[初中化学]一、科学探究

义务教育阶段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。它涉及提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等要素。

学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发学习化学的兴趣，增进对科学的情感，学习科学探究的基本方法，初步形成科学探究能力。科学探究对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。

本标准对科学探究主题的内容和学习目标从四个方面提出具体要求。

(一)增进对科学探究的理解

1．体验到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径。

2．意识到提出问题和做出猜想对科学探究的重要性，知道猜想与假设必须用事实来验证。

3．知道科学探究可以通过实验、观察等多种手段获取事实和证据。

4．认识到科学探究既需要观察和实验，又需要进行推理和判断。

5．认识到合作与交流在科学探究中的重要作用。

(二)发展科学探究能力

要素

目标

提出问题

1．能从日常现象或化学学习中，独立地或经过启发发现一些有探究价值的问题。

2．能比较明确地表述所发现的问题。

猜想与假设

1．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。

2．具有依据已有的知识和经验对猜想或假设做初步论证的意识。

制订计划

1．在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制订科学探究活曲计划的过程。

2．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。

进行实验

1．能积极参与化学实验。

2．能独立地或与他人合作进行实验操作。

3．能在实验操作中注意观察和思考相结合。

收集证据

1．认识收集证据的重要性。

2．学习运用多种手段对物质及其变化进行观察。

3．能独立地或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。

4．初步学习运用调查、查阅资料等方式收集证据。

解释与结论

1．能对事实与证据进行加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系。

2．能在教师的指导下或通过讨论，对所获得的事实与证据进行归纳，得出合理的结论。

3．初步学习通过比较、分类、归纳、概括等方法逐步建立知识之间的联系。

反思与评价

1．有对探究结果的可靠性进行评价的意识。

2．能在教师的指导下或通过讨论，对探究学习活动进行反思，发现自己和他人的长处与不足，并提出改进的具体建议。

3．能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。

表达与交流

1.能用口头、书面等方式表述探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论。

2.与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听他人的意见。

化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。化学实验应高度关注安全问题，避免污染环境，要求学生遵守化学实验室的规则，初步养成良好的实验工作习惯。初中学生的化学实验技能应达到如下要求。

1．能进行药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热等基本的实验操作。

2．能在教师指导下根据实验需要选择实验药品和仪器，并能安全操作。

3．初步学会配制一定溶质质量分散的溶液。

4．初步学会用酸碱指示剂、PH试纸检验溶液的酸碱性。

5．初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。

6．初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。

7．初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。

(四)完成基础的学生实验

学习和运用化学实验技能和科学探究方法，离不开实验活动。教师应结合具体的教学内容和学校实际，积极创造条件，通过多种途径，安排和组织学生至少完成下列化学实验活动。

1．粗盐中难溶性杂质的去除。

2．氧气的实验室制取与性质。

3．二氧化碳的实验室制取与性质。

4．金属的物理性质和某些化学性质。

5．燃烧的条件。

6．一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制。

7．溶液酸碱性的检验。

8．酸、碱的化学性质。

科学探究学习目标的实现，必须让学生亲身经历丰富的探究活动。义务教育阶段化学课程中的探究活动可以有多种形式和不同的水平。活动中包含的探究要素可多可少，教师指导的程度可强可弱，活动的场所可以在课堂内也可以在课堂外，探究的问题可来自课本也可源于实际生活。

在探究活动中各要素呈现的顺序不是固定的，如“进行实验”既可作为收集证据的途径，也可作为提出问题或做出假设的一种依据。探究活动包括实验、调查、讨论等多种形式。在实际教学中应尽可能创造条件，多开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动。

科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标，必须落实在其他各主题的学习中，不宜孤立地进行探究方法的训练。对科学探究学习的评价，应侧重考查学生在探究活动中的实际表现。

科学探究学习目标的实现，是建立在科学课程学习的基础之上的，需要与义务教育阶段其他相关课程的学习相互配合。

附：有关科学探究学习的实例

例1微粒的运动──烧杯中的溶液为什么会变红问题情景

教师在课堂上演示下述实验。

向烧杯A中加入20mL蒸馏水，滴入2～3滴酚酞试剂，让每个同学都看到溶液是无色的。向烧杯B中加入10mL浓氨水。用一只大烧杯把A、B两烧杯溶液罩在一起(如图所示)。几分种后，可以发现烧杯A中的溶液由无色变成红色。

上述现象说明了什么?怎样用简单的实验加以证明?做出假设

学生对上述现象提出几种假设：

1．A烧杯中的溶液输入酚酞后要过一会儿才能变色，因此，溶液变色与B烧杯无关；

2．太烧杯壁上沾有来种物质，散发出的肉眼看不见的微粒与A烧杯中的溶液接触，使其变红；

3．烧杯B中的浓氨水散发出一种肉眼看不见的微粒，慢慢进入烧杯A的溶液中，使溶液变成红色。

实验探究

学生在教师指导下针对上速假设分别进行下列实验活动。

1．在洁净的烧杯C中加入20mL蒸馏水，滴入2～3滴酚酞试剂。静置，观察现象；将其单独罩在大烧杯里，观察现象。

2．另取两只烧杯，其中一只烧杯中加入蒸馏水，另一只烧杯中加入蒸馏水和2～3滴酚酞试剂。如上页图放置，观察现象。

3．取少量浓氨水注入试管中，滴入酚酞试剂，观察现象，嗅到什么气味?

4．把烧杯B中的浓氨水滴入烧杯C中，观察现象。

……

获得结论

学生在讨论、交流的基础上获得结论：

1．氨水能使酚酞溶液变红；

2．B烧杯的浓氨水中有肉眼觅不到的微粒逸出，一些微粒进入烧杯A的溶液中，溶液成分发生改变，无色溶液变红。

学生进一步反思：还有哪些实验能证明微粒的运动?

例2反应前后各特质质量总和是否发生变化

提出问题

参加化学反应的各特质都发生了变化，井有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和在反应前后是否发生变化?

猜测与假设

学生根据平时的观察、已有的经验和化学知识，提出三种假设：

1．发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和；

2．发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和；

3．没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。

收集证据

1．查阅化学史资料：从波又耳的失误到拉瓦锡质量守恒定律的发现。

2．根据化学知识进行推理：在化学变化中，元素的种类不变，原子数目不变，原子的质量不变，反应前原子的总质量等子反应后原子的总质量。

3．通过实验进行探究；根据提出假设的依据和已有的知识设计实验方案(实验方案可由学生自行设计，教师指导修改；或由教师设计，学生选择)，并进行实验，观测、记录实验现象。

实验方案

预期结果

实验结果与分析

实验l将一小截蜡烛粘在一小块木板上，将小木板和蜡烛一起放在托盘天平(有条件的也可用电子天平)上，调节砝码，使天平达到平衡，点搽蜡烛，观察天平的平衡情况。

实验2在一个大塑料瓶中放入几粒石灰石，在1只小试管中加入约5mL的盐酸。将小试管悬挂在瓶中，注意不要使溶液侧出。将装置放于托盘天平上，调节砝码使之平衡。将小试管中的盐酸侧出与石灰石接触。观察实验现象，以及天平的平衡情况。

实验3在小烧杯中加入20mL稀硫酸铜溶液。取一根铁钉用砂纸擦去铁锈，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上，调节砝码，使天平达到平衡。将铁钉浸到硫酸铜溶液中，现察实验现象，以及天平的平衡情况。

在充分讨论和分析实验结果(甚至重新设计并完成一些探究实验)的基础上，得到探究结论：参加反应的各物质质量总和等子生成的各物质质量总和。进一步思考：还有哪些实验能获得上连结论?在实验中要注意什么问题?

例3怎样防止自行车棚锈蚀探究的问题

现在的自行车棚多采用钢架结构，使用不久就会生锈。为了延长使用年限，需要采取防锈措施。请同学们思考：

怎样运用有关金属锈蚀的知识来防止自行车棚的钢架锈蚀呢?

猜想与假设

自行车棚钢架锈蚀的主要原因是：

设计方案

1．针对上述原因，建议采取下列措施防止自行车棚钢架锈蚀：

(1) ；

(2) ；

(3) 。

2．查阅有关钢铁锈蚀原因和防护方法的资料，提出相关的防锈措施，整理成参考材料并与同学交流和讨论。

3．考察同类自行车棚的防锈方法及其效果，向有经验的人士征求意见，在此基础上写成考察报告。

4．设计几种方章，比较这些方章的优缺点，确定一个比较好的方案。

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