化學探究優秀教案
主題與背景
新課程突出強調創新精神和實踐能力的培養，而學生創新精神和實踐能力的培養需要通過學生具體的探究活動來實現。因此，科學探究成為新課程改革所倡導的重要理念。它不僅是一種重要的學習方式，而且也是學科課程的重要內容。教材作為課程的重要組成部分，不僅是課程目標得以體現并最終實現的一種重要方式和途徑，而且是教師教和學生學的資源與工具。因此，教材的開發和設計十分重視引導學生開展探究學習。探究學習是學生學習化學的一種重要方式，也是培養學生探究意識和提高探究能力的重要途徑。因此很希望嘗試探究教學，讓學生在主動探究過程中增長知識，提高能力。雖然我們學校是一所省一級學校，學校的教學條件也很好，師資力量也很強，但它畢竟是一所鎮屬學校，學生生源很差，所以在教學中顧慮重重，學生不但學習基礎差，自律能力也差，甚至有些學生有厭學的傾向，上課組織教學的同時，還要不時地管理課堂紀律，能按時完成教學進度已經很不錯了。有時認為對于這樣的學生，教師把結論告訴他們，條分縷析地解釋給他們聽，總比讓他們自己去探究來得容易，且效率高。然而，本著為學生和自我的發展考慮，幾年來還是努力嘗試著探究教學，體會頗深。
●情景描述
2008年4月我在學校組織的一堂公開課時上高一必修1第四章第四節《硝酸的氧化性》時，我精心準備了一節探究課，頗有收獲。現將這節課實錄如下：
硝酸的氧化性教學實錄：
【演示實驗】：取一支稍大一點的試管（規格：18×180），加一小片銅片，再加少量的濃硝酸。馬上看到銅片表面產生大量的氣泡，而且越來越劇烈；溶液由無色變為綠色，液面上方產生大量的紅棕色氣體。當紅棕色氣體滿到試管口時，立即用橡膠塞將試管口塞住。
老師：紅棕色氣體是NO2 ，有毒，該如何處理呢？
學生：用NaOH溶液。
老師：好！那我們就用NaOH溶液來處理一下。書本上是用導管連接，使產生的氣體通入另一支盛有NaOH溶液的試管來吸收。我打算簡單處理一下，請同學們注意觀察。（這時，反應已經停止，銅片已經完全消失）
接著，我打開塞子，直接往銅和濃硝酸反應的試管內迅速加入少量的NaOH溶液，再塞上塞子，震蕩。很快就看到紅棕色氣體明顯變淡，同時溶液由綠色變為藍色。突然聽到一位同學在下面叫：“老師，為什么加入NaOH溶液時沒有Cu（OH）2藍色沉淀生成？”
（我裝出一副很好奇的樣子）
老師：對呀！這是為什么呢？
學生的眼光告訴我，他們也都陷入疑惑之中。
老師：請大家好好想想，同學之間可以互相討論交流一下。
學生陸景宏：是由于硝酸過量，NaOH溶液不足。
大家都覺得他說得有道理。
老師：那我們請劉斌同學用PH試紙來測試一下。
劉斌同學很自信地走到講臺，很認真、很規范地操作起來。結果PH試紙呈現深紅色。他很開心地向大家展示結果，好象很有成就感似的回到自己的座位。我及時表揚了他。剛想轉入下一內容，突然張麗同學站起來，問：老師，既然硝酸過量，沒有Cu（OH）2藍色沉淀生成，那怎么還會有NaOH溶液去吸收NO2呢？馬上岑景恩學生站起來問：老師，我認為你這個實驗設計不嚴密！
老師：喔！說說你的看法。
岑景恩同學：你把NaOH溶液直接加入反應液中，你怎么知道是NaOH吸收NO2的呢？也有可能是其他物質的作用呀？
其他學生也馬上回過神來，“是呀，是呀！”好象有點討伐我的味道，積極地響應了同學的發問，課堂氣氛一下子變得很活躍，對該實驗的興趣空前的濃厚。
我很震驚：真是太粗心了！也太低估學生了！定了定神說：太好了！想不到老師對實驗的簡單處理竟然被同學們發現了它的不嚴密之處！說明我們同學愛動腦筋，敢于質疑，這很好！剛才的問題很有道理，老師事先也沒想到，一時還不能作出合理的解釋。我們一起來探究一下吧！說著，我在黑板上畫了該實驗的示意圖：
（這時候，我看到幾乎每一位同學都在積極地參與討論）
最后總結大家的意見，同學們基本認可以下結論：加入NaOH溶液后，試管中硝酸尚有余，則試管中存在的物質有：Cu（NO3）2 、 HNO3 和H2O，其中只有H2O能與NO2，反應，但同時有NO生成。圖三中打開塞子，發現試管口確實顏色加深。如果是NaOH吸收NO2，沒有NO生成，不會有上述顏色的變化。
譚華同學問：老師，那加NaOH溶液不是跟加水一樣了嗎？
老師：問得好！我也想知道這個問題的答案。我們馬上用實驗來驗證一下！
經過實驗發現：銅和濃硝酸反應后的試管中，直接加入少量的NaOH溶液與直接加入H2O，兩者的現象并無明顯的區別！
老師（小結反思）：那么，NaOH溶液到底有沒有作用呢？可能在加入的過程中會吸收部分的NO2 ，也可能在溶液中與硝酸發生的中和反應促進了NO2與H2O的反應的進行。但直接加入NaOH溶液其實并沒有真正達到處理尾氣的目的！
看來我們在做實驗時確實不能隨便作簡單化處理，特別要注意實驗的嚴密性！可喜的是，我們同學在今天的實驗探究中發現了問題，在問題中學習、探究。使大家都增長了知識、收獲了很多！
接著繼續做銅和稀硝酸反應的實驗，我故意把蒸餾水當做稀硝酸倒入試管中，再加一小片銅片，無任何現象；再用酒精燈加熱，一會兒，液體沸騰了，銅片表面看上去好象也產生大量的無色氣泡。但溶液和氣體顏色均無任何變化！
老師：請同學們仔細觀察，并想一下這個無色氣泡是什么？
“一氧化氮”！馬上有同學叫起來。
“不對呀！試管口怎么不變紅棕色呢？”
“溶液怎么不變色呢？”
“對呀！這是怎么回事呢？”
同學們的討論和困惑讓我感到非常欣慰，這正是我所希望的呀！
老師：如果把銅片投入到蒸餾水中，加熱。那會有什么現象呢？
學生：“不會反應，無明顯現象。”
老師：對！不反應。那我們也來驗證一下。
經過實驗，學生驚奇地發現原來現象與剛才的實驗一模一樣！
老師：其實我剛才在試管中加的是蒸餾水而不是稀硝酸！
學生：哇！原來如此！
接著，我往銅和蒸餾水加熱的試管中，趁熱加入幾滴濃硝酸。并用橡膠塞把試管塞住，輕輕搖動，馬上就看到溶液呈藍色，銅片表面產生無色氣泡，液面上方略帶紅棕色的氣體，稍微打開一下塞子，發現接近試管口處顏色加深，紅棕色明顯。然后再把塞子塞住輕輕搖動，發現試管內液體上方氣體變為無色；再打開塞子，又可以看到試管口出現紅棕色。然后再把塞子塞住輕輕搖動，紅棕色又逐漸消失。這樣一來，學生對稀硝酸和銅反應的有關知識反而有了更全面、更透徹的理解。
●問題討論
該案例向我們提出了這樣一個問題：如何充分發揮課堂教學有限的時空，去完成真正意義上的探究？
分析案例中提供的情景，有幾點值得我們思考：
⑴ 案例中的探究課題是由學生在學習過程中產生的問題演變而來的，并非是由教師強加給學生的。
⑵ 該案例盡管沒有一般課題所要求的完整的書面計劃和結題報告，但探究的過程尤其是探究的思維過程卻是有序而嚴密的。
⑶ 在整個探究過程中，教師沒有過多地直接干涉學生的研究，但對學生在科學方法方面的指導卻是規范而毫不含糊的，體現出了教師對科學的嚴謹態度和對學生探究思維的正確引導。
⑷整個探究過程從屬于整個教學設計，探究成為教學實施的一個環節，在訓練學生探究思維的過程中，完成了既定的教學任務。
●詮釋與研究
課堂教學實施探究性學習，其基本流程為：情景——問題——探究。教師把情景作為產生問題的載體，讓學生在情景中感知、發現問題，師生共同確定一個中心問題作為“課題”，用類似科學研究的方式進行學習。學生問題的解決成為整個學習過程的驅動力，學生根據問題的性質提出研究問題的方案或假設，驗證方案，應用多種手段和方法去探索、研究、證明，從而親身體驗知識和規律的發現過程，獲得積極的情感體驗和深層的內心感悟。
通過對上述案例情景及其所提出的問題的探討，我們認為在課堂教學中實施探究性學習，應重點關注和解決如：探究問題的產生和選擇，探究過程的實施和調控，教師適時的引導和總結等問題。
1.選擇探究性問題時應遵循下列原則：
⑴探究的問題應和學生的心理和認識水平相符合，應是學生自己感興趣的，而且問題的切口要小、易于操作、花時不多——只有這樣的探究活動才會富有生機，才能順利進行。
⑵探究的問題與學科學習內容有較大的相關度，或具有一定的、學生能夠直接感受到的實用價值。
即：來源于學生自己發現或關心的問題，學生會興致勃勃地去探究。盡管探究性學習追求的是“過程”，但問題本身以及結果是否是學生所關心的，直接影響著學生探究的興趣以及探究的成效。
2.在學生的學習過程中，隨時都有可能產生適合學生探究的問題，關鍵是教師要抓住機會對學生進行引導，及時開展探究活動。在探究性學習活動中教師要能做到以下幾點：①、創設學習情景 激發探究；②訓練科學方法 學會探究；③優化教材結構 引導探究3.學生的探究離不開教師的適時指導。教師應在以下幾個方面加強對學生的指導：
⑴ 幫助學生把握探究問題的難度，并根據現實條件幫助學生分析探究的可行性。
⑵ 引導學生按照科學探究的常規步驟有序進行探究活動，引導學生按科學探究規范進行操作和推理。
⑶ 隨時關注并及時處理學生在探究過程中可能出現的問題，如：操作中的安全問題、操作的有序性問題、數據采集中出現的遠離事實的情況、推理過程中的片面性、信息處理的不完整性等。
⑷ 對學生的探究結果給予及時積極的評價，使學生的研究結果得到更大范圍的推廣，讓學生更多地感受真實的科學探究過程。（廣東順德桂洲中學 望亞玲）
參考資料：
1、人民教育出版社《普通高中課程標準實驗教科書化學①（必修）參考書》
2、湖北教育出版社《普通高中化學課程標準解讀》
3、人民教育出版社《普通高中課程新課標》
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