《體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)探究》學(xué)歷案一、主題與課時1、主題體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)探究，讓學(xué)生了解化學(xué)科學(xué)探究的基本過程和方法，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。2、課時預(yù)計3課時。二、學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識與技能目標(biāo)學(xué)生能夠說出化學(xué)科學(xué)探究的一般步驟，包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價等。例如，在探究蠟燭燃燒的實(shí)驗(yàn)中，能準(zhǔn)確指出每個環(huán)節(jié)所做的事情。能正確識別和使用常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，像試管、酒精燈、燒杯等，并且知道它們的主要用途和使用注意事項(xiàng)。如果要加熱液體，能準(zhǔn)確選擇合適的儀器并正確操作。學(xué)會根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，例如設(shè)計一個鑒別氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)方案。2、過程與方法目標(biāo)通過參與化學(xué)科學(xué)探究活動，提高學(xué)生觀察、記錄、分析和解決問題的能力。比如在探究金屬活動性順序的實(shí)驗(yàn)中，能夠仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且根據(jù)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出合理的結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生在小組探究中學(xué)會分工協(xié)作，交流分享。就像在探究酸堿中和反應(yīng)的小組實(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)負(fù)責(zé)操作實(shí)驗(yàn)，有的同學(xué)負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)，有的同學(xué)負(fù)責(zé)匯報結(jié)果等。3、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生對化學(xué)科學(xué)探究的興趣，使學(xué)生感受到化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣和化學(xué)學(xué)科的魅力。例如，當(dāng)看到金屬鈉與水劇烈反應(yīng)的現(xiàn)象時，學(xué)生能產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和探索欲望。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神，讓學(xué)生明白在化學(xué)探究中數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確，結(jié)論要基于證據(jù)。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符，要勇于重新探究，而不是篡改數(shù)據(jù)。三、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)1、學(xué)習(xí)重點(diǎn)化學(xué)科學(xué)探究的一般步驟和方法。這是整個章節(jié)的核心內(nèi)容，學(xué)生只有掌握了這些步驟和方法，才能順利進(jìn)行各種化學(xué)探究活動。常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用。這是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，如果儀器使用不當(dāng)，不僅會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還可能造成安全事故。2、學(xué)習(xí)難點(diǎn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案。這需要學(xué)生綜合考慮多種因素，如實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)藥品等，對學(xué)生的思維能力要求較高。在化學(xué)探究過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。讓學(xué)生突破常規(guī)思維，提出獨(dú)特的探究思路和方法是比較困難的。四、學(xué)習(xí)過程（一）第一課時：化學(xué)科學(xué)探究的步驟1、導(dǎo)入（10分鐘）老師走進(jìn)教室，手里拿著一個神秘的盒子，笑著對同學(xué)們說：“同學(xué)們，今天老師帶來了一個神秘的東西，它就在這個盒子里。這個東西和我們今天要學(xué)的化學(xué)探究有關(guān)哦。我先給大家一點(diǎn)小提示，它是一種我們?nèi)粘Ｉ钪心芤姷降?，和水有關(guān)的東西。現(xiàn)在大家可以大膽地提出問題，來猜猜這個東西是什么。”引導(dǎo)學(xué)生提出各種問題，如“是液體嗎？”“是透明的嗎？”“有氣味嗎？”等，從而引出化學(xué)探究的第一步——提出問題。2、知識講解（20分鐘）以剛才的猜物游戲?yàn)槔v解化學(xué)科學(xué)探究的一般步驟。提出問題：就像我們剛才猜盒子里的東西一樣，在化學(xué)探究中首先要提出一個有價值的問題，這個問題是我們探究的起點(diǎn)。作出假設(shè)：在猜物的時候，同學(xué)們可能會根據(jù)老師的提示作出一些假設(shè)，比如“是水”“是白醋”等。在化學(xué)探究中，我們也要根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn)對問題作出假設(shè)。設(shè)計實(shí)驗(yàn)：如果我們假設(shè)是水，那我們可以設(shè)計一些實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，比如檢測它的沸點(diǎn)、密度等。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們要根據(jù)假設(shè)設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)方案，包括選擇實(shí)驗(yàn)儀器、藥品和實(shí)驗(yàn)方法等。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照設(shè)計好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，在這個過程中要仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。收集證據(jù)：在實(shí)驗(yàn)過程中得到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)就是我們的證據(jù)，比如看到液體沸騰時的溫度等。解釋與結(jié)論：根據(jù)收集到的證據(jù)對假設(shè)進(jìn)行解釋，得出結(jié)論。如果我們檢測到的沸點(diǎn)是100℃，密度是1g/cm3，那我們就可以得出結(jié)論這個東西是水。反思與評價：最后我們要對整個探究過程進(jìn)行反思，看看實(shí)驗(yàn)設(shè)計有沒有不合理的地方，實(shí)驗(yàn)操作有沒有失誤等。3、小組討論（15分鐘）將學(xué)生分成小組，每組4~5人。給出一個簡單的化學(xué)探究問題，如“探究鐵生銹的條件”。讓小組同學(xué)按照化學(xué)科學(xué)探究的步驟進(jìn)行討論，初步設(shè)計一個探究方案。每個小組派一名代表記錄討論內(nèi)容，包括提出的問題、作出的假設(shè)、設(shè)計的實(shí)驗(yàn)等。4、小組匯報與評價（15分鐘）每個小組派一名代表向全班匯報小組討論的結(jié)果。其他小組的同學(xué)可以進(jìn)行提問和評價，指出方案中的優(yōu)點(diǎn)和不足之處。老師最后進(jìn)行總結(jié)評價，對學(xué)生的積極參與給予肯定，同時針對存在的問題進(jìn)行講解和指導(dǎo)。（二）第二課時：常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用1、儀器展示與講解（20分鐘）老師將常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，如試管、酒精燈、燒杯、量筒、滴管等擺在實(shí)驗(yàn)臺上。拿起一個試管，對同學(xué)們說：“同學(xué)們，這個試管就像一個小小的化學(xué)世界的容器。它可以用來做很多實(shí)驗(yàn)，比如加熱少量液體。但是大家要注意，加熱的時候不能把試管口對著人，而且要用試管夾夾住試管的中上部。”接著依次拿起其他儀器，詳細(xì)講解它們的名稱、用途、使用注意事項(xiàng)等。例如講解酒精燈時，強(qiáng)調(diào)酒精不能超過酒精燈容積的2/3，不能用嘴吹滅酒精燈等。2、儀器使用示范（15分鐘）老師示范一些簡單的實(shí)驗(yàn)操作，如用試管加熱液體、用滴管吸取和滴加液體、用量筒量取液體等。在示范過程中，邊操作邊強(qiáng)調(diào)操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，讓學(xué)生清楚地看到正確的操作方法。3、學(xué)生實(shí)踐操作（20分鐘）學(xué)生分成小組，每個小組一套實(shí)驗(yàn)儀器。讓學(xué)生按照老師的示范，進(jìn)行一些簡單的操作練習(xí)，如用試管取少量水，然后用酒精燈加熱等。老師在教室里巡視，及時糾正學(xué)生的錯誤操作，確保學(xué)生的操作安全和正確。4、操作總結(jié)與評價（15分鐘）讓學(xué)生停止操作，各小組整理實(shí)驗(yàn)儀器。每個小組派一名代表總結(jié)在操作過程中遇到的問題和收獲。老師對學(xué)生的操作情況進(jìn)行評價，對操作正確、熟練的同學(xué)給予表揚(yáng)，對存在問題較多的同學(xué)進(jìn)行鼓勵和指導(dǎo)。（三）第三課時：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與創(chuàng)新思維培養(yǎng)1、復(fù)習(xí)導(dǎo)入（10分鐘）回顧前兩節(jié)課學(xué)習(xí)的化學(xué)科學(xué)探究的步驟和常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的使用。提問學(xué)生：“如果我們要探究某種未知溶液是酸還是堿，我們應(yīng)該怎么做呢？”引導(dǎo)學(xué)生從探究步驟和儀器使用等方面進(jìn)行思考。2、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計講解（15分鐘）以探究未知溶液是酸還是堿為例，講解實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的思路。首先要根據(jù)酸和堿的性質(zhì)提出問題，如“該溶液是否具有酸或堿的特性？”作出假設(shè)：假設(shè)該溶液是酸或者是堿。設(shè)計實(shí)驗(yàn)：可以選擇使用石蕊試液或者酚酞試液來檢測溶液的酸堿性，也可以用pH試紙來測定溶液的pH值。在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時，要考慮到實(shí)驗(yàn)的可行性、準(zhǔn)確性和安全性等因素。強(qiáng)調(diào)在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時，要綜合運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識，選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法和儀器。3、小組創(chuàng)新方案設(shè)計（20分鐘）給出一個新的探究問題，如“探究銅綠的組成成分”。讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新設(shè)計。鼓勵學(xué)生突破常規(guī)思維，從不同的角度思考問題，設(shè)計出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方案。每個小組將設(shè)計好的方案寫在紙上，包括實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論等。4、方案展示與評價（20分鐘）每個小組派一名代表上臺展示小組設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案。其他小組的同學(xué)和老師進(jìn)行評價，評價的內(nèi)容包括方案的創(chuàng)新性、可行性、科學(xué)性等。對于有創(chuàng)意的方案，老師給予特別的表揚(yáng)和獎勵，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。5、課堂總結(jié)（5分鐘）老師對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計的重要性和創(chuàng)新思維在化學(xué)探究中的意義。鼓勵學(xué)生在今后的化學(xué)學(xué)習(xí)中積極參與探究活動，不斷培養(yǎng)自己的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。五、課后作業(yè)1、基礎(chǔ)作業(yè)（必做）寫出化學(xué)科學(xué)探究的一般步驟，并簡要解釋每個步驟的含義。繪制常見化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器（試管、酒精燈、燒杯、量筒、滴管）的簡單示意圖，并標(biāo)注出它們的主要用途和使用注意事項(xiàng)。2、拓展作業(yè)（選做）設(shè)計一個探究“影響過氧化氫分解速率的因素”的實(shí)驗(yàn)方案，要求方案完整，包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論等。查找資料，了解一種新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器或者化學(xué)探究技術(shù)，并寫一篇300~500字的短文介紹它的原理、用途和優(yōu)勢。六、答案1、基礎(chǔ)作業(yè)答案化學(xué)科學(xué)探究的一般步驟及含義：提出問題：根據(jù)生活現(xiàn)象、化學(xué)現(xiàn)象或者前人研究成果等提出一個有探究價值的問題。例如看到鐵生銹的現(xiàn)象，提出“鐵生銹需要哪些條件？”作出假設(shè)：依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn)對提出的問題進(jìn)行假設(shè)。如對于鐵生銹的問題，假設(shè)“鐵生銹需要水和氧氣”。設(shè)計實(shí)驗(yàn)：根據(jù)假設(shè)選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器、藥品和實(shí)驗(yàn)方法來驗(yàn)證假設(shè)。對于鐵生銹的假設(shè)，可以設(shè)計三個對比實(shí)驗(yàn)，一個是有氧氣和水的環(huán)境，一個是只有氧氣沒有水的環(huán)境，一個是只有水沒有氧氣的環(huán)境。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：按照設(shè)計好的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。收集證據(jù)：實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象（如鐵在有水和氧氣的環(huán)境中生銹，在其他兩種環(huán)境中不生銹）和記錄的數(shù)據(jù)就是收集的證據(jù)。解釋與結(jié)論：根據(jù)收集到的證據(jù)對假設(shè)進(jìn)行解釋，得出結(jié)論。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合假設(shè)，就可以得出“鐵生銹需要水和氧氣”的結(jié)論。反思與評價：對整個探究過程進(jìn)行反思，看實(shí)驗(yàn)設(shè)計是否合理，操作是否正確，結(jié)論是否可靠等。如果有問題，可以對探究過程進(jìn)行改進(jìn)。試管：示意圖：畫一個簡單的試管形狀（類似一個細(xì)長的圓柱體，一端封閉）。主要用途：少量試劑的反應(yīng)容器，可以加熱少量液體等。使用注意事項(xiàng)：加熱時要用試管夾夾住試管中上部，試管口不能對著人，加熱固體時試管口要略向下傾斜等。酒精燈：示意圖：畫一個類似燈壺和燈芯的形狀。主要用途：用于加熱。使用注意事項(xiàng)：酒精不能超過酒精燈容積的2/3，不能用嘴吹滅酒精燈，要用燈帽蓋滅等。燒杯：示意圖：畫一個上下粗細(xì)差不多的圓柱體，有一個小的傾倒口。主要用途：配制溶液、較大量試劑的反應(yīng)容器等。使用注意事項(xiàng)：加熱時要墊石棉網(wǎng)等。量筒：示意圖：畫一個粗細(xì)均勻的圓柱體，有刻度。主要用途：量取一定體積的液體。使用注意事項(xiàng)：不能加熱，不能用作反應(yīng)容器等。滴管：示意圖：畫一個類似小玻璃管，一端有橡膠頭。主要用途：吸取和滴加少量液體。使用注意事項(xiàng)：使用后要清洗干凈，滴加液體時不能伸入容器內(nèi)部等。2、拓展作業(yè)答案探究“影響過氧化氫分解速率的因素”的實(shí)驗(yàn)方案：提出問題：哪些因素會影響過氧化氫分解的速率呢？作出假設(shè)：假設(shè)一：溫度會影響過氧化氫分解的速率，溫度越高分解速率越快。假設(shè)二：催化劑會影響過氧化氫分解的速率，有催化劑時分解速率加快。設(shè)計實(shí)驗(yàn)：探究溫度的影響：取兩支相同的試管，分別加入等量的過氧化氫溶液。將其中一支試管放入冷水中，另一支試管放入熱水中。觀察并記錄兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢。探究催化劑的影響：取三支相同的試管，分別加入等量的過氧化氫溶液。向第一支試管中加入少量二氧化錳粉末，向第二支試管中加入少量氧化鐵粉末，第三支試管不加入任何物質(zhì)作為對照。觀察并記錄三支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢。預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：對于溫度的影響：如果熱水中的過氧化氫溶液產(chǎn)生氣泡的速度比冷水中的快，說明溫度越高，過氧化氫分解速率越快。對于催化劑的影響：如果加入二氧化錳和氧化鐵的試管中產(chǎn)生氣泡的速度比不加物質(zhì)的試管快，說明催化劑能加快過氧化氫的分解速率，并且可以通過比較加入二氧化錳和氧化鐵的試管中氣泡產(chǎn)生的速度，初步判斷不同催化劑對過氧化氫分解速率影響的差異。新型化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器或技術(shù)示例——數(shù)字化傳感器在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用：原理：數(shù)字化傳感器可以將化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種物理量（如溫度、pH值、壓強(qiáng)等）轉(zhuǎn)化為電信號，