关于科学探究的教学设计

关于科学探究的教学设计

一、 教材分析

“科学探究”这节内容安排在了七（上）第一章“科学入门”的最后一节，是在学生学习与认识科学的本质意义、科学实验、科学观察、科学测量等科学探究的基本知识与方法的基础上。对学生而言，对一个未知的问题采取科学方法进行探究，找到真相或解释的基础就是科学探究。它从生活中的探究，即身边的日常探究活动开始，揭示探究并不神秘，探究活动亦无处不在。教材由浅入深，由表及里地来认识和体验探究的基本意义、基本方法和基本精神，对本章做出了一个小结“科学并不神秘”，起到了首尾呼应的作用，同时也打开了学习科学的大门，为后续的科学知识学习做出铺垫，打下基础。

二、学情分析

考虑到七年级学生的认知水平与生活经验，寻找学生身边具体的事例运用科学探究的方法来探究真相、解决问题是卓有成效的，可以激发学生兴趣，提供学生动手、动脑的机会，并能使学生通过解决实际问题体会到成就感。由于学生在生活中遇到的探究可能是片段的、不严密的，再加上农村学校的学生整体素质偏低，两极分化严重，语言表达和总结归纳能力欠缺的现状，有必要了解科学家是怎样探究的。所以要充分利用教材提供的“琴纳种牛痘”的故事，让学生在阅读故事的时候感受科学家的探究与我们平时探究的区别，同时启发学生要勇于探究。

本节的核心任务是了解科学探究的一般步骤，并在具体的事例中运用科学探究的方法探寻真相，解决问题。鉴于初学者在认识科学探究的一般步骤时会存在一些问题：如不能全面理解各探究环节之间的联系；不能多方面建立猜想；实验方案设计、实施时不能很好地控制变量等。这些问题需要从以后的学习过程中加以深化和巩固。所以针对基础薄弱的“入门生”来说，适当降低教学难度，采取循序渐进的教学策略是有必要的。

三、 教学目标

1、 知识与技能目标

（1） 按照科学探究的概述，能列举生活中的探究。

（2） 能说出科学探究的一般步骤，体会各个步骤之间的联系。 （3） 运用科学探究的基本方法和技能开展有简单的科学探究活动。

2、 过程与方法目标

（1） 通过“电风扇为什么不转”的探究活动，感受科学探究就在我们身边。

（2） 通过阅读科学家琴纳的故事，知道科学家是怎样进行探究的，总结科学探究的一般步骤。

（3） 通过“我们一起来探究”的活动，进一步体会科学探究的步骤和内在联系。

3、 情感、态度与价值观目标

（1） 通过参与探究活动，体验科学探究并不只限于科学家的行为，感受科学探究并不神秘。

（2） 通过阅读科学家的故事，感受科学家勇于探究的精神，培养学生爱科学的情感。

四、 教学重点和难点

重点：科学探究并不神秘，科学探究的一般步骤。 难点：科学探究的一般步骤。

五、 教学过程设计

1、 创设情境，引入新课

走进教室：“今天的天气真闷热，请靠墙的一位同学把电风扇打开。”结果电风扇不转。请学生思考：电风扇为什么不转呢？

生1：可能停电了。

生2、可能电风扇开关坏了。 生3、可能电线哪里断了。 生4、可能电风扇坏了?

（用现场发生的事件引起学生的注意，引导全班学生参与现场探究） 那我们改如何求证，找出故障呢？你有什么方法？

从发现“故障”，到排除“故障”，我们用到了一种重要的科学方法——科学探究。科学探究是获得科学知识的一种基本方式。它是一个不断发现问题，通过多种途径寻求证据，运用创造性思维来解决问题，并通过交流与评价达成共识的过程。

2、 新课教学

（1） 生活中的探究

在日常生活中，你身边还有其他发现问题，解决问题的经历吗？简要说说其中的过程。 电瓶车不能行使了、学校里饭卡不能刷了、教室里的投影仪不能使用了??（从“现场探究”到寻找生活中的探究，通过具体事例让学生感受到科学探究就在我们的身边，科学探究并不神秘。）

在探究问题时，我们一般会假设几种可能的原因，并对每一种原因可能产生的结果进行探究，直到找到真正的原因，采取相应的措施。

科学探究有助于我们找到生活中某些事件的真相，具有重要的实践意义，科学家又是怎样进行科学探究的呢？

（2） 科学家的探究

简介天花及其危害。带着思考阅读天花和牛痘的故事，了解人们是怎样战胜天花的？琴纳在战胜天花的过程中使用了什么方法？快速阅读后，请学生讲述故事的概况。（培养学生的阅读能力和语言组织、表达能力）

分层次、分段深入阅读，从故事内容归纳体现出的探究方法。

熟练地掌握这种方法，开展生活中的科学探究，下面我们一起来探究。

（3）我们一起来探究

老师：“教师节的时候，有位同学送给老师一个礼物，礼物经过精美包装，在不打开盒子的情况下想要知道里面装的什么物体，你有什么办法？”（吸引学生的眼球，活跃课堂气氛，同时感受科学探究带来的乐趣。）

实验一：摇一摇，感受物体的大小，根据声音判断物体的形状、材质。 实验二：掂一掂，感受物体的质量，估计盒里的物体是由什么材质制成的。 实验三：利用磁铁吸一吸，判断盒内是否放有铁质的物体。 本活动重点是让学生进行多种假设，设计多种实验方案进行现场求证，让所有学生都能参与到科学探究中来。

小结：很多问题就像一个不能打开的盒子，我们必须通过盒子传出来的信息判断出盒子里可能是什么。例如，小孩发烧了，是什么原因呢？是着凉了，是吃坏东西了，还是什么地方有炎症？医生利用听诊器听诊，化验血和大小便等各项指标。医生得到这些指标后就可以基本判断小孩发烧的原因了。日常生活中还有许多类似的“黑盒”问题，由学生举例。（如根据汽车的故障特征初步判断汽车故障的原因及部位；根据动物的脚印、活动路线、留下的毛发粪便等来判断动物的种类、数量等；根据古墓的规模、年代、墓内物品器件等信息确定墓主人??）

3、课堂小结：科学探究的一般步骤

4、巩固和提高

创设情境：警察是如何根据人的脚印的长度判断人的身高的？

（1） 你的假设是什么？

（2） 怎样证明你的假设？如何设计实验方案？

（3） 需要记录哪些数据，用什么方法记录数据比较好？ （4） 检验你的假设是否成立？

（5） 把你探究的结果与同学交流，有什么收获？ 本活动的主要目标是进一步熟悉科学探究的一般步骤，并且初步学会用控制变量的方法设计实验方案。

六、 板书设计

1、什么是科学探究？

2、科学探究的基本步骤

发现和提出问题

建立猜想与假设（可能、或许、也许?）

设计探究方案（实验方案）

获取事实与证据（进行试验）

检验与评价（得出结论）

讨论与交流

七、 作业设计

选择一个你感兴趣的问题，按照科学探究的基本步骤完成一个科学探究方案。

教学目标：

知识与技能：

1、知道科学探究的基本要素：提出问题、猜想或假设、设计实验方案、进

行实验、观察并记录、分析与结论、反思与评价、表达与交流。

2、知道科学探究常见题型及解题规律。

3、学会根据已有的知识和经验解答实验探究题的一般思路和方法。

过程与方法：

1、设计简易实验，通过观察、比较、分析认识科学探究的要素及解答方法。

2、通过学生自主交流来发现问题、解决问题，培养学生的创新能力和实践

能力。

情感态度价值观：

1、在探究活动中激发学生学习化学的兴趣，让学生体验到学习和探究的乐

趣。

2、通过探究活动培养学生务实、严谨的科学态度。

3、体会化学知识在生产生活中的应用。

教学重点：让学生学会解答探究型试题的一般思路和方法。

教学难点：围绕猜想与假设进行实验方案的设计（科学性、安全性、可行性、

简易性）

教学方法：实验探究、讲练结合

教学过程：实验科学探究的一般步骤：

提出问题 假设与猜想 设计实验方案 实验验证 解释与结论反思与评价

例1、端午节后，小丽带着快乐的心情返回学校。当她来到实验室时，意外地发现实验桌上有瓶敞口放置已久的NaOH溶液，由此，激发了她的探究欲望。

这瓶NaOH溶液是否变质了呢？

这瓶NaOH溶液一定变质了，其变质程度如何呢？

小丽的猜想：NaOH溶液部分变质，你的新猜想是。

小丽设计如下实验验证自己的猜想，根据表中内容填写实验的现象

假设你的猜想正确，并按小丽的实验方案进行实验，则你观察到的实验现象是 。

⑴下列物质①BaCl2溶液、②Ba(OH)2 溶液，

不能替代小丽实验中CaCl2溶液的是 (填序号)。

⑵小丽滴加酚酞指示剂外，还可以用 替代。

① NaOH溶液变质的原因 。（方程式表示）

② 保存NaOH的方法是。

例2、铁、铝、铜是常见的三种金属。同学们发现生活中的铝和铜制品表面一般不用防锈，而铁制品一般需要做防锈处理。

这是不是因为铁、铝、铜三种金属中铁的活动性最强呢?

同学们对这三种金属活动性顺序展开了探究，请你参与探究并填写空格。

将粗细相同的铁丝、铝丝、铜丝分别插人体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸中：

为什么同一个实验得出了两种结论呢?同学们带着这个疑问查阅了相关资料，明白了铝丝在稀盐酸中短时间内无气泡，是因为铝表面致密的氧化膜会先与盐酸反应。

做金属性质实验时需将金属进行打磨，打磨的目的

是.

为了进一步确认铁、铝、铜这三种金属的.活动性顺序，同学们又将两根粗细相同的、打磨过的铁丝分别插入硫酸铝溶液、硫酸铜溶液中：

写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式 。

（1）若只有一支盛有少量稀盐酸的试管，只需合理安排金属丝的插人顺序(能与盐酸反应的要一次将盐酸消耗完)，也能证明铁、铝、铜这三种金属的活动性顺序。金属丝的插入顺序为 。

（2）金属被人类大规模开发利用的大致年限也与金属活动性顺序有关，请写出铁、铝、铜三种金属材料被人类利用的先后顺序 。

例3、某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下

开展探究活动，以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格。

将一定量的稀H2SO4加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。

实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：反应后溶液中

溶质是什么呢?

甲组同学的猜想如下：

猜想一：只有Na2SO4

猜想二：有Na2SO4和H2SO4

猜想三：有Na2SO4和NaOH

猜想四：有Na2SO4、H2SO4和NaOH

乙组同学认为有一种猜想是不合理的。不合理的猜想是 。

（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中，滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有 。

（2）为了验证其余猜想，各学习小组利用烧杯中的溶液，并选用老师提供的pH试纸、 铜片, BaC12溶液、Na2CO3溶液，进行如下三个方案的探究。

通过探究，全班同学一致确定猜想二是正确的。

老师对同学们能用多种方法进行探究，并且得出正确结论给予肯定。同时指出（2）中存在两处明显错误，请大家反思。同学们经过反思发现了这两处错误：

（1）实验操作中的错误是 。

（2）实验方案中也有一个是错误的，原因是

解题思路：

认真读题：划出关键的语句，审清题意,明确要求。找出题目中与教材相联系的知识点。灵活应用基础知识解决探究题中的问题。

在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质

黑色颗粒和白色物质是什么？

甲认为黑色颗粒是，白色物质可能是Na2O或 ，乙同学还认为白色物质是氢氧化钠．甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是

氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O+H2O═2NaOH

1、钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为

2、你对燃烧有新的认识。

解题时注意的问题

提出猜想要合理 ,有利于方案设计；要遵循质量守恒, 不能信口开河；

设计的实验方案要紧扣提出的猜想，设计方要简单易行、安全环保。结论一定是对猜想的判定，反思评价一般是对实验方案、实验结论 、等方面的反思，是探究题中最难的地方

小结：知道科学探究的基本过程环节以及科学探究时的解题思路和注意问题。