开放科学实践活动方案(案例)实用3篇

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科学探究的一般过程1

关键词：实验探究物理实验

[中图分类号]GO4-3[文献标识码]A[文章编号]1002-2139(2009)-10-0163-01

《物理课程标准》中明确指出：“科学探究既是学生的学习方式，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究求和转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”“学生在科学探究活动中，通过与科学工作者进行相似的过程，学习物理知识与技能、体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法领悟科学的思想和精神。”

传统的物理实验教学中对过程设计大都由教师代劳，教学过程省时，重在结论应用与记忆，新课程的实施要求教师对实验进行改革创新，在实验教学中培养学生的探究能力。

一、巧用演示实验，激发学生的探究欲望，引导学生探究，让学生悟出探究的一般步骤。

传统教学根深蒂固，学生对探究一词闻所未闻，感到深不可测，在实施中更是无从下手，因而，教师必须做好引导工作。

在实验教学中，教师要改革以往的开门见山、单刀直入、草草收兵的方式，而要采用探究式实验教学。让学生在教师的引导下思考、创造，历经峰回路转的探索，享受成功快乐。通过教师的示范引导，使学生通过教师的演示实验教学认识到科学探究方法的一般步骤：提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。通过教师有意识的探究方法的渗透，让学生在活动中掌握进行科学探究的一般方法。

二、多用分组实验，放手让学生探究，让学生在实验活动中产生思维碰撞的火花。

在分组实验中走出自卑的阴影，在分组实验中产生创造，在分组实验中交流表达。在分组实验中感受学习主人的快乐与责任。

《物理课程标准》中指出：“注重全体学生的发展，改变学科本位观念。”“注重科学探究，提倡学习方式多样化。”教师的演示实验中，只能有少数学生一直处于积极活动状态，其他学生则处于被动状态，内心没有产生探究的欲望。也无法经历探究整个过程。而分组实验则可以让学生真正作为学习探究的主人，在小组内各尽其责，充分调动主观能动性，积极参与各个探究过程。在探究过程中学习探究方法和技能，科学素养得到提高。

教师要结合学校和学生家庭的实际，让学生能够准备到必须的器材。通过学生自己准备的器材进行实验，让所有学生都能够动手。

在“奥斯特实验”中，我改变以往教师实验的方法，让每名学生准备以下器材：一只干电池、一段导线、一个小铁钉。我又从实验室中取出小磁针，每两个人发了一个，然后让学生猜想：电流周围是否存在磁场？在此基础上让学生讨论实验方法，根据实验方法进行实验，把观察到的现象与同桌进行交流，从结果看，学生的活动很积极，对实验观察与分析都达到了教师预定目标。

三、活用课外实验，让学生真正体会到物理来源于生活，回归于社会，升华探究活动。

《物理课程标准》中明确指出：“物理教学中要注重从生活走向物理，从物理走向社会”。

教师在演示实验中引导学生探究。分组实验则是实验探究活动的重点，而课外实验则是探究活动的升华与拓展，更是培养学生用所学知识与分析社会、思考解决社会问题的重要途径。

在学过温度计的使用后，我布置了一个课外实验课题“探究保温瓶内水的多少与保温时间的关系”。我从实验室为学生借了温度计，其他器材由学生自备，所有的学生都在课后进行了认真的实验，他们让水瓶内装不同的水，在间隔相同时间后测量水的温度，把结果记录在实验表格中，各小组都得出了实验结论，我利用一节自习时间组织学生进行交流，通过全体学生的交流，对结论进行了完善。在这次活动中，学生的参与意识比较强，都能利用自己的器材认真进行实验，小组间能进行合作。学生对物理的学习兴趣有了提高。

科学探究的一般过程2

桂馨乡村小学科学课教师培训――乡村小学科学课教师培训项目，是基金会为支持中国乡村小学提升教学质量、完善和规范开展教学而特别设立的乡村教师支持项目。项目旨在提升乡村小学科学课教师的教学理念，增强系统知识，改进教学技能，使其成为对学生科学素养形成有决定意义的合格教师。

一、调研问题背景

当今，“科学作为探究”的理念在国际科学教育界已达成基本共识，“探究式科学教育”成为现代科学教育理论和实践发展的普遍趋势。为了更好地确保探究式科学教育的有效开展和具体实施，在各国理科国家课程标准和国际科学教育评测体系中，科学探究的含义、评价和实施问题，得到了普遍重视。“科学探究”作为重要的核心理念贯穿始终，不仅作为具体的课程目标，也作为必须实施的内容要求被列入了内容标准之中，并且开始作为一个重要的评测维度用以评估各国青少年科学学习的水平。这对我国尚处于起步阶段的探究式科学教育改革和2008年继续开展的新一轮小学科学课程标准的修订工作，无疑有着非常重要的指导意义和借鉴价值。

为了更好地将“科学探究”贯彻执行到当前正在开展的小学科学课标修订工作中，目前亟待解决的一个问题就是对当今国际科学教育标准中“探究”的理论和实践问题进行梳理和澄清。为此，我们重点对一些主要国家的科学课程标准和几个重要的科学教育评测体系作了一个相关文献调研，就这些标准中“探究”的提法和使用，围绕探究的含义和目的作了一个粗略的分析和归纳。

二、国际科学教育历史上的“探究”

在当今国际科学教育改革的热潮中，探究（inquiry）是出现频率最高的几个关键词之一。英文inquiry一词起源于拉丁文的in或inward（在…之中）和quaerere（质询、寻找），按照《牛津英语词典》中的定义，探究是“求索知识或信息特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。”在科学领域，中文译为“探究”一词，与英文原意最为贴切，被人们普遍接受。就语义而言，“探究”在《辞海》 （1989年版）中的中文解释是：“深入探讨，反复研究”。而1996年版的《现代汉语辞典》也将“探究”定义为“探索研究；探寻追究”，即努力寻找答案、解决问题。由此可见，从基本含义上讲，探究的目的是获得知识、真理，探究的途径或方法是搜寻、调查、研究、检验。

探究的含义大体上可分为广义和狭义两种。广义的探究泛指一切独立解决问题的活动。人们通常所说的追根究底、好奇、好问，企图自己弄清事理，实际上是广义探究的日常表现。可以说，它既指科学家的专门研究，也指一般人的解决问题的活动；既包括成人那种深思熟虑的“思想实验”，又包括儿童那种事物性的摸索或探索。广义的探究倾向是人类的天性，人皆有之；而狭义探究一般专指科学探究或科学研究。与广义探究相比，科学探究有很大区别，在对象和方式上有其特殊性。美国学者韦尔奇等人对此作了简单的说明：“探究是人类寻求信息和理解的一般过程。从广义上说，探究是一种思维方式。科学探究是一般探究的‘子集’，它的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的。”这表明，科学探究是对自然界的一种有理论指导的探究。另一美国学者彼得森对科学探究的特征作了更进一步的说明，指出科学探究要遵循一定的程序，采用一定的方法。他指出：“科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。其特点是采用有秩序的和可重复的过程；简化调查研究对象的规模和形式；运用逻辑框架作解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其他活动。”

最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是教育家约翰・杜威（John Duwey）。在上世纪初之前，大多数教育者认为科学教育的方法主要是通过直接传授让学生学量的科学知识、概念和原理。1909年，杜威在美国科学促进协会（AAAS）的报告中第一次对这种教育观点提出批评。报告中指出：科学教育过于强调知识的积累，而对科学作为一种思维方式和认知态度未给予足够的重视；科学教育不仅仅是要让学生学量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。

科学探究的一般过程3

一、高中化学探究教学的理论基础

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。

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？

实验验证：通过实验这些结构又一一被推翻了。

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。

教师评价：关键要选择一个合适的溶剂，既能溶解苯酚，又不与钠反应。让学生

合作讨论，交流，经过实验比较。