九年級化學新課程

科學探究與初中化學一、科學探究的本質(zhì)二、科學探究的價值三、化學科學探究的要素和目標四、科學探究的實施五、如何開展科學探究一、科學探究的本質(zhì)

科學探究是“科學家用以研究自然界并基于此種研究所獲得的證據(jù)提出種種解釋的不同途徑。也指學生用于獲取知識、領(lǐng)悟科學的思想觀念、領(lǐng)悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動”。（美國國家科學教育標準）初中化學課程中的科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。它涉及到提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達與交流等要素。初中化學課程中的探究活動可以有多種形式、不同的水平層次?；顒又邪奶骄凯h(huán)節(jié)可多可少，教師指導的程度可強可弱，活動的場所可在課堂內(nèi)也可在課堂外，探究的內(nèi)容可來自書本也可來自生活。探究活動包括實驗、調(diào)查、討論等多種形式?？茖W探究既作為學習的方式，又作為學習的內(nèi)容、學習目標。1、科學探究作為課程理念和目標課程理念：讓每一位學生以輕松愉快的心情去認識多姿多彩、與人類息息相關(guān)的化學，積極探究化學變化的奧秘，形成持續(xù)的化學興趣和學好化學的自信心。讓學生更好的機會主動的體驗探究過程在知識的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度，獲得科學的方法，在“做科學”的探究過程中逐步形成終身學習的意識和能力。課程目標：認識科學探究的意義和基本過程，能夠進行初步的探究活動。初步學會運用多種方法獲取信息，能用文字、圖表、化學語言表達有關(guān)的信息，初步學會運用比較、歸納、概括等方法對獲取信息進行加工。能用變化聯(lián)系的觀點分析化學現(xiàn)象，解決一些簡單的化學問題，能主動地與他人進行交流與討論，清楚的表達自己的觀點，逐步形成良好的學習方法和學習習慣。2、科學探究作為一種學習方式科學探究作為一種學習方式是與接受式學習相對應(yīng)的。它是指這樣一種學習活動：學生通過自主的參與獲得知識的過程，掌握研究自然所必須的能力；同時形成認識自然的基礎(chǔ)——科學概念；進而培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度。因此，它是一種在好奇心驅(qū)使下、以問題為導向的學生有高度智力投入且內(nèi)容和形式都十分豐富的學習活動。其基本特征可以概括為“活”、“動”兩個字?！盎睢币环矫姹憩F(xiàn)為學生的自覺性和主動性，另一方面表現(xiàn)為學習活動的生成性。教室里實際發(fā)生的一切不可能都有教師所預(yù)設(shè)，學生的思維常常迸發(fā)出令教師意想不到的火花；“動”表現(xiàn)為學生真正的動手操作、動眼觀察、動腦思考。3、科學探究作為一種教學策略作為一種教學策略，科學探究是指教師通過引發(fā)、促進、支持、指導學生的探究活動，來完成化學教學任務(wù)的一種教學思想、教學模式和教學方法。這種教學策略可以稱為“探究性教學”。這是素質(zhì)教育特別是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的教學理念催生出一種全新的教學策略。4、科學探究作為一項教學內(nèi)容科學探究作為初中化學的一項重要教學內(nèi)容，主要是在化學教學中，要增進學生對科學探究過程的理解，發(fā)展學生的科學探究能力，并讓學生學習基本的實驗技能?！霸鲞M對科學探究的理解”次級內(nèi)容主題的提出，是希望學生發(fā)展對科學活動、科學過程和科學本質(zhì)的整體性認識和理解?！鞍l(fā)展科學探究能力”既重視科學方法的學習又有別于“訓練科學方法”，首先它強調(diào)學生必須學習基本的科學方法和過程技能，但是不提倡對科學方法和過程技能要素孤立的進行訓練，雖然探究式教學不必過于強調(diào)過程的完整性，但是科學探究技能和科學方法的學習卻應(yīng)該注重以科學探究活動過程和探究任務(wù)的需要為依托必須重視各項科學過程技能和科學方法之間的有機聯(lián)系。另外，科學探究能力的內(nèi)涵遠比科學方法更加豐富。將“學習實驗技能”列入科學探究內(nèi)容主題，將實驗技能定位于進行科學探究的手段，這是為實驗技能找到真正的歸屬，更加強調(diào)實驗技能的功能價值和使用條件二、科學探究的價值1、具有時代意義2、對我國傳統(tǒng)文化背景下的課程進行改革的意義3、科學探究是學生獲得知識的重要途徑三、化學科學探究的要素和目標《化學課程標準》中，科學探究過程主要有以下8個要素組成：①提出問題；②猜想與假設(shè)；③制定計劃；④進行實驗；⑤收集證據(jù)；⑥解釋與結(jié)論；⑦反思與評價；⑧表達與交流。第一，在探究活動中，各要素呈現(xiàn)的順序不是固定的第二，初中化學課程中的探究活動可以有多種形式和不同的水平層次第三，科學探究既作為學習的方式，又作為學習的內(nèi)容和目標要組織在以上8個要素上都有高度探究性的活動不容易的，也無必要刻意追求這樣的境界。而是應(yīng)當根據(jù)不同的教學內(nèi)容、學生的知識水平、能力水平等情況，進行包括某些過程要素的部分探究或進行包括所有過程要素的整體探究。而且，根據(jù)不同的情況，教師在活動中起組織作用的程度和學生自主設(shè)計進行探究的程度也可以各有不同（一）提出問題科學探究是從提出問題開始的。愛因斯坦說：提出問題比解決問題更重要。此處，我們所指的問題是可調(diào)查的問題，即可以提高科學探究來回答的問題，也可稱之為科學性問題，但是應(yīng)當明確學生提出一切種類問題的價值，以避免造成只有可調(diào)查的問題才是值得提出問題的印象，提出多種多樣的問題，包括表達不好或表達不清的問題，對學生的學習是重要的，因為通過提出問題，學生可以將一個經(jīng)驗與其他經(jīng)驗之間建立聯(lián)系并理解世界的意義。但是如果教師以至學生自己能夠認識到通過科學探究可以回答以及通過科學活動不能解決的問題之間的區(qū)別，這樣的學習是有幫助的。一個適合探究的問題至少具有兩個特征。即這個問題必須有一定難度、需要學生進行解釋并能夠成為學生理解的問題；這個問題必須能激發(fā)學生的好奇心和探究欲望。下面一則案例或許能較好的說明這兩個特征，也能給我們一些啟發(fā)。初中化學課程標準中，對“提出問題”這一要素的教學目標是：

能從日?，F(xiàn)象或化學學習中，經(jīng)過啟發(fā)或獨立地發(fā)現(xiàn)一些有探究價值的問題

能比較清楚地表達所發(fā)現(xiàn)的問題要達到這樣的教學目標，就需要教師在化學教學中有意識地培養(yǎng)學生提出問題的能力。在此，我們提供以下幾種策略。

1．培養(yǎng)興趣，讓學生留心學習生活和社會生活中與化學相關(guān)的各種現(xiàn)象

（1）設(shè)計新穎的課堂引入

（2）學習內(nèi)容聯(lián)系學生生活和聯(lián)系社會。

2．引發(fā)好奇，讓學生在閱讀、觀察和實踐中提出與化學相關(guān)的問題

（1）讓學生帶著好奇心去閱讀，從字里行間去尋找問題

（2）讓學生有意識地觀察和實踐，對新奇事物及現(xiàn)象提問。

3．組織交流評價，讓學生在傾聽、討論中提高其提出和表述問題的能力（二）猜想與假設(shè)假設(shè)就是試圖解釋事件或未來而提出的陳述。當做出假設(shè)時，所提出的解釋不一定是正確的，但是依據(jù)可獲得的證據(jù)它應(yīng)當是合理的，并且，依據(jù)科學概念和原理，它應(yīng)當是可能的。在做出假設(shè)時，一些來自于過去經(jīng)驗的知識總是與對證據(jù)的解釋聯(lián)系起來。因此，假設(shè)又可以說成是根據(jù)已知的科學知識，對研究著的自然現(xiàn)象或規(guī)律性提出的一種暫時的、假定性的說明，或者說是對想要解決的問題的真正原因的假定性說明。科學理論，一般需要下面四個階段或步驟才能形成，這是今天公認的事實。

提出假說

從該假說里，演繹地提出能夠進行觀察實驗的題目

通過觀察或?qū)嶒瀸μ岢龅念}目進行驗證

驗證無誤，則假說成立。如驗證有出入，則需修訂、修改直到放棄初中化學課程標準中，對于“猜想與假設(shè)”這一要素，要求學生：

能主動地或在他人的啟發(fā)下對問題可能的答案做出猜想或假設(shè)

具有依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗對猜想或假設(shè)作初步論證的意識在運用這一要素培養(yǎng)學生的科學探究能力的過程中，需要注意以下幾個問題：（1）在培養(yǎng)和指導學生提出猜想或假設(shè)時，首先要注意觀察、推理和假說的區(qū)別。（2）要充分發(fā)揮學生作為學習主體的積極性、主動性和創(chuàng)造性，積極鼓勵學生在化學科學事實和理論的基礎(chǔ)上，大膽進行猜想和假設(shè)，使他們對所觀察的某些事物和現(xiàn)象產(chǎn)生盡可能多的可能解釋，要敢于突破“老師沒講過”的束縛，發(fā)表自己的見解。（3）要精心設(shè)計和組織化學教學內(nèi)容和化學教學過程，以保證化學探究活動的實施和開展。（4）要根據(jù)初中化學教材體系結(jié)構(gòu)特點、具體的化學教學內(nèi)容的特點、學生的知識基礎(chǔ)和能力發(fā)展水平，有目的地對學生進行假說方法的教育，使學生逐步掌握這一方法。（三）制定計劃（1）制定活動計劃或探究計劃過程中，需要考慮的問題很多。主要是：針對探究目的和條件，選擇合適的方法。這些方法主要包括實驗、調(diào)查、訪問、資料查詢等；設(shè)計可操作的步驟，考慮可實現(xiàn)的器材、設(shè)備和技術(shù)等；考慮影響實際實驗結(jié)果或探究結(jié)果的主要因素，確定需要觀測的量，并考慮如何采用適當?shù)姆椒刂茖嶒灄l件；（2）在初中化學課程標準中，對“制定計劃”這一要素，要求學生：在教師指導下或通過小組討論，提出活動方案，經(jīng)歷制定科學探究活動計劃的過程；能在教師指導下或通過小組討論，根據(jù)所要探究的具體問題設(shè)計簡單的化學實驗方案。具有控制實驗條件的意識。教師的作用可歸納為：①不要給出阻止學生自己進行思維的指令；②為學生的設(shè)計提供時間和結(jié)構(gòu)；③即使學生沒有為每一個活動在紙上寫出正式的計劃，也要期望學生對所做的活動進行仔細的思考；④根據(jù)活動情況，對設(shè)計進行評論。（四）進行實驗對這一要素，課程標準中要求學生：

能積極參與做化學實驗；

能順利地完成實驗操作；

能在實驗操作中注意觀察和思考相結(jié)合；在初中化學教學中培養(yǎng)學生進行實驗的能力，應(yīng)當采取的主要教學策略有：（1）做好演示實驗，示范操作技能（2）加強基本訓練，打好實驗基礎(chǔ)。（3）注重培養(yǎng)觀察能力。（4）進行實驗過程中，注重培養(yǎng)學生研究的科學態(tài)度和進行科學方法的訓練。（五）收集證據(jù)化學教學中的證據(jù)包括以下幾類：①化學實驗事實、化學史實；②自然現(xiàn)象、生活經(jīng)驗；③化學科學中技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用中的重大成果、化學對個人和社會發(fā)展產(chǎn)生重要影響的事件等等。收集證據(jù)的途徑和方式很多，常用的有觀察和實驗、查閱報紙和書刊、上網(wǎng)、實際調(diào)查、訪問等。在《化學課程標準》中，對“收集證據(jù)“這一要素，要求學生：

具有較強的實證意識；

學習運用多種方式對物質(zhì)及其變化進行觀察；

能獨立地與他人合作對觀察和測量的結(jié)果進行記錄，并運用圖表等形式加以表述；

初步學會運用調(diào)查、資料查詢等方式收集解決問題所需要的證據(jù)。初中化學教學中，發(fā)展學生收集證據(jù)的能力需要注意以下幾個問題：（１）要讓學生體驗盡可能多的收集證據(jù)的方式（２）注意教給學生資料事實（包括現(xiàn)象和數(shù)據(jù)）進行記錄、處理的方法。在化學教學中，對資料和事實的處理主要有以下三種形式：化學用語化表格化線圖化（六）解釋與結(jié)論解釋，就是將所觀察到的與已有的知識聯(lián)系起來學習新知識的方法?！痘瘜W課程標準》中，對解釋與結(jié)論這一要素，要求學生：

能對事實與證據(jù)進行簡單的加工與整理，初步判斷事實證據(jù)與假設(shè)之間的關(guān)系；

能依據(jù)一定的標準對物質(zhì)及其變化進行簡單的分類；

能在教師的指導下或通過與他人討論對所獲得的事實與證據(jù)進行歸納，得出正確的結(jié)論；

初步學會通過比較、分類、歸納、概括等方法認識知識之間的聯(lián)系，形成合理的知識結(jié)構(gòu)?；瘜W教學中，發(fā)展學生對證據(jù)進行解釋并得出結(jié)論的能力，一般可以采用以下教學策略：①通過具體的科學探究活動，學習解釋與結(jié)論的方法。②通過具體得出解釋和結(jié)論的過程，讓學生認識到證據(jù)在得出解釋和結(jié)論中的重要性。③通過積極的情感體驗，使學生體會觀念、情感態(tài)度與價值觀也是結(jié)論的重要內(nèi)容。（七）反思與評價化學科學探究中需要反思的內(nèi)容很多，例如，反思探究過程中個人的探究興趣、動機、情感、意志等的強弱變化；反思自己的認知特點和認知能力；反思探究中所運用的方法是否適當，是否還有更適宜的方法；反思計劃是否得到了徹底的實施；反思探究結(jié)果是否可靠；反思是否實現(xiàn)了探究目標；反思出現(xiàn)失誤時否采取了適當?shù)难a救措施；反思探究成敗的原因等等?！痘瘜W課程標準》中，對“反思與評價”這一要素，要求學生：

有對探究結(jié)果的可靠性進行評價的意識；

能在教師的指導下或通過與他人討論，對探究學習活動進行反思，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處及存在的不足，并提出改進的具體建議；

能體驗到探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。自我提問法是培養(yǎng)學生的反思與評價能力，使學生學會學習的一種重要途徑。開始時，可以由教師提供提問單，當學生對自我提問法有了一定了解后，應(yīng)鼓勵并要求學生自己列出提問單，循序漸進地使這種提問由強制內(nèi)化為自發(fā)行為，養(yǎng)成自我提問的習慣。同時，在提高學生自我提問能力的基礎(chǔ)上，組織學生分組進行相互提問也是培養(yǎng)學生反思與評價能力的有效方法。（八）表達與交流《化學課程標準》中，對“表達與交流”這一要素，要求學生：

能用口頭、書面等方式比較明確地表達探究過程和結(jié)果，并能與他人進行交流和討論；以口頭的語言、圖表、圖解、圖示、線圖、結(jié)構(gòu)式等一系列方式、方法對探究的結(jié)果進行表達與交流，目的不只是讓其他人知道我們的思想，而且也幫助我們理清自己的思路與理解。

與他人交流討論時，既敢于發(fā)表自己的觀點，又善于傾聽別人的意見；

在化學教學中，培養(yǎng)學生的“表達與交流”能力，需要注意以下幾個問題：

要注意營造有利于人際溝通與合作的良好課堂氛圍；

在交流過程中，要鼓勵學生發(fā)表自己的見解，積極參與辯論；

培養(yǎng)學生認真聽取他人的意見的習慣；

培養(yǎng)學生理智的堅持已見、尊重客觀事實、敢于糾正自己的錯誤觀點、提高自己的認識的科學態(tài)度；四、科學探究的實施（一）處理好幾種認識1、既要避免將探究式教學神化又要避免將其泛化。2、認識探究式教學與國情的關(guān)系。3、正確認識探究式教學與教學時間的關(guān)系。4、正確認識探究式教學與知識傳授的關(guān)系。5、正確認識教科書中“科學探究”的內(nèi)容和形式。6、正確認識化學探究性學習或探究式教學的類型。3、正確認識探究式教學與教學時間的關(guān)系。有許多人認為探究式教學太花費時間，影響教學任務(wù)的完成，是一種十分不經(jīng)濟的教學方式。對于這個問題，我們認為，首先一方面必須認識到探究式教學是需要一定時間的，沒有足夠的時間是無法真正開展有意義的探究的，而這個時間是值得花的。因此應(yīng)該對現(xiàn)行的理科課堂教學時間的單位進行重新規(guī)劃，提倡開展連堂課的探究，這對學生進行探究性學習將會是有利的支持。其次，要全面看待這一問題，如果單從知識的傳授來說探究式教學是要比講授式教學花費的時間多，但是，如果從知識技能、過程方法、情感態(tài)度價值觀的全面培養(yǎng)來看探究式教學就是一種非常經(jīng)濟的教學方式了。另外，單純從一節(jié)課來比，探究式教學的時間效益比較低，但是如果從一個單元或一個專題的教學來比，大量的教學實驗表明，設(shè)計合理的以探究為核心的多樣化教學方式的時間效益則不比傳統(tǒng)教學方式的差。再者，研究表明，探究式教學所花費的時間將隨著教師對探究式教學的適應(yīng)和對學生的認識了解、學生探究意識和探究能力的提高而呈現(xiàn)縮短的趨勢，如果是重復實施，則時間效益將進一步提高。5、正確認識教科書中“科學探究”的內(nèi)容和形式。教科書在呈現(xiàn)形式上，除了正文中融入了一定的探究活動外，主要以如下欄目的形式呈現(xiàn)：“活動與探究”（包括探究實驗等幾項內(nèi)容）、“調(diào)查與研究”、“家庭小實驗”、“資料”、“化學、技術(shù)、社會”、“討論”、“課堂練習”。人教版教科書全書（上、下冊）活動次數(shù)共121次，平均每課時有1.3次探究活動。6、正確認識化學探究性學習或探究式教學的類型。（1）按照探究的任務(wù)和探究的類型可以有：認識物質(zhì)的性質(zhì)和變化的探究性學習，認識化學反應(yīng)規(guī)律和原理的探究性學習，以及應(yīng)用化學知識解決實際問題的探究性學習等。（2）按照探究環(huán)節(jié)的多少分可以有比較完整的探究和局部的探究。（3）按照探究的自主和開放程度可以有自主探究性和指導探究性學習，教師的講授、啟發(fā)、指導、演示等都可以根據(jù)需要融入其中。（4）按照探究所依托的經(jīng)驗類型分可以有概念理論型、元素化合物型、方法策略技能型以及綜合性探究等這些既指探究活動所依賴的已有知識機能經(jīng)驗類型，又指通過探究活動所要獲得的新的知識技能經(jīng)驗類型。（5）按照探究活動的形式、途徑和方法分，可以有實驗探究、調(diào)查探究、討論探究等。（6）按照探究開展的教學時間分可以有課內(nèi)探究、課外探究、以及課內(nèi)與課外相結(jié)合的探究；單課時的探究、連課堂的探究、以及單元的探究等。（7）按照學生進行探究的組織形式分可以有學生個體探究與小組合作探究等。（二）處理好幾種關(guān)系1、探究式教學與其他教學方式的關(guān)系。2、學生探究、教師指導和教科書引導之間的關(guān)系。3、探究式教學與學習內(nèi)容和教材的關(guān)系。4、探究式教學與教師和學生的關(guān)系。5、探究式教學與實驗活動的關(guān)系。6、探究式教學與過程方法的學習。7、探究式教學與評價的關(guān)系。1、探究式教學與其他教學方式的關(guān)系?？茖W探究以其未知性與問題性、發(fā)展性與探索性、過程性與開放性、主動性與互動性而有利于學生掌握和應(yīng)用科學知識、建構(gòu)與發(fā)展科學概念、理解科學概念與科學過程，有利于學生形成較強的問題意識，掌握學習策略、探究方法和實驗技能，鍛煉實踐能力；有利于激發(fā)學生對學習的濃厚興趣和對科學學習的積極動機，培育科學態(tài)度和創(chuàng)新精神；有利于真正發(fā)揮學生學習的主體性，更加有效地改變師生關(guān)系。由于探究式學習方法是以問題和科學活動過程為本的，所以它與合作學習和建構(gòu)式學習、問題解決式教學乃至啟發(fā)式、講授法等其他教學方法都具有很強的融合性，有利于促使教學方法的多養(yǎng)化。故探究式學習與其他學習方式并不是對立關(guān)系，但對于科學教育和教學來說，更應(yīng)該提倡基于探究的多樣化教學方式，也就是以探究式教學為基礎(chǔ)，其他教學方法與之相融合。由于復雜的教學內(nèi)容，不同的教學目標，多維的能力結(jié)構(gòu)所要求采用的教學方法勢必不同。再加上各種教學方法本身具