九年级化学新课程

科学探究与初中化学一、科学探究的本质二、科学探究的价值三、化学科学探究的要素和目标四、科学探究的实施五、如何开展科学探究一、科学探究的本质

科学探究是“科学家用以研究自然界并基于此种研究所获得的证据提出种种解释的不同途径。也指学生用于获取知识、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”。（美国国家科学教育标准）初中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。它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。初中化学课程中的探究活动可以有多种形式、不同的水平层次。活动中包含的探究环节可多可少，教师指导的程度可强可弱，活动的场所可在课堂内也可在课堂外，探究的内容可来自书本也可来自生活。探究活动包括实验、调查、讨论等多种形式。科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容、学习目标。1、科学探究作为课程理念和目标课程理念：让每一位学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩、与人类息息相关的化学，积极探究化学变化的奥秘，形成持续的化学兴趣和学好化学的自信心。让学生更好的机会主动的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”的探究过程中逐步形成终身学习的意识和能力。课程目标：认识科学探究的意义和基本过程，能够进行初步的探究活动。初步学会运用多种方法获取信息，能用文字、图表、化学语言表达有关的信息，初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取信息进行加工。能用变化联系的观点分析化学现象，解决一些简单的化学问题，能主动地与他人进行交流与讨论，清楚的表达自己的观点，逐步形成良好的学习方法和学习习惯。2、科学探究作为一种学习方式科学探究作为一种学习方式是与接受式学习相对应的。它是指这样一种学习活动：学生通过自主的参与获得知识的过程，掌握研究自然所必须的能力；同时形成认识自然的基础——科学概念；进而培养探索未知世界的积极态度。因此，它是一种在好奇心驱使下、以问题为导向的学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。其基本特征可以概括为“活”、“动”两个字。“活”一方面表现为学生的自觉性和主动性，另一方面表现为学习活动的生成性。教室里实际发生的一切不可能都有教师所预设，学生的思维常常迸发出令教师意想不到的火花；“动”表现为学生真正的动手操作、动眼观察、动脑思考。3、科学探究作为一种教学策略作为一种教学策略，科学探究是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的探究活动，来完成化学教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法。这种教学策略可以称为“探究性教学”。这是素质教育特别是培养学生创新精神和实践能力的教学理念催生出一种全新的教学策略。4、科学探究作为一项教学内容科学探究作为初中化学的一项重要教学内容，主要是在化学教学中，要增进学生对科学探究过程的理解，发展学生的科学探究能力，并让学生学习基本的实验技能。“增进对科学探究的理解”次级内容主题的提出，是希望学生发展对科学活动、科学过程和科学本质的整体性认识和理解。“发展科学探究能力”既重视科学方法的学习又有别于“训练科学方法”，首先它强调学生必须学习基本的科学方法和过程技能，但是不提倡对科学方法和过程技能要素孤立的进行训练，虽然探究式教学不必过于强调过程的完整性，但是科学探究技能和科学方法的学习却应该注重以科学探究活动过程和探究任务的需要为依托必须重视各项科学过程技能和科学方法之间的有机联系。另外，科学探究能力的内涵远比科学方法更加丰富。将“学习实验技能”列入科学探究内容主题，将实验技能定位于进行科学探究的手段，这是为实验技能找到真正的归属，更加强调实验技能的功能价值和使用条件二、科学探究的价值1、具有时代意义2、对我国传统文化背景下的课程进行改革的意义3、科学探究是学生获得知识的重要途径三、化学科学探究的要素和目标《化学课程标准》中，科学探究过程主要有以下8个要素组成：①提出问题；②猜想与假设；③制定计划；④进行实验；⑤收集证据；⑥解释与结论；⑦反思与评价；⑧表达与交流。第一，在探究活动中，各要素呈现的顺序不是固定的第二，初中化学课程中的探究活动可以有多种形式和不同的水平层次第三，科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标要组织在以上8个要素上都有高度探究性的活动不容易的，也无必要刻意追求这样的境界。而是应当根据不同的教学内容、学生的知识水平、能力水平等情况，进行包括某些过程要素的部分探究或进行包括所有过程要素的整体探究。而且，根据不同的情况，教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度也可以各有不同（一）提出问题科学探究是从提出问题开始的。爱因斯坦说：提出问题比解决问题更重要。此处，我们所指的问题是可调查的问题，即可以提高科学探究来回答的问题，也可称之为科学性问题，但是应当明确学生提出一切种类问题的价值，以避免造成只有可调查的问题才是值得提出问题的印象，提出多种多样的问题，包括表达不好或表达不清的问题，对学生的学习是重要的，因为通过提出问题，学生可以将一个经验与其他经验之间建立联系并理解世界的意义。但是如果教师以至学生自己能够认识到通过科学探究可以回答以及通过科学活动不能解决的问题之间的区别，这样的学习是有帮助的。一个适合探究的问题至少具有两个特征。即这个问题必须有一定难度、需要学生进行解释并能够成为学生理解的问题；这个问题必须能激发学生的好奇心和探究欲望。下面一则案例或许能较好的说明这两个特征，也能给我们一些启发。初中化学课程标准中，对“提出问题”这一要素的教学目标是：

能从日常现象或化学学习中，经过启发或独立地发现一些有探究价值的问题

能比较清楚地表达所发现的问题要达到这样的教学目标，就需要教师在化学教学中有意识地培养学生提出问题的能力。在此，我们提供以下几种策略。

1．培养兴趣，让学生留心学习生活和社会生活中与化学相关的各种现象

（1）设计新颖的课堂引入

（2）学习内容联系学生生活和联系社会。

2．引发好奇，让学生在阅读、观察和实践中提出与化学相关的问题

（1）让学生带着好奇心去阅读，从字里行间去寻找问题

（2）让学生有意识地观察和实践，对新奇事物及现象提问。

3．组织交流评价，让学生在倾听、讨论中提高其提出和表述问题的能力（二）猜想与假设假设就是试图解释事件或未来而提出的陈述。当做出假设时，所提出的解释不一定是正确的，但是依据可获得的证据它应当是合理的，并且，依据科学概念和原理，它应当是可能的。在做出假设时，一些来自于过去经验的知识总是与对证据的解释联系起来。因此，假设又可以说成是根据已知的科学知识，对研究着的自然现象或规律性提出的一种暂时的、假定性的说明，或者说是对想要解决的问题的真正原因的假定性说明。科学理论，一般需要下面四个阶段或步骤才能形成，这是今天公认的事实。

提出假说

从该假说里，演绎地提出能够进行观察实验的题目

通过观察或实验对提出的题目进行验证

验证无误，则假说成立。如验证有出入，则需修订、修改直到放弃初中化学课程标准中，对于“猜想与假设”这一要素，要求学生：

能主动地或在他人的启发下对问题可能的答案做出猜想或假设

具有依据已有的知识和经验对猜想或假设作初步论证的意识在运用这一要素培养学生的科学探究能力的过程中，需要注意以下几个问题：（1）在培养和指导学生提出猜想或假设时，首先要注意观察、推理和假说的区别。（2）要充分发挥学生作为学习主体的积极性、主动性和创造性，积极鼓励学生在化学科学事实和理论的基础上，大胆进行猜想和假设，使他们对所观察的某些事物和现象产生尽可能多的可能解释，要敢于突破“老师没讲过”的束缚，发表自己的见解。（3）要精心设计和组织化学教学内容和化学教学过程，以保证化学探究活动的实施和开展。（4）要根据初中化学教材体系结构特点、具体的化学教学内容的特点、学生的知识基础和能力发展水平，有目的地对学生进行假说方法的教育，使学生逐步掌握这一方法。（三）制定计划（1）制定活动计划或探究计划过程中，需要考虑的问题很多。主要是：针对探究目的和条件，选择合适的方法。这些方法主要包括实验、调查、访问、资料查询等；设计可操作的步骤，考虑可实现的器材、设备和技术等；考虑影响实际实验结果或探究结果的主要因素，确定需要观测的量，并考虑如何采用适当的方法控制实验条件；（2）在初中化学课程标准中，对“制定计划”这一要素，要求学生：在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制定科学探究活动计划的过程；能在教师指导下或通过小组讨论，根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。教师的作用可归纳为：①不要给出阻止学生自己进行思维的指令；②为学生的设计提供时间和结构；③即使学生没有为每一个活动在纸上写出正式的计划，也要期望学生对所做的活动进行仔细的思考；④根据活动情况，对设计进行评论。（四）进行实验对这一要素，课程标准中要求学生：

能积极参与做化学实验；

能顺利地完成实验操作；

能在实验操作中注意观察和思考相结合；在初中化学教学中培养学生进行实验的能力，应当采取的主要教学策略有：（1）做好演示实验，示范操作技能（2）加强基本训练，打好实验基础。（3）注重培养观察能力。（4）进行实验过程中，注重培养学生研究的科学态度和进行科学方法的训练。（五）收集证据化学教学中的证据包括以下几类：①化学实验事实、化学史实；②自然现象、生活经验；③化学科学中技术发展及其应用中的重大成果、化学对个人和社会发展产生重要影响的事件等等。收集证据的途径和方式很多，常用的有观察和实验、查阅报纸和书刊、上网、实际调查、访问等。在《化学课程标准》中，对“收集证据“这一要素，要求学生：

具有较强的实证意识；

学习运用多种方式对物质及其变化进行观察；

能独立地与他人合作对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述；

初步学会运用调查、资料查询等方式收集解决问题所需要的证据。初中化学教学中，发展学生收集证据的能力需要注意以下几个问题：（１）要让学生体验尽可能多的收集证据的方式（２）注意教给学生资料事实（包括现象和数据）进行记录、处理的方法。在化学教学中，对资料和事实的处理主要有以下三种形式：化学用语化表格化线图化（六）解释与结论解释，就是将所观察到的与已有的知识联系起来学习新知识的方法。《化学课程标准》中，对解释与结论这一要素，要求学生：

能对事实与证据进行简单的加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系；

能依据一定的标准对物质及其变化进行简单的分类；

能在教师的指导下或通过与他人讨论对所获得的事实与证据进行归纳，得出正确的结论；

初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系，形成合理的知识结构。化学教学中，发展学生对证据进行解释并得出结论的能力，一般可以采用以下教学策略：①通过具体的科学探究活动，学习解释与结论的方法。②通过具体得出解释和结论的过程，让学生认识到证据在得出解释和结论中的重要性。③通过积极的情感体验，使学生体会观念、情感态度与价值观也是结论的重要内容。（七）反思与评价化学科学探究中需要反思的内容很多，例如，反思探究过程中个人的探究兴趣、动机、情感、意志等的强弱变化；反思自己的认知特点和认知能力；反思探究中所运用的方法是否适当，是否还有更适宜的方法；反思计划是否得到了彻底的实施；反思探究结果是否可靠；反思是否实现了探究目标；反思出现失误时否采取了适当的补救措施；反思探究成败的原因等等。《化学课程标准》中，对“反思与评价”这一要素，要求学生：

有对探究结果的可靠性进行评价的意识；

能在教师的指导下或通过与他人讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己与他人的长处及存在的不足，并提出改进的具体建议；

能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。自我提问法是培养学生的反思与评价能力，使学生学会学习的一种重要途径。开始时，可以由教师提供提问单，当学生对自我提问法有了一定了解后，应鼓励并要求学生自己列出提问单，循序渐进地使这种提问由强制内化为自发行为，养成自我提问的习惯。同时，在提高学生自我提问能力的基础上，组织学生分组进行相互提问也是培养学生反思与评价能力的有效方法。（八）表达与交流《化学课程标准》中，对“表达与交流”这一要素，要求学生：

能用口头、书面等方式比较明确地表达探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论；以口头的语言、图表、图解、图示、线图、结构式等一系列方式、方法对探究的结果进行表达与交流，目的不只是让其他人知道我们的思想，而且也帮助我们理清自己的思路与理解。

与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听别人的意见；

在化学教学中，培养学生的“表达与交流”能力，需要注意以下几个问题：

要注意营造有利于人际沟通与合作的良好课堂氛围；

在交流过程中，要鼓励学生发表自己的见解，积极参与辩论；

培养学生认真听取他人的意见的习惯；

培养学生理智的坚持已见、尊重客观事实、敢于纠正自己的错误观点、提高自己的认识的科学态度；四、科学探究的实施（一）处理好几种认识1、既要避免将探究式教学神化又要避免将其泛化。2、认识探究式教学与国情的关系。3、正确认识探究式教学与教学时间的关系。4、正确认识探究式教学与知识传授的关系。5、正确认识教科书中“科学探究”的内容和形式。6、正确认识化学探究性学习或探究式教学的类型。3、正确认识探究式教学与教学时间的关系。有许多人认为探究式教学太花费时间，影响教学任务的完成，是一种十分不经济的教学方式。对于这个问题，我们认为，首先一方面必须认识到探究式教学是需要一定时间的，没有足够的时间是无法真正开展有意义的探究的，而这个时间是值得花的。因此应该对现行的理科课堂教学时间的单位进行重新规划，提倡开展连堂课的探究，这对学生进行探究性学习将会是有利的支持。其次，要全面看待这一问题，如果单从知识的传授来说探究式教学是要比讲授式教学花费的时间多，但是，如果从知识技能、过程方法、情感态度价值观的全面培养来看探究式教学就是一种非常经济的教学方式了。另外，单纯从一节课来比，探究式教学的时间效益比较低，但是如果从一个单元或一个专题的教学来比，大量的教学实验表明，设计合理的以探究为核心的多样化教学方式的时间效益则不比传统教学方式的差。再者，研究表明，探究式教学所花费的时间将随着教师对探究式教学的适应和对学生的认识了解、学生探究意识和探究能力的提高而呈现缩短的趋势，如果是重复实施，则时间效益将进一步提高。5、正确认识教科书中“科学探究”的内容和形式。教科书在呈现形式上，除了正文中融入了一定的探究活动外，主要以如下栏目的形式呈现：“活动与探究”（包括探究实验等几项内容）、“调查与研究”、“家庭小实验”、“资料”、“化学、技术、社会”、“讨论”、“课堂练习”。人教版教科书全书（上、下册）活动次数共121次，平均每课时有1.3次探究活动。6、正确认识化学探究性学习或探究式教学的类型。（1）按照探究的任务和探究的类型可以有：认识物质的性质和变化的探究性学习，认识化学反应规律和原理的探究性学习，以及应用化学知识解决实际问题的探究性学习等。（2）按照探究环节的多少分可以有比较完整的探究和局部的探究。（3）按照探究的自主和开放程度可以有自主探究性和指导探究性学习，教师的讲授、启发、指导、演示等都可以根据需要融入其中。（4）按照探究所依托的经验类型分可以有概念理论型、元素化合物型、方法策略技能型以及综合性探究等这些既指探究活动所依赖的已有知识机能经验类型，又指通过探究活动所要获得的新的知识技能经验类型。（5）按照探究活动的形式、途径和方法分，可以有实验探究、调查探究、讨论探究等。（6）按照探究开展的教学时间分可以有课内探究、课外探究、以及课内与课外相结合的探究；单课时的探究、连课堂的探究、以及单元的探究等。（7）按照学生进行探究的组织形式分可以有学生个体探究与小组合作探究等。（二）处理好几种关系1、探究式教学与其他教学方式的关系。2、学生探究、教师指导和教科书引导之间的关系。3、探究式教学与学习内容和教材的关系。4、探究式教学与教师和学生的关系。5、探究式教学与实验活动的关系。6、探究式教学与过程方法的学习。7、探究式教学与评价的关系。1、探究式教学与其他教学方式的关系。科学探究以其未知性与问题性、发展性与探索性、过程性与开放性、主动性与互动性而有利于学生掌握和应用科学知识、建构与发展科学概念、理解科学概念与科学过程，有利于学生形成较强的问题意识，掌握学习策略、探究方法和实验技能，锻炼实践能力；有利于激发学生对学习的浓厚兴趣和对科学学习的积极动机，培育科学态度和创新精神；有利于真正发挥学生学习的主体性，更加有效地改变师生关系。由于探究式学习方法是以问题和科学活动过程为本的，所以它与合作学习和建构式学习、问题解决式教学乃至启发式、讲授法等其他教学方法都具有很强的融合性，有利于促使教学方法的多养化。故探究式学习与其他学习方式并不是对立关系，但对于科学教育和教学来说，更应该提倡基于探究的多样化教学方式，也就是以探究式教学为基础，其他教学方法与之相融合。由于复杂的教学内容，不同的教学目标，多维的能力结构所要求采用的教学方法势必不同。再加上各种教学方法本身具