中生物学探究性实验的教学设计

第一篇：中生物学探究性实验的教学设计

中生物学探究性实验的教学设计

作者： 秦晓凤(初中生物 河南开封杞县初中生物班)评论数/浏览数： 12 / 1542 发表日期： 2011-12-12

17:57:33 教学设计

一：对初中学生实施探究性实验教学的可能性和必要性的思考 1.1初中学生身心发展特点

大量资料显示：初中学生求知欲旺盛，对未知事物具有极强的好奇心，是知识和能力发展的重要阶段。从学生认知发展的角度看，初一年级学生的思维已经摆脱了具体事物的束缚，能根据种种可能的假设进行推理，相信演绎得到的结论；能产生、理解和验证命题。1.2学生终生发展的需要

探究性实验教学是在实验教学过程中，创设一种关于某一实验的类似科学研究的课堂情境，引导学生收集相关实验资料，然后使 学生通过自己动手实验，获取特定的实验结果，并在实验结果的验证过程中提高实验能力的学习形式。它不仅仅让学生学习实验的方法和过程，更重要的是通过这个过程，培养学生探索思考的习惯和能力，最终使学生的科学素养得到一定的提高，为学生的终生学习奠定基础。创设情境，让学生自主发现和提出问题。

科学创新源于科学问题，科学问题始于教学情境。教师要善于利用多种方法，如语言描述，直观展示，动画模拟等生动再现有关生物现象，创设一定的问题情境，使学生获得充分的感性认识。然后，引导学生全面、仔细 的观察，从看似平常的现象中发现问题。例如，鸟类这一课主要从“探究家鸽适应空中飞行的特征”为主线展开的。首先交流调查收集到的鸟类图片资料，使学生有个整体的感性认识，继而呈现家鸽的活体、骨骼标本及模型让学生观察，满足学生进一步探索的求知欲。最后让学生通过观察、交流、思考、提出问题并做出假设，并在此基础上进行探究活动，这样才能发挥学生的学习主动性，真正动脑筋去思考，去探究新知识。二：探究性实验教学实践

以现行初一《生物》教材“绿色植物在光下制造淀粉”的实验教学为例，变验证性实验教学为探究性实验教学，取得了较好的效果。2.1教学目标

知道绿色植物在光下制造淀粉；了解科学研究的一般过程，让学生在亲身参与实验设计的基础上了解实验设计过程中应该注意的问题。2.2教学设计思路

首先进行“绿色植物制造淀粉”实验教学，通过学习学生不仅知道叶片中含有淀粉，而且还了解了对叶片中的淀粉进行鉴定的方法和操作过程。而这些方法和过程是在研究光是否是光合作用的必要条件所必需的。因此实验“绿色植物制造淀粉”是知识和方法上的铺垫和准备。

在学生得出“绿色植物制造淀粉”后立即设疑:光是不是绿色植物制造淀粉必需条件，教师不作任何讲解而引导学生分析作出假设；接着学生分组，以实验“绿色植物制造淀粉”中所学的方法和知识为基础设计实验方案；然后教师组织各组讨论交流，并且改进实验方案；在此基础上学生实施实验方案，得出实验结论，同时验证自己的假设是否正确。

在此过程中，既可以激发学生兴趣，又可以培养学生的科学精神；让学生大胆尝试自己设计实验方案，以培养和提高学生的思维分析能力；并在各组交流讨论过程中，通过学生质疑以及教师提问等形式帮助学生了解本组设计的问题所在并且加以改进。在此过程中渗透进行“对照设置”和“变量控制”等实验设计中应注意的问题的教学，以提高学生的科学素养。让学生对所提问题大胆假设和猜想、培养他们的创新精神

猜想既是学生在科学创新问题之间所进行的一种科学预测性的思考。又是制定创新计划、设计创新方案的前提和根据，猜想对青少年来说最宝贵的，猜想过程是学生思维最活跃的过程，它容易突破传统思维的框架，迸发并创造思维的火花。因此教师在教学中应建立轻松平等、互动的课堂氛围，使学生有话想说，有话敢说，克服心理障碍，大胆提示自己的想法。2.3教学流程

（1）：设计绿色植物制造有机物的实验方案（2）绿叶在光下制造有机物实验

实验结论：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉 光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

光合作用的概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变 成 化学能，储存在有机物中的过程。光合作用的意义：光合作用制造的有机物，不仅满足了植物自身生长、发育、繁殖的需要，还为生物 圈中的其他生物提供了基本的食物来源。三：教学体会：叶片的见光部分产生了有机物-----淀粉 光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件

3.1立足于教材内容，在七年级实施探究性实验教学是切实可行的。从本次探究性实验教学实际看，学生在课堂上自始至终都能按照教师的安排进行各项教学活动，并且能够完成各项教学任务。尤其是在实验设计这一探究性实验教学过程难度最大的一个环节中，基本上所有小组的组员都能彼此合作、相互启发，各小组都能较好地解决溶解色素、检验淀粉和设置对照等问题，仅仅在控制变量上有所欠缺(许多组提出:取两盆植物，一盆放在光下，一盆放在暗处)。而且经过分析讨论后，学生们也能知道自己的设计存在欠缺的原因，并且知道变量控制在实验设计中的重要性。3.2探究性实验教学的实施需要相关的知识基础

如前所述，实验方案设计是探究性实验教学实施过程中的重要环节，也是难点，涉及到相关的基础知识和基本方法。例如:设计本实验时，需要在明确研究目的的基础上对淀粉的鉴定方法、叶片中的色素去除方法、对照设置和变量控制等知识有所了解，否则会直接影响到学生能否顺利地完成

实验方案设计。因此，需要教师在让学生开始设计之前，进行相关知识的复习巩固或知识介绍.作好铺垫.以保证课堂上的探究性实验教学的顺利实施。

3.3在课堂教学中，依据教材内容实施探究性实验教学需要教师对探究内容进行适当控制。

鼓励学生积极思维，自主寻找解决问题的方法是探究性实验教学的宗旨之一，但它在笔者所尝试的基于课堂、基于教材的探究性实验教学中可能会带来一些问题。例如:在分析影响光合作用的因素时，学生会提出温度、光和水等多种因素；分组设计实验方案过程中，各小组会“八仙过海、各显神通”，提出各种各样的实施方案。在目前的教学条件下，让每一种方案在课堂上都得以实施显然是不现实的。

因此，笔者采用了“民主讨论”与“重点聚焦”相结合的方法，再选用其中少数实验设计方案进行课堂实施；同时指出各种方案在实验方案上的共性以及可行性，鼓励学生在课后继续其它方案的实施和其它课题的研究。通过探究试验让学生自己认真分析，得出问题结论。

教师要指导学生会运用纵横比较进行分析，同中求异或异中求同，使学生从平常现象中发现平常东西，从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系，并得出结论。

另外，要正确对待学生试验出现的偏差，在进行多项实验时，由于某种原因，学生实验结果可能与实验设想不一致，这时教师不要一概否认，而应引导学生从实验原理、取材、操作、步骤等方面去分析原因，寻找问题所在，排除干扰因素，从新进行实验，最终得出结论。

以上是我在新课程下探究性实验教学中的一些粗浅认识和体会，不足之处，请批评指正。总之，愿更多的教师都能关注这一至关重要的领域，在教学实践中不断探索，不断总结，不断完善，使探究性教学能更好地发挥其应有的作用，为新课政下的教学锦上添花！

第二篇：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

《质量守恒定律》探究性实验教学设计

贵州省黔南州福泉市实验学校 王 林 中学一级化学教师 参评组别：化学组 邮编：550500 电话：*** 邮箱：1216396483@qq.com

摘要：实验探究是开展化学活动课的一种重要课型和教学方法，是充分发挥学生主动性、创造性的重要途径，也是扩大和加深基础知识、培养实践能力的一项重要手段。教学中要求学生能通过探究实验的过程理解和实验数据的分析，得出化学变化前后质量守恒的重要结论，从宏观和微观的角度理解化学变化前后物质总质量一定守恒的原因，从而培养学生的实验猜想、实验观察、数据分析和结论描述的能力，让每一个学生都能在轻松愉悦的环境中体验成功。

关键词：课改理念

情景创设

自主探究

合作交流

质量守恒定律 [设计思想] 实验探究是开展化学活动课的一种重要课型和教学方法，是充分发挥学生主动性、创造性的重要途径，也是扩大和加深基础知识、培养实践能力的一项重要手段，设计一堂既符合学生已有知识和能力水平，又能对学科课程内容进行拓展，更能促进创新思维培养的化学活动课，本课设计力图体现以学生的自主探究为核心，以实验为载体激活学生的思维，使每一个学生都能在轻松愉悦的环境中体验成功。[教材分析] 本课时的内容是在学生初步建立了从宏观和微观两方面，描述物质的组成和构成的基础上，要求学生从“质”和“量”的方面对化学变化过程作出科学、客观的了解和描述。同时，要求学生能通过探究实验的过程理解和实验数据的分析，得出化学变化前后质量守恒的重要结论，并能利用先前学习的化学变化的基础和分子、原子的相关知识，从微观的角度理解化学变化前后物质总质量一定守恒的原因。从而培养学生的实验猜想、实验观察、数据分析和结论描述的能力。让学生通过思考提出猜想，并通过实验，探究白磷燃烧，铁钉和硫酸铜溶液反应等情况，交流讨论得出结论并领悟科学的探究方法。[学情分析] 从学生的心理特点上看，初中学生对化学的学习还处于启蒙阶段。这就需要注意激发学生的学习兴趣，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、应用过程中培养学生的成科学态度，获得科学的方法，逐步形成终身学习的意识和能力。从能力水平上看，学生已经初步学会一些实验的基本操作技能并可以进行简单的化学实验,因此，我们可以初步培养学生应用实验的方法来定量研究问题、分析问题和解决问题能力。[教学目标]

1、知识与技能：

①、通过实验探究归纳质量守恒定律以及对实验的操作与观察，培养学生的动手能力和观察能力，思维能力。

②、从微观的角度认识在一切化学反应中，反应前后原子种类和数目以及质量没有改变，让学生从“质”和“量”两方面理解和掌握质量守恒定律。

2、过程与方法：

在实验中明确实验探究的方法和思路，培养学生自主探究、合作学习的方法.3、情感态度与价值观：

在对科学规律的探究中激发学生的科学热情，让学生在自我实现中增强成功的体会.[教学重点、难点] 重点：理解和应用质量守恒定律，培养学生科学探究的方法和创造性思维能力 难点：从微观的角度解释质量守恒定律

[教学方法] 情境激疑→实验探究→交流讨论→拓展延伸→整合应用→反思总结 [教具准备]

1、实验仪器及药品：托盘天平、盛有少量细沙的锥型瓶、带单孔橡皮塞的玻璃管、气球、烧杯、试管、坩埚钳、石棉网、白磷、铁钉、硫酸铜溶液、盐酸、碳酸钠粉末、镁条、火柴、酒精灯、药匙、镊子、小刀、吸滤纸。

2、多媒体课件； [教学流程]

一、设置问题、创设情境（课件展示）： 蜡烛燃烧

师：同学们知道蜡烛燃烧后变短了，该事实表明了化学反应前后不仅涉及到物质种类的改变，而且涉及到质量变化，那么在化学反应前后，反应物质量总和与生成物质量总和到底存在什么样的关系呢？

二、活动探究、建立模型

1、提出问题：“反应物的质量与生成物的质量之间究竟有什么样的关系？” 教师引导学生交流、讨论，对自己发现的问题作出尽可能多的假设或猜想。

2、猜想与假设：

①反应后物质的总质量可能增加； ②反应后物质的总质量可能减少； ③反应后物质的总质量可能不变；

④在某些反应中可能增加，在某些反应中可能减少，而在某些反应中可能不变等。

3、设计实验：在充分假设的基础上，让学生通过实验来验证哪一种假设是正确的呢？实验：

①白磷在空气中燃烧； ③盐酸与碳酸钠粉反应前后天平的变化； ②铁钉与硫酸铜溶液反应； ④镁条燃烧前后的质量变化。

4、实验验证：

方案一：白磷在空气中燃烧前后质量的测定（教师描述实验操作步骤并演示）（学生活动）： 在测定物质总质量是否发生变化的实验中，可能会出现下列问题，请你结合实验的观察，思考后回答：

（1）在实验中你观察到了什么现象？请你猜想生成的白烟是什么物质？

（2）在玻璃管的上方为什么要系上一个小气球？若不系上小气球，可能会有什么现象发生呢？实验测定结果又如何变化？

（3）点燃白磷并伸入锥形瓶后，为什么一定要塞紧橡皮塞？

（4）实验中，为什么一定要等到锥形瓶冷却到室温后，才能称量反应后的物质总质量？

（5）实验结束后，再次称量物质的总质量时，你观察到的现象是什么？

观察并记录现象：（教师提示：实验中请仔细观察反应物与生成物的状态、气球的形态变化及反应前后总质量的变化）

分析：反应前的总质量 = 锥型瓶及细沙的质量 + 橡皮塞、玻璃管、气球的质量 + 空气的质量（氧气与其他气体）+ 白磷的质量

反应后的总质量 = 锥型瓶的质量 + 橡皮寒、玻璃管、气球的质量 + 其他气体的质量 + 五氧化二磷的质量

反应前的总质量 = 反应后的总质量

结论：参加反应的各物质的质量之和 = 反应后生成物的各物质的质量之和 [设计意图] 通过教师演示创设情景，激发学生参与活动，启发学生的创新思维，培养学生的科学意识和严谨的科学态度。

方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应。(将学生分组，教师指导学生自主设计实验)[师生活动] 按照教材提供的方案进行实验，要求各组同学如实地记录实验现象、物质的状态、反应前后质量的变化等，根据实验过程中的实验数据，分析在化学变化前后参加反应的物质总质量与反应后生成的物质总质量之间存在什么样的关系？

（师生活动）分析：反应前的总质量 = 烧杯的质量 + 铁钉的质量 + 硫酸铜溶液的质量

反应后的总质量 = 烧杯的质量 + 铜的质量 + 未反应的铁钉的质量 + 硫酸亚铁溶液的质量

结论：参加反应的铁钉的质量 + 硫酸铜溶液的质量 = 铜的质量 + 硫酸亚铁溶液的质量

[设计意图] 通过实验，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得出“参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和”这一规律。同时，培养学生自主探究、合作学习的方法。

5、得出结论

实验完毕，请各小组汇报结果。

通过学生的小结发言，教师归纳、评价得出质量守恒定律的内容。

（课件展示）： 质量守恒定律内容：参加反应的各物质质量总和，等于反应后生成物的各物质质量总和。

6、反思评价

提出问题：质量守恒定律是否对任何化学变化都适用呢？

（学生活动）：将学生分为两大组分别完成下列实验，并探讨反应前后“质量守恒”对装置的要求以及质量守恒的原因。

方案三：盐酸与碳酸钠粉末反应前后天平的变化；（由第一、二组完成）方案四：镁条燃烧前后的质量变化（由第三、四组完成）。

（师）：请各组完成实验后进行汇报，以上两个反应是否符合质量守恒定律呢？为什么会出现这样的实验结果？怎样改进实验装置？（学生进行分析、讨论后回答，教师归纳总结。）

[设计意图] 探讨反应前后质量守恒的原因，帮助学生建立微观粒子的反应模型。

7、解释讨论

（学生活动）：请同学们回忆第三单元所学的分子、原子知识，请你回答在化学变化前后，组成物质的分子的种类是否发生改变？原子的种类、数目、质量是否发生改变，元素的种类是否发生改变？化学变化的基础是什么？并通过下列活动，从微观角度分析得出在化学变化前后物质质量守恒的原因。

（课件展示）：《白磷与氧气反应的微观过程》动画，给学生必要的启迪。并提出以下问题：

①反应前后，原子的种类是否改变了？ ②反应前后，原子数目改变了没有？ ③通过思考上述问题，你得出什么结论？

让学生独立思考后进行小组讨论，然后进行组与组之间交流，得出反应前后各物质的质量总和相等的原因：原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。[设计意图] 通过多媒体动态模拟化学反应前后质量守恒的原因，激发学生对化学的兴趣，促进学生学科学、用科学。

三、解释应用，拓展提高

建立理解质量守恒定律之后,运用它来解释、解决一些化学现象和问题，设置了几道习题：

（1）、根据质量守恒定律解释下列问题：

①氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量与反应前氯酸钾的质量相比较，固体的质量是否发生改变？解释原因。

②铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量与参加反应铁丝的质量相比较，固体的质量是否发生改变？解释原因。

（2）、想一想，生活中还有哪些类似问题可以用质量守恒定律来解释？

[设计意图] 让学生学会对问题进行反思评价，从而培养学生的科学精神和实践能力。

四、交流收获，体验成功

在反馈、矫正后，提出：①通过这节课，你有什么收获？②结合实际你能否归纳出质量守恒定律有哪几方面的应用？能否与你的同学、朋友共同探讨吗？

[设计意图] 让学生在与同伴、与教师的交流中获取对化学的最深感受，体验到成功之乐，增强学好化学的信心，同时也让学生体验到不少化学问题是从实际中来的，知道化学与生活紧密联系，它源于生活，又高于生活，这种课堂体验就是我们所要追求的。

[教学反思] 教学过程注重落实新课程改革的理念和要求，精心设计教学情境为学生搭建自主学习、合作学习、探究学习的平台，注重对学生的探究能力、问题意识、思维方法等终身学习能力的培养。让学生在学习知识的同时，掌握方法、激发兴趣、并体验快乐，在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面得到统一与和谐发展。另外，该探究学习紧扣学生的好奇心，通过设置一些真实、有趣的实验情境来诱发学生的疑问，使学生在原有的化学知识和日常生活经验的基础上，在紧张、活泼的氛围中理解质量守恒定律的涵义，达到了预期的教学效果。

第三篇：生物学探究性学习的教学设计

生物学探究学习的教学设计

生物学探究性学习的教学设计

济南育英中学

张嘉伟

济南育英中学 张嘉伟

生物学探究学习的教学设计

[摘要] 20世纪末，我国启动了第八次基础教育课程改革，在此次课程改革中，生物学课程在课程理念、课程目的、课程框架和内容要求都有了很大变化,在重新定位了中学生物学课程的价值后，课程改革的焦点聚集在“面向全体学生”和“倡导探究性学习”。探究性学习作为一种能够有效培养学生科学素养的教学方法，首次被列入教育部2000年7月颁布的《全日制普通高级中学生物教学大纲（试验修订版）》，继而在教育部2001年7月颁布的《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》正式提出“倡导探究性学习”的理念。“倡导探究性学习”大大增加了课程中探究活动的内容和对过程技能的要求，并对教师指导学生进行生物学研究的能力和引导发现的教学技能提出了新的要求，这些要求恰恰是我国师范教育中长期存在的弱点。学习方式的改变是本次课程改革的显著特征。传统的学习方式把学习建立在客体性、受体性、依赖性的一面上，从而导致人的主体性、能动性、独立性的缺乏。转变学习方式就是要转变这种他主性、被动性的学习的状态，把学习转变成人的主体性、能动性、独立性不断生成、发展、提升的过程。

关键词：探究性学习、课程改革、教学设计

探究性学习强调学生主动学习，能增进学生对科学和科学探究的理解。探究性学习是新的学习方式中十分瞩目的一种方式。我国《全日制义务教育生物课程标准(实验稿)认为，生物课程中的科学探究使学生积极主动地获取生物科学知识，领悟科学研究方法而进行的活动。科学探究通常包括：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达交流。在《美国国家科学教育标准》中认为，科学探究指得是科学家们用于研究自然界并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。科学探究也是指学生们用于获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在BSCS教材中，探究被认为是主动学习的核心，探究学习的原则是：“让学生自己得出概念，而不是把概念灌输给学生。”长期以来，传统教学中学生的学习方式建立在人的被动性、客体性、依赖性的基础上，比较普遍的存在“以教师为中心、课堂为中心、课本为中心”的情况，忽略了学生的主动性、能动性和独立性。所以要从根本上转变学生的学习方式已迫在眉睫，探究性学习是目前国内外研究最多的一种新的学习方式。

一、探究性学习的特点

（1）探究性学习强调学生对自然事物与现象主动地去研究，经过探求自然的过程获得科学上的知识。

我们国家在这方面非常的欠缺，一位知名的教育家曾经说过：中国的孩子刚进学校的时

济南育英中学 张嘉伟

生物学探究学习的教学设计

候是一个个的问号，但走出学校的时候全成了一个个句号。我们的教育模式严谨保守，单一老套。把孩子们教育成了满腹经纶，一个个的背书的机器。而很少在听到他们再问为什么。因为在以前的教育模式下他们已经形成了“就是这样，记住就行”的思维定势。这样导致的后果是我国的孩子把学习当成一种负担，经常产生厌学情绪。还有的学生高分低能，中国的留学生在国外考试成绩都特别好，但是创新能力却非常欠缺，这就与我们的教育模式息息相关，现在我们国家讲“科教兴国”和建设“创新型国家”，最重要的是培养创新性人才。其中一个重要途径就是改变以前的教育模式，把探究性学习搬进课堂，从小培养学生的创新意识。

探究性学习的一个最大目的是要学生掌握科学研究的方法，如果不亲自探究，学生就无法理解科学探究的艰辛，无法体会科学家在科学研究中的可能遇到的各种问题，以及科学家怎样通过一次一次的尝试来解决这些问题。参与探究可以帮助学生领悟科学的本质。比如探究”生长素的发现“的过程，在科学发展史上，经过了几代科学家，研究者的努力。让学生体验此过程，既有科学知识的获得，又有科学基本技能和科学方法的培养训练。

（2）探究性学习开拓学生的思维，开阔学生的视野，有利于培养创造性人才。

探究性学习是一种开放式的学习方式，其基本过程包括提出问题、分析问题、解决问题，学生能够运用已有的的科学知识、科学方法，充分发挥自己的想象力，展示自己的创造精神和创新思维。如“采集和测算空气中的尘埃粒子”的探究性学习活动，学生实验设计在教室由教师来指导学生完成，使学生掌握测试的方法，然后把学生分成几组，分别去测试森林、草地、马路、电影院、公交车上等地方的空气中的尘埃粒子，写出一份测试报告，并得出什么启示，通过这次测量活动，使学生有所做、有所思、有所想。激发学生的探究意识，体会到探究的乐趣，使学生领悟到森林和草地净化空气的作用，使学生明白植树种草的重要意义，养成保护环境的好习惯。

（3）探究性学习有利于使学生养成实事求是的科学态度。

任何科学成果的发现，都是科学家、科学工作者经过无数次的试验，从失败中获得成功的。成功的关键是科学家的实事求是的科学态度。鲁迅当初在日本学医时为了使解剖图画得好看一些，把一些地方做了修改，他的老师对他说搞科学不同于画美术，事实是什么样，就是什么样，你不能自己去修改。科研工作者一定要尊重事实，尊重科学，因为这与我们的生活息息相关，甚至关系到我们的生命，制药者在生产药品时，也许因为一点误差，良药就会变成毒药。医生在给病人动手术时，也许就因为一点点，结束了病人的生命。很多学生就因为一点点就与大学失之交臂。所以我们必须养成实事求是，谦虚谨慎的好习惯。如“探究算活废电池液对种子萌发的影响”，由于需要每天定时专人观察作记录；这就要求分工记录的同学要有认真踏实的工作态度，实事求是的工作作风。提供真实的实验参考数据。

济南育英中学 张嘉伟

生物学探究学习的教学设计

（4）探究兴学习为学生提供了发挥创造力，学会与他人合作共事的机会。

探究性学习活动最直接的载体是教室和课堂。常言道：”授人一鱼，不如授人一渔”。学生遵循科学探究的基本过程，经过反复实践和训练，在观察、试验、测量、考察、调查、查询、搜索、社会实践等活动获得信息，用文字、图表、图片、录像、调查报告等方式对信息加以核对、归纳、处理，学会了收集、处理各种信息，独立的思考问题，获取知识，用批判性思维审视所获得的信息和经历的探究过程。在行动的独立性和思维的创造性方面得到培养。

二、探究性学习的基本环节

1、第一步，围绕探究课题提出问题

探究课题的来源是多方面的（1）教材设定课题（2）教师指定课题（3）从情境中发现并形成课题（4）根据现成课题衍生新课题

学生活动（1）围绕教材、教师指定课题认真思考（2）发挥个人和小组成员优势，亲自考查、体验、思考、讨论、确立新课题

需要注意的方面（1）围绕中心，避免课题偏离中心。（2）探究课题要体现于学生的知识、能力、年龄特征相符（3）考虑当前的具体物质条件

2、第二步，提出假设 目的围绕问题，形成假设

学生活动 学生个体或小组成员依据提出问题，做出相应的假设

需要注意（1）做出的假设要与问题相符（2）假设要与实验的条件和能力相接近

3、第三步，搜集资料制订实验方案并实施计划

目的明确探究目的、方法步骤、材料用具和探究的程序

学生活动（1）在个人提出问题，作出假设的基础上，设计实验方案（2）小组商议探究性活动的目的与要求；也可在教师指导下确定共同的目的要求（3）小组成员明确实验用具、方法步骤，控制变量，记录设计。详细分工合作，有序进行探究性学习活动

注意事项（1）教师要注意各个小组和个人的差异性。（2）注意小组成员习见的学习态度、能力水平情况，及时帮助调整和重新编排。（3）适当提示探究过程的注意事项，并积累个方面成功经验和教训

4、第四步 表达与交流

目的（1）将个人、小组的探究过程或实验方案及实施过程进行简单汇报（2）考虑个人探究学习活动水平的差异性原则，通过交流达到资源共享（3）养成及时评价的民主学风

学生活动

（1）小组指定代表，有序进行简明扼要发言。（2）教师及时点评和调控（3）

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生物学探究学习的教学设计

自愿交流，做差异性互补。提倡自我评价和互相评价，注重自我感受体验

注意事项

（1）提倡民主，注意守时（2）教师调控，机会均等（3）重视科学探究过程的体验、突出探究过程中蕴含的科学方法，体验科学探究的乐趣

5、第五步

得出结论

目的对探究性学习过程进行分析归纳，得出相应结论

学生活动 各小组或个人实事求是地阐述本人或本小组探究的结论

注意事项

（1）学生可在表达与交流的同时进行分析并得出结论。表达交流与得出结论间没有严格的界限。（2）教师要注意整体把握探究性学习过程与结论；应及时向学生说明对某些已有结论进行探究的目的和意义

三、探究性学习案例与设计-----以《探究光合作用的产物----淀粉和氧气》为例进行探究来具体说明探究性学习的特点。

（一）教学目标设计

1.知识目标

使学生掌握绿色植物能够进行光合作用，并通过探究亲自总结出光合作用的两大产物淀粉和氧气。2.能力目标

（1）训练学生尝试设计实验的技能，初步领会生物科学探究的一般方法。（2）明确实验步骤中包含的科学原理和方法。

（3）明确在科学探索的过程中，要遵循一定的科学原理、科学方法，还需要掌握一定的操作技能。

3.情感态度和价值观目标

（1）使学生理解人与生物圈和谐发展的理念。

（2）理解光合作用的产物与当今世界面临的重大问题，如粮食、化石资源、环境污染等相互关系。从而树立参与社会生活和决策的责任感。认识绿色植物的光合作用在生物界乃至整个自然界的意义，养成爱护一草一木的生态学意识。（3）模拟科学家探究科学发现的过程，体验科学发现的艰难和科学研究方法的重要，以及综合利用各学科的知识、手段和研究成果的重要性。养成实事求是的科学态度。

（二）教学方法设计

探究性试验。指导教师与学生独立设计实验、实施实验方案相结合。

济南育英中学 张嘉伟

生物学探究学习的教学设计

（三）教学媒体设计

（1）光合作用相关的多媒体展示图片（幻灯片、挂图、图书）。（2）实物（菠菜）

（四）教学教程设计

1.导入新课

教师通过阅读一则小资料，引发学生对光合作用的探究兴趣。

师： 玉米、小麦和水稻的种子中富含淀粉，淀粉是光合作用的产物。每年全球光合作用估计可产生大约16亿吨糖类，产生相应的扬弃。地球上没有任何化学过程能有光合作用的创造力。光合作用是生物圈的原初生产力，它为生物圈带来了巨大的财富。如果没有光合作用，地球上的生》命将无法生存。大气中的氧都来自辽阔海洋表层的浮游藻类和森林所进行的光合作用。

生： 阅读《小资料》：20世纪80年代末（1988年），光合作用的一项研究成果获得诺贝尔奖。得奖的评语中称光合作用是地球上最重要的化学反应。有人幻想和设想：“有朝一日，科学家将光合作用机理搞清楚，并经植物光合作用的全套基因转移到人的头发中，在头发中模拟光合作用的过程，那么，只要人的头上撒一点水、再晒晒太阳，在头发中便完成了二氧化碳加水合成葡萄糖的过程，葡萄糖从头发中输入到身体的各部分，吃饭的历史使命便可宣告结束了。”

通过这种方式导入新课激发学生学习光合作用知识的兴趣和探究欲望。关注和人类和大自然息息相关的光合作用的研究进展；拓宽扩展中学时期生物、物理、化学等综合学科的视野和思路。

2.进入新课（实验室）

为使实验课顺利进行，教师需在课下做好充分的准备。需要的实验用具有黑纸片、曲别针、培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、火柴、自来水、酒精、碘液、木条或卫生香、试管、玻璃漏斗、大烧杯、剪刀。学生需结合课本上实验设计，设计出实验方案。学生设计：

（1）验证绿叶在光下制造淀粉；（2）在光下产生氧气的实验方案 设计意图：

(1)指导学生阅读教材，然后独立设计实验方案。

(2)在小组内进行交流，参考教材对实验方案进行补充或修改 3.实验过程

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生物学探究学习的教学设计

教师组织各小组学生进行实验方案的交流。做到心中有数，用Powerpoint与学生共同明确实验的几个关键步骤和注意事项教师与学生同做。并及时提问这样做的目的是什么？或将“暗处理”的某一盆菠菜继续放在暗处。为了提高学生实验的兴趣，可以让学生选自己的清晰的照相底片作为覆盖物。

学生

（1）暗处理：明确此项任务的目的性和意义。将菠菜放在实验室的实验桌下遮光处理（24）小时。这一过程需要时间长，主要在课下进行。

（2）光照：从暗处取来遮光植物菠菜。观察此时叶片有无变化？下一步遮盖局部，照光处理。用曲别针将已经剪好的各种形状的黑纸片，在叶子的一部分的上下两面分别遮盖固定。移到光下3-4小时

设计意图：师生同做，选取健康的实验植物，启发学生确立在探究实验中设立实验组与对照组的科学方法。4.主要实验步骤 教师：

（1）教师强调用酒精去叶绿素的原理；（2）隔水加热的安全性和注意事项；

（3）交待视叶片大小所用的大约时间及叶片变化程度（4）教师题诗用温水漂洗的道理

(5)染色时注意节约碘液。同时运用种子成分实验时知识检验叶片内是否有淀粉 学生 ：

（1）以小组为单位，从菠菜叶上取下遮盖物，观察叶片有无变化（2）祛除叶绿素。将遮盖过的叶片浸没在小烧杯的酒精中

（3）隔水加热。将盛有叶片和酒精的小烧杯放在盛有热水的大烧杯内进行水浴与加热

（4）叶片黄白色时用镊子从小烧杯中取出（5）用温水漂洗。

（6）在培养皿中讲叶片展平，向黄白色叶片滴加碘液，观察叶片有什么颜色变化

设计意图：小组成员间之间进行分工合作；不断探讨实验过程的每一步骤，培养严谨的科学实验作风，体会科学家进行科学探究的科学方法和科学精神

。观察分析和得出本实验的结论，植物在光下是否产生淀粉。

5.表达与交流

教师组织小组学生分析实验现象得出实验结论。及时帮助学生不仅认识到光合作用的产物有淀粉，同时也进一步理解了光是进行光合作用必不可少的条件。

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生物学探究学习的教学设计

学生 从实验中可以看出，叶片的见光部分遇到碘液变蓝，说明叶片在光下产生淀粉 设计意图：在实验中学生们不仅提高了实验操作能力，也增长了分析问题和解决问题的能力，培养了实事求是的科学态度。以事实为依据加深了对光合作用意义的认识。

参考文献：

[1]《中学生物学教学论》

主编王恩山

高等教育出版社

[2]《生物新课程教学设计与案例》主编王永胜

高等教育出版社 [3]《当代教育学》

主编袁振国

高等教育出版社

[4]《生物学教学》

2007 年（第32卷）第一期

[5]《教育心理学》

主编张春兴

浙江教育出版社

[6]中华人民共和国教育部

全日制义务教育生物课程标准

北京师范大

学出版社 2001

[7]《国际科技教育进展》

常初芳

科学出版社

[8]王觉非 STS-----英国学校中一门新课，外国教育动态1982.2

[9]美国BSCS著，北京市高级中学试验课本，生物科学教学参考资料

（第一册）北京市教育委员会编译，第一版。北京出版社，199.11 济南育英中学 张嘉伟

第四篇：初三化学探究性实验教学初探

初三化学探究性实验教学初探

阆中市双龙镇中心学校

邓小勇

主 要 目 录

一、课题提出的原因分析………………………………………………………1

二、课题提出的理论依据………………………………………………………2

三、课题研究的任务和目标……………………………………………………3

四、课题研究的阶段和内容……………………………………………………3

五、课题研究的主要成果………………………………………………………10

六、问题探讨……………………………………………………………………11

化学是一门以实验为基础的自然科学，随着化学新课程的启动和推进，我校作为一所城乡结合部的中心学校。在实施化学新课程的过程中，遇到了新的问题和困难。特别是对于新课程提出的探究性实验，在学生学和老师教的过程中，困惑最大。针对此现状，我对初中化学探究性实验指导策略进行了不断的探究和实验，经过了近一年的努力，取得了一定的成绩。现将本人的心得体会总结如下，供各位参考，也希望提出宝贵的意见和建议。

一、课题提出的原因分析

（1）在化学教学过程中，实验一直被认为是能帮助学生获得化学知识、掌握实验技能，激发学习兴趣、培养实验能力的一种教学手段，它在初中化学教学中始终占有十分重要的位置。初中化学实验过去以验证性实验为主，在2001年的《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用修订版）》中提出。教师应“适当引入一些探究性实验”，“应逐步加强学生的探究性实验”，“适时地安排一些学生自主探究的实验”，“探究性实验和综合实践活动能较好地体现学生的创新思维和实践能力”。最近，在新化学课程标准提出“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”，化学教学中比较常见的一种初三化学探究性实验教学初探

邓小勇

探究活动是进行适合学生的探究性实验。

（2）当前，对探究性实验的研究，只是局限在个别范围内进行试验，呈现出单一性、个体性、随意性。单一性——对一个一个实验单独进行研究；个体性——个别学校、个别教师在进行研究；随意性——对实验的选题、设计随教师个人的意愿而定。由于缺乏系统的、整体的研究，探究性实验的研究和实践尚处在自发试验的状态。

（3）)面对新的教材和新的化学课程标准要求原有的实验教学方式已逐渐显示出不足：统一的实验要求、实验教学模式，不利于学生的个性发展，单一的实验内容又脱离社会实际，学生丧失学习的主动性、能动性和独立性。因此开展化学探究性实验的研究，是化学教学走素质教育之路的有效途径。

（4）在实践过程中，根据我校学生特点和学校化学实验室仪器设备条件，把新教材上的50多个实验分为学生探究实验，教师演示实验，学生家庭小实验等，并以学生探究实验为主。但学生在进行探究性实验时存在许多的问题，比如：只习惯于思考老师向他们提出的问题，而不会主动地去发现问题、提出问题；当老师给学生设置了问题情景后，让他们能独立地设计实验去解决问题时，学生多半会到教材中找现成的实验方案，很少有学生能创造性地去设计新的实验方案。而提出问题，设计解决问题的方案恰恰是探究性实验最重要的两个环节。随着新课程实施的不断深入以及我校实验室条件的不断改善，在汲取过去几年新课程实施中的经验和不足，我对初中化学探究性实验进行改进和探索，旨在进一步以学生为主体，促进学生主动发展。

二、课题提出的理论依据

所谓“探究性实验”，指的是在教师的引导下，学生根据化学教学的内容或日常生活、生产中遇到的问题，对自然界及研究的现象提出问题，从问题或任务出发，通过形式多样的探究实验活动，利用已知的、外加的因素去作用于研究对象，借助探究性化学实验，独自或合作加以探索，来认识研究对象的未知性质、组成、变化特征，以及与其他对象或现象的联系等的一种教学方式。其教学过程初三化学探究性实验教学初探

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中一般包括：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。借助该形式，引导学生主动进行实验设计、现象观察，结果分析，从中发现科学概念或原理，达到获得知识，形成概念，掌握技能，优化思维，培养情感体验，提高综合能力的目的。

《化学课程标准》中强调“化学实验是进行科学探究的主要方式”，“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，逐步学会探究”。本课题着重研究如何帮助学生了解探究性实验的基本过程和方法，培养学生初步的科学探究能力和态度，使学生掌握进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，在实验实践中获得探究的体验和意识，从而提高学生科学探究的素质。

三、课题研究的任务和目标

1、通过本课题的研究，提炼出有助于学生“探究性实验”实施的指导策略；

2、学生掌握探究性实验学习的方式，具有独立思考、自主探究、合作交流的意识和主动学习能力。

3、进一步转变教师的教育观念和教学行为。通过创造性的劳动和研究，将课程从“特定知识体系的载体”的定位上转移到促进“师生共同探索、共同发展”的定位上。

4、通培养学生自主实验、独立思考的学习习惯。培养学生的探索精神、创新思维，勇于实践的能力。从而开发学生潜能，促进学生的主动发展。

四、课题研究的阶段和内容

本课题研究的最终目标是转变学生实验学习的方式，促进学生主动发展。因此，我们将课堂作为课题研究的主要阵地。

（一）准备工作：

首先要了解学生实施探究性实验的基础，在进行课题研究前（2014年9月），笔者对42名新初三学生进行了摸底调查。调查结果如下：

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邓小勇

你知道什么叫科学探究吗？

知道14人、占33.3%，不知道28人、占66.7% 你做过探究性实验吗？

做过10 人、占23.8%，没做过32人、占76.2% 你了解科学探究的一般过程吗？ 了解20人、占47.6%，不了解22人、占52.4% 你想尝试化学探究性实验吗？

想42人、占100%，不想0，无所谓0

在对28名“知道科学探究”的学生进行进一步访谈中得知，大多数学生都是从初二物理教材中了解到科学探究的，却没有做过探究性实验。但让我感到欣喜的是，在调查的学生中，100%的学生都想尝试化学探究性实验。可见他们对于刚刚接触的新学科—化学有着浓厚的兴趣和探究的欲望。

（二）课堂实践

进行实验，观察现象，作好记录： 分析、归纳、证实或否定猜想

交流、讨论，得出结论：。

当学生一边观察老师的演示实验，感受探究实验的同时，一边填写实验报告。在边观察、边模仿、边参与、边体验的过程中，学生感知了探究性实验。学生在最后的“实验后感想”中写到：“化学实验很有趣、很吸引我”。“一根小小的蜡烛，在老师的手里竟能做出这么多的实验来”。“在过去的学习中，老师教会我们许多的知识，包括一些物质的性质。原来，这些知识可以通过实验自己去发现和总结，我多想向老师那样做探究性实验啊！”

学生乙：拿一个针筒，先把栓塞向前推，排尽空气。然后到教室里后拉栓塞抽入空气。

学生丙：拿一个集气瓶先装满水，带到教室后，把水倒掉，教室里的空气就会进入瓶中。„„

学在教师适时“收与放”的指导下，学生

通过刚才的讨论和交流，同学们产生了三种不同的猜想，那么究竟哪一个是正确的呢？各小组可根据你们自己的猜想来设计实验方案或参考书上的实验方案。在探究过程中若有不能解决的问题，可求助其他组的同学，也可问老师。（4）学生设计实验方案。

学生设计的方案有很多，有代表性的有以下四种。

方案①取一小段蜡烛在一小块木板上，把它们一起放在托盘天平上，调节托盘天平达到平衡。在托盘天平上点燃蜡烛，观察托盘天平的平衡情况。

方案②取一段镁带，在托盘天平上称的质量W1。用坩埚钳夹持，在酒精灯上点燃，把燃烧后的白色粉末收集起来并在托盘天平上称的质量W2，比较反应前后质量的变化。

方案③在小烧杯中加入20mL稀硫酸铜溶液，取一根砂去铁锈的铁钉，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量W1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量W2，比较反应前后质量的变化。

方案④在100mL锥形瓶中加入10mL左右的澄清石灰水，将一支内有少量小块大理石的小试管有细铁丝固定在与100mL锥形瓶配套的橡皮塞上，将一支盛有稀盐酸的滴管插入橡皮塞，将上述锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量W1。将滴管中的稀盐酸慢慢加到盛有大理石的试管中，观察现象。待反应完全后，再将锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量W2，比较反应前后质量的变化。

[说明：其中方案①和方案②，学生从老师提出的问题情境中受到启发。方案③和方案④同学们参考了教材上的实验方案。由此可见，学生自主设计实验方案的灵活性和创新性有待于提高。此时教师的引导和指导是很重要的。）（5）师生共同评价。

学生对以上实验，产生了如下想法：

①“蜡烛燃烧后质量减少，是由于生成的气体没有被称量所造成的” ； ②“镁带燃烧后质量变大，是由于参加反应的氧气没有被称量所造成的”

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③“铁与硫酸铜的反应质量不变，因为反应中既没有气体参加反应，又没有气体生成” ；

④“研究蜡烛燃烧反应的质量变化，应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量” ；

⑤“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃，塞上塞子再称，质量可能就不变了” ； ⑥“在密闭容器中进行实验，反应前后物质质量肯定不会发生变化” ；（6）进行实验再探究。

同学们在采纳大家意见的基础上重新修改实验方案后，再实验就看到了反应前后天平是平衡的。（7）师生得出结论。

通过实验探究大家达成共识，那就是：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。我们把这一规律称为质量守恒定律。[说明：这样的课非常地费时间，往往一课时的教学内容，两课时也完成不了。所以在平时的教学中，只能精选有代表性的实验来尝试教学]

这是我们老师事先准备好实验，然后在课堂上展示讲解而实现不了的。

（三）运用的指导策略

在近一年的实践与研究中，针对不同阶段学生对探究性实验的实施水平、针对不同特点的探究性实验，我总结出了一些不同的指导策略。比如：教师示范策略，边讲边实验策略，合作实验策略，变演示实验为探究性实验策略，动画模拟演示实验策略，等等。比如：

1、变演示实验为探究性实验策略

在《铁的冶炼》中，教材“观察与思考”部分，是铁的冶炼模拟实验。用Fe2O3粉末和CO气体反应，反应原理：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2。这是一个教师演示实验，因为CO气体有毒，操作不当引起泄漏会使人中毒；而且CO气体有可燃性，加热混有空气的一氧化碳气体可能造成爆炸。如果放手让学生探究有许多的安全隐患。如何变演示实验为学生的探究性实验，以发展学生探究学习的能力。我设计了如下探究问题：请你根据反应物的状态（气、固）、反应条件（高温），选择适当的仪器，设计连接一个反应装置。提供的仪器有：试管、具支试管、硬质玻璃管、导管（长、短）、双孔橡皮塞、单孔橡皮塞、酒精灯等。

在课堂上，同学们时而思考、时而小组讨论，时而动手连接。10分钟后，同学们展示出自己的成果。在学生实验和交流的过程中，他们表现出的探究意识和探究能力，是在观察老师的演示实验中无法实现的。

2、动画模拟演示实验策略

在“铁的冶炼”模拟实验的装置设计中，同学们表现出的创造性让老师欣喜。在接下来的实验操作中，教材上为学生设计了实验开始时“先通入一氧化碳，排除装置内的空气后，加热氧化铁”的实验步骤。并向学生解释：如果先后顺序颠倒后，在加热混有空气的一氧化碳气体时，可能会发生爆炸的危险！可是，学生半信半疑。但此时，不管让学生动手实验还是教师演示实验显然都是危险的、不恰当的。于是，我们采用flash动画模拟演示的手段，不仅避免了实验中爆炸的危险性，而且让学生很直观的感受到了实验操作顺序的重要性。下面，我们截取flash动画课件中的几个画面说明之。

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通过flash动画课件，教师边进行模拟演示实验，边引导学生思考：如果先加热装有Fe2O3粉末的硬质玻璃管，再通入CO气体，结果会怎样呢？话音刚落，随着一道刺眼的火光和刺耳的玻璃破碎声，同学们看到了整套装置爆炸的现象，虽然只是一个模拟演示实验，但带给学生的视觉、听觉的冲击力是教师的多遍讲述无法实现的。对于可燃性气体的加热或点燃，一定要保证纯度这一重要的安全实验操作，每个学生都牢牢记住了。在这一探究性实验步骤教学中，我们充分借助于多媒体模拟演示，帮助学生化解了抽象辨证思维的障碍，降低了学习难度。

五、课题研究的主要成果

1、转变了学生的学习方式，促进了学生的主动发展

在最初的探究性实验学习中，我们发现他们一般只习惯于思考老师向他们提出的问题，而不会主动地去发现问题、提出问题。当老师设置了问题情境，让学生通过探究实验来解决问题时，学生多半会到教材中找现成的实验方案，很少有学生能创造性地去设计新的实验方案。学生在热热闹闹地完成实验后，对实验现象、实验结果进行分析的意识很薄弱。而这些恰恰是探究性实验的重要环节，也是促进学生探究能力、提高科学素质的基本途径。

而在今天探究性实验的课堂上，学生不仅能够独立地进行猜测、设计实验方案，能够独立或小组合作的形式进行探究性实验来论证或否定自己的猜测，能够交流、分析、得出问题的答案。他们会时而凝视实验现象、时而低头记录；时而专心聆听、时而激烈争论；时而独立探究、时而合作交流。过去实验课堂上教师讲、学生记；教师说、学生做的沉闷劲不见了。课堂上弥漫着积极探究的气氛，涌动着生命的活力。学生在收集资料、学会思考以及创新精神和实践能力都得到了提高，更学会与人交往、增强团队精神。学习方式的转变促进了学生的主动发展，这些成绩的取得，发生在学生们身上的悄然改变，让我们相信，我们的课题研究取得的成效是显然的。

2、改变了教师的教学行为，促进了教师的专业化成长

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当教师们面对了多年的教科书突然之间变的陌生时，当面对新教材中五颜六色精美的图片时，当看着所谓的“活动与探究”时。教师曾经茫然过：这样的化学该怎样上？探究性实验该怎样教？

在一步步的摸索和尝试中，化学实验课堂中教师的“教”不断让位于学生的“学”，教师的“演示实验”不断让位于学生的“主动探究”，教师的“总结结论”不断让位于学生的“交流讨论”„„师生双方相互交流、相互沟通、相互启发，分享彼此的思考、交流彼此的情感体验，从而达到教学相长和共同发展。教师从不知怎样从事探究性实验的教学，到逐渐熟悉探究性实验的一般过程和教学方法。特别在课题研究的过程中，我们通过一节节的课题研究课，总结出了一些有效的探究实验指导策略：教师示范策略，边讲边实验策略，小组合作、师生合作实验的策略，变演示实验为探究性实验的策略，动画模拟演示实验的策略等。这些教学策略，在《铁的冶炼》、《铁生锈的实验探究》中灵活运用，课堂上同学们的表现，课更让我相信这些教学策略在探究性实验指导过程中的有效性。综合运用这些策略，我们取得了良好的教学效果。同时，教科研水平也得到相应的提高。

六、问题探讨

由于初中化学学习只有初三一年的时间，并要面临中考，学生时间紧，任务多。而探究性实验由于其开放性、灵活性的特点，开展时花费的时间多。虽然考虑了适当增加家庭小实验等课外探究实验，但学生们还是感觉到想做探究却苦于时间紧的无奈。同时，在三年的研究过程中，我们研究的初三学生每年都在更新，虽然这在客观上为对比性研究提供了许多

看，能力强的学生发展得更好，而一部分学习基础差、参与意识弱的学生发展得不太理想。如何设计不同的探究问题、运用不同的指导策略，以最大限度地满足不同层次学生探究性实验学习的需求，但同时又能避免课时的限制。是我在下一阶段研究中努力要去思考和解决的问题。

2015年3月

初三化学探究性实验教学初探

邓小勇

第五篇：高中化学探究性实验教学

高中化学探究性实验教学法示例

作者 彭剑锋 陕西省勉县第五中学教师 邮编 724200

化学是以实验为基础的自然科学。在分子和原子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化规律及合成、应用开发为研究范畴的基础学科。高中化学探究实验教学法可使学生亲自感受和经历科学研究过程，初步探索科学研究方法的重要手段和途径。高中化学教材中选配了大量的教师演示实验和学生分组实验，为教师实施素质教育、开展探究性实验教学提供了丰富的素材。教师在课堂教学中应因材施教，视教学班级类别学生层次差异不同，不应完全将其简单视为一般性验证实验，可在学生已有的知识能力的基础上重于引导，大胆推理、合理想象、精心设计、善于观察，根据实验现象，依照科学逻辑分析其成因，进而得出正确结论。这样可激发学生学习兴趣，培育信心、体验成就感。

示例

一、过氧化钠与水反应的实验探究

在研究过氧化钠与水的反应时，可做两个对比实验：首先将少量过氧化钠粉末包裹于脱脂棉花中，用滴管滴上几滴水，几秒钟后便立即燃烧。分析燃烧应同时具备的两个条件：一是可燃物温度达到着火点，二是须与氧气充分接触。由现象推理可知，过氧化钠与水的反应过程中能产生大量的热并释放出氧气。第二个实验是将少许过氧化钠粉末臵于试管底部，再滴入少量的水，观察到反应剧烈有大量的气泡产生，用带火星的木条臵于管口发现立即复燃并用手触摸试管外壁感觉较烫，由此证明前面的推理是正确的。随后往试管中再加少许水并充分振荡，待反应静止后，滴入几滴酚酞试液，溶液立即变红。由此说明，该反应还有氢氧化钠生成，其反应过程一般可表示为： Na2O2 +2 H2O == 4 NaOH + O2↑Na2O2 +2 H2O == 4 Na+ + 4 OH-+ O2↑

根据Na2O2所含O22-离子结构可知，氧元素氧化数为-1，Na2O2与水必发生歧化，分为两个反应步骤，分别表示如下：

Na2O2 + H2O == 2 NaOH + H2O2

H2O2不稳定，在有杂质（此处为NaOH）催化下缓慢分解产生出更具氧化性的活性氧原子，多数原子氧相互结合为氧分子。H2O2 == 2 H2O + O2↑

分析氧化还原过程：O22--2e-→O2↑（氧化反应）O22-+ 2e-→2O2-（还原反应）

待分析完该歧化反应过程后，细心的学生会发现原本试管内红色溶液已褪至无色！这是为什么呢？这要从溶液组成和性质及酚酞的结构谈起。资料查证：酚酞结构其变色原理

酚酞分子式：C20H14O4，结构为右图所示。其分子结构中含有两个酚羟基和一个内酯基,我们知道酚羟基具有一定的弱酸性和还原性，而酯基在较强的碱性溶液中能够水解。酚酞是一种弱有机酸，在0＜pH<8.2的溶液里为无色的内酯式结构，当8.2＜pH＜12.0时为红色的醌式结构,这种酚酞的醌式或醌式酸盐，在碱性介质中不稳定，它会慢慢地转化成无色羧酸盐式；当遇到较浓的碱液即pH＞12时，会立即转变成无色的羧酸盐式。所以，酚酞试剂滴入浓碱液时，酚酞开始变红，很快红色退去变成无色。从酚酞的变色范围是8.2～10.0可知，酚酞只能在稀溶液中检验碱而不能检验酸。下图是酚酞溶液在不同酸碱环境下的结构及变色情况，由此可知，酚酞结构从强碱到强酸环境，越来越质子化，但是只有在强酸环境与碱性环境显现出颜色。

强酸 酸性～近中性 碱性 强碱

橘红色 无色 粉红～紫红 无色

这是因为在这两种环境下中心的碳原子为sp2杂化，所有碳原子在同一平面，形成整个分子的大离域π键。由此可知，存在大共轭体系的分子其溶液容易表现出颜色。这是由于大共轭体系中的自由电子可以吸收特定波长的电磁波，从而显现出颜色。

推理与验证：依据前述对酚酞变色原理的认识，酚酞褪色与此时试管内溶液具有浓热的强碱性、强氧化性有直接关系，导致内酯式二元酚羟基结构很容易被破坏。而并不是碱被酚酞中和、水解而耗完所致，若此时再往试管中滴入氢氧化钠溶液仍不变红，即可说明。

为证明上述推测的合理性，特设计个对比实验，在较稀Na2O2水溶液中滴入酚酞前先加入少量的MnO2粉末，充分振荡使H2O2迅速完全分解，待悬浊液沉降静止后再往上层清夜中滴入酚酞试液，观察到变红的溶液许久并无褪色。

可见，在具有氧化性的碱液中，使酚酞褪色的原因是，当碱液较浓时（pH＞ 12）其强碱性对酚酞褪色发挥主导作用；当为稀碱液时，其强氧化性对酚酞褪色发挥主导作用。

示例

二、氯气通入含酚酞的NaOH红色溶液中褪色原理的研究 在证明氯气能与氢氧化钠溶液反应的实验中，有人试图滴入酚酞用红色氢氧化钠褪色来指示该反应的发生进程。殊不知氯气更易和酚酞发生氧化还原反应，才使氢氧化钠溶液因缺乏指示剂而褪色。该结论可以通过以下实验的到证实：

把氯气使含酚酞的红色氢氧化钠溶液褪至无色的溶液分装两支试管，往其中一支试管中再滴入几滴氢氧化钠，观察溶液并未见变红，说明原溶液中没有了酚酞；再往另一支试管中滴入几滴酚酞，观察到溶液立即变红。说明了氯气并没有首先和氢氧化钠反应。再通过另一个实验说明我们的推理的科学性：往用酒精水溶液配制的酚酞试液中先滴入几滴氯水或H2O2溶液，充分振荡，观察到溶液先变成乳白色浑浊稍后变成褐色澄清溶液，之后再滴入几滴氢氧化钠溶液，并未发现溶液变红。

其实氯气能与碱反应可解释为氯气先和水作用产生两种酸，在碱性条件下两可逆反应平衡均向右移动，发生酸碱中和的结果。

Cl2+H2O ⇌ H++Cl-+HClO, HClO ⇌ H++ClO-, H++OH-= H2O 若滴入还原性的酸性酚酞指示液，只能首先被氯水中次氯酸氧化而破坏。

通过以上两个探究性实验研究，使学生从探究性实验中悟出科学研究方法的灵活性和科学研究过程的严密性，分析推理的逻辑性、试验过程设计的合理性。为学生培育科学思维奠定启蒙基础。