中考总复习 ——科学探究专题
如何设计和评价化学探究活动方案
——以“测定海水中Cl-的质量分数”为例 威海环翠国际中学 贺婧
一、课标内容及分析
本课程隶属于《初中化学课程标准》“科学探究”主题。关于此部分教学内容，义务教育化学课程标准（2011版）有如下要求（节选）：
▲课程性质：（《课标》中1.3条此处省略）
2.化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。
▲课程理念：（《课标》中1.2.5.6条此处省略）
3．注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。
4.“让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。”
▲课程目标：
义务教育阶段的化学课程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，发展科学探究能力…… （一）知识与技能（《课标》中1.2.3条此处省略）
4.初步形成基本的化学实验技能，初步学会设计实验方案，并能完成一些简单的化学实验。
（二）过程与方法
1.认识科学探究的意义和基本过程，能进行简单的探究活动，增进对科学探究的体
验。
2.初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关的信息，初步学习运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 3.能用变化和联系的观点分析常见的化学现象，说明并解释一些简单的化学问题。
4.能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
▲内容标准 要素 提出问题 …… 目标 猜想与假设 …… 1．在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制订科学探制订计划 究活动计划的过程。 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 收集证据 解释与结论 …… …… …… 1．有对探究结果的可靠性进行评价的意识。 反思与评价 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 …… 本专题的育人价值：
一是增进对科学探究的理解。如理解科学的本质；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；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；意识到合作与交流在科学探究中的重要作用；培养学生的创新意识，使其在面临和处理与化学有关的社会问题时能做出更理智、更科学的思考和判断。
二是发展科学探究能力。认识到在开展科学探究活动中，科学的设计和评价探究活动方案是探究活动得以顺利开展的保障。
三是掌握 “做科学”的基本方法。如观察、推理、对比、转化、定性与定量、对照实验、变量控制等方法。
四是形成“做科学”的正确观念和科学品质。如养成勤于思考、敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作、勇于创新等科学品质。领悟及形成化学科学的基本思想观念。
二、 教材分析 三、学情分析
学生通过新授课的学习，基本掌握与科学探究有关的学科学、做科学的基本知识和方法，对“海水中的成分”、“金属锈蚀的条件”及“影响锈蚀速度的因素”等化学知识也有一定的储备，也初步具备了设计探究活动方案的能力，但对于设计探究活动方案的认识和能力还比较欠缺。如通过实验获得事实和证据这一环节，学生往往不会设计科学、严密的实验方案，表达与交流的能力也不强。另外，对于设计和评价探究活动方案时应注意的问题还不是很清晰，对于一些常用的重要的科学方法的理解深刻，运用的也不够得心应手，探究的能力有待于提高。通过本节课的学习，一是系统梳理设计不同类型的探究活动方案的一般思路和注意问题，二是进行知识、方法和观念的有机融合，三是进一步加深对科学探究的理解，突出科学方法教育，提高设计探究活动的能力。
四、 教学重点及难点
重点：一是设计和评价化学探究活动方案的一般思路和方法；
二是重要的科学方法、化学思想观念教育。 难点：设计和评价化学探究活动方案的一般思路和方法
五、 学习目标
1.通过设计和优化“测定海水中Cl—质量分数”的探究方案，懂得定性、定量探究方案设计的一般思路及应注意的问题，理解物质的性质在物质鉴别中的应用以及元素守恒的学科思想，进一步体会定性与定量的科学方法在化学探究中应用，熟悉观察、推理、转化等科学方法的运用。
2.通过对“为什么海边的铁制品锈蚀速度更快”的探究方案的评价筛选，理解对照实验活动方案的评价标准，掌握对照实验、控制变量等科学方法，进一步体会观察、推
理、对比等科学方法。
3.通过生—生、师—生对话交流和讨论，增强同伴互助、小组合作学习的意识，提高表达与交流能力。
4.通过对屠呦呦、王泽山的科学探究事迹的了解，学习科学家严谨扎实的科学态度及不畏苦畏难的工作作风，树立刻苦学习、勤奋钻研的意识，增强家国情怀。
六、 评价分析 七、教学过程
教师活动 【导入】科学家屠呦呦成功提取青蒿素，获得诺贝尔奖，成为首位获得科学类诺贝尔奖的中国人，她成功的秘诀是什么？带着这样的问题一同走进视频。 【视频】屠呦呦事例简介 小结：科学设计、评价方案的重要性，引入课题 活动一：认识海水 以“如何设计实验证明海水中有氯离子”为话 交流实验方案 明确实验原理 观察现象 进行推理 倾听、学习 题，展开学习和讨论，适时引入认知冲突，激发学生探究的欲望。通过真实的活动情景的刺激，引发学生评价活动方案、优化活动方案。在活动的过程中体会物质的性质在物质鉴别中的应用，熟悉和了解观 观看视频 交流收获 体会科学研究的艰辛，学习科学家严谨扎实、一丝不苟的科学品质，体会科学设计、评价方案的重要性，激发学习本节课的兴趣。 学生活动 设计意图 【任务1】（定性）如何设计实验证 明海水中有氯离子（Cl-） 如何证明海水中有Cl-？ （物质鉴别 利用物质性质） 实验演示：“海水”样品+硝酸银 +过量稀硝酸 （科学方法： 观察、推理） 魔术揭秘：“海水”样品是硫酸钠， 解释“浑浊原因” 引导学生评价初始活动方 优化方案 展示学生改进的方案 组织学生评价方案 组织小组讨论,引导学生总结设计 交流方案不足之处 优化方案 根据已有的知识 评价他人的活动方案 形成正确认识 小组讨论,交流展示 察、推理等科学方法。 通过小组讨论，归纳总结定性探究活动方案设计时应注意的问题及一般思路。 定性活动方案注意问题及活动流程 完善认识 【任务2】（定量）如何设计实验测定海水中氯元素的质量分数 组织小组讨论，设计活动方案 展示小组设计的活动方案 组织学生评价方案 （学科观念： 元素守恒） （科学方法： 转化） 组织小组讨论,引导学生总结 在定性实验的基础上， 设计定量活动方案的注意问题 评价他组活动方案 小组合作学习 设计活动方案 以“如何设计实验测定海水中氯元素的质量分数”为话题展开学习，通过小组合作设计活动方案，增强同伴互助、小组合作的意识。通过组间活动方案的生生互评、师生共评，提高学完善和升级个人认识 生的表达与交流的能 总结定性活动方案需要思考的问题： 1、需要测量什么数据 2、怎么测量这些数据 3、如何保证数据的力。在活动过程中体会元素守恒的学科观念和转化的科学方法。归纳总结定量探究活动方案设计时需要考虑的问题。
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