资源描述：
《科学探究典型案例研究-新课程的课堂教学与评价》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1新课标高中化学教材（人教版）科学探究典型案例研究夏建华安徽省教育科学研究所 中学特级教师0551-2625260jksxjh@163.com【发现问题】请根据下事实,思考可能是什么外界条件影响了化学反应速率？①蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈。②用氯酸钾制取氧气时，加入二氧化锰能在相同时间内收集到更多的氧气。③用铁矿石炼铁时，要把铁矿石粉碎。案例1：化学反应的速率和限度（第2课时）【提出假设】影响化学反应速率的外界条件可能有：浓度固体表面积催化剂温度等推断【设计方案】请根据下列试剂设计实验方案，验证你的假设：药品：浓盐酸、稀盐酸、块状石灰石、粉末状
2、石灰石、镁条、双氧水、二氧化锰、氯化铁溶液(双氧水分解的催化剂，比ＭnO2的催化作用要缓和)。仪器：试管、酒精灯、烧杯、石棉网等假设：浓度、温度、催化剂和固体表面积浓度：1、浓、稀盐酸和石灰石（固+液）2、浓、稀盐酸和镁条 （固+液）3、浓、稀双氧水和二氧化锰（固+液）4、浓、稀双氧水和氯化铁溶液（液+液）5、镁条和氧气和空气（固+气）6、浓、稀盐酸和二氧化锰（固+液）设计实验实验原理：浓度（六种方案三种不同状态）固体表面积（创新：镁条剪成细丝和镁条比较）实验操作：定性：单组实验、等组实验（控制变量）定量：以实验为核心的科学探究的第一个要素是“假设”;第一
3、项原则是“假设验证”原则。 三个步骤:第一步提出假设,即依据发现的事实材料和已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步作出预期(或推断),即依据提出的假设,进行推理,得出假定性的结论;第三步验证假设,即依据假设和预期,设计实验方案,进行实验验证。结果,假设或被否定,或被修正,或被证实。如果假设得到证实,预期得以实现,则假设(假说)转化为科学理论,故假设是科学发展的基本形式。启迪：1、假设以实验核心的科学探究的第二个要素是“变量”;第二项原则是“变量”原则。 变量,亦称因子,指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同,通常有以下两类4种变量:1
4、自变量与因变量。自变量,指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的即在于捕获解释这种前因后果。2控制变量与干扰变量。控制变量,指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。干扰变量,指实验中由于控制变量所引起的变化和结果。显然,干扰变量会对反应变量起干扰作用2、变量以实验为核心的科学探究的第三个要素是“控制”;第三项原则是“平衡控制”原则。 控制,是处理实验中变量关系的又一准则,指实验要严格地操纵自变量,以获取因变量;与此同时,还
5、要严格地均衡控制变量,以消除干扰变量。一句话,通过实验控制,尽量消除实验误差,以取得较为精确的实验结果。 如果说“变量”原则,主要是对实验变量与反应变量的控制而言,而这里的“平衡控制”原则,则主要是对无关变量与额外变量的控制而说的。意思是说,实验中的无关变量的因素条件,很难避免,只有设法平衡和抵消它们的影响。 常用的方法有:1单组实验法。2等组实验法。3轮组实验法。3、控制。过程方法的教育要有针对性的指导，但是学生对过程的体验，包括因未知而产生的困惑、挫折或失败时的懊丧和反思、以及获得成功时的喜悦与经验，则更为重要。新教材中配有相关的栏目和活动内容
6、。一个可以作为探究性实验的案例影响碳酸钙和盐酸反应速率的表面积因素1。应当如何确定CaCO3和盐酸的用量（化学计量关系的应用）2。如何大致地估算出试样的表面积之比（较难，但有挑战性）3。实验数据的可重现性（结论不确定性的原因之一）4。实验得出的反应速率和试样表面积的比例关系（非常有趣）5。实验中可能忽略了的其他方面问题：钠燃烧时为什么有黑色物质生成？案例2钠燃烧提出猜想：1、可能与坩埚有关2、可能与钠表面的煤油有关3、可能与空气中二氧化碳有关4、可能是钠中含有杂质5、……设计实验方案：略学生质疑：没有必要设计这么多的实验方案。通过对猜想的认真排查和做出种种
7、的解释进行提炼总结，提出合理的假设进行实验（为什么先出现白色物质后变为淡黄色？）启迪：科学精神；问题意识；猜想与假设是科学思维的一种形式，猜想是学生接触到问题后，根据学生已有的知识经验在强烈的好奇心驱使下进行的演绎、归纳、类比及推理为一体而得出结论的一种发散思维，假设是在猜想的基础上经过一系列的观察、实验、分析、比较、归纳等逻辑推理排除掉一些不可能的猜想而得到的较为科学的推论。合理的猜想是知识与能力的综合体现，是一种追根问底、勇于探究并开拓求知领域的创新意识的体现。因此，在猜想环节中，充分发挥学生主体性，使学生积极主动地提出尽量多的猜测与可能，让学生的思维
8、常常处于一种非常活跃的、发散的状态。假设比猜想更具有合理性，在假设
