科學(xué)課程與教學(xué)論-5完整版

1、 1.以上學(xué)生學(xué)習方式或者教師教學(xué)方式有什么 特點？ 2.回憶自己的小學(xué)、中學(xué)時代，你的學(xué)習方式、 教師的教學(xué)方式最主要的是哪一種？ 思考與交流？思考與交流？ “應(yīng)試教育”下兩種占統(tǒng)治地位的學(xué)習方式和教 學(xué)方式： 學(xué)習過于注重知識結(jié)論的記憶，忽視對知 識發(fā)現(xiàn)發(fā)展過程的探究，形成了以接受式學(xué) 習和死記硬背、機械訓(xùn)練為中心的學(xué)習方式學(xué)習方式 以“講授式”、“填鴨式”、“灌輸式”為 中心的教學(xué)方式教學(xué)方式 調(diào)查數(shù)據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)1 調(diào)查數(shù)據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)2 聽著學(xué)科學(xué)、坐著學(xué)科學(xué)聽著學(xué)科學(xué)、坐著學(xué)科學(xué) 被動消極、冷漠無奈地學(xué)科學(xué)被動消極、冷漠無奈地學(xué)科學(xué) 教師過分依賴系統(tǒng)講授和題海訓(xùn)練教師過分依賴系統(tǒng)講授和題海

2、訓(xùn)練 學(xué)生過分依賴死記硬背和信息的簡單接受學(xué)生過分依賴死記硬背和信息的簡單接受 當前科學(xué)教育的現(xiàn)狀 問題的焦點：問題的焦點： 學(xué)生如何學(xué)習科學(xué)？學(xué)生如何學(xué)習科學(xué)？ 記憶？被動學(xué)習？探究？自主學(xué)記憶？被動學(xué)習？探究？自主學(xué) 習？主動接受式學(xué)習？習？主動接受式學(xué)習？ 教師如何教科學(xué)？教師如何教科學(xué)？ 傳授？灌輸？引導(dǎo)探究？傳授？灌輸？引導(dǎo)探究？ 基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行） 改變課程實施過于強調(diào)接受學(xué)習、死記硬背、 機械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究樂于探究、 勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取 新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流與 合作的能力

3、。 教師在教學(xué)過程中應(yīng)與學(xué)生積極互動、共同 發(fā)展，要處理好傳授知識與培養(yǎng)能力的關(guān)系，注重 培養(yǎng)學(xué)生的獨立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、 探究，探究，在實踐中學(xué)習，促進學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動 地、富有個性地學(xué)習 3-6年級科學(xué)課程標準年級科學(xué)課程標準(實驗稿實驗稿) 課程的基本理念課程的基本理念 3.科學(xué)學(xué)習要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué) 習的目標，又是科學(xué)學(xué)習的方式。親身經(jīng)歷 以探究為主的學(xué)習活動是學(xué)生學(xué)習科學(xué)的主 要途徑?？茖W(xué)課程應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué) 探究機會，使他們在像科學(xué)家那樣進行科學(xué) 探究的過程中，體驗學(xué)習科學(xué)的樂趣，增長 科學(xué)探究能力，獲取科學(xué)知識，形成尊重事

4、實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，了解科學(xué)發(fā)展的 歷史 7-9年級科學(xué)課程標準年級科學(xué)課程標準(實驗稿實驗稿) 課程的基本理念課程的基本理念 o (四四)突出科學(xué)探究突出科學(xué)探究 發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)離不開科學(xué)的學(xué)習 過程?？茖W(xué)的核心是探究科學(xué)的核心是探究，教育的重要目標 是促進學(xué)生的發(fā)展，科學(xué)課程應(yīng)當體現(xiàn)這兩 者的結(jié)合，突出科學(xué)探究的學(xué)習方式科學(xué)探究的學(xué)習方式。應(yīng)給 學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機會，讓學(xué)生通過 手腦并用的探究活動，體驗探究過程的曲折 和樂趣，學(xué)習科學(xué)方法，發(fā)展科學(xué)探究所需 要的能力并增進對科學(xué)探究的理解。 一、什么是科學(xué)探究？ 二、為什么要將“突出科學(xué)探究”作為 科學(xué)課程的基本理念？ 四、科

5、學(xué)課程標準中是如何體現(xiàn)科學(xué)探 究的？ 五、科學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)如何有效地實 施探究式教學(xué)？ 第五章第五章 科學(xué)探究教學(xué)科學(xué)探究教學(xué) 學(xué)習目標學(xué)習目標 1理解科學(xué)探究的內(nèi)涵和特點，認識科學(xué)探究的理解科學(xué)探究的內(nèi)涵和特點，認識科學(xué)探究的 教育價值；教育價值； 2掌握科學(xué)探究的基本過程和方法；掌握科學(xué)探究的基本過程和方法； 3掌握科學(xué)探究教學(xué)實施的要求和培養(yǎng)探究能力掌握科學(xué)探究教學(xué)實施的要求和培養(yǎng)探究能力 的教學(xué)策略的教學(xué)策略 核心概念核心概念 科學(xué)探究；教育價值；科學(xué)探究能力；教學(xué)策略科學(xué)探究；教育價值；科學(xué)探究能力；教學(xué)策略； 第第1節(jié)節(jié) 科學(xué)探究及其特點科學(xué)探究及其特點 1.什么是科學(xué)探究？ （1

6、）探究的含義 （2）科學(xué)探究的含義）科學(xué)探究的含義 美國國家科學(xué)教育標準（1996） o 科學(xué)探究科學(xué)家們用來研究自然界并根 據(jù)研究所獲事實證據(jù)做出解釋的各種方式。 科學(xué)探究也指的是學(xué)生構(gòu)建知識。 o 科學(xué)探究也是指學(xué)生們獲取科學(xué)知 識、 、形成科學(xué)觀念、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法 的各種活動。 科學(xué)家的探究與科學(xué)教學(xué)中學(xué)生的探究 有什么異同？ 思考？思考？ 表表51科學(xué)家的探究與學(xué)生的探究比較科學(xué)家的探究與學(xué)生的探究比較 2.科學(xué)探究的特點科學(xué)探究的特點 o 未知性與問題性 o 發(fā)現(xiàn)性與探索性 o 過程性與開放性 o 主動性與合作性 79年級科學(xué)課程標準（實驗稿）提 出的課程理念包括哪些？ 回憶回憶

7、為什么我國科學(xué)課程標準把“突出科學(xué) 探究”作為科學(xué)課程的基本理念之一？ 科學(xué)探究的教育價值 第第2節(jié)節(jié) 科學(xué)探究的教育價值科學(xué)探究的教育價值 根據(jù)科學(xué)探究的含義和特點，結(jié)合科 學(xué)課程理念，你認為科學(xué)探究具有哪些教育 價值？ 思考與討論思考與討論？ 通過科學(xué)探究 能夠促進學(xué)生主動建構(gòu)具有個體意義的科學(xué) 知識，能動地獲得對科學(xué)知識的理解，更加有效地 學(xué)習科學(xué)； 學(xué)生對科學(xué)探究的過程（包括提出問題、作 出猜想和假設(shè)、做計劃和設(shè)計、收集事實和證據(jù)、 進行解釋和評價、表達與交流）以及在科學(xué)探究過 程中使用的有關(guān)科學(xué)方法等有了親身的體驗，從而 使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的思想，產(chǎn)生問題意識，學(xué)習 和掌握基本的科學(xué)

8、方法和實驗技能，初步形成科學(xué) 探究能力； 通過科學(xué)探究通過科學(xué)探究 o 學(xué)生能夠認識到科學(xué)探究是認識自然規(guī)律的最有 效途徑，能夠從科學(xué)假設(shè)的形成、檢驗、接受或者 拋棄的過程中去領(lǐng)悟科學(xué)的相對性和可變性，從而 理解科學(xué)的本質(zhì)； o 夠有效保持學(xué)生對自然及其規(guī)律的好奇心，激發(fā)他 們的求知欲，使他們體驗探究過程的喜悅和艱辛， 有利于培養(yǎng)他們主動參與、勇于探索、善于合作、 敢于超越的科學(xué)品質(zhì)。 1.有利于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有利于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng) o 總之，學(xué)生通過參加科學(xué)探究活動，有利于 科學(xué)知識與技能、科學(xué)本質(zhì)與方法、科學(xué)探 究能力，科學(xué)情感態(tài)度與價值觀等在學(xué)生人 格中的內(nèi)化，全面提高學(xué)生

9、的科學(xué)素養(yǎng)。 建構(gòu)主義的學(xué)習觀建構(gòu)主義的學(xué)習觀 o “應(yīng)試教育”教育背景下 學(xué)生以接受學(xué)習為主，習慣于“講、記、背、 練”的學(xué)習方式，輕視或忽略親身體驗所獲得的經(jīng) 驗，缺乏動手實踐和探究的機會，分析解決問題和 合作交流的能力得不到應(yīng)有的鍛煉，學(xué)生的實踐能 力和綜合解決實際問題的能力差，圍繞“應(yīng)試”進 行的機械訓(xùn)練十分嚴重。 學(xué)生學(xué)習的主體性得不到應(yīng)有的發(fā)揮，個性優(yōu)勢 得不到發(fā)展。為了改變這一現(xiàn)狀，必須改變學(xué)生的 學(xué)習方式，倡導(dǎo)科學(xué)探究式學(xué)習。 探究是一個多側(cè)面的活動探究是一個多側(cè)面的活動 觀察觀察 提問題提問題 查閱書刊及其它信息源查閱書刊及其它信息源 根據(jù)實驗證據(jù)來檢驗已經(jīng)為人所知的東西根據(jù)

10、實驗證據(jù)來檢驗已經(jīng)為人所知的東西 運用各種手段來搜集、分析和解讀數(shù)據(jù)運用各種手段來搜集、分析和解讀數(shù)據(jù) 設(shè)計調(diào)研方案設(shè)計調(diào)研方案 提出答案、解釋和預(yù)測提出答案、解釋和預(yù)測 把結(jié)果告之于人把結(jié)果告之于人 明確假設(shè)明確假設(shè) 運用判斷思維和邏輯思維運用判斷思維和邏輯思維 考慮可能的其他解釋考慮可能的其他解釋 o探究過程中需要同學(xué)們合作、 交流、解釋和各種協(xié)調(diào)一致 的嘗試，讓學(xué)生學(xué)會準確地 與他人交流，向別人解釋自 己的想法，傾聽另人的想法， 善待批評審視自己的觀點， 獲得更正確的認識，學(xué)會相 互接納、贊賞、分享、互助 等。 這些都充分體現(xiàn)了學(xué)生學(xué) 習的主體性和能動性，而且 與合作學(xué)習和建構(gòu)學(xué)習、問

11、題解決學(xué)習、接受式學(xué)習等 有較強的融合性，從而實現(xiàn) 學(xué)生學(xué)習方式的轉(zhuǎn)變。 2. 2.有利于學(xué)生學(xué)習方式的轉(zhuǎn)變有利于學(xué)生學(xué)習方式的轉(zhuǎn)變 提倡學(xué)生自主參與各種各樣的探究活動， 親歷科學(xué)過程，是科學(xué)探究式學(xué)習區(qū)別于接 受式學(xué)習的重要特征。學(xué)生在科學(xué)探究活動 中，在教師的指導(dǎo)下，需要自己提問題，設(shè) 計解決問題的方案，自已動手搜集各種資料， 開展調(diào)查或者實驗，自己整理信息，做出解 釋或結(jié)論，自己寫研究報告，并進行交流與 表達 等等，有利于學(xué)生學(xué)習方式的轉(zhuǎn)變。 有效的師生交往有效的師生交往 “應(yīng)試教育”的下科學(xué)教育存在的問題： 重結(jié)果、輕過程； 重間接經(jīng)驗的傳授，輕直接經(jīng)驗的獲得； 學(xué)生缺乏動手實踐和探究

12、的機會，分析解決 問題和合作交流的能力得不到應(yīng)有的鍛煉， 學(xué)生動手操作能力和綜合解決問題的能力差。 “教師中心論”教學(xué)觀的表現(xiàn)。 新課程實施要求必須改變 科學(xué)教師的傳統(tǒng)的教學(xué)方式 教師要實現(xiàn)三方面轉(zhuǎn)變： 知識的傳授者、灌輸者 學(xué)生學(xué)習活動的組 織者、參與者、引導(dǎo)者、促進者和管理者； 封閉的教學(xué)開放的教學(xué) 師生單向交流師生、生生交流 科學(xué)探究式教學(xué)中教師的行為 創(chuàng)設(shè)學(xué)習情景創(chuàng)設(shè)學(xué)習情景，啟發(fā)學(xué)生提出有價值的探究 問題； 設(shè)計和組織多種形式、多層次的探究學(xué)習活設(shè)計和組織多種形式、多層次的探究學(xué)習活 動；動； 科學(xué)探究式教學(xué)中教師的行為 參與學(xué)生的探究活動，參與學(xué)生的探究活動，了解探究學(xué)習的進程，

13、分析他們在學(xué)習活動中所表現(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)和 學(xué)習傾向，及時幫助學(xué)生解決和克服探究活 動中的困難； 善于調(diào)控和管理學(xué)生的分組合作探究活動善于調(diào)控和管理學(xué)生的分組合作探究活動 （包括探究的時間和方向、實驗安全、課堂秩序、 突發(fā)事件等）； 及時、適時地評價學(xué)生的合作探究活動及時、適時地評價學(xué)生的合作探究活動（包括學(xué)生 的探究計劃或方案、參與態(tài)度、合作情況、實驗技 能、觀察與實驗記錄、探究結(jié)果與結(jié)論情況等，發(fā) 現(xiàn)和表揚學(xué)生的閃光點，指出存在的錯誤）； 組織學(xué)生進行交流和討論組織學(xué)生進行交流和討論，傾聽學(xué)生對探究過程、 探究結(jié)果和探究的科學(xué)意義的觀點，引導(dǎo)學(xué)生不同 觀點的爭論，整合、精致和擴展知識，使每一位

14、學(xué) 生都能夠體驗科學(xué)探究活動的成功喜悅。 3.有利于科學(xué)教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變 在貼近學(xué)生生活的真實情景在貼近學(xué)生生活的真實情景 中、問題解決活動中、生動中、問題解決活動中、生動 多樣的探究過程中學(xué)習科學(xué)多樣的探究過程中學(xué)習科學(xué) 聽著學(xué)科學(xué)、坐著學(xué)科學(xué)聽著學(xué)科學(xué)、坐著學(xué)科學(xué) 被動消極、冷漠無奈地學(xué)科學(xué)被動消極、冷漠無奈地學(xué)科學(xué) 教師過分依賴系統(tǒng)講授和題海訓(xùn)練 學(xué)生過分依賴死記硬背和信息的簡單接受 親近科學(xué)親近科學(xué) 探究科學(xué)探究科學(xué) 應(yīng)用科學(xué)應(yīng)用科學(xué) 熱愛科學(xué)熱愛科學(xué) 科學(xué)探究在我國科學(xué)教育中有如此重要價 值，因而，在課程標準中把“突出科學(xué)探究” 作為課程的基本理念之一。 科學(xué)探究是不是我國科學(xué)教育

15、的新創(chuàng) 舉？ 20世紀初，著名實用主義教育家杜威(J.Dewey) 提出了科學(xué)教學(xué)要類似于科學(xué)家探究發(fā)現(xiàn)科學(xué)真 理過程主張，并設(shè)計了“智慧五步法”的教學(xué)法 1961年，美國科學(xué)教育家施瓦布(J.J.Schwab) 在題為“作為探究的理科教學(xué)”的演講中提出了 “探究學(xué)習”思想，強調(diào)探究的過程和探究的方 法，將探究劃分為“固定式探究”和“流動式探 究”； 科學(xué)探究教學(xué)發(fā)展簡史科學(xué)探究教學(xué)發(fā)展簡史 1960年美國科學(xué)教育家薩奇曼 （J.R.Sachman）通過分析科學(xué)家的創(chuàng)造性 探索活動，結(jié)合教學(xué)法的因素提出了“探究 訓(xùn)練模式”，強調(diào)探究能力的培養(yǎng)； 1962年美國教育心理學(xué)家加涅（Gague）發(fā)

16、表學(xué)習的條件，提出人類學(xué)習的八種基 本模式，為探究教學(xué)奠定了堅實的心理學(xué)依 據(jù)。 1996年美國制定的第一部國家科學(xué)教育 標準，2000年英國新修訂的國家科學(xué) 教育課程標準等都把“科學(xué)探究”作為科 學(xué)課程的重要內(nèi)容和中心環(huán)節(jié)而倍加強調(diào) 2001年我國基礎(chǔ)教育課程改革中，在理科 各課程（科學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)）中都 把科學(xué)探究作為課程改革的理念和突破口， 既是課程內(nèi)容，也是學(xué)習方式和教學(xué)方式。 在我國科學(xué)教育改革中具有劃時代意義。 知識拓展 o 從網(wǎng)上搜集有關(guān)科學(xué)探究的論文，做一個10 篇論文索引，下載2篇完整的論文（中英文 各一半）。 第三節(jié)第三節(jié) 科學(xué)探究的過程與方法科學(xué)探究的過程與方法

17、科學(xué)探究是由探究過程和科學(xué)方法構(gòu)成的。 一、科學(xué)探究的一般過程 科學(xué)探究過程的實質(zhì) 提出問題，運用一系列科學(xué)方法最后 解決問題的過程。 科學(xué)方法是學(xué)生開展科學(xué)探究的必不可缺 少的工具和手段，離開了科學(xué)方法，是不可 能進行科學(xué)探究的。 二、科學(xué)探究的基本科學(xué)方法二、科學(xué)探究的基本科學(xué)方法 （一）科學(xué)方法的含義這里特指自然科 學(xué)方法。是在科學(xué)研究活動領(lǐng)域中，人們?yōu)榱颂?索自然奧秘，認識自然事物及其規(guī)律而采用的途 徑和手段。 o 列舉目前為止你學(xué)習過或者了解的科學(xué)方法 有哪些？ 思考與交流？思考與交流？ （二）科學(xué)探究中的基本科學(xué)方法 1.觀察方法 (1)含義是人們有目的、有計劃地通過感 官或科學(xué)儀

18、器，對觀察對象進行認識的一種科 學(xué)方法。 o (2)作用培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習興趣，使 學(xué)生獲得科學(xué)實驗現(xiàn)象和事實，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能 力和實事求是、精細入微、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。 （3）分類 是否進行人為控制或干預(yù) 觀察 自然觀察 實驗觀察 是否提供數(shù)量特征 觀察 定性觀察 定量觀察定量觀察也被稱為 “觀測”或“測量” 科學(xué)教學(xué)中常用的測量工具 電流表、電壓表、氣壓表、刻度尺、秒表、 溫度計、天平、量筒、酸堿滴定管、和pH 試紙等。 （4）觀察的順序和內(nèi)容 觀察的一般順序觀察的一般順序 實驗儀器和裝置變化的過程結(jié)果 觀察的內(nèi)容觀察的內(nèi)容 A.觀察實驗儀器、裝置和操作 B.觀察物質(zhì)及其變化 C

19、.觀察圖表和模型 （2節(jié)課結(jié)束）節(jié)課結(jié)束） （5）觀察原則 目的性原則 要減少學(xué)生觀察的盲目性，就必須增強觀 察的目的性。為此，必須首先使學(xué)生明確觀 察的目的應(yīng)體現(xiàn)和服從教學(xué)目的，為教學(xué)目 的服務(wù)。 客觀性原則 要求學(xué)生在觀察中，觀察到了什么，就如 實地反映什么，不以個人的解釋或推斷來代 替物質(zhì)及其變化的真實情況； 全面性原則 全面的觀察，就是要求學(xué)生盡可能地用多 種感官（如視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等）， 從多方面（如物質(zhì)及其運動變化、實驗儀器、 裝置和操作等）進行觀察。 2.實驗變量控制方法實驗變量控制方法 實驗變量指實驗者所操縱控制的特定因素 或條件，亦稱為實驗因素或者實驗條件。 控制實驗變

20、量的目的在于取得良好的實驗 結(jié)果，任何一個實驗都離不開對實驗變量的有效控 制。否則，難以獲得有價值的實驗事實，最終無法 取得重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，無數(shù)的科學(xué)史證明了這一點。 所以從某種意義上講，控制實驗變量是科學(xué)實驗的 靈魂。 o 學(xué)生要有效地開展科學(xué)探究活動也必須具有控制 實驗變量的意識和能力。教師應(yīng)結(jié)合具體的實驗 探究活動，培養(yǎng)學(xué)生控制實驗變量的能力。 o 例如在“液體壓強的大小與什么因素有關(guān)”的探 究性活動中，首先要讓學(xué)生明確必須在控制變量 （液體的密度和深度）的情況下才能得出結(jié)論。 然后，分別進行實驗探究“控制液體的密度不變 時，壓強與液體深度的關(guān)系”及“控制液體的深 度不變時，壓強與液體密

21、度的關(guān)系”，在此基礎(chǔ) 上引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論。 氨催化氧化實驗的最佳實驗條件探索 1.實驗條件（變量）：A.催化劑、B.氨水濃度、C反應(yīng)溫 度。 2.將B、C保持不變，分別用Cu絲、Pt石棉、Fe2O3、 Cr2O3作對比實驗，找出最佳實驗效果的催化劑。 3.將A、C 保持不變，分別用1：1，2：1，3：1氨水作 對比實驗，找出最佳實驗效果的氨水濃度。 4. 將A、B保持不變，分別用酒精燈、酒精噴燈加熱作對 比實驗，找出最佳實驗效果的加熱方式。 5.得出該實驗的最佳實驗條件。 3.資料和事實處理方法 什么是資料和事實的處理方法 通過科學(xué)用語、線圖和表格等形式，對所獲 得的資料和事實

22、加以系統(tǒng)化和簡明化的一 種科學(xué)方法。 基本形式 A.化學(xué)用語化 化學(xué)用語化是用元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方 程式和化學(xué)圖示等化學(xué)用語，對所獲得的 化學(xué)資料和事實加以系統(tǒng)化和簡明化的一 種形式。 3.資料和事實的處理方法 資料和事實的處理方法是通過科學(xué)用語、 線圖和表格等形式，對所獲得的資料和事實 加以系統(tǒng)化和簡明化的一種科學(xué)方法。 （1）表格化 什么是表格化是用若干條橫豎線所制成 的表格，對所獲得的化學(xué)資料和事實加以 系統(tǒng)化和簡明化的一種形式。 表格的結(jié)構(gòu)內(nèi)容：一般包括表頭、編號或序號、項 目名稱和空格等項內(nèi)容。如果表中的項目是一些物 理量，還要標出物理量的單位。 教學(xué)中常用的表格 觀察和實驗所獲

23、得的實驗事實加以系統(tǒng)化的表格 表2-1氧氣的化學(xué)性質(zhì) 編號類別物 質(zhì)化學(xué)方程式 1跟非金屬的反應(yīng)炭 硫 磷 2跟金屬的反應(yīng)鐵 查閱獲得的資料和事實加以系統(tǒng)化的表格 表2-3 鹵素單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的比較 分子式 跟氫氣的反 應(yīng)和氫化物 的穩(wěn)定性 跟水的反應(yīng)鹵素單質(zhì)的 化學(xué)活動性 比較 F2 Cl2 Br2 I2 特點：條理清晰、整齊有序 要求：逐步學(xué)會編制表格的般方法和技巧， 并能運用表格對所學(xué)的知識加以整理，使 之系統(tǒng)化、條理 （2）線圖化）線圖化 什么是線圖化線圖化用直線圖或曲線圖對所獲用直線圖或曲線圖對所獲 得的實驗數(shù)據(jù)加以系統(tǒng)化和簡明化的一種得的實驗數(shù)據(jù)加以系統(tǒng)化和簡明化的一種 形式。形式

24、。 教學(xué)中常用的線圖 直線圖 曲線圖 特點： 鮮明、直觀、簡單、明了 要求： 掌握繪制線圖的一般方法和技巧，并能運 用線圖發(fā)現(xiàn)、解釋和說明物其變化的規(guī)律 性。 4.假說方法假說方法 恩格斯曾說:“只要自然科學(xué)在思維著,它的發(fā)展 形式就是假說”。 假說方法是根據(jù)已知的科學(xué)事實和科學(xué)理論，對 未知的自然現(xiàn)象及其規(guī)律所做的一種推斷和解釋。 特點科學(xué)性、推測性和可變性。假說的形成包括 提出假說和驗證假說兩個階段。 提出假說通常包括兩個環(huán)節(jié)： 一是根據(jù)為數(shù)不多的科學(xué)事實和科學(xué)理論提 出科學(xué)假設(shè)； 二是在科學(xué)假設(shè)的基礎(chǔ)上進行推理和判斷。 驗證假說：包括實驗（直接實驗和間接實驗） 檢驗和理論檢驗，其中實驗檢

25、驗是最直接、 最可靠、最有力的方式 。 o 科學(xué)教學(xué)中要注意幾點：第一，教師要幫助學(xué)生 回憶有關(guān)的科學(xué)知識，或通過觀察、實驗、圖表、 實物、模型等為學(xué)生提供有關(guān)的科學(xué)實驗事實， 使學(xué)生所提出的假說建立在科學(xué)事實和理論的基 礎(chǔ)上。第二，要充分發(fā)揮學(xué)生作為學(xué)習主體的積 極性、主動性和創(chuàng)造性，積極鼓勵學(xué)生在科學(xué)事 實和理論的基礎(chǔ)上，大膽地進行想象和推測，發(fā) 表自己的見解，以探究物質(zhì)的本質(zhì)及其運動變化 規(guī)律。 o 第三，要精心設(shè)計和組織科學(xué)教學(xué)內(nèi)容和科 學(xué)教學(xué)過程，以保證科學(xué)探究活動的實施和 開展。第四，要根據(jù)科學(xué)教材體系結(jié)構(gòu)的特 點、具體的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的特點、學(xué)生的知 識基礎(chǔ)和能力發(fā)展水平，有目的、

26、有計劃地 對學(xué)生進行假說方法教育，使學(xué)生逐步掌握 科學(xué)方法 案例研究案例研究 o在二氧化碳溶解性實驗探究時，給出探究情境：在二氧化碳溶解性實驗探究時，給出探究情境：“小亮同學(xué)在一個塑小亮同學(xué)在一個塑 料瓶中收集了二氧化碳，再向其中加入水，蓋上瓶蓋振蕩，都猜想他料瓶中收集了二氧化碳，再向其中加入水，蓋上瓶蓋振蕩，都猜想他 將看到什么現(xiàn)象（容器變癟）獲得什么結(jié)論？在實驗中他沒有觀察到將看到什么現(xiàn)象（容器變癟）獲得什么結(jié)論？在實驗中他沒有觀察到 此現(xiàn)象，請猜想一下可能的原因是什么？此現(xiàn)象，請猜想一下可能的原因是什么？”。同學(xué)們在課堂上討論交。同學(xué)們在課堂上討論交 流提出了六種猜想：（流提出了六種猜想

27、：（l）塑料瓶材料質(zhì)地太硬，不易變形；（）塑料瓶材料質(zhì)地太硬，不易變形；（2）瓶）瓶 中二氧化碳沒有收集滿；（中二氧化碳沒有收集滿；（3）塑料瓶氣密性不太好漏氣；）塑料瓶氣密性不太好漏氣； o （4）在向瓶中加水時，沒有把瓶口用玻璃片蓋住一都分 或長時間沒有蓋瓶蓋使大部分二氧化碳擴散到空氣中； （5）倒入塑料瓶內(nèi)的水太少，沒有消耗足夠的二氧化碳， 使瓶內(nèi)氣壓減小不夠； （6）倒入瓶內(nèi)的水太多。把絕 大部分二氧化碳排到空氣中。接著,同學(xué)們對每種猜想進 行了再探究，從而獲得了正確的認識。 5.模型方法模型方法 模型（model）是對客觀事物（原型） 的特征、本質(zhì)的一種近似、形象和整體的 反映。 模

28、型方法通過研究模型來揭示原型的特 征、規(guī)律性和本質(zhì)的一種科學(xué)方法。 分類 物質(zhì)模型 模型 思考模型 A.物質(zhì)模型物質(zhì)模型 物質(zhì)模型以實物為原形，通過加工而模擬 制成的仿制品，它既可以是原型的擴大，也可 以是原型的縮小。 與標本的區(qū)別： 物質(zhì)模型是實物的仿制品 標本是實物本身 常用的物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型： 電子云、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)模型，球棍模型和比 例模型等。 化工生產(chǎn)模型：接觸法制硫酸 B .思考模型思考模型 思考模型是對原型在思想中的一種抽象反映。 思考模型（又叫思想模型） o 是對原型在思想中的一種抽象反映。例如， 化學(xué)式、質(zhì)點、理想氣體、呼吸作用過程圖 解、光合作用過程圖解等都屬于思考模型。

29、o 思考模型的功能： 具有解釋功能和預(yù)見功能。 前者指能夠從理論上對實驗事實和一些科 學(xué)概念、定律、原理等進行說明。后者指能 夠推斷物質(zhì)的性質(zhì)的功能 化學(xué)教學(xué)中思考模型化學(xué)教學(xué)中思考模型符號模型 即用一定的化學(xué)符號，按照特定的組合方式，即用一定的化學(xué)符號，按照特定的組合方式， 來揭示物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的一種模型。來揭示物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的一種模型。 這些符號包括：元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程這些符號包括：元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程 式、圓圈（表示原子）、叉或黑點（表示電式、圓圈（表示原子）、叉或黑點（表示電 子）、短線（表示共用電子對）等子）、短線（表示共用電子對）等 符號模型對物質(zhì)的本

30、質(zhì)及其變化規(guī)律 的揭示，表現(xiàn)在質(zhì)和量兩個方面，并 且隨著學(xué)生知識的增加，認識能力的 發(fā)展而越來越深刻。 案例研究：水的符號模型所揭示的化 學(xué)意義 符 號 模 型 認識階 段 質(zhì)量 初中 水是由氫氧兩種元素組成 的水是共價化合物 水的分子量 氫氧兩元素 的原子個數(shù)比 和質(zhì)量比 高中氫氧原子之間是靠共 價鍵結(jié)合的H-O鍵是 極性鍵水是極性分子， 角型結(jié)構(gòu)水分子之間 可以形成氫鍵水是一 種極弱的電解質(zhì) 水的摩爾質(zhì) 量氫氧兩種 原子的摩爾數(shù) 比水分子的 鍵 長 和 鍵 角 HO鍵的鍵 能水的離子 積常數(shù) 教學(xué)要求：教學(xué)要求： 要注意運用物質(zhì)模型，向?qū)W生提供生動、直觀的感性形象； 逐步引導(dǎo)學(xué)生利用思考模

31、型從整體上，綜合地認識物質(zhì)的 本質(zhì)及其變化規(guī)律，并善于運用思想模型進行解釋和預(yù)見， 發(fā)展抽象思維能力、形象思維能力和創(chuàng)造力。 6.科學(xué)抽象方法 o 科學(xué)抽象方法在人們的思維中，排除認 識對象的非本質(zhì)屬性而抽取其共同的、本質(zhì) 的屬性的一種科學(xué)方法。科學(xué)抽象要以學(xué)生 的觀察和實驗為基礎(chǔ)。 o 科學(xué)抽象需要使用的邏輯方法：比較、分類、 歸納、概括、分析、綜合等、 案例：科學(xué)抽象的應(yīng)用 化學(xué)實驗事實 科學(xué)抽象 鹽酸能使紫色石蕊試液變紅； 硫酸能使紫色石蕊試液變紅； 磷酸能使紫色石蕊試液變紅。 酸酸能使紫色石蕊試液 變紅（特征） 氧氣能跟碳反應(yīng)； 氧氣能跟 硫反應(yīng)； 氧氣能跟磷反應(yīng)。 氧氣能跟非金屬跟非

32、金屬反應(yīng) （規(guī)律性） 白磷燃燒前后，天平兩邊平衡； NaOH溶液跟CuSO4溶液反應(yīng) 前后，天平兩邊平衡。 參加化學(xué)反應(yīng)前后各 物質(zhì)質(zhì)量總和相等 （定律） o 盡可能結(jié)合學(xué)生的日常生活實際、社會實際， 注意教學(xué)的直觀性，運用實驗、實物、標本、 模型、圖表和形象化的教學(xué)語言以及電化教 學(xué)手段等形式，為學(xué)生提供較豐富的感性經(jīng) 驗； o 啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生從有關(guān)實驗現(xiàn)象或者事實來認 識物質(zhì)的本質(zhì)及其變化運動規(guī)律，并在這過 程中使學(xué)生初步掌握科學(xué)抽象方法。 針對核心內(nèi)容展開探究的目的：針對核心內(nèi)容展開探究的目的： 核核 心心 內(nèi)內(nèi) 容容 掌握核心概念掌握核心概念 形成科學(xué)探究的能力形成科學(xué)探究的能力 理解科

33、學(xué)家是如何研究自然界的理解科學(xué)家是如何研究自然界的 養(yǎng)成科學(xué)思維習慣養(yǎng)成科學(xué)思維習慣 6.科學(xué)抽象方法 o 科學(xué)抽象方法是指在人們的思維中，排除認 識對象的非本質(zhì)屬性而抽取其共同的、本質(zhì) 的屬性的一種科學(xué)方法。科學(xué)抽象要以學(xué)生 的觀察和實驗為基礎(chǔ)。 o 科學(xué)抽象需要使用的邏輯方法：比較、分類、 歸納、概括、分析、綜合等、 第四節(jié) 科學(xué)探究能力的培養(yǎng) o科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習科學(xué)的重要學(xué)習方式，培養(yǎng)學(xué) 生的科學(xué)探究能力是科學(xué)課程的重要目標。科學(xué)探 究能力是在科學(xué)探究活動中形成、發(fā)展和表現(xiàn)出來 的，因此，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，必需從科學(xué) 探究的每一個要素（環(huán)節(jié)）著手，與具體科學(xué)知識 的學(xué)習相結(jié)合，在

34、教學(xué)中主要從以下幾個方面去培 養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。 一、提出科學(xué)問題能力的培養(yǎng) 提出問題是科學(xué)探究的首要環(huán)節(jié)，教師要啟發(fā)和鼓勵學(xué)生提出有 探究價值的科學(xué)問題。采取如下教學(xué)策略發(fā)展學(xué)生提出科學(xué)問題的能力。 1.創(chuàng)設(shè)提出問題的情景 創(chuàng)設(shè)問題情境的目的是促使學(xué)生已有的知識與未知的知識產(chǎn)生 激烈沖突，使學(xué)生意識中的矛盾激化，從而激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問 題的欲望，產(chǎn)生問題意識，提出有價值的探究問題。教師要根據(jù)教材內(nèi) 容的特點和學(xué)生年齡特征，善于運用多種方式，如實驗、標本、游戲、 掛圖、多媒體、科學(xué)史、生活社會及科技發(fā)展中的實際問題等為學(xué)生創(chuàng) 設(shè)提出問題的情景。當然，學(xué)生提出的問題可能漫無邊際，過雜、

35、過細， 甚至是“瞎想”，缺乏探究價值。這時，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生提煉、選擇適 合探究的問題。 案例研究案例研究 2營造和諧氣氛，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑 o 傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)中，教師往往只重視 自己在課堂中如何向?qū)W生提出問題，而比較 忽視學(xué)生的提問，使得學(xué)生很少對課本或教 師提出質(zhì)疑，很少認真思索過一個問題甚至 不敢質(zhì)疑。新課程下的實驗探究教學(xué)要求教 師在創(chuàng)設(shè)問題情境的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生富于 想象、大膽質(zhì)疑、勇于求異，主動發(fā)現(xiàn)問題、 自主提出問題、善于交流。 o對敢于質(zhì)疑的學(xué)生給予及時肯定和表揚，教師應(yīng)努 力建立一種平等、信任、理解的新型師生關(guān)系，營 造一種民主、和諧、寬松、自由的課堂氣氛，讓學(xué) 生消除思想障礙

36、，敢于質(zhì)疑，隨心所欲地發(fā)現(xiàn)問題、 提出問題。無論學(xué)生提出的問題是大是小，是否緊 扣主題，甚至異想天開式的問題，教師都應(yīng)讓學(xué)生 暢所欲言，不能責難。讓問題成為學(xué)生感知和思維 的對象，使學(xué)生在問題中求知，在問題中發(fā)展，不 斷提高提出問題的能力。 案例研究案例研究 3.培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的思維方式 o質(zhì)疑是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出疑義，以求解決 問題的形式?？茖W(xué)探究教學(xué)中，教師不僅要 “釋疑、解惑”，且要啟思，培養(yǎng)學(xué)生由質(zhì) 疑而求異，養(yǎng)成思考問題的習慣，教給學(xué)生 質(zhì)疑的思維方式，如比較法、逆向法、因果 法、聯(lián)想法、發(fā)散法等。 4.留給學(xué)生獨立思考、提出問題的時間和空間 o傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)往往是“師演生看”、“師講

37、生 聽”、“滿堂灌”，學(xué)生成為接受知識的“容器”， 即使是學(xué)生實驗也多是“照方抓藥”，學(xué)生按照教 科書和實驗書亦步亦趨，使得學(xué)生很少有思考的余 地，也沒有質(zhì)疑的機會和時間。實施科學(xué)探究教學(xué) 要求教師為學(xué)生創(chuàng)造質(zhì)疑、提問題的機會，留給提 出問題的空間和時間。比如，引導(dǎo)學(xué)生在閱讀中， 實驗探究過程中提出問題。 5.引導(dǎo)學(xué)生正確地使用口頭或書面語言表述問題 o學(xué)生提出問題的能力是逐步發(fā)展的。學(xué)生產(chǎn) 生問題意識后，即發(fā)現(xiàn)問題后，教師應(yīng)使學(xué) 生把自己的發(fā)現(xiàn)用問題的方式表述出來。之 后，教師再根據(jù)學(xué)生的認知情況，引導(dǎo)學(xué)生 對發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象作出進一步的思維加工，形成 一個有價值的探究問題，并用口頭或書面語 言加

38、以表述出來。學(xué)生經(jīng)過一定案例的積累， 并隨著他們科學(xué)知識、技能的發(fā)展就可以逐 步地提高自己提出科學(xué)問題的能力。 二、猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng) 猜想與假設(shè)是制定探究計劃、設(shè)計實驗方案的基礎(chǔ)。 在科學(xué)探究教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生作出猜想和假設(shè)的能力可以從 以下二方面著手。 1.培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗對問題可能的答 案作出猜想 o盡管猜想、假設(shè)不一定是最終的科學(xué)結(jié)論，但猜想不是胡 猜亂想，假設(shè)也不是瞎說。它們都是根據(jù)已有的經(jīng)驗和知 識對問題中的事實尋求可能答案或解釋的過程。科學(xué)探究 教學(xué)中，教師應(yīng)讓學(xué)生體驗猜想與假設(shè)在整個探究活動中 的重要作用，鼓勵啟發(fā)學(xué)生主動地、大膽地對問題可能的 答

39、案作出猜想或假設(shè) 2.引導(dǎo)學(xué)生對探究的方向和可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果進行推 測與假設(shè) o和猜想一樣，推測與假設(shè)的根據(jù)是探究者自 己的經(jīng)驗、知識以及所探究問題的化學(xué)事實。 推測和假設(shè)的結(jié)論必須是可檢驗的。檢驗的 結(jié)果有兩種可能：一是支持假設(shè)，即證實； 二是否定假設(shè)，即證偽。一個無法檢驗的陳 述是沒有探究價值的，因此也就不是一個科 學(xué)的假設(shè)。 三、制定探究計劃和實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)三、制定探究計劃和實驗設(shè)計能力的培養(yǎng) 經(jīng)過猜想與假設(shè)后，學(xué)生為了驗證自己的猜 想是否正確，就要制定出一個切實可行的計劃。 1.讓學(xué)生經(jīng)歷制定探究計劃的過程 o 制定探究計劃和設(shè)計實驗是實驗探究過程中 的重要環(huán)節(jié)，因此，教師應(yīng)在實

40、驗探究教學(xué)中為學(xué) 生創(chuàng)造條件，提供讓學(xué)生制定探究計劃、設(shè)計實驗 的機會，使學(xué)生獲得親身體驗。教師應(yīng)引導(dǎo)或組織 學(xué)生討論，分析探究要解決的問題及其方法，構(gòu)思 出探究方案。 2.充分發(fā)揮學(xué)生在實驗設(shè)計中的能動性 實驗設(shè)計是指實驗者在實施化學(xué)問 題前，根據(jù)一定的化學(xué)實驗?zāi)康暮鸵螅\ 用有關(guān)化學(xué)知識和技能，對實驗的儀器裝置， 步驟和方法在頭腦中所進行的一種規(guī)劃和設(shè) 想。學(xué)生在實驗設(shè)計中的能動性主要表現(xiàn)在： 明確實驗原理；合理選用實驗用品及其規(guī)格； 構(gòu)思實驗裝置、實驗步驟與選擇實驗操作方 法和實驗方法；確定實驗結(jié)果的處理方式； 優(yōu)選實驗方案。 教師應(yīng)結(jié)合具體的探究問題指導(dǎo)學(xué)生 從上幾個方 面來設(shè)計實驗

41、方案。指導(dǎo)過程中， 應(yīng)啟發(fā)學(xué)生善于運用已有的科學(xué)基礎(chǔ)知識、 實驗技能和科學(xué)方法初步知識，進行積極而 又慎密的理性思維。 案例研究案例研究 在探究二氧化碳與水反應(yīng)時，師問：“同學(xué)們天 天喝飲料，你有哪些發(fā)現(xiàn)或你有哪些疑問？”閆業(yè)問： “我知道在飲料中壓入了二氧化碳，為什么一些飲料商標 上寫碳酸飲料而不寫二氧化碳飲料？”姚遠說：“我知道 是二氧化碳與水反應(yīng)生成了碳酸?！毕奶煺f：“一些飲料 看起來澄清透明，你怎么知道是二氧化碳與水反應(yīng)生成碳 酸的？”姚遠說：“只要在飲料中加入一種能鑒別碳酸的 試劑即可證明我的觀點。”老師說：“同學(xué)們說的都很有 道理；請同學(xué)們查閱資料設(shè)計實驗探究，二氧化碳溶于水 的過

42、程中，有沒有發(fā)生化學(xué)變化？發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？” 同學(xué)們查閱了大量資料，設(shè)計了如下探究方案進行對比： （1）在雪碧飲料中加入紫色石蕊； （2）在稀醋酸、稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中分別加入幾滴 紫色石蕊，由現(xiàn)象說明酸能使紫色石蕊變紅； （3）在水中滴加幾滴紫色石蕊，由現(xiàn)象說明水不能使紫色 石蕊變紅； （4）把浸有紫色石蕊的濾紙條晾干后放入裝有二氧化碳的 干燥集氣瓶中，由現(xiàn)象說明二氧化碳本身不能使紫色石蕊 變紅； （5）在滴有幾滴紫色石蕊的水中通入二氧化碳； （6）把第（5）步試管中的液體取一半加熱，另一半作對比 觀察。同學(xué)們從觀察生活提出疑問，設(shè)計方案進行探究， 在探究對比中學(xué)習了科學(xué)的探究方法。

43、 （四）收集證據(jù)能力的培養(yǎng)（四）收集證據(jù)能力的培養(yǎng) 1.通過具體實例培養(yǎng)學(xué)生的實證意識 科學(xué)事實是支持科學(xué)結(jié)論的重要證據(jù)，如果只進行實 驗，而不注意收集實驗事實（包括實驗數(shù)據(jù)），實 驗探究就無法開展下去，也就不可能得出探究問題 的答案或結(jié)論。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對進行實驗與搜集 證據(jù)時的偶然失誤導(dǎo)致結(jié)論錯誤或得不出科學(xué)結(jié)論 的事例作出認真分析，從具體的事例中看到它的嚴 重后果，培養(yǎng)學(xué)生的實證意識，加深學(xué)生對進行實 驗與搜集實驗事實在科學(xué)探究中的重要性的認識。 2.加強學(xué)生實驗觀察品質(zhì)的培養(yǎng) 科學(xué)探究教學(xué)中的實驗觀察是一種有目的、有計 劃、有步驟的感知活動，是學(xué)生在實驗探究中運用觀察方 法獲得關(guān)于物質(zhì)

44、及其運動變化的主觀映象過程。，所謂實 驗觀察品質(zhì)，是指學(xué)生在實驗觀察過程中表現(xiàn)出來的個性 心理特征，它是衡量學(xué)生觀察能力高低的重要指標。實驗 觀察是收集科學(xué)證據(jù)的最主要方式，學(xué)生的實驗觀察品質(zhì) 如何，直接關(guān)系所收集證據(jù)的客觀性和全面性。因此，在 科學(xué)探究教學(xué)中，教師應(yīng)著力訓(xùn)練學(xué)生如下的實驗觀察品 質(zhì)： 深刻性。要引導(dǎo)學(xué)生有目的、有計劃、有條理地 能利用多種感官對實驗過程和結(jié)果從多方面進行 觀察，能指出在某種特定條件下感知實驗對象所 能反映的各種可能情況。 靈活性。要引導(dǎo)學(xué)生能靈活選擇觀察方法，及時 調(diào)整觀察思路；能從不同的角度思考和分析觀察 的實驗現(xiàn)象；能夠觀察實驗現(xiàn)象的動態(tài)特征。 批判性。要引導(dǎo)求學(xué)生客觀地進行觀察，即采取實事求是 的科學(xué)態(tài)度，觀察到什么就如實地反映什么，不修改實驗 現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，能對觀察結(jié)果進行客觀評價；能辯證地進行 觀察，既要全面又要分清主次地進行觀察，還要注意觀察 的條件性；能排除觀察中各種無關(guān)因素的干擾，集中注意 力持久地進行觀察。 敏捷性。達爾文曾經(jīng)說過：“我沒有突出的理解能力，也 沒有過人的機智，只是在覺察那些稍縱即逝的事物，并對 此細心觀察的能力上，我可能在眾人之上。”可見，觀察 的敏捷性對于觀察的重要性。要求學(xué)生能夠敏捷地捕捉稍 縱即逝或不易發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)現(xiàn)象，不忽視某些細微的變化情