A、B、C)(4)实施实验(包括实验A、B、C)(5)结论(6)表达交流。

以上六个环节可以解释如下: 

(1)教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题,并以书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。 

(2)应用已掌握的知识,引导学生对问题的答案提出可能的设想,估计假设的可检验性。 

(3)制定探究计划,提出实验步骤,列出所需要的实验材料与用具,选择控制变量,设计对照实

[1] [2] 

验。 

()实施计划,观察实验现象,收集实验数据,评价这些实验现象和数据的可靠性。 

()描述实验现象,处理实验数据,得出合乎实验的解释,形成结论。 

()撰写实验报告,口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。显然,开展开放性探究实验从整体上应体现上述六个环节。 

开放性探究实验应注意的问题:、要重视实验的探究过程。教材或教师提供给学生的实验,是想让他们去领悟科学的思想、体验科学家研究自然界所用的科学方法。因此开放性探究实验中探究活动的教学过程具有创新教育意义,十分重要。在教学中要花大力气组织好在生物探究实验中学生的分工合作、交流讨论、分析总结。注意课堂内外实验的结合。教材安排的实验,通常要求在课内完成。但往往时间不够,要在课外时间才能完成,需要课前收集材料、处理材料;有的探究活动需要组织学生外出参观、访问、调查等。所有这些教师都要在学期教学计划中早有安排,真正做到开放性。、要重视总结报告的撰写和交流。培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线等多种方式完成实验报告,通过摄影、摄像,使报告更生动形象。组织各种形式的交流活动,培养他们的合作学习的精神和语言表达能力,让他们体会到不同的实验方法,会有不同的实验结果,这也属于开放性的一个方面。学生的很多感受和体会也得到了交流,同时有利于学生形成正确的情感态度价值观。、尊重、鼓励学生。在开放性探究实验中,学生会有各种想法,会提出种种问题,会得到各种不同的结论、甚至会是错误的结论。无论如何,教师都要应该尊重学生,爱护学生,善于发现他们的优点。当学生在实验中遇到困难,有消极、畏难的情绪时,教师应及时找学生谈心,鼓励他们不畏艰难。 

篇(8)

探究教学旨在教师引导下,学生主动参与到发现问题、提出问题,作出假设,制定计划、实施计划、得出结论、最终寻找答案的过程中,以培养学生解决问题能力的教学活动。它对于目前培养学生的科学思维能力、收集和处理信息的能力、分析和解决实际问题的能力以及合作学习、表达交流的能力、科学探究能力等实施对素质教育有着重要意义。

新一轮的基础教育课程改革,要求教师必须改变陈旧的教学观,过去的那种填鸭式、满堂灌的教学模式早已该退出历史舞台。取而代之的是自主、合作、探究的教学模式在教学活动中得到了广泛的应用。生物是一门以实验为基础的学科,演示实验、分组实验、探究实验几乎贯穿了整个生物的课堂教学,演示实验往往都是教师操作,学生观看;而分组实验又多是验证性实验,只有通过实施探究性实验教学,才有利于促进学生学习方式的改变,才有可能最大限度地调动学生的学习积极性,更有利于学生思维的开发。那么身为一线的生物老师在课堂上如何适时适度地进行探究性实验教学呢?下面我结合近几年对探究性实验教学的探索,谈一下自己的体会。

我们知道,探究实验的一般过程往往是从发现问题,提出问题开始的,然后根据提出的问题再作出假设,根据要探究的变量设计对照实验,并且教会学生做对照实验。对照实验是一种重要的科学实验方法,在生命科学实验中常常用到。“授之以鱼,不如授之以渔”,知识是教不完的,但是学会了探究方法可以进行课外探究,甚至终身受益。自从学生学会了这种“对照实验”方法后,大部分学生喜欢上做探究实验,特别是对生物、环保感兴趣的学生更是经常在课外探究。

一、首先运用各种可以成为榜样的例子,来激发学生探究生物科学知识的兴趣

俗话说,榜样的力量是无穷的。在新教材中,安排了一系列科学发现史,虽然只是简单地介绍了科学家们发现科学真知的过程,但故事当中,科学家们不畏艰难,持之以恒,用于探索的精神已深深打动了每一位学生,也就激发了学生对生物知识探究的兴趣。为学生开始进行探究实验提供原始动力,有了动力也就有了进行探究实验的方法和步骤,这样学生就会主动愿意去进行生物探究实验的学习,在学习中体验学习知识的乐趣,也进一步体验生物科学概念,生物原理的形成过程,使学生既学习了知识又培养了实际操作的能力。

二、变验证性的分组实验为探究性实验,调动学生自主学习的兴趣,充分发挥生物学实验探究的能力

篇(9)

    二、突出探究式教学的重点———过程性

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(1) 听课感受。“探究光对鼠妇分布的影响”实验是初中阶段自然学科的首个探究实验,学生第一次接触,兴奋之余,他们手忙脚乱,探究活动基本上处于无序状态,流程不清晰,结果不明确。

(2) 学生问卷。笔者曾在课后向学生发放问卷,调查学生对该实验的理解,在关于实验类型的问题上,学生答“实验”的多,答“探究实验”的少。这说明学生习惯于实验,却疏于思考。

(3) 初中生物学科探究性实验如何实施?怎样把握一个度?这些问题直接影响着生物及其他自然学科的探究性学习。

2 反思的理论依据

(1) 建构主义理论认为,学习必须经过图式、同化、顺应、平衡四个过程,即学生从环境中获取的信息在已有的图式基础上先于同化,极少量的信息会有顺应,从而达到新的平衡;“最近发展区”素材在同化之时,也容易被学生顺应;探究性实验在原有实验之上,不能操之过急。

(2) 从2012年新版生物教材的编写体例来看,探究性实验比例较第一轮课改数量大大减少,反而恢复了实验、演示实验,说明编者在教材修订时听取了广大一线教师的意见和建议。另一方面,教材以“科学方法”“技能训练”将探究实验完整过程放在不同的单元、章节,化整为零,各个击破。如“作出假设”分别在人教版生物教材(下同)七年级上册P31技能训练、七年 级下册P21科学方法中分别给予阐明;又如七年级上册P24技能训练中“发现问题,提出问题”,在八年级下册P11技能训练中要求“对提出的问题进行评价”,体现学习过程的逐步深入。

(3) 生物作为学生在初中学段最早接触的自然学科,学生年龄小,智商发育水平还不是很高,不可能一下子或者说从第一个探究实验就追求其完整过程。应该说,探究实验流程贯穿于学生整个学习的过程及所有的学科,教师不能把所有的压力放在开始,放在生物学科。

3 实施的策略

(1) 教师要准确定位教学目标。借用人教版七年级上册教材P14的原话:“下面以鼠妇为例说明探究的过程和方法。如果你选择其他生物作为探究的对象,同样可以参考下面的内容设计并完成探究的过程。”从这句话中,不难看出,作为起始年级最早引入的探究性实验,其最主要的功能是告诉学生探究性实验一般的流程,为学生后续学习探究性实验作个引言和铺垫。

篇(11)

中图分类号:GA24.1 文献标志码:A 文章编号:1002-0845(2006)12-0014-02

一、两类实验的区别

探究性实验是指探究研究对象的未知性质,了解它具有怎样的组成、有哪些属性和变化特征,以及与其他对象或现象的联系等的一种实验。这种实验一般都具有试探的性质,因此也称之为试验。

验证性实验是指对研究对象有了一定了解,并形成了一定认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它注重探究的结果(事实、概念、理论),而不是探究的过程。

(一)教学目标不同

《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》强调科学探究是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段的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。

探究性实验以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标,它不仅关注“正确的实验结果”,更重要的是使学生经历获得实验结果的探究过程,并在这样的过程中受到科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。

验证性实验以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标,如注重培养学生的使用和装配仪器、实验操作、实验观察、实验记录、数据处理和计算等技能,因此在实际的教学中,强调操作技能的程序化和规范化。学生们所能做的就是按照已经设计好了的实验方案,去检验一个已知的结果是否正确。

(二)教学模式不同

根据科学研究的一般过程和具体教学内容的特点,探究性实验的教学模式主要有两种。

模式l:问题假说一实验事实一推理和判断一验证假说一结论一应用

模式1

该模式以假说的提出及验证为主要内容。假说是根据已知的实验事实和科学理论提出假设,并对未知的自然现象及其规律进行推理和判断,在此基础上,运用直觉思维、逻辑分析等手段构成一个新的组合来解决新的问题。例:乙醇与甲醚分子结构式的确定

1.提出问题:乙醇与甲醚分子结构式具有怎样的分子结构式?相同吗?

2.收集实验事实:(1)分子式都是为G2H6O,比乙烷分子多一个氧原子;(2)化学键理论:通常情况下C、H、O三元素形成的化学键数分别为4、1、2。

3.提出假说:根据乙醇与甲醚的分子组成和化学键理论,乙醇与甲醚分子多出的一个氧原子放到乙烷分子结构的什么部位呢?显然只能插到乙烷的碳氢键或碳碳键之间,从而提出乙醇与甲醚分子的两种可能结构:

4.对假设进行推理判断:若(I)式中的乙基换成氢原子,不就是水的结构式吗?如果结构是(I)的话,就应该像水一样可以与钠等活泼金属反应;且ImoI物质(I)能产生0.5moIH2。若分子结构是(Ⅱ)的话,就不能与钠等活泼金属反应生成H2。

5.实验检验:分别在一定量的乙醇与甲醚中投入金属钠,其中一种能反应产生H2,通过测定和计算得知,ImoI乙醇大约能产生0.5moI的H2。另一种不反应。

6.得到结论:乙醇的分子结构式是(I)而甲醚的分子结构式是(Ⅱ)。

模式2:创设情境-发现问题-设计实验-实验探究-科学抽象-结论与应用

在实验探究的教学过程中,教师通过创设问题情境,使学生明确探究发现的主题,然后设计实验实施方案,在实验和探究的基础上,准确地获得正确的、符合实际的事实和现象,随之利用这些现象和数据,进行思维加工并得出科学结论。元素化合物知识,化学概念、定律、原理,有机化合物知识等,均可采用这种模式来获得。例如盐类的水解概念:

1.提出问题:我们已经知道,酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,那么,盐溶液显什么性呢?是不是中性呢?如何通过实验测知盐溶液的酸碱性? 2.学生实验探究:将少量CH3COONa、NH4CI、NaCI、CH3COONH4的晶体分别投入盛有新鲜蒸馏水的试管中,振荡试管使之溶解,然后分别用pH试纸测定盐溶液的酸碱性。

3.实验事实及其处理(见上表)

4.学生探究发现(科学抽象)

表征性抽象:CH3COONa溶于水电离出的CH3COO-与水电离出的H+结合形成弱电解质CH3COOH,使溶液中的c(H+)减小,水的电离平衡向右移动,导致溶液中c(H+)c(OH-)而显酸性;NaCI溶于水电离出的Na+和CI-都不能与水电离出的H+或OH-结合成弱电解质,水的电离平衡不移动,c(H+)=c(OH-)显中性。CH3COONH4溶于水电离出的CH3COO-与水电离出的H+结合形成弱电解质CH3COOH,使溶液中的c(H+)减小;而电离出的NH+与水电离出的OH-结合形成弱电解质N3・2O,使溶液中的c(OH-)减小,水的电离平衡移动,但c(H+)=c(OH-)显中性。

原理性抽象:强酸弱碱盐溶液中的弱碱阳离子或强碱弱酸盐溶液中的弱酸阴离子跟水电离出来的OH-或H+合成弱电解质的分子或离子,导致水的电离平衡发生移动,c(H+)≠c(OH-),从而使盐的溶液显示出一定酸碱性。弱酸弱碱盐溶液中的弱碱阳离子或弱酸阴离子跟水电离出来的

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OH-或H+结合成弱电解质的分子,导致水的电离平衡发生移动,但c(H+):c(OH-)显中性。

5.结论

(1)盐类水解的概念:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。

(2)盐类水解的实质:盐溶液中水的电离平衡发生移动。

(3)盐类水解的结果:盐溶液可能显示一定的酸、碱性或中性。

(4)盐类水解的规律:有“弱”便水解,谁强显谁性。

6.应用(略)

在上述两种教学模式中,根据学生主体活动的程度,又可分为引导探究和开放探究两种形式。引导探究的教学模式是教师提出问题,学生提出假说,引导学生朝着教师预先设计的方向提出实验程序,预测可能的结果。教师的引导并不是刻意的引导出一个唯一的结果,而是让学生在探究过程中理解科学,获得知识。

开放探究一般是由教师或学生提出问题,学生设计实验程序并实施实验方案,收集处理和分析数据、得出结论,并将其应用于新的情景加以检验。这种模式强调探索和创造,学生以一种近似科学家进行实验的方式学习化学,不再强调获得正确的结论,而是强调过程。

验证性实验教学模式是按“问题原理结论实验证明应用”的程序进行教学的。在这种教学模式下,学生们按照指定的步骤、要求进行实验,来验证自己已学过的化学原理、概念或性质,学生在实验中被动大于主动,这种“照方抓药”模式是高度固化的。

二、教学实施的一般程序

在探究性实验中,教师对实验程序不作详细指定,要求学生根据自己的思考,选择实验材料,设计实验方案和步骤。一般的程序是:提出问题(教师创设问题情境,教师或学生提出问题);猜想与假设(在教师的引导下,学生通过查阅书刊、浏览各种资料或上网等途径,筛选其中有用的信息,大胆提出自己的猜想假设);制订计划(根据猜想假设,设计合理的、详细的实验探究计划,并就猜想和假设设计出实验的方案,教师检查学生的方案,给予适当的指导);进行实验并收集证据(按实验步骤进行实验,收集、记录实验数据);解释与结论(对实验数据进行处理和分析,得出结论,并与实验前的猜想假设进行对比,再对结论进行分析,进行小组或班级讨论,讨论收集的数据和对数据进行的解释,发现问题,提出进一步实验的建议);反思与评价(在教师的指导下或通过与他人讨论,对实验探究活动进行反思,发现自己与他人的长处及存在的不足,然后提出具体的建议改进自己的探究活动);表达与交流(用口头或书面等方式表达探究过程和结果,让各个小组进行交流和讨论,虚心倾听别人的意见,互相促进,进一步完善整个计划)。

验证性实验,采取“照方抓药”式的操作,实验材料、实验步骤是设计好的,时间是已定的,一切都是按教师的指令进行,学生做实验时,没有机会也没有必要去思考、询问和尝试。教学的一般程序是:教师引导学生回顾需要验证的概念或科学结论,提出注意事项,或针对学生普遍容易出现错误的实验操作进行示范;然后学生按照教师或教材上指定的步骤,按部就班地操作、观察、记录;完成并填写好实验报告。

三、教学内容和教学时空

从时空范围看,验证性实验只限于教室、实验室等,而探究性实验不仅在实验室,还可延伸到校外(科技活动中心、高校或国家实验室和图书馆、网吧、化工企业研究室、工厂、农村等)。

验证性实验的教学内容来源于教科书,而探究性实验的内容既可以是出自书本的,也可以是来源于社会和生活实际的,往往更注重后者。

验证性实验一般伴随对概念、原理进行分析、讨论或者在学完某一知识点之后进行,时间从几分钟到一节课。探究性实验则往往安排在概念、原理的学习之前,以此推动对化学概念和原理的讨论。根据探究性实验间相对较短,而那种具有跨学科性质和利用社会考察活动的开放性探究性实验则可能需要几天甚至数周的时间。

四、验证性实验与探究性实验的融合

从上述分析、比较中可知,两类实验各有特点,在学生教学中有着各自不可替代的作用。如验证性实验有利于在较短的时间内获得更多的知识,强化学生实验技能训练的规范化、程序化等。应当承认,验证性实验是一种非常重要的科学实验方法,在中学化学中引入验证性实验,可以使学生了解科学研究的基本方法,认识到科学理论或发现都必须经过验证才能被确认,并且,学生在完成验证性实验的同时还可体会得到结果的乐趣,加深对知识的理解。所以,验证性实验的作用是不可忽视的。

但是在初中,由于受学生掌握的化学知识和技能的限制,通过简单现象来验证结果,对于过程和方法照方抓药的验证性实验过多,没有真正发挥验证性实验的作用,容易造成学生对科学研究方法的简单化,片面性认识。探究性实验有利于理解科学过程和培养科学探究所需要的能力、思想方法、行为方式和价值观念。所以,改进验证性实验,增加探索、研究性实验是非常有必要的。但过分强调探究性实验而对验证性实验加以排斥,也很容易走入另一个极端。化学教育工作者应很好地理解两类实验的含义和本质区别,树立探究教学的理念,大力提倡探究性实验教学,同时不随意摒弃验证性实验,使培养学生的创新精神和实践能力真正落到实处。

收稿日期:2006-03-16