科学探究实验的一般过程篇1
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。www.133229.com
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。
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。
科学探究实验的一般过程篇2
义务教育《化学课程标准》中明确指出：义务教育阶段的化学课程应“以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能”。通过探究活动，可以使学生亲历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，从中获得有关的化学知识和技能，体验科学探究的乐趣，学习科学研究的方法，领悟科学的思想和精神。因此，教学中积极组织学生开展科学探究活动，对于培养学生科学思维的品质，乃至人的终身发展至关重要。
为使学生尽快了解科学探究的一般过程，培养和发展学生的科学探究能力，笔者认为，科学探究教学中应注意以下几点：
一、应联系学生自身实际，消除对“科学探究”的畏难情绪，引导学生了解探究活动的一般过程
一般来说，科学探究的基本过程包括六个要素：提出问题，进行猜想和假设，制定实施计划、设计实验，实验与观察、获取事实与证据，检验（反思）与评价、表达与交流。由于初中生对“科学探究”的内涵、实质并未真正理解，再加之初学化学，因此他们对这个“科学探究”感到很深奥，要完成这探究活动会很困难，畏难情绪油然而生。此时就需要教师联系学生自身实际加以引导。通过引导，让学生认识到科学探究的意义和基本过程，能从日常生活或化学学习中提出问题，进行初步的探究活动。
其实，探究活动就发生在学生身边，每个学生都经历过很多探究活动，不管这种活动是多么的简单。例如，某个学生在写字时，发现圆珠笔突然写不出字了，他会怎么办？他可能会先检查一下笔尖是否损坏，如果没坏，他会接着把笔芯取出来，看一看笔芯中是否有“油”。如果真是“油”没了，就换一支新的笔芯。
这么一个简单的、习以为常的过程，其实就是一个探究活动。因为它包括了探究活动的一般过程：发现问题——圆珠笔写不出字了；提出问题——怎么会写不出字？作出假设——可能是笔尖坏了或没“油”了；制定和实施计划——检查笔尖和笔芯；得出结论——笔尖坏了或没“油”了；最后解决问题——换笔尖或笔芯。类似的例子只要我们稍加启发，学生肯定会举出很多很多。在此基础上，再引导学生进行具体的分析，使他们逐步了解探究活动的一般过程。这样学生就会感到探究活动并没有想象中的那么难，不仅增强了完成探究活动的信心和勇气，而且激发了参与探究活动的兴趣和热情。
二、应重视探究技能的规范化训练，提高学生的化学科学素养
科学探究不同于以往的化学实验。以往的实验是学生按照教师或教科书规划的“路径”进行验证性的操作，至于“为什么”则不去思解。而科学探究是让学生运用观察、实验、调查等方法广泛获取信息，从日常现象和化学学习中提出问题，作出猜想或假设，设计实验或有关的活动方案，寻求解决问题的依据或证据，定性或定量地处理有关的信息和资料，从而提出解决问题的合理建议。
科学探究的方式方法是多种多样的，观察是科学探究的一种基本方法，也是发现问题、提出问题、探索奥秘、获取知识的前提。然而科学观察不同于一般的观察，要有明确的观察目的，要掌握一定的观察方法，要有良好的观察习惯。更重要的是要由目的性观察变为思维性观察。为了达到这个目标，在科学探究教学中应特别注意从下列几个方面培养学生的观察技能：（1）既观察实验结果，又观察实验过程中发生的各种现象；（2）既要抓住观察重点，又要全面观察；（3）既观察主反应的现象，又兼顾副反应的现象；（4）注重对异常现象的观察，以培养学生分析问题、解决问题的能力、意志和品质；（5）注重实验现象的对比观察，以培养学生探究知识的科学方法。在观察的基础上，还应再组织学生互相讨论，交流看法和体会，让学生在热烈的讨论中迸发出思维的火花。
三、应倡导发展性评价，发挥评价促进学生科学探究能力发展的功能
倡导发展性评价，突出评价促进学生发展的功能是此次新课程改革提出的新的评价理念。因此，对学生的评价不仅要关注他们的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能。
要改变过去单纯通过纸笔测验、考试检查学生对知识、技能掌握的情况，倡导运用多种评价手段和方法，评价学生在情感态度、价值观、创新意识和实践能力等方面的进步与变化。为此，在对学生科学探究能力评价时要注意以下几点：
1.评价主体的多样性
学生科学探究活动的评价者可以是教师，也可以是学生个人或学生小组，还可以是学生家长、教育主管部门、科技管理部门以及社区有关组织等。在这个多层次、多角度、开放性的评价网络中要特别重视让学生参与评价活动，重视学生自我评价对学习活动的促进作用。
2.评价内容的全面性
化学课程以培养和发展学生的科学素养为主旨，因此对学生的评价应涵盖科学素养的各个方面。不仅要对学生知识掌握结果进行评价，更需要对学生的创新意识、合作精神、情感态度、价值观、实验操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等进行全方位的评价。
3.评价作用的激励性
科学探究实验的一般过程篇3
关键词：探究性实验；验证性实验；区别；融合
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
作者简介：王后雄(1962－)，男，湖北武汉人，教授，博士研究生，从事课程与教学论研究；陈光辉(1968－)，男，湖北武汉人，中学一级教师，硕士，从事中学化学教学研究。
科学探究实验的一般过程篇4
1 教材分析
1.1教材地位
关于光合作用的知识，学生通过对初中生物教材的学习和实验，在知识和能力方面已经有了一定的基础，本节课的设计要符合高中生的认知特点，在原有的基础上有所提高，也为学生分析和探究能力的提高奠定基础。
本节课涉及一些经典实验，通过这些实验的再现和学生的亲身体验，让学生沿着科学家的探索历程自主学习，不仅仅是了解科学史中有关光合作用的基本概念，更重要的是让学生体验科学探究的过程，进一步了解科学概念的发生和发展，引导他们更加深入地从产物、条件和场所等方面进行探究，从而构建出完整的光合作用概念，为进一步深入学习光合作用打基础。
1.2教学重点
光合作用的发现及研究历史过程中的各实验步骤、结论、优缺点。
1.3教学难点
光合作用的发现过程中各实验如何巧妙地连接起来，如何过渡，如何引导学生进行思考探究从而得出正确结论。
2 教学目标
2.1知识目标
说出科学家对光合作用原理的认识过程，并能简述出光合作用的原料、产物、条件和反应场所。
2.2能力目标
模仿科学家发现光合作用的过程，帮助学生掌握科学探究的一般原则，重点是对照实验原则和控制变量原则；
学会运用科学探究的手段发现问题、解决问题，发展科学探究能力。
2.3情感、态度与价值观目标
体验科学探究历程，认同科学概念是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的；
认同科学家不仅要继承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意见中的合理成分，还要具有质疑、创新及勇于实践的科学精神和科学态度；
学会参与、合作和交流探究的内容和结果；
认识到技术的发展在科学研究中的作用，尊重科学且用发展的观点看待科学、树立辨证的科学观。
3 教学方法
采用探究式教学，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。学生通过观察教师提供的部分科学家实验的视频、讨论有关的问题、阅读相关的学案材料，达到自主、合作地学习。
4 教学过程(表1)
5 教学反思
(1)重视科学史教育。通过对光合作用发现史的探究，让学生沿着科学家的探索思路，领悟科学的思维方式，着重了解科学发现和创新的过程，让学生了解科学家发现问题、分析问题和解决问题的思路，逐渐掌握科学研究的一般方法，以培养学生的探究能力。
同时，帮助学生学会如何正确地思考、解决问题，并领悟科学是一个不断探索的过程，正确的科学结论的得出是建立在大量的实验基础上的，随着人们认识水平的不断提高，前人得出的结论会被后人不断完善。对光合作用的探索还在继续，还有很多未知的领域和广阔的研究空间。因此，通过科学史教育能培养学生的合作意识，加深学生对科学本质的理解，培养学生科学态度和树立正确的价值观。
(2)基于科学发现史的探究式学习，对教师提出更高的要求。要求教师必须精心地设计、充分地准备、巧妙地引导、灵活地应变，做好教学内容的一切准备、组织、过渡和衔接等。
教学设计了两条线索：一是科学家的研究成果逐一揭示出光合作用的过程，采用板书和磁性教具结合，逐步呈现出光合作用的反应式，并将科学家与反应物、产物、动力、场所等联系起来，将对光合作用过程的探究串联起来，使各内容之间形散而神不散；另一线索是分析和应用实验设计的一般原则，以副板书的形式呈现出“对照原则”、“控制变量原则”等。
(3)教师在设计时时刻遵循以学生为中心的原则，教师重在对学生的引导。将学生分成若干讨论小组，让学生充分讨论、发言，教师只在探究的方法上，加以适当点拨，始终以实验设计的几大原则作为判断实验设计是否正确、如何设计正确实验的标准，让学生养成良好的探究习惯。
(4)教学设计充满诗情画意，以两首小诗，首尾呼应；板书设计，以光合作用反应式为中心，科学家对光合作用的探究过程为线索，详略得当，一目了然，使课堂洋溢着浓浓的科学与人文结合的气息。
科学探究实验的一般过程篇5
【关键词】科学探究；机会；行为；能力
基础教育课程改革，实施新的课程标准，给我们的教学带来了新的气息，以人为本，以学生为主体的教育教学理念无疑也在促进着人们去努力从自身学校的实际甚至自身所教学生的实际考虑学生的和谐发展的相关问题，笔者从事小学科学的教学，虽然人们对小学科学的教学还没有较为足够的认识，尤其所未能得到包括家长、学校、社会认可的前提下，我一直在孜孜以求于小学科学教学的踏实学生探究行为的相关工作，令我欣喜的是功夫不负有心人，学生科学学科课程的探究中能把握住时空，取得了一定的探究效果。
一、小学生的科学探究要有实实在在的探究情趣
纵观我们的小学生，一般说来不管怎样年龄段的学生对动手方面的实践探究都有一定的兴趣，这由孩子们大多有好奇心的心理所决定。但只要我们细心一点，我们便不难看到：小学生的科学探究大多学生只有三五分钟的热度，缺乏坚持到底的决心支撑，也就没有了完整实践探究的过程，半途而废者居多，那也就很难谈得上有理想的探究效果了，所以小学生的科学探究能力的培养，不能被表面的起先探究兴趣的浓烈所迷惑，我们必须关注小学生动手实践的探究过程，要善于把学生的探究过程的设计真正意义上达到小学生的自始至终的踏踏实实探究的目的，同时还要善于把探究实践的相关方案交给我们的学生自己去设计，虽然小学生还不能完全形成相关的文字内容，但最起码要给学生一定的提纲，提出怎样的问题，形成怎样的假设预测，设计一些怎样研究的方案等，尤其要让学生知道自己的探究需要或者能够获取怎样的探究结论。这样小学生事先有个数，才不至于让学生去脚踩西瓜皮踩到哪儿滑到哪儿，窃以为这种探究往往是目的明确，过程完整，结论正确。
二、小学生的科学探究需要有巧妇为炊的柴柴火火
有一俗语说巧妇难为无米之炊，小学生进行科学方面的探究，必须依靠一定的直观材料相互发生作用后我们的小学生才能总结归纳出相关的结论来，这就需要我们为小学生去备足科学探究的柴柴火火，这柴柴火火有显性的也有隐性的，这里笔者情调的是显性的柴柴火火，应当说我们一般学校都有了科学实验室，科学实验一般都能在实验室里进行操作，但我们也必须看到受经济条件的制约，我们的实验室还比较少，一般不能满足多轨教学班的需要，我们的实验器材还比较少，一些实验我们还无法在实验室里去予以完成，这就需要我们秉承这样的理念，有条件要上，没有条件创造条件也要上，小学科学课程教学的探究实验中，有些器材我们还是能够通过自己的努力就寻求得到的，我们必须去做有心人，我们可以发挥学生的群体优势去获取自身的利于实验探究的器材，显性的探究材料还应当包括一些人力资源的材料，一般说来科学探究仅凭课堂是极不能去解决问题的，我们可以通过延伸学生科学探究的途径，挖掘我们学生家长的人力资源，这柴这火具有无穷的力量，不可小视，培养一个学生的探究能力，需要多方面的结合的网络，家长是我们每个学生的第一位老师，更是我们每一个学生的廉价而又具有直接作用的老师，所以学生科学探究的实践让我们的学生家长得以关心，关注或者密切的配合，这里指的是适当的配合完全能够起到事半功倍的效果。
三、小学生的科学探究需求学生与学生和教师之间的热切交流
人们所熟知的，每人一个苹果，集中起来只能还是苹果，但当我们每个人都有一条见解，那集中起来最起码是多种见解，小学生的科学探究亦应当如此，平时的科学探究的实践让我们充分的意识到：如果我们不去让我们的学生去充分的表达实践的想法或者是对实践过程的想法乃至于对实践结果的想法，就不可能有更为理想的思维火花的形成，学生通过实践探究以后相互之间（这里既包括学生与学生之间，亦包括学生和老师之间）进行交流，同样可以溅起思维的火花，这就需要我们的学生去毫无保留的而且又十分坦荡地道说出自己的心声，这心声可以是归纳总结性的，亦可以是批判性的，在此窃以为不可小视我们的学生的童言：“河面上的冰融化了形成春天。”不仅说不是我们新时代的学生的情商，美商得到了充分发展的体现，科学与智商有关，与情商并非无关，作为科学老师必须首先充当引导我们学生去从小养成字字探究习惯的行者，必须去让我们的学生发展智商，情商，再此基础上形成良好的探究习惯，培养探究的能力是不言而喻的，也可以说是事半功倍的，只要让我们的小学生能像科学家那样在进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，定能增长学生科学探究的能力。
【参考文献】
[1]傅圣瑾科学新课程教学设计首都师范大学出版社2003.6
[2]教育部科学课程标准北京师范大学出版社2001
科学探究实验的一般过程篇6
关键词:剖析;原则;分组
新课程标准明确提出了新的教学理念，就是以学生发展为本，“让学生有更多的机会主动地体验探究过程”“具备未来生存和发展所必备的科学素养”(摘自全日制义务教育《化学课程标准》)。依据这一理念，要求教师改变传统的教学方法，更新教学方式使学生得到全面的发展和提高。尤其是初中化学探究性实验的教学。
一、对探究性实验的剖析
1.从实验目的上看:探究性实验既重视规律的验证，实验技能的培训，又强调让学生通过实验在科学的学习和研究方法上获得感性体会。
2.从探究性实验的内容和形式上看:化学探究性实验内容的选定一般有两个渠道:第一，可以将书本的一些演示实验、学生实验改变为具有可探究性的学生实验;可以将书本上的具有可延伸的知识点或某一领域的学习内容推向深处。这种途径的选题，最能体现化学学科的特点，增强学生学习化学的兴趣，甚至影响到学生以后的发展。第二，也可以选用书本以外的与人类自身紧密相联的问题等等。
3.从教学模式上看:探究性实验开放性比较大，实验的设计、数据分析以及实验结果评价等都离不开学生自己。探究性实验教学一般采取小组合作的方式，充分展现出师生互动、生生互动的特点，既拓展了学生的思路又能激发学生探究的热情。
二、探究性实验必须遵守的几项原则
1.科学性原则。探究性实验的科学性非常强，实验原理、实验操作程序和方法与化学理论知识、科学的实验研究方法必须相一致。
2.创造性原则。教师所设计的探究性实验应有一定的新颖性、先进性和实验性，要充分体现出创造性原则。
3.可行性原则。设计实验必须切实可行，使学生能够顺利地完成探究任务。既不低估也不高估学生的水平。
三、探究性实验与研究型课程
对研究型课程的界定，学术界也未取得统一的意见，有些学者认为当前对研究型课程作出界定，将不利于研究型课程的开展，甚至还会阻碍研究型课程模式的创设。但从人们目前的认识上看，大体可概括出研究型课程的几个特点:①课程内容强调师生、生生交互过程中共同构建。②课程的主要目的是在学生可创造的能力范围内探索未知领域。③强调在学习活动开展的过程中，必须创设一种有利于探究的开放的背景和途径，使学生能够围绕某一主题主动的搜集信息，加工处理信息，并应用己有的知识解决问题。④学生的实验，特别是社会实践，在课程实践中具有重要地位。⑤学习过程的主动性和自主性。⑥学生参与的全员性。
研究型课程主要是以研究、探索的方式把一学科领域的学习推向深入。
四、初中化学探究性实验需要合理的分组
小组合作学习作为课程改革积极倡导的有效学习方式之一，因其具有使学生优势互补、形成良好人际关系，有利于促进学生个性发展的优点，同时也首次在课堂上给了学生自主、合作的机会，目的是培养学生团体合作和竞争意识，发展交往能力。化学探究性实验的教学分组最好遵守以下原则:①在个人操作无法完成时进行小组合作。②在学生个人探索有困难时进行小组合作。③在学生意见不统一时进行小组合作。④在教学内容的重点、难点处进行小组合作。
总之，小组合作探究实验的分组学习应选择恰当的时机，就能激发学生的学习兴趣，充分调动他们学习的积极性，让学生真正成为学习的主人，在实验教学中体验到成功的喜悦。
五、化学探究性实验中学生创造性思维的培养
化学实验，有助于培养兴趣，激发学生的创造性思维。
1.变验证性实验为探索性实验。使学生在实验中探索，获得真知，就能较好地诱发学习兴趣，激发学生的创新欲望。
2.补充、改进有关实验。实验可以增强趣味性，培养学生学习化学的兴趣。
科学探究实验的一般过程篇7
著名科学家R.布里斯罗在其经典著作《化学的今天和明天》中，将化学被神圣地定义为“一门中心的、实用的、创造性的科学”。在2010年的浙江省普通高考考试说明中提到：化学科考试，为了有利于选择具有化学学习和创新精神的考生。以能力测试为主导，在测试学生进一步学习所必须的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。
基于以上教学理念，本节教学设计注重在教学过程中，充分调动学生学习的积极性与主动性，将大量的时间留给学生自主探究，通过过程与方法的培养，让学生学会学习，乐于探究。增强学生的实际动手能力。
1.教学目标
《2010年浙江省普通高考考试说明》对化学习能力的要求中第三点化学实验与探究能力：
1.1了解并初步践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。
1.2在解决简单化学问题的过程中，运用科学的方法，初步了解化学变化规律，并对化学现象提出科学合理的解释。
2.知识与技能：
2.1知道单质铁的性质。
2.2知道Fe2+和Fe3+的检验方法
2.3学会在实验探究过程中分析实验操作，评价实验方案
3.过程与方法：
在开放的问题情境中，通过小组讨论、分组实验获得新知，培养综合分析的能力。
4.情感、态度与价值观：
通过本课的学习，感受探究精神对于化学学科的重要性。
5.教学重、难点
教学重点：
科学探究的一般过程的得出，应用。
教学难点：
用科学探究的方法解决实际问题。
二、学情分析
学生之间的差异是客观存在的，教师只有全面了解学生情况，才可能结合实际，有的放矢。本次教学设计主要针对普通中学的高一学生。从知识起点上看，学生通过前一章节的学习已经了铁、铜的相关性质，该部分知识的学习为科学探究打下了坚实的基础。从认知思维起点上看，该年龄段的学生思维敏捷、活跃，喜欢动手做实验，教师可以充分利用学生的好奇心，借助实验教学，让学生亲历科学探究过程，从而加强过程与方法的培养。
三、教法阐述
教法方法使用
演示法通过教师的演示，规范在实验中的操作。
问题发现法通过引导、启发，让学生得出结论，在已有知识基础上得到提高。
四、学法指导
学法方法使用
分组实验法通过分组实验法，实际动手操作得出科学探究的一般步骤学会应用。
小组讨论法通过小组讨论，提出实验方案，感受合作的快乐
五、教具
媒体类型媒体来源媒体使用媒体效果
ppt教师自制，实物照片播放在课堂中加入多媒体的使用，辅助教学。
实验药品溶液---实验室、补铁口服液---药店、脱氧剂---生活中收集或淘宝网上购实验在课堂中借助实验，建立本课新概念，增加学习兴趣
课堂实验报告单教师自制实验记录记录实验的设计方案、实验现象、结论等，辅助实验。
六、教学过程
1.环节一：脱氧剂成分探究，激趣引导探究实验一般步骤（13min）
1.1准备的实验器材：按48名同学的教学班，4人分一个实验小组，共需12组。每组选出1名实验汇报员，实验记录员，实验操作员两名。
每组中：一袋食品脱氧剂、一张白纸、一块条型磁铁、盐酸溶液、硫酸铜溶液及每组试管若干。（注：为了在实验中留有充足的时间探究，所以，12组中有6组是盐酸溶液，6组是硫酸铜溶液）
1.2导入语：细心的同学都会发现在味道鲜美的包装食品中，都会有这样的一个小包装袋，它的作用是什么呢？
1.3学生猜测：是干燥剂？防腐剂？
1.4学生活动：拿起小包装袋观察，得到结论是脱氧剂。防止食品因氧化而变质。
1.5教师设疑：那么它的内部是什么颜色？什么状态的物质呢？请同学们打开一袋脱氧剂倒在白纸上仔细观察。
设计意图：以“脱氧剂中黑色粉末的主要成分探究”为例，给同学们示范一般科学探究的过程；接下来将此过程用于“补铁口服液中铁元素化合价的探究”，让学生体验科学探究带给大家的乐趣；令外，增加学生在实验探究过程中实际操作能力的锻炼。培养他们的动手能力。
2.环节二：补铁口服液中铁元素化合价的探究，学会应用科学探究的方法解决问题，体验成功探究的乐趣（15min）
2.1过渡语：通过刚才的实验，我们一起得出了科学探究的一般步骤。那么接下来，我们就来帮帮忙，来帮忙解决小明的困难。
2.2ppt展示
2.2.1下表是小明血常规检查报告单中的部分内容：
2.2.2小明应注意补充的微量元素是什么？
【学生活动】应该补铁。
【教师活动】引导学生观看，小明补铁服用的口服液，那么：这种补铁口服液中铁元素化合价是多少呢？
【学生讨论】①有人猜想是。②也有人猜想是。
【学生活动】讨论：Fe2+和Fe3+的检验方法，学生回答预设：
方案1：利用显色反应
方案2：利用其化合物沉淀的颜色：
【教师活动】
教师总结学生讨论结果，提出补充。
方案3：直接观察颜色：Fe2+的溶液呈浅绿色；Fe3+的溶液呈棕黄色。
方案4：利用Fe2+的还原性：v
方案5：利用Fe3+的氧化性：
【教师演示】教师打开一瓶补铁口服液，并将其倒在试剂瓶中观察颜色，呈棕黄色。
【方案评价】根据实际情况，口服液颜色较深，和其中铁元素含量并不高，请问那几个实验方案更可行？
【学生讨论】
方案4：利用Fe2+的还原性：用高锰酸钾溶液检验。
方案1：利用显色反应，用KSCn溶液检验。
【教师活动】
教师引导学生如何得进行实际操作，能让实验的现象更明显。例如：药品滴加的顺序如何？是否需要对比实验。
【学生讨论】
方案4：由于高锰酸钾的颜色很深，所以最好作对比试验：取两支试管，先加高锰酸钾溶液，向其中一支滴加补铁口服液。
方案1：先加KSCn溶液，再加补铁口服液。
【学生活动】学生动手实验。
1.
：酸性高锰酸钾溶液
2.
：KSCn溶液
【学生汇报】
学生汇报员甲：我们利用方案4进行试验探究：向高锰酸钾溶液中滴加补铁口服液，观察到现象，紫色高锰酸钾溶液褪色。证明补铁口服液中含Fe2+。
学生汇报员乙：我们利用方案1进行试验探究：向KSCn溶液中滴加补铁口服液，观察到现象，无血红色出现。C明补铁口服液中不含Fe3+。
3.环节三：学用新知（8min）
3.1过渡语：通过大家的齐心协力，我们得出结论：补铁口服液中含Fe2+而不含Fe3+。那么我们想不想看到血红色的溶液，那我们有什么办法么？
3.2学生讨论
3.2.1有人提出加氧化剂将Fe2+转化成Fe3+。
3.2.2例如：加H2o2.氯水、硝酸等
3.3学生活动
3.4教师活动
教师引导学生了解：铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白参与氧的运输和存储。主要以Fe2+存在，起着运输氧气与二氧化碳的作用，而Fe3+则没有该功能，（甚至若Fe3+含量过高，还有可能中毒）.由于体内铁的储存不能满足正常红细胞生成的需要而发生的贫血称为缺铁性贫血缺铁怎么补？请同学们发表你的看法？
3.5学生活动
可以多吃含铁的食物，例如：木耳，菠菜，猪肝等。
家里常用铁锅炒菜、食用补铁酱油等
服用补铁补血口服液。
3.6教师互动
医生经常会说：“在服用补铁口服液的同时，最好服用维生素C片。”这是为什么呢？
3.7学生活动
3.7学生活动
补铁口服液中的Fe2+容易被氧化成Fe3+，而维生素C具有强还原性，同时服用可以避免Fe2+被氧化，疗效更好。
4.环节四：课堂总结（4min）
4.1过渡语。通过本节课的学习，你收获了什么呢？
4.2学生活动
对本课做总结：科学探究的一般步骤
提出问题建立猜想和假设设计方案，预测实验结果*实施实验探究得出结论评价交流
4.3教师总结。希望同学们能运用所学知识，方法去解决生活中遇到的问题。体验科学探究的乐趣，领略化学科学的魅力。
4.4设计意图：在课堂的尾声将总结本课知识的机会留给学生，让学生理清了知识的脉络，亦让教师在第一时间了解学生对于本课的学习情况。
七、教学设计反思
此份教学设计，不同于普通的实验课，也不同于普通的复习课，而是巧妙的用生活中常见的物质（脱氧剂、补铁口服液）的探究将所学知识应用提升。充分体现化学与生活的密不可分。在教学过程中将大量的时间留给学生去自主合作探究，从发现问题到总结规律，亲历科学探究过程，符合新课程的理念，充分体现了学生的主题性。但仍然存在以下几点值得商榷：
①、在实验过程中，由于人数较多，仍然有些同学不动手，抱着观望的态度。
②、本来给同学们准备多种氧化剂来进行Fe2+到Fe3+的转化，但是效果不好，只有浓硝酸最好。双氧水要加稀盐酸才有效果，还值得实验。
八、教学设计附件
科学探究实验的一般过程篇8
以实验为载体的探究是生物教学最显着的特征,也是生物教师最常用、最擅长的手段。但是,在实践中“实验”与“探究”的结合并不象预想的那样顺畅。基于探究的实验教学策略,是在吸收已往实验教学改革中有益经验的基础上,探索一条有效、完整、开放的实验教学方式,以回归实验教学在培养学生实证意识、思维品质、质疑精神等方面的作用和地位,为全面提高学生的科学素养服务。
一、问题的提出
从教学论的角度看,实验教学是指在使用实验仪器情景下的一种教学形态。高中生物实验与其他理科实验一样,具有直观、形象的特征,能高度浓缩地展示人们认识和发现某一知识、原理的过程,能帮助学生在较短时间内认识和理解相关的科学知识。但这种对实验和实验教学的认识,在本质上将它放在了知识教学的从属地位,实验教学的目标只是追求一个预设的结论。虽然在实验教学的过程中,教师会注意对学生进行有关实验技能、方法和探究思维等方面的训练,但这些往往被放在次要的位置。
科学探究的提出给实验和实验教学以全新的视角。《生物课程标准(实验)解读》指出:“科学探究是生物学中不可缺少的、动态的部分”[1]。高中生物课程应该反映生物科学的“完整画面”,应该将科学探究作为高中生物学教学的基本内容和方法。科学探究活动也是学生学习生物学基本、有效的途径之一,它有助于学生形成对生命世界的正确认识、对科学本质的理解和对生物学规律的领悟。生物实验作为教师转变教学方式、实施科学探究的最有效的手段之一,具有强化学生实证意识、提升学生思维品质、培养学生质疑精神的重要作用,倡导基于探究的实验教学策略,将学生置身于一种动态、开放、个性、多元的学习环境中,打破原有学科的封闭性和课程选择的单一性,让学生自主探索,主动求知,学会收集、分析和利用各种信息及信息资源,实质上就是在提高学生的科学素养。
二、如何在一般实验中体现探究的思想
美国学者施瓦布曾经把科学实验活动分成三个层次,[2]根据实际还可以加上一个层次,即将问题、方法步骤及答案均提供给学生,学生只要按此步骤去做实验,验证已知的结果,可称之为零层次(见表1)。
探究也是分层次的,一些学者根据探究活动的难易程度以及学生参与探究程度的不同,将探究性实验划分了不同的层次(见表2)。[3]
至此,可以清楚地表明,验证性实验、演示实验、学生实验基本上属于0水平探究,也就是没有体现科学探究的基本精神,随着有关实验的问题确定、解决问题的程序和做结论等几个方面学生参与程度的增加,探究的深度也不断增加,直至开放式的研究。由此可见,随着新课程将科学探究作为核心理念,实验和实验教学的作用得到了显着的提高。
众所周知,学科教学在知识的量上有明确的任务,探究性学习要花费更多的时间。一些老师之所以在实验教学中倾向于低水平的探究,一方面是观念的问题,视课堂的“乱”为洪水猛兽,怕失去对课堂的控制;另一方面是技能的问题,试问,从小到大,我们有多少教师有过探究性学习的经历?
事实上,在实际教学中,教材已充分考虑到了这些因素,高层次、开放性探究实验活动是十分有限的。学生在更多的时候需要从多种多样的不同层次的探究实验活动中学习各种科学探究方法和科学探究技能。因此,如何在一般实验中体现探究的思想是教师的必然选择,也是推进探究教学的必由之路。
那么,怎样设计一个基于探究的实验活动呢?
对于一般的实验教学来说,只要能在两方面加以改变,就可以将验证式的实验转变成开放性探究实验。一是改变实验活动在整个教学中的优先次序,不要将实验活动安排在教学的最后,让学生在实验前还不知道实验的结果;第二是将以往只注重验证课本理论的一些典型实验项目,改变成比较重视探究过程的实验让学生加以探究。从实际上考虑,让学生探究的必须是个难度不高而且没有危险性的实验,教师才能安心放手让学生探究,而且实验内容要能与上课内容直接相关,并且适合学生的程度,又不需额外增加太多教学时间,如此老师才易于安排和融入原来的教学进度中。所以从现有的实验项目中挑选一些单元,改变原有实验教学方式再加一些巧思即可达到目的。三、基于探究的生物实验教学活动设计案例
“酶的催化效率—过氧化氢分解”是高中生物学的一个重要教学内容,实验的目的主要是,认识酶作为生物催化剂,与无机催化剂相比,有何特点?按照过去的方式,为了体现探究,教师通常把演示实验改变成学生实验,学生通过在两支编号为1号和2号的试管中分别注入3mL2%过氧化氢溶液,然后在1号试管中加入鸡肝匀浆或马铃薯匀浆少许,在2号试管中加入二氧化锰少许,作为催化剂,轻轻振荡试管,观察两支试管中气泡产生的多少和快慢来比较反应的速率,推理出生物催化剂过氧化氢酶和无机催化剂二氧化锰催化效率的高低,从而得出酶的催化作用具有高效性的特点。
这样的实验活动,场面热闹,学生不定地按照教师的指令动手做实验,实验的成功率也很高。可是,如果仔细分析,学生的行为实际上是对教师指令的被动回应:把鸡肝匀浆和二氧化锰分别加入到盛有3mL2%过氧化氢溶液的试管中,使之产生一种预定的变化。这样做,看似在观察与探究,实质上仍然停留在“告诉事实、验证结论”的水平,仅仅从过氧化氢酶和二氧化锰2个催化反应实验的比较,并不能推理出生物催化剂比无机催化剂具有高效性的特点,显然,学生思维加工的投入量不够充足。
针对上述情况的改进课,如果我们对实验进行改进和拓展,实验探究的水平就会明显提高。
(一)提出问题
经过日常生活的积累和化学课程的学习,学生已经了解到很多地方都需要催化剂,比如说:汽车尾气排放催化装置、工业制硫酸、合成氨、酶催化生物大分子等。并且在课堂上也已经学习了使用催化剂的几个化学反应,如氯酸钾催化受热分解、双氧水催化分解等。在理解元素周期律以后,还可引导学生分析讨论“催化剂与化学反应的关系”。一般情况下,学生大多能提出如下问题:催化剂与化学反应是否有一一对应的关系?催化剂是如何改变化学反应速率的?催化剂在化学反应中的特点是什么?这种超学科的知识整合,对于激发学生的探究热情是十分有效的。
(二)猜想与假设
首先要总结问题,经过查阅资料、网上搜索、小组讨论,在教师的引导下,学生提出自己的设想:催化剂与化学反应不是一一对应的关系,一种催化剂可以催化不同的化学反应,不同催化剂对同一反应的催化效果可能不一样。
(三)实验准备
1.知识准备。要求学生在课外查阅过氧化氢、二氧化锰、三氧化二铝、鸡肝、马铃薯等的相关物理和化学性质,以及和催化剂相关的知识。
2.器材准备。试管,卫生香,火柴,过氧化氢,二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆(新鲜的和不新鲜的各一份),马铃薯匀浆(生的和熟的各一份)等。
(四)实验探究
实验探究过程如表3所示。
(五)实验结论
1.二氧化锰,三氧化二铝,鸡肝匀浆,马铃薯匀浆,能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。
2.新鲜的鸡肝匀浆和生的马铃薯匀浆,催化效率大大高于二氧化锰、三氧化二铝的催化效率。
3.不新鲜的鸡肝匀浆、熟的马铃薯匀浆之所以催化效率降低,有可能是采购回来的肝脏不新鲜,或是制成的肝脏研磨液使用和存放时间过长而变质;熟的马铃薯匀浆可能是高温导致过氧化氢酶失活,说明影响酶催化作用的因素很多。
基于探究的生物实验教学策略是在提高学生科学素养课程目标指导下的实验教学改进行动,它的亮点是挖掘课本实验的内涵、拓展课堂实验的功能、提升实验教学的品质,充分体现“自主、探究、合作”新课程理念,对于推进“以探究为核心的、多样化的生物教学方式”具有一定的指导作用。
[参考文献]
[1]教育部.普通高中生物课程标准解读[S].北京:人民教育出版社,2003:28.
科学探究实验的一般过程篇9
实验一般可分为技能型、验证型和探究型,其中探究型实验最能培养学生的创新意识,通过探究型实验使理论教学与实验教学有机地结合在一起,体现了科学方法之间的联系,使学生“脑”“手”并用,不但可以掌握生物学实验的基本实验技能,而且初步学会设计实验,探求新知识的方法,改变机械地“照方抓药”的实验方法,使高中生物实验跃上了新台阶。
如何组织学生做好探究型实验,现根据本人的教学实践,谈谈几点体会。
一、教师要转变教学观念
当今社会越来越强调教育要注重培养学生的创新精神和实践能力,而不是偏重于对学科知识的机械记忆,浅层理解和简单应用。原生物教材的长时间使用,使实验停留在技能型和验证型阶段,通常是教师把仪器、设备、实验材料、药品等都配备好,学生上实验课只是简单地操作、观察一下,其结果仅是学生只知道“是什么?”(部分学生没有预习实验指导,连本次做什么实验都不知道就仓促上阵)而不知道“为什么?”与旧教材相比,新教材在实验部分有了较大的改变,对原先的三个实验作了保留与改进,又增添了12个实验,6项研究性课题,教师可以从研究性课题或其他方面组织学生做探究型实验。
组织学生做探究型实验,教师既要成为学生的指导者、组织者、促进者,又要和学生平等参与实验研究,不能越俎代庖,将学生的研究引向既定的结论。应树立以学生发展为中心的教学理念,积极为学生提供信息,启发思路,介绍方法,引导质疑,探究和创新。培养学生独立思考的能力和创新精神,让学生在探究型实验过程中充分发挥自己的聪明才智。
由于新教材实验内容的增加,有些实验(包括研究性课题、探究型实验)是教师从未接触过的,教师必须改变以往那种只让实验员准备,教师上课的老一套方法,教师应亲自动手,取得第一手材料,从准备实验中发现问题,分析原因,找出对策。俗语说:要给人家一碗水,自己得有一桶水,教师应把实验课当作提高自己业务水平的重要途径。
二、关于探究型实验的选题
探究的一般模式是:发现问题——提出假设——实验与验证——结论。探究型实验也应遵循这一模式。
高中生物探究型实验的选题,应紧扣大纲和教学内容来设计。题在书外,理在书中。能使学生温故知新,兴趣盎然。如设计植物根的向重力性实验,由于学生在初中阶段已经学习了有关种子结构和种子萌发的条件等知识,并且大部学生已做过实验。因此实验应在这个基础上再来设计,使学生更深刻地了解植物根的生长具有向重力性的特点,层层推进,学生也易于领会和接受。
作为探究型实验,必须考虑它的科学性、实用性和可操作性。鼓励学生探索生产和生活中的实际问题。例如学习了生长素的生理作用,可让学生设计一个观察生长素(或生长素类似物)促进扦插枝条生根的实验;学习了植物的向光性,可让学生设计培育一株“S”形茎的牵牛花;学习了光合作用和呼吸作用,可让学生利用花盆或小块菜地设计提高大棚蔬菜产量的实验。通过这些小实验,培养学生探究实验习惯。
鉴于当前高中学生学习任务十分繁重,专业知识有限,所选题目应宜小不宜大,一般使学生用所学知识或收集资料后,既能探索未知的学习内容,又便于实验验证的知识为宜。
三、如何指导学生设计探究型实验
在设计实验之前,教师应教给学生设计实验的思路。一般的程序是:确定课题——提出假设——设计对照实验——观察和记录——验证小结五个阶段。
实验前,教师应尽可能给学生提供必要的实验仪器和药品,药品的配制可让学生自己动手。一些零星的实验材料如种子、枝条、小纸盒等可让学生自己去找。很多探究型实验,需要经过一段时间的观察和记录,故可安排在课外或家中进行。有些实验还可分小组进行,如观察植物根的向重力性实验,有的可用单子叶植物种子(如玉米、小麦、水稻等),有的可用双子叶植物种子(如黄豆、花生等);观察生长素促进扦插枝条生根实验,有的采用木本植物枝条,有的采用草本植物枝条。这样做可以起到重复实验的作用。
在实验过程中教师应要求学生认真进行观察,如实做好记录,不但要记录与预期一致的现象,还要记录与预期不一致的现象。对于实验过程中能采集的数据,应尽量多采集,对于第一手材料的记录千万不能丢失。总之,必须使学生养成严肃认真,实事求是的科学态度。
实验结束后,教师要教给学生认真分析实验结果,科学处理实验数据的方法(如列表、坐标等),学会写实验报告。
四、在探究型实验中引导学生思考问题
在实验过程中,教师如何引导学生思考问题呢?根据苏联心理学家维果茨基的“最近发展区”理论可知,把问题提在被提问者的“最近发展区”,他们不必花力气就能够回答问题,这对他们的发展无所补益;而问题提得太难则会挫伤被提问者的积极性。因此提问应掌握难度,使被提问者“跳一跳就能把果子摘下来”,把“最近发展区”转化成“现实发展区”。我认为用这一理论来引导学生思考问题是确切的。
高中生做探究型实验,是一种基于学习的研究和探索,它不同于一般意义上的科学研究。因此,让学生思考的问题应以学为本,符合学生的最近发展水平和能力,以便让他们经过适度思考便可回答,最终获得一个完整的探究过程。
科学探究实验的一般过程篇10
一、让学生间接体验科学家探究的过程
人类的很多知识是科学家们经过了长期的研究和实践证明总结出来的，学生学习的目的是为了接受知识，在教学中不能要求学生学习每一项内容都像科学家那样去进行细心的研究证明。在教学中组织学生进行探究性学习，可以以科学家探索的历程为素材，让学生间接体验科学家探究的过程。如，人教版高中课本必修2《遗传与进化》第一章遗传的基本规律的知识，“探究孟德尔的豌豆杂交实验”。我们可以引导学生通过探讨孟德尔的生平，让学生认同其作为科学遗传学奠基人的地位；分析孟德尔实验的科学方法，讨论孟德尔对实验材料的选材，实验数据的处理。让学生循着科学家的足迹，探索遗传的奥妙。人教版高中课本必修3《稳态与环境》第三章植物的激素调节的知识，“探究生长素的发现”。我们可以让学生查阅相关的资料，领悟科学家是如何发现为什么在单侧光照射下，植物朝向光源方向生长，然后寻找证据，合理推理，不断将问题深化认识。通过典型事例的分析让学生在学习科学发展史中体验科学探究的过程，指导学生开展探究活动，培养学生严谨的科学态度、科学精神和批判性思维的能力。
二、通过探究实验体验知识的形成过程
生物学科是一门以实验为基础的自然学科，引导学生进行探究性学习，主要是通过探究活动来体现。教学的模式是教师精心创设情境，启发引导学生充分参与、主动探究生物界及其规律的过程。因此，要根据课程目标和教学内容，从学生认知水平和生活经验出发，将学生已有的知识经验与探究内容联系起来，精心设计探究学习活动，以激发学生的学习兴趣，使学生保持高昂的学习热情。例如，在讲述《第四章》第一节《物质跨膜运输的实例》中，首先要创设情景，让学生观察分析：在萝卜上撒上盐（或白糖）后会有大量水出现。然后引导学生根据在初中已经学过细胞吸收水分和失去水分的基本原理得出：因为加入了食盐（或白糖），使细胞外界的溶液浓度高于细胞液的浓度，细胞失去水分而渗透出细胞外。这样学生很容易就能弄清其中的原理。通过这样精心设计问题，把学生的思路逐渐引向这节课的内容，之后让学生自主地学习，学生就能很轻松地掌握植物细胞的质壁分离和质壁分离复原的原理，这样既突破了这节课的重点，也化解了这节课的难点。
生物实验课教学一般都是验证性实验，让学生按照实验步骤进行操作，这样学生们虽然能够完成实验过程，但是他们的心中可能有很多的疑问。探究性实验可以培养学生的动手能力，科学探究能力，培养学生全面的生物科学素养。因此，我们要变验证性实验为探究性实验。人教版高中课本必修1《分子与细胞》第五章细胞的代谢的知识，“探究酵母菌呼吸方式”。我们可以让学生分小组，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，通过比较来学习知识。这一章酶的应用的知识，“探究酶在日常生活中的应用”，让学生在实验中了解生活中的酶，如加酶洗衣粉等，从感性认识升华到理性认识。
三、指导学生在课外进行调查探究
调查探究主要是对教材知识的拓展和延伸，对日常生活中碰到的东西用生物学知识来探究。在生物教学中，我们可以让学生走出课堂，结合课堂教学的内容，指导学生进行调查研究，让学生在社会调查中培养实践能力，培养观察、调查、测量数据筛选、整理、分析能力。
指导学生在课外进行调查探究，要将实践探究的结果与已有的经验知识联系起来，让学生经过分析、推理等思维过程，使新知识与原有的知识建立联系，通过进行归纳与概括、比较与分类、分析与综合等，在旧知识的基础上构建新的知识，得出结论。然后通过运用新规律，进一步检验、巩固新知识，并实现知识的迁移。学生观察和思考时，不要轻易简单评价学生的探究活动，在学生实在解决不了时，必要时才给予一定的帮助，适时地指导学生发现问题，理清各种关系，最终解决问题。