《质量守恒定律》探究性实验教学设计

《质量守恒定律》探究性实验教学设计（通用9篇）

篇1：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

《质量守恒定律》探究性实验教学设计

贵州省黔南州福泉市实验学校 王 林 中学一级化学教师 参评组别：化学组 邮编：550500 电话：*** 邮箱：1216396483@qq.com

摘要：实验探究是开展化学活动课的一种重要课型和教学方法，是充分发挥学生主动性、创造性的重要途径，也是扩大和加深基础知识、培养实践能力的一项重要手段。教学中要求学生能通过探究实验的过程理解和实验数据的分析，得出化学变化前后质量守恒的重要结论，从宏观和微观的角度理解化学变化前后物质总质量一定守恒的原因，从而培养学生的实验猜想、实验观察、数据分析和结论描述的能力，让每一个学生都能在轻松愉悦的环境中体验成功。

关键词：课改理念

情景创设

自主探究

合作交流

质量守恒定律 [设计思想] 实验探究是开展化学活动课的一种重要课型和教学方法，是充分发挥学生主动性、创造性的重要途径，也是扩大和加深基础知识、培养实践能力的一项重要手段，设计一堂既符合学生已有知识和能力水平，又能对学科课程内容进行拓展，更能促进创新思维培养的化学活动课，本课设计力图体现以学生的自主探究为核心，以实验为载体激活学生的思维，使每一个学生都能在轻松愉悦的环境中体验成功。[教材分析] 本课时的内容是在学生初步建立了从宏观和微观两方面，描述物质的组成和构成的基础上，要求学生从“质”和“量”的方面对化学变化过程作出科学、客观的了解和描述。同时，要求学生能通过探究实验的过程理解和实验数据的分析，得出化学变化前后质量守恒的重要结论，并能利用先前学习的化学变化的基础和分子、原子的相关知识，从微观的角度理解化学变化前后物质总质量一定守恒的原因。从而培养学生的实验猜想、实验观察、数据分析和结论描述的能力。让学生通过思考提出猜想，并通过实验，探究白磷燃烧，铁钉和硫酸铜溶液反应等情况，交流讨论得出结论并领悟科学的探究方法。[学情分析] 从学生的心理特点上看，初中学生对化学的学习还处于启蒙阶段。这就需要注意激发学生的学习兴趣，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中培养学生的成科学态度，获得科学的方法，逐步形成终身学习的意识和能力。从能力水平上看，学生已经初步学会一些实验的基本操作技能并可以进行简单的化学实验,因此，我们可以初步培养学生应用实验的方法来定量研究问题、分析问题和解决问题能力。[教学目标]

1、知识与技能：

①、通过实验探究归纳质量守恒定律以及对实验的操作与观察，培养学生的动手能力和观察能力，思维能力。

②、从微观的角度认识在一切化学反应中，反应前后原子种类和数目以及质量没有改变，让学生从“质”和“量”两方面理解和掌握质量守恒定律。

2、过程与方法：

在实验中明确实验探究的方法和思路，培养学生自主探究、合作学习的方法.3、情感态度与价值观：

在对科学规律的探究中激发学生的科学热情，让学生在自我实现中增强成功的体会.[教学重点、难点] 重点：理解和应用质量守恒定律，培养学生科学探究的方法和创造性思维能力 难点：从微观的角度解释质量守恒定律

[教学方法] 情境激疑→实验探究→交流讨论→拓展延伸→整合应用→反思总结 [教具准备]

1、实验仪器及药品：托盘天平、盛有少量细沙的锥型瓶、带单孔橡皮塞的玻璃管、气球、烧杯、试管、坩埚钳、石棉网、白磷、铁钉、硫酸铜溶液、盐酸、碳酸钠粉末、镁条、火柴、酒精灯、药匙、镊子、小刀、吸滤纸。

2、多媒体课件； [教学流程]

一、设置问题、创设情境（课件展示）： 蜡烛燃烧

师：同学们知道蜡烛燃烧后变短了，该事实表明了化学反应前后不仅涉及到物质种类的改变，而且涉及到质量变化，那么在化学反应前后，反应物质量总和与生成物质量总和到底存在什么样的关系呢？

二、活动探究、建立模型

1、提出问题：“反应物的质量与生成物的质量之间究竟有什么样的关系？” 教师引导学生交流、讨论，对自己发现的问题作出尽可能多的假设或猜想。

2、猜想与假设：

①反应后物质的总质量可能增加； ②反应后物质的总质量可能减少； ③反应后物质的总质量可能不变；

④在某些反应中可能增加，在某些反应中可能减少，而在某些反应中可能不变等。

3、设计实验：在充分假设的基础上，让学生通过实验来验证哪一种假设是正确的呢？实验：

①白磷在空气中燃烧； ③盐酸与碳酸钠粉反应前后天平的变化； ②铁钉与硫酸铜溶液反应； ④镁条燃烧前后的质量变化。

4、实验验证：

方案一：白磷在空气中燃烧前后质量的测定（教师描述实验操作步骤并演示）（学生活动）： 在测定物质总质量是否发生变化的实验中，可能会出现下列问题，请你结合实验的观察，思考后回答：

（1）在实验中你观察到了什么现象？请你猜想生成的白烟是什么物质？

（2）在玻璃管的上方为什么要系上一个小气球？若不系上小气球，可能会有什么现象发生呢？实验测定结果又如何变化？

（3）点燃白磷并伸入锥形瓶后，为什么一定要塞紧橡皮塞？

（4）实验中，为什么一定要等到锥形瓶冷却到室温后，才能称量反应后的物质总质量？

（5）实验结束后，再次称量物质的总质量时，你观察到的现象是什么？

观察并记录现象：（教师提示：实验中请仔细观察反应物与生成物的状态、气球的形态变化及反应前后总质量的变化）

分析：反应前的总质量 = 锥型瓶及细沙的质量 + 橡皮塞、玻璃管、气球的质量 + 空气的质量（氧气与其他气体）+ 白磷的质量

反应后的总质量 = 锥型瓶的质量 + 橡皮寒、玻璃管、气球的质量 + 其他气体的质量 + 五氧化二磷的质量

反应前的总质量 = 反应后的总质量

结论：参加反应的各物质的质量之和 = 反应后生成物的各物质的质量之和 [设计意图] 通过教师演示创设情景，激发学生参与活动，启发学生的创新思维，培养学生的科学意识和严谨的科学态度。

方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应。(将学生分组，教师指导学生自主设计实验)[师生活动] 按照教材提供的方案进行实验，要求各组同学如实地记录实验现象、物质的状态、反应前后质量的变化等，根据实验过程中的实验数据，分析在化学变化前后参加反应的物质总质量与反应后生成的物质总质量之间存在什么样的关系？

（师生活动）分析：反应前的总质量 = 烧杯的质量 + 铁钉的质量 + 硫酸铜溶液的质量

反应后的总质量 = 烧杯的质量 + 铜的质量 + 未反应的铁钉的质量 + 硫酸亚铁溶液的质量

结论：参加反应的铁钉的质量 + 硫酸铜溶液的质量 = 铜的质量 + 硫酸亚铁溶液的质量

[设计意图] 通过实验，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得出“参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和”这一规律。同时，培养学生自主探究、合作学习的方法。

5、得出结论

实验完毕，请各小组汇报结果。

通过学生的小结发言，教师归纳、评价得出质量守恒定律的内容。

（课件展示）： 质量守恒定律内容：参加反应的各物质质量总和，等于反应后生成物的各物质质量总和。

6、反思评价

提出问题：质量守恒定律是否对任何化学变化都适用呢？

（学生活动）：将学生分为两大组分别完成下列实验，并探讨反应前后“质量守恒”对装置的要求以及质量守恒的原因。

方案三：盐酸与碳酸钠粉末反应前后天平的变化；（由第一、二组完成）方案四：镁条燃烧前后的质量变化（由第三、四组完成）。

（师）：请各组完成实验后进行汇报，以上两个反应是否符合质量守恒定律呢？为什么会出现这样的实验结果？怎样改进实验装置？（学生进行分析、讨论后回答，教师归纳总结。）

[设计意图] 探讨反应前后质量守恒的原因，帮助学生建立微观粒子的反应模型。

7、解释讨论

（学生活动）：请同学们回忆第三单元所学的分子、原子知识，请你回答在化学变化前后，组成物质的分子的种类是否发生改变？原子的种类、数目、质量是否发生改变，元素的种类是否发生改变？化学变化的基础是什么？并通过下列活动，从微观角度分析得出在化学变化前后物质质量守恒的原因。

（课件展示）：《白磷与氧气反应的微观过程》动画，给学生必要的启迪。并提出以下问题：

①反应前后，原子的种类是否改变了？ ②反应前后，原子数目改变了没有？ ③通过思考上述问题，你得出什么结论？

让学生独立思考后进行小组讨论，然后进行组与组之间交流，得出反应前后各物质的质量总和相等的原因：原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。[设计意图] 通过多媒体动态模拟化学反应前后质量守恒的原因，激发学生对化学的兴趣，促进学生学科学、用科学。

三、解释应用，拓展提高

建立理解质量守恒定律之后,运用它来解释、解决一些化学现象和问题，设置了几道习题：

（1）、根据质量守恒定律解释下列问题：

①氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量与反应前氯酸钾的质量相比较，固体的质量是否发生改变？解释原因。

②铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量与参加反应铁丝的质量相比较，固体的质量是否发生改变？解释原因。

（2）、想一想，生活中还有哪些类似问题可以用质量守恒定律来解释？

[设计意图] 让学生学会对问题进行反思评价，从而培养学生的科学精神和实践能力。

四、交流收获，体验成功

在反馈、矫正后，提出：①通过这节课，你有什么收获？②结合实际你能否归纳出质量守恒定律有哪几方面的应用？能否与你的同学、朋友共同探讨吗？

[设计意图] 让学生在与同伴、与教师的交流中获取对化学的最深感受，体验到成功之乐，增强学好化学的信心，同时也让学生体验到不少化学问题是从实际中来的，知道化学与生活紧密联系，它源于生活，又高于生活，这种课堂体验就是我们所要追求的。

[教学反思] 教学过程注重落实新课程改革的理念和要求，精心设计教学情境为学生搭建自主学习、合作学习、探究学习的平台，注重对学生的探究能力、问题意识、思维方法等终身学习能力的培养。让学生在学习知识的同时，掌握方法、激发兴趣、并体验快乐，在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面得到统一与和谐发展。另外，该探究学习紧扣学生的好奇心，通过设置一些真实、有趣的实验情境来诱发学生的疑问，使学生在原有的化学知识和日常生活经验的基础上，在紧张、活泼的氛围中理解质量守恒定律的涵义，达到了预期的教学效果。

篇2：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

实验员 周灯学

教学目标:

1、情意目标：通过对质量守恒定律的探究，激发并维持学生的好奇心，不断增强他们对未知世界进行探究的动机。培养学生崇尚科学、拒绝迷信的正确态度。

2、认知目标：通过对一系列实验现象的探索，以及利用分子-原子论从微观角度对化学反应实质的分析，不仅使学生能理解质量守恒定律的含义和成立原因，而且能运用它来解决一些简单的问题。

教学过裎：

[导入新课]：在一定条件下，反应物之间发生化学反应生成新的物质，如蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，镁条燃烧生成氧化镁等，化学反应前后物质的质量有没有变化呢？让我们通过实验来探究。

[设疑]：请同学们先预测一下化学反应前后物质的质量有什么变化。

[讨论]：讨论分析后，学生一般可以得到化学反应前后物质的质量是相等的这一假设。[实验一]：取一支蜡烛粘在一小烧杯中，将小烧杯和蜡烛一起放在托盘天平上称量。点燃蜡烛，天平会发生什么变化？

[电脑演示]：在蜡烛上方加一种可吸收二氧化碳和水蒸气的装置，调节平衡后，点燃蜡烛，天平又将如何变化？

[展示问题]：反应物的质量与生成物的质量之间究竟有什么关系？反应后物质的总质量是增加？是减少？还是不变呢？上面两个实验的结果与你的预测相同吗？为什么会出现这样的实验结果？

[学生回答]：通过分析、讨论，学生应该会达成共识：反应前后物质的总质量是相等的，“实验一” 中天平失去平衡是因为生成的气体扩散到空气中去了。电脑演示实验中天平失去平衡是因为没有考虑参加反应的氧气的质量。

[讲解]：如何用实验来证明你的结论的正确性呢？请观察下列实验，要求针对所选实验方案，探究以下问题，并结合实验条件思考和作出分析：

1、反应物和生成物的状态及其他变化，2、实验中观察到质量变化情况。

[实验二]：演示课本P69“实验4-1”。

[讨论分析]：反应物白磷（固体）、氧气（气体）和生成物五氧化二磷（大量白烟，固

体）处在同一体系中，反应前后质量相等。

[小结]：只要设计出能分别称量反应物的总质量和生成物的总质量的实验，就能发现两者是相等的。

[实验三]：为了进一步证实你预测的正确性，请同学们做下面开放体系的实验：用一支小试管装适量的氢氧化钠溶液，放在盛有硫酸铜溶液小烧杯中，用托盘天平称量质量，再将小试管中的溶液倒入小烧杯中(把试管一起放入)，观察现象并称量，填写附件上的实验报告。

[提问]：观察到什么现象？能得出什么结论？

[总结]：以上实验都证明：在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这就是“质量守恒定律”。

[提问]：现实生活中你所熟悉的化学反应遵循质量守恒定律吗？举例说明。

[设疑]：通过实验探究，证明了质量守恒定律的正确性，那么能否从理论上进行解释呢？ [电脑动画]：演示碳燃烧和水通电分解的微观反应机理。

[讲解]：在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以，化学反应前后各物质的质量总和必然相等。

篇3：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

关键词：初中化学,教学设计,自主学习

一、前言

对于初三的学生, 化学是一门新增的科目。内容多, 时间紧。这些问题, 我在吸取别人教学经验的同时, 反思自己的成功课堂教学。本着“激发学生兴趣, 提高学生素质, 减轻学生负担, 促进教学效益”的原则, 根据我校学生的实际情况, 结合潍坊教科院提出的“三四五”课堂教学模式, 经过长期探索研究, 形成了初中化学实验探究课“七环节”教学法, 收到理想的教学效果。

二、具体过程

1.对象

昌邑市柳疃初中三年级一班, 共48人。

将学生按照平日的表现和他们质量检测的成绩, 分成六个大组。每个大组又分成两个小组。尽量做到组间同质, 组中异质。每个大组中成员命名为A1, B1;A2, B2;A3, B3;A4, B4。这样, 学生在学习的过程中可以有自己的学习目标 (即和谁比较) 。组与组之间比较它们的化学原地开发状况, 激发组员为组争光。学生之间比较他们的级别, 激发他们的学习干劲。每个组的正副组长和教师为记分员。

2.授课内容《质量守恒定律》人教版第五单元课题

3.实施过程

(1) 我问你答, 诊断评价, 激发学生的求知欲望 (5分钟)

根据学案内容, 较容易的问题让3、4号回答。有难度的, 让1、2号同学回答。可能不完整, 然后小组内讨论, 或者组间讨论得出答案。对于易的问题, 提问的面要广, 尽量让每一个同学都参与。对于要讨论的问题, 教师只起引导作用, 不能直接给出答案。

(2) 课内探究, 自我评价, 体验自主学习的乐趣 (15分钟)

①利用课件, 让学生了解质量守恒定律的发展史

告诫同学们, 成功与失败, 相差甚微。微小的错误, 将使你与成功失之交臂。无论干啥事, 都要有严谨的科学态度。

②在预习学案中, 还有一个小题没有解决

现在, 我们通过实验探究一下。方案一, 白磷在氧气中燃烧。方案二, 铁与硫酸铜溶液的反应。方案三, 盐酸与碳酸钠粉末的反应。方案四, 镁在氧气中燃烧。一二三组中A组做方案一, B组做方案二, 四五六组中A组做方案三, B组做方案四。小组成员, 设计方案, 自选仪器, 完成实验。

③教师提出要求

注意白磷的取用方法。铁和镁要保持光亮。注意天平的使用。反应前的质量、反应后的质量, 以及二者的关系。学生进行探究, 观察记录并分析结果。

④学生交流实验结果, 得出结论

参加化学反应的各物质的质量总和, 等于反应后生成的各物质的质量总和。有气体参与反应或有气体生成的反应, 必须在密闭的容器中进行测定。

⑤利用课件, 展示氢气在氧气中燃烧生成水的微观模拟

学生思考, 讨论。得出:化学反应的过程, 就是参加反应的各物质的分子分解为原子, 原子再重新组合成为新分子, 从而生成了新物质, 即六个不变。宏观:参加反应的物质的质量, 生成物的质量不变;元素的种类不变, 各元素的质量不变。微观:原子的种类不变;原子的数目不变;原子的质量不变。三个一定变。物质的种类一定变 (宏观;原子的组合一定变 (微观) 。构成物质的粒子一定变 (微观) 。两个可能变:元素的化合价可能变;分子的数目可能变。 (课后完成表格, 对自己的评价)

(3) 联系生活, 拓展评价, 让学生体验到运用知识的乐趣 (5分钟)

教师精选习题。对于1和2号学生来说, 能完成。而对于3和4号来说, 有些难度。采用抢答的形式来完成。学生不仅给自己挣分, 更给组内争荣誉。 (4号学生抢答一题挣4分, 3号得3分, 2号得2分1号得1分。尽量保持组间平衡, 禁止课霸出现。)

(4) 自主学习, 相互评价。 (3分钟)

教师指导学生利用所学的质量守恒定律的有关知识, 进行命题。这一次来考察其他小组成员。组间进行相互命题, 调动了所有学生的积极性。他们之间相互为难, 共同促进。 (教师对命题和答情况做出公正合理的评价) 。

(5) 课堂反思, 整体评价 (3分钟)

通过以上的学生探索与老师点拨, 学生把学过的知识点归纳整理, 前后联系, 形成完整的知识网络。整理一下笔记。这样为学生的创新能力创造了展示的机会, 同时保护和培养了学生的自主创造思维, 也给我们的教学工作做了一个重要的补充。

(6) 随堂检测, 达标评价, 让学生体验成功的乐趣 (6分钟)

利用学案, 完成对学生的检测。

老师在设计随堂检测题时, 应针对教学重点和难点, 设计那些学生易混淆, 难理解而又能突出教学重难的题目。在教学中能够做到举一反三, 触类旁通, 不搞死记硬背。其次要考虑不同层次学生的学习情况, 均衡设计题目, 使不同层次的学生能“吃饱、吃好”。

(7) 拓展提升, 课外评价 (3分钟)

列出日常生活中一些化学问题, 并用质量守恒定律去解释;课外利用家中相关物品, 设计试验来验证质量守恒定律;预习下一课, 完成预习学案。

教师根据所学到的知识和学科特点, 设计拓展性题目, 引导学生课外拓展提升, 竞争小组作出合理评价。

三、结果与分析

学生能够通过自主预习、独立思考, 为自己的知识和能将所学知识内化、重组且效果明显。

全班不同层次的学生都能参与到学习的过程中, 通过师生之间有效的交流与合作, 解决了学习过程中遇到的问题。

篇4：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

1 高中物理探究性实验的内涵

物理探究性实验可以这样来定义：学生在教师的引导下，通过实验操作和观察等方式参与到物理规律的发现和总结活动中，切实体验构建物理规律的过程，进而使自身的相关能力得到培养.

物理基本概念和规律教学的过程中，教师需要给予学生适当的点拨，引导他们设计实验、规范操作、观测实验现象、记录数据并处理，进而形成自己对物理规律的认识.学生应该处于整个探究过程中的主体地位，他们会在此过程中加强处理各种问题的能力，他们的创造性思维也能得以训练，学习的激情和兴趣不断地被激起.高中物理的探究性实验教学也需要学生积极主动地思考，敢于质疑，勇于探索，从而培养学生主动学习的习惯，锻炼他们的学习能力、动手能力.

2 高中物理探究性实验教学的设计思路

怎样来将探究性实验教学整合进高中物理课堂呢？笔者认为，有关教学活动的设计应该按照以下的几个环节来组织.

首先要让学生明确“探究什么”，科学探究活动都应该有一个明确的探究对象，高中物理探究性实验活动的内容就是物理问题.在进行教学设计时，选择怎样的问题至关重要，教师必须结合学生实际情况，设计出最能激发学生探究欲望的物理问题，而且该问题是否能联系学生的生活实际、探究过程的可操作性都必须加以考虑.我们对问题的设计要打破物理教材的束缚，合适的设计应该要最接近学生物理学习的最近发展区.

第二步是指导学生思考“如何探究”.在这一环节，教师要鼓励学生注重假设，积极猜想，很多伟大的物理发现都源于科学家大胆的假设和猜想，可以这样说物理规律的探索就是以猜想和假设为起始的落脚点.此外，学生之间要相互交流各自的猜想，在沟通中完善自己对结论的猜想.

第三步是实验论证.这是探究性实验教学的主要环节，这一环节中，学生的工作包括设计实验和实验操作.学生的自主实验不是漫无目的的胡乱操作，教师要引导学生组织好缜密的实验思路，规划实验步骤，实验操作和现象记录的分工协作.教师要巡视每一个小组的讨论和研究，及时地参与到其中，旁敲侧击，给予点到为止的指导.

第四步是结论归纳.这一环节是锻炼学生的数据分析能力和归纳能力.不同类别的实验需要学生或是用表格法列出相应的实验现象进行比较（例如，探究影响电荷间相互作用力的因素）；或是用图象法发掘定量的正反比规律（例如，探究加速度与[HJ1.5mm]力、质量的关系）.教师在此过程中，应该鼓励学生设计科学的数据记录表格，耐心运算，仔细画图，进而结合猜想，大胆地进行归纳和总结.

第五步是交流体会.在这一环节中，学生不仅仅是交流自己的探究成果，还应该包括自己实验设计和实验操作中的感受和体验，这也是实验技巧和动手能力取长补短的一个契机.

3 高中物理探究性实验教学的设计实例

“楞次定律”是《电磁感应》这一章的重点，也是难点.以往的教学中，教师也会在课堂进行演示实验的操作，但是单纯的被动接受导致学生只能获得肤浅的感性认识，进而导致他们对规律只是一知半解，只能通过习题的反复训练来熟悉这条规律，这样进行往往是事倍功半.如果将探究的工作交给学生，让他们体验发现规律的过程，效果会更好，下面探讨一下通过探究性物理实验对本节进行教学的设计思路.

（1）设计情境，提出问题

首先可以通过一个个问题导入新课，一系列由浅入深的问题可以不断刺激学生的求知欲，一些似懂非懂的问题尤其能激起学生的兴趣.本节内容，笔者认为可以设计这样一些问题：

a.怎样才能产生电磁感应现象？

b.使用老师所提供的实验器材能否发生电磁感应现象？如果你认为可以，请设计相应的电路（例如，用条形磁铁插入、抽出实验探究的实验），并陈述电流存在的证据.

c.你能想到哪些方式可以引起闭合回路中的磁通量发生变化？

d.感应电流是否也能在它所处的环境激发出磁场？如果你认为可以，请进一步思考怎样确认该磁场的方向.

e.请你进行实验，研究原磁场的方向和感应电流磁场方向间的关系.

（2）组织讨论，鼓励猜想

让学生以学习小组的形式对相关问题展开讨论，鼓励学生进行大胆地猜想，并让他们积极地和其他同学进行交流.五个问题的前四个是和学生的知识基础有关，属于一定程度的复习，学生的答案较为统一；最后一个问题，已经涉及“楞次定律”的范畴，学生对该问题的答案应该是不一致的.争议的解决，自然而然地过渡到下一个环节——实验.

（3）围绕猜想，进行实验

结合学生对第五个问题猜想上的争议，比较分歧所在，此时教师的工作不是评价学生猜想的对错，而是要开始引导学生设计实验，对自己的猜想进行检验.教师要提醒学生注意判断和记录原磁场磁通量的变化情况，并能够通过电流表指针偏转情况来判断电流的方向，进而结合线圈的绕线方向来判断感应电流磁场的方向.教师要引导学生设计合理的实验记录表格（例如，用条形磁铁插入、抽出实验设计探究表格如下）

（4）整理记录，归纳结论

实验结束后，教师引导学生对比实验记录，验证自己的猜想是否正确，让猜想得以验证的同学总结归纳物理规律；而实验结果与猜想有冲突的同学，要提醒他们反思实验中可能出现的错误或误差，鼓励他们改进实验思路，重新操作，如果依然有误，则可提醒他们要敢于质疑自己先前的猜想，并从相反的角度来归纳相关结论.

（5）展示成果，交流体会

教师要给出时间，让学生展示自己有关感应电流方向规律[HJ1.65mm]的认识，并进一步给出教材有关“楞次定律”的描述.当然交流不应停滞于此，教师更要鼓励学生交流自己在猜想过程，实验过程中所遇到的困难，所发生的错误，以及自己克服困难、纠正错误的智慧.

在上述的教学设计中，学生始终站在探究活动的主阵地上，从感性认识到理性分析，最终在实验操作中锁定有关“楞次定律”的认识.这一过程，学生收获的不仅仅是这一知识点的理解和掌握，更有探究能力的培养和动手能力的锻炼，当然最后的展示和交流，也帮助学生进一步完善自己的物理思维和科学方法.

篇5：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

随着课程改革在高中教学中的不断推进，许多新的教学方式和手段被应用到高中物理教学过程中来.机械能守恒定律是高中物理学习过程中重要的定律之一，在高中物理知识拓展应用方面中有着十分重要的作用.下面简要介绍在新课标理念的背景下，高中物理“机械能守恒定律“的实验教学法探究.

一、情境教学，引起学生兴趣

情境教学法为新课程理念下，创造高效课堂有效的教学途径之一.在实验课程中利用情境教学法，能够让实验过程更加生动有趣，提高物理知识的生活性质，从而加深学生对知识的记忆点.机械能守恒定律实验教学的主要实验教学目的是为了验证机械能守恒定律，学生在学习了理论知识之后，教师组织学生利用已有的实验器具来进行该定律的验证.那么该如何展开实验情境教学呢？以往教师一般采用演示实验，让学生来明白物理规律，这样的教学方法的弊端在于学生总是顺着教师的思路去思考，并没有真正地自主完成验证性实验，从而对于实验结论也往往只形成表面的认识.而情境实验教学法，则更多的是让学生产生自主探究的理念.

因此，在验证机械能守恒定律实验教学过程中，教师首先可以利用多媒体教学设备展示一些物理情境，例如：弹簧的一端接在气垫导轨的一端，另一端和滑块相连，让滑块在水平的轨道上做往复运动；运动员投出铅球；并提出问题：（1）小滑块为什么能够做往复运动？（2）小滑块为什么最后停下来？这些问题的设计出发点本文由论文联盟www.LWlM.cOM收集整理都是为了激发学生的学习兴趣，带动学生的探究性思维，并且为本节课结束时的反馈埋下伏笔.同时为下面的实验研究奠定基础.带着问题给学生做一个简单的演示实验：依次演示自由落体、竖直上抛、滚摆、单摆和弹簧振子，提醒学生注意观察物体运动中动能、势能的变化情况.在引导学生分析物体运动状态变化过程中得出重力势能增大（减小）的过程就是动能减少（增大）的过程.继而提出问题：通过上述分析，我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能势能的转化过程中，动能和势能的和有什么变化呢？引起学生的探究性思考.具体教学过程如下：

师：在以上的例子中，自由落体运动是最简单的现象，那么我们就以自由落体运动为例，来研究在下落中，物体的动能、重力势能的变化究竟有何关系.根据以上的实例，我们不妨大胆的猜测一下.

生：（七嘴八舌）守恒，总的能量不变……

师：也许守恒，也许不守恒，到底怎样，需要事实来检验，但是，如果动能和重力势能真守恒的话，自由下落的小球不论在哪个位置，总能量应是一个恒定的值.那么，我们只要在小球下落的过程任意选取不同的几个位置，想办法测出这几个位置的动能、重力势能，一切就都明白了.

二、设计实验方案，注重学生实验技能培养

实验方案设计对于实验课程的实施是有重要意义的，教师在进行实验方案设计过程中，不仅要注意到如何提高学生的实验兴趣，发散思维，同时还需要注重学生的实验技能培养，实验技能培养包括了对于实验仪器的构造了解、使用的原理了解、使用方法的掌握等，确保实验过程中，不会有学生出现基础实验器具使用不好的情况，浪费实验时间，也拖延了整体实验进度，同时也会造成实验一定程度上的失败.讲实验，背实验，在黑板上画实验均不能代替学生亲手做实验，上好实验课的一个重要前提是要有耐心，一半学生渴望实验课提高自己，一半学生渴望实验课发泄自己.因此，教师应该本着“因材施教”的原则，在实验方案设计过程中，设计的实验目的也需要有一定的阶梯性.

机械能守恒定律的实验方案设计如下：

1.实验器材：打点计时器、纸带、复写纸、重物、刻度尺、铁架台（带铁夹）、学生电源等.

2.本实验验证极其简单情形下的机械能守恒——自由落体运动.而且，针对的是极其特殊的过程——从释放点到某位置.计量重力势能的改变时，只要测量出过程越过的高度，结合当地的重力加速度即可.计量动能改变时，启用了打点计时器——根据打出的纸带求末状态的瞬时速度（依据“匀变速运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度”）.

3.针对资质好的`学生，要求其在实验结束后深入思考：实验过程中，为什么要取第一、二点间距为2mm进行数据处理？其主要原理是什么？而资质相对差的学生，则主要需要根据实验结果的表格数据进行一定的总结归纳.

三、开放性实验教学

物理学来自于生活，每一条定律规律都在生活中有迹可循.物理实验很大程度上的比较接近生活的.而学生都有自己的生活环境和生活方式，从而也衍生出了对实验的不同看法.因此，物理实验教学中教师应该不断引导学生自主创造实验，也就是让学生根据自己对教学实验的不同看法，从自身的问题出发去自由的设计实验，形成一个开放性的实验环境，有利于培养学生的创新精神.

机械能守恒定律实验教学过程中，在学生有一定的功、能的基础知识后，教师提出：我们从理论上论证了，自由落体运动中，物体的机械能是守恒的，那么，究竟如何测量打下A点时物体的速度vA，别的小组的同学有没有合适的方案呢？

引导学生开展探究实验，让学生根据已有实验器材，自由设计，教师可以根据学生的实际行动及时给予一些指导.力求达到教材以及教学原有的对学生科学素养和动手动脑能力的培养要求.

篇6：物理自主探究性实验教学

物理教学以实验为基础，实验不仅对科学理论起检验作用，而且实验本身也是科学理论的探索过程。传统的学生物理实验大致可分两类：一类是验证性实验，如“电磁感应现象”等;另一类是知识的应用性实验，如“测物质的密度”等。这两类实验都是在学生掌握有关的知识后进行的，学生能预料到大致的实验结果，所以学生对这些实验缺乏兴趣，这不利于发展他们的创造性思维。而自主探究性实验之前，学生对实验结果并无真正了解，它更着力于让学生主动发现问题，探求和解决问题，为激发学生的创造潜能提供了更大的可能。

一、自主探究性实验在物理教学中的作用

教师在物理教学中，应根据教材的特点，有针对性的放手让学生自己去做实验。在学习初三电学时，大部分实验都可改为自主探究实验。如学习“滑动受阻器的作用”时，就可以设计一堂自主探究性实验课，让学生做连接电路的实验，学会滑动受阻器的正确连接方法，以培养学生的实验技术和实验能力。

自主探究性实验教学，一方面不仅培养学生的实验能力，更重要的是发展了学生的发现能力和探索能力。另一方面，自主探究性实验能够培养学生解决实际问题的能力并发展他们的思维能力。如初中的“测定小灯泡的功率”实验及小实验中“测自己的步行速度”、“测家用电冰箱每天消耗的电功”等实验，让学生边学习有关知识，边亲自动手实验，边分析、归纳总结，通过学生自己的实践来完成“发现”，成为知识的“发现者”，改变教师包办代替的“灌输式”教学模式。

通过学生自己动手做实验，得出结论，找出规律，又经过练习，巩固和运用所学知识并使之与实践相联系，做到推理与实验相印证，理论与实验相结合，不但使学生学到的知识更牢固、更灵活，而且学生的主动性和实践能力以及思维能力都可获得进一步的提高。

二、自主探究性实验教学的教学环节

自主探究性实验教学必须抓好以下四个环节：

1.创设情境，提出问题

物理教学必须通过创设物理情景把学生引入物理学的世界，因此，所选择的自主探究问题必须与学生的日常生活密切联系，同时实验涉及的知识必须是学生已经具有的。如“研究影响滑动摩擦力大小的因素”、“研究影响浮力大小的因素”等都是开展探究性实验的好素材。 2.进行猜想，提出假设

设计实验方案是重要一环。教师要鼓励学生充分发挥想象力，根据已经学过的物理知识和生活经验，大胆地提出各种假设，并设计检验的实验方案，包括选择实验仪器和器材，先后测量哪些物理量，具体怎样操作等。

3.实验检验，得出结论

初中生已经具备一定的知识基础和技能基础，可由学生自由进行实验探索。教师仅为学生验证各种假设提供实验条件和必要的指导。即使学生的假设与所想得到的结论无相关性，也要尽量满足学生的实验设想。如“研究浮力大小的`因素”实验中，对于学生提出的如物体体积、液体体积、基础物体的密度等假设，教师都不应忽视而要提供条件让学生进行验证。

4.巩固迁移，开拓提高

自主探究实验关键的一点是要通过实验来验证假设得出结论。而得出的结论是否正确，是否符合物理规律，是否能用来解决实验问题，必须通过新的实验来检验。让学生设计新的实验来验证结论的可靠性，这是对原有认识的深化提高，也是学生探究能力发生质的飞跃过程。

例如，在“研究串联电路的等效电阻”后，可引导学生设计完成“研究并联电路的等效电阻”实验等。自主探究性物理实验，既重视实验过程又重视实验结果，能满足学生实现自我愿望的要求，更能激发学生的求知欲望，促进思维能力的发展。

篇7：高中化学探究性实验教学

【关键词】高中化学;探究性实验教学;策略

【中图分类号】G【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(20xx)10B-0032-03

随着教育体制改革的不断深化，学生学习方式和创新能力的培养变成了教学中重要的目标之一，如何帮助学生从单纯地接受性学习转变为探究性学习，对高中化学的教学改革具有重要的意义。化学探究性实验不仅能提高学生的动手操作能力，而且能更好地培养学生的化学思维，把实践与理论结合起来。目前，高中化学探究性实验教学仍面临很多的问题，需潜心研究对应的策略和方法。

一、高中化学探究实验概述

(一)探究实验的含义

探究实验，是指在“以学生为主体，教师为主导”的前提下，学生独自或学生之间围绕未知的某个问题提出猜想和假设，然后设计方案、验证实验、得出结论并对结果进行反思评价的一种学习模式。

(二)探究实验教学的意义

1.符合新课标的要求

新课标背景下，中学化学探究性实验教学总目标为：发展学生的科学素养。具体可分为三个维度：实验知识与技能目标;实验探究能力和目标;实验态度情感与价值观目标。新课标对化学实验教学提出了更切实的要求，为适应现代社会发展提出了新标准。探究性实验教学作为一种新的实验教学模式，区别以往“告诉―验证―应用”的实验教学，更多地强调如何充分调动学生进行实验的积极性，培养学生的实验创新意识和操作能力，使其达到理论和实践相结合的目的。这正是落实新课标的思想和理念的体现，很好地体现了新课标的要求。

2.有助于提高高中化学课堂的效率

探究性实验的设计要充分考虑学生的心理特点和认知水平，不但要生动、有趣，而且能使学生在进行实验探究过程中保持旺盛的精力和高昂的兴趣。探究性式实验学习活动主要借助良好的实验设计来吸引学生的兴趣，调动学生的好奇心，促使其在愉悦的状态下主动学习，并在遇到问题的过程中培养自己主动思考、不断分析问题、解决问题的综合能力，从而加深对已学知识的认识和理解，更好地掌握所学的重点和难点内容，提高学生的总结和归纳能力和理解消化能力。这样当学生在学习中再次遇到困难时，就会利用实验中培养的探究精神去解决问题，而不是轻言放弃或者依赖于老师。由此可见，教师在课堂上的有限时间内让学生学到更多的知识，掌握更多的技能，提高课堂的教学效率。

3.有助于培养学生的科学素养

化学实验对学生科学素养的全面提高具有重要的作用。探究性实验是以“教师为主导，学生为主体”的实验，学生在教师创设的生动活泼的教学情景下，经过教师指导，逐步完成探究活动。在这一过程中，学生会遇到各种问题，并不断地思考问题、分析问题，然后在教师的引导、点拨下找到解决问题的方法。在这一种过程中，当学生遇到实验失败、挫折的打击时，教师适时地讲述科学家探究科学的故事来激励学生，让学生知道，在科学研究中每一个实验都可能经历了成千上万次失败后才获得成功，科学研究历来都是在不断的探索中前进的，以此培养学生的科学精神和意志。通过实验探究活动，学生不仅能更好地掌握化学知识和技能，而且还可以在实验过程中培养良好的思考问题、分析问题和解决问题的科学思维和方法，培养科学态度和价值观。

二、高中化学探究实验教学存在的问题

人民教育出版社出版的系列教材，开设了许多形式多样、开放程度不相同的栏目，既提升了教材内容的丰富性和趣味性，又能更好地激发学生的求知欲望，也为教师开展探究教学活动提供了可操作性的素材。充分把握和利用好教材中设置的探究活动相关栏目，可以促进学生自主探究学习，促进学生创新和探究能力的养成。但是，如只停留在表面上，重形式、轻内容，那么其本质就未能真正地得以改变。迫于高考的压力，目前课程的设置、课时的分配、实验教学的设施配备和实验评价等各方面都不利于探究性实验教学的开展，主要表现在以下几个方面。

(一)教学设施及实验人员配备欠缺

总体来说各学校都存在这个问题，如笔者所在学校是示范性高中，全校高中生3000多名，60多个教学班，21名化学教师，2个化学实验室，3个实验人员。实验人员太少，导致化学实验在准备阶段就难以完成。实验室的个数远不能满足教学班的要求，即使每个教学班1周1次实验课，一轮也需要一周时间，而这一周的课程已不允许老师们停下课程进度去等待一次实验课。

(二)对化学探究性实验教学的重视程度不高

由于高考的局限，高考不能真刀实枪地让考生做实验，因此很多教师也就没能及时转变教学观念以适应新课标的要求。认为高考实验考核依旧是以笔试为主，因此在思想上对实验教学不够重视。加上担心探究性实验开放程度过大，需要花费更多的时间和精力去准备，否则就无法掌控课堂，导致实验教学流于形式，得不偿失。由此很多教师更愿意和习惯于讲实验，让学生听实验、背实验、做实验题，通过实验习题的训练来提高学生的学习成绩，而不是训练学生的动手实验的操作能力。即使少数老师安排了实验课，那也只是为了完成教学任务。实验的过程只有老师操作，有的实验结果甚至是凑出来的，或者只要出现所需的现象就结束了实验教学。这样导致学生对实验只有唯一的印象，那就是新鲜，它并不能帮助学生意识到实验是提高技能和锻炼思维能力的有效途径。更有甚者，越来越多的老师借助当前广受欢迎的多媒体，直接播放实验。他们认为这样省时省力，又不污染环境不浪费资源。虽然这种做法可以理解，但是违背了认知规律和探索科学的原则。这种做法在很大程度上忽视了实验过程对学生知识和能力构建的作用，长此以往，学生的学习方式和创新意识的培养就无法完成，与新课标理念是背道而驰的。

(三)实验教学方式陈旧

验证性实验和探究性实验的比例严重失衡。虽然教材中设置了探究性实验，但是大多数老师也是当验证性实验处理，探究性实验只有在少数公开课上得以实践。在验证性实验过程中，老师都是根据教材内容的安排，提前做好相关的实验仪器、药品的准备，并让学生观察记录现象，然后得出结论。这种教学方式因为操作简单，便于实施而被大多数教师所采用。但是，在这样的教学模式中，学生是被动接受的，参与动手的机会几乎没有。这样虽然能达到传授知识的目的，但却不能达到新课标的.要求。个别教师在上公开课时也会安排学生进行分组实验探究，但是课前就已提前强调实验的相关步骤和注意细节，让学生照着完成就结束课程。有的时候，由于实验时间有限，学生只能紧张地完成老师布置的实验任务，有的时候，老师甚至会在一些同学才进行到一半时就强行终止实验，学生在实验过程中根本不能充分地思考，也没有在实验活动中获得心理上的支持，打击了学生的实验积极性。

(四)实验探究方式单一

高中化学探究实验教学也在不断进步，但鉴于研究起步较晚，相比于国外，不管是理论或是实践都还存在很多的不足。如设计的探究问题不足以激发学生的探究欲望，难易程度不符合学生的已有水平;课前准备不充分，对实验的意外情况估计不足，或者出现意外后没法正确地引导继续探究;对学生给出的某些实验方案不经检验就随意否定，对表现好的学生也不能及时给予鼓励，挫伤了学生的积极性;实验探究过于重视结果而不重视过程等。目前完整的实验探究案例少之又少，有的研究也不够透彻，不能很好地发挥探究实验所应具有的教育价值。

三、优化高中化学探究性实验教学的策略

(一)根据化学实验的教学要求，重视实验教学过程

虽然教学效果的最终评定取决于高考成绩，但是过分地追求升学率和学生的分数而导致实验教学缺失是不足取的。很多老师仅让实验教学流于形式，采用“老师讲实验，学生背实验”的教学方法，让学生只能在视觉上感悟，而且只能按照老师说的做，很少经过思考，更没有经过体验和实践。这种方法制约了学生的综合素质和动手能力的发展，学生很难养成严谨的实验态度。因此，在化学探究实验中，教师要明确化学实验教学的目的，注重实验教学的过程。充分发挥教师的主导作用，做好课堂的协调和组织工作，保证学生的主体性地位，让学生带着任务去做实验。教师要给学生足够的时间和空间，让学生自己去完成，鼓励学生质疑，培养学生动手操作能力。让学生体验实验过程，在实验过程中掌握知识和技能。当某个个体不能完成实验时，鼓励学生通过小组合作方式进行探究;当学生遇到困难不能完成时，教师给予必要的引导和点拨。充分调动学生的积极性，从而不断提升学生的创新意识、探究能力，培养学生形成严谨的科学态度，最终不断提高学生的综合能力。

(二)多渠道优化探究性实验教学

首先，要想提高高中化学实验探究教学效率，分析学情和了解学情是基础。每一次进行探究实验教学之前，我们都要充分考虑学生的认知水平、兴趣爱好、个体差异、课堂合作意识等诸多因素，只有这样，我们才能针对学生情况设计好教学环节、提问的方式和问题的难度。也只有创设符合学生认知水平的实验情景，学生才能更好地设计出合理的实验方案并实施。让学生通过自己动手实验获得实验现象和结果，更好地开发自己的实验技能、创造的能力和探索的能力，从而得出新的结论或规律。这样的实验教学才能真正地培养学生的独立思考和创新能力。

其次，教师要把握好教学的重难点。教师在每一次实验探究教学之前都要认真研读和分析教材，深刻理解教材内容，对探究的内容进行适当地取舍和改进，充分发挥实验内容对学生发展的作用。把握好实验重点，让学生在相关知识的基础上进行实验，加深学生对所学内容的理解和掌握。在实验活动中，不断培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。

再次，在实验结束之后，教师要对实验教学进行认真地反思，及时发现本次教学活动存在的问题。反思学生是否能在老师的引导下很好地完成了相应的实验活动，实验过程中的突发事件处理是否妥当，实验教学的效果如何，如何改进，等等。当然在实验过程中，扩展实验教学的空间，让学生走出教室，分析身边的一些材料，如玻璃的组成成分，观察和分析露天环境下会生锈的运动器材，说出腐蚀和生锈的原因，找出实验室中可以除锈的试剂，让学生动手除锈，并要求学生在这些活动中写出相关的化学反应方程式。通过理论和实践的结合，有效地激发学生对化学实验探究的兴趣，认识化学实验学习的重要性。在必要的情况下，可以借助一些现代的科技手段来进行化学探究性实验教学，如PH传感器、温度传感器等，更好地弥补传统实验方法和手段的不足，提高探究性实验的准确性和可操作性。

参考文献

[1]姜克勇，郝金堂.对初中化学探究性实验教学的几点思考[J].理科教学探索，20xx(4)

[2]姜旭苏.新课标下高中化学探究性实验的教学设计形式[J].考试周刊，20xx(8)

[3]赵红.高中化学探究性实验教学策略的研究[D].苏州大学，20xx

篇8：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

一、新课标对实验教学的要求

《义务教育化学课程标准》 (2011年版) 在“课程性质”中指出:“化学是一门以实验为基础的学科, 在教学中创设以实验为主的科学探究活动, 有助于激发学生对科学的兴趣, 引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识, 提高学生的科学探究能力。”这段话突出了化学学科的特点及化学实验的地位和作用。

新课标在“教学建议”中强调:“教师在教学中应高度重视和加强实验教学, 充分发挥实验的教育功能。应认真组织学生完成好本标准中要求的必做实验, 重视基本的化学实验技能的学习。应根据学校实际情况合理地选择实验形式, 有条件的学校尽可能多地为学生提供动手做实验的机会;条件有限的学校, 可采取教师演示实验或利用替代品进行实验, 鼓励开展微型实验、家庭小实验等。在实验教学中, 应重视培养学生的实验安全和环境保护意识, 形成良好的实验习惯。”

二、创新实验设计问题的提出

质量守恒定律是初中化学的一个重要定律, 也是一个知识重点和难点。通过实验探究活动让学生“发现”和理解质量守恒定律, 是新课程标准的基本理念。如何在课堂有限的时间里尽可能多地开展实验探究活动, 让学生“通过实验学化学”, 理解化学知识, 实验设计十分重要。

三、教科书与部分实验改进存在的问题

教材设计实验存在的问题:药品用量多, 装置复杂, 操作不方便, 只有质量相等这种单一的结果。这样的设计用于学生进行探究质量守恒定律的实验, 效果并不理想。为此, 有些教师增加了碳酸钠与盐酸反应使质量减少, 点燃镁条让质量增加等操作。但是, 我们发现这些新增实验操作并不简单, 还产生了光污染、烟污染等问题, 需要重新设计实验。

四、课堂探究实验设计的基本思路

本课题探究的重点是物质质量关系:大于、等于、小于?因此, 在遵循实验设计的基本原则 (科学性原则、简约性原则、可行性原则、安全性原则、绿色化原则) 的前提下, 还必须针对课堂探究实验时间有限的特点设计实验。一是需要仪器少, 操作简单;二是反应条件容易控制, 反应速度快;三是使用一些学生生活中常见的物品进行实验, 使学生关注身边的化学现象;四是现象明显 (如产生气体、沉淀、发光、发热、颜色改变) , 结果准确等。主要目的是让学生通过简单操作, 很快完成实验, 得到数据, 把主要精力用于探究和讨论反应前后物质的质量关系上来。

在学生的分组探究实验中, 要同时产生大于、等于、小于三种不同结果, 使实验结果多样化, 让学生对实验结果产生更多的质疑, 激发学生的探究欲望。再设计一个复杂多步 (连锁) 反应的实验, 让质量相等, 以增强学生对质量守恒定律的认识。

五、创新设计与改进的实验

根据上述设计思路, 我们对教材的实验进行了改进, 一共是5个实验。实验结果表现为:三个质量相等, 一个大于, 一个小于。

先用8号橡皮塞在小的一端凿一个大约1.5 cm深的小洞, 插入规格15×150的小试管固定紧作为反应容器, 以下简称小试管。

实验1:在小试管里加入约3 m L Cu SO4溶液, 取一根直径约3 mm、长度约17 cm的粗铁丝, 用砂布打磨其中一头 (约占总长一半) 并擦拭干净, 将粗铁丝与小试管一起放在托盘天平上称量;把铁丝中打磨的一头放入小试管里的Cu SO4溶液中 (如图1所示) , 继续称量, 观察天平是否平衡。

实验2:在50 m L小烧杯中加入10 m L食用白醋与1 m L冰醋酸, 将4 g左右碎蛋壳 (要求剥去内膜并清洗干净) 与该烧杯一起放在天平上称量;把碎蛋壳放入烧杯中的醋酸溶液后, 振荡, 使醋酸溶液与碎蛋壳充分接触反应, 继续称量, 观察天平是否平衡。

实验3:把一束2 g左右的废花线铜丝揉成一个稀松的小球团后与表面皿一起放在天平上称量;用坩埚钳夹起铜丝团在酒精灯火焰上灼烧至全部变黑后, 放在表面皿上继续称量, 观察天平是否平衡。

实验4:在小试管里加入约1 m L1:4稀盐酸与酚酞的混合溶液, 用中型滴瓶 (60 m L) 上的滴管吸取约1 m L10%Na OH溶液后放置固定在小试管口上 (如图2所示) , 将带着滴管的小试管放在天平上称量;取下小试管, 慢慢挤压滴管上的胶头, 逐滴加入Na OH溶液, 振荡, 观察溶液颜色变化, 继续称量, 观察天平是否平衡。

实验5:在锥形瓶里放入碱性红色酚酞试液, 橡皮塞上安装燃烧匙和玻璃棒, 取少量白磷放在燃烧匙里, 将上述橡皮塞塞在锥形瓶口 (如图3所示) , 放在天平上称量;取下橡皮塞, 加热玻璃棒下端至红热 (如图4所示) , 迅速塞入锥形瓶口, 压下热玻璃棒点燃白磷 (如图3所示) , 振荡锥形瓶看溶液颜色变化, 再继续称量, 观察天平是否平衡。该实验建议由教师操作演示。

六、实验创新设计的教学应用

将教学班级分成4个大组, 每个大组再分成几个实验小组, 一个大组完成一个实验。如第一大组各实验小组的学生负责准备一根粗铁丝, 完成实验1;第二大组负责准备10 m L食用白醋, 完成实验2;第三大组负责准备2 g左右的废花线铜丝, 完成实验3;第四大组负责帮助第二大组准备4 g左右碎蛋壳 (要求剥去内膜并清洗干净) , 完成实验4;教师请一名学生协助完成实验5。课前一天布置各组学生准备上述实验用品。

上课时, 把5个实验方案一起发给学生, 但每个实验小组只能按指定要求做一个实验, 各组完成实验后汇报本组称量化学反应前后物质质量的变化情况:有大于、等于、小于三种截然不同的结果, 似乎没有规律可循了。教师设问:化学反应前后物质质量的变化有没有规律呢?让学生充分议论和猜测。

师生一起分析实验中造成质量不相等的原因, 让学生“发现”如果把实验装置改成封闭的, 那么, 质量大于和小于的也将变成相等了。不仅简单反应中质量相等, 并且在复杂多步的反应中质量也是相等的!

当学生从貌似矛盾、无章、冲突的实验结果中, 经过思考、对比、整理、总结, “发现”了质量守恒定律的时候, 他们多么有成就感啊!这就是本设计的目标。

七、设计实验的优点

除了实验5以外, 其他4个实验的共同点是:使用仪器少, 装置简单, 操作简单, 反应速度快, 结果准确, 现象明显, 药品用量少, 符合环保要求, 适合学生操作等。为了保证实验效果, 建议使用量程为100 g的天平。加1 m L冰醋酸可以加快反应速度, 缩短质量变化所需时间。由学生自己准备实验用品, 一是增加学生动手动脑的机会;二是增强实验的吸引力和学生的好奇心理 (准备这些用来干什么) ;三是培养学生的责任心和信心;四是让学生关注身边的化学物质与化学问题。

实验1中用长的粗铁丝, 方便放进和取出;用砂布打磨其中一头, 既能让学生看到铁的银白色本色, 又能清除铁表面的杂质, 增加铁丝表面积, 从而加快反应速度。

实验2中使用生活物品食用白醋与生活废物碎蛋壳, 使学生关注身边的化学现象;蛋壳要剥去内膜并清洗干净, 使其与醋更好地接触, 加快反应速度。

实验3中用废花线铜丝加热比铜块和镁条效果好, 一是废物利用、便宜, 二是增重效果好, 三是没有镁条燃烧的光污染和烟污染等。

篇9：《质量守恒定律》探究性实验教学设计

关键词：质量守恒定律；实验衍变；导学功能；教学建议

文章编号：1005 - 6629（2015）5 - 0075 - 04

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1 教材分析

“质量守恒定律”是初中化学的核心知识，是学生从定性到定量认识化学的转折点，是学生学习化学方程式和进行化学计算的理论基石，更是学生理解化学反应实质，形成质量观、守恒观的阶梯。课程标准单独设立了“质量守恒定律”主题，详细阐明其学习的内容标准[1]，各种版本的教科书也十分重视此课题的内容编著，尤其是一线教师特别重视此课题的教学导学设计，视其为学好化学的分水岭。

近十年来，我们学校所在地区初中化学先后使用过“人教版”的三个版本教科书，分别是以“教学大纲”为背景，由程名荣、胡美玲主编的“九年制义务教育三年制初级中学化学教科书（全一册）”[2]（以下简称“大纲版”），以“课程标准”为背景，由胡美玲、何少华、王晶主编的“义务教育课程标准九年级化学实验教科书”[3]（以下简称“课标实验版”），以及以2011年“新课程标准”为背景，由王品，郑长龙主编的“义务教育九年级化学教科书”[4]（以下简称“新课标版”）。通过比较发现，不同背景下的“人教版”教科书的主编关于“质量守恒定律”的章节编写却传承着相同的编写导学思路，见图1。

遵循这个思路，教科书充分发挥实验的导学功能，设计了一系列探究活动，引导学生从宏观事实角度分析“平衡现象”，从微观粒子角度分析理解“守恒的实质”，引导学生用定量分析的方法对化学现象以及内在反应的实质进行探究和归纳，从而得出“质量守恒”这一化学反应基本规律。

在教学中，一线教师需从多角度研究每个实验的目的和意义，力求发挥实验的作用以利于教学。每次新版教科书也有相应改编体现，并呈现出一定的衍变规律。下面结合具体的实验谈谈自己的一些认识。

2 实验的衍变分析

宋心琦教授认为：“一个化学实验，不论是演示实验还是教学实验，都可以归纳为：作为实验对象的物质体系；适当的仪器装置和必要的安全措施；合理的实验步骤和规范的操作技能等三个方面。[5]”比较发现，不同背景下的教科书在实验选择上都具有代表性，但在物质体系、实验装置等多方面存在差异，且呈现“衍生渐变”过程。为了便于陈述和比较，现将三个版本教科书中“质量守恒定律”章节中选择的实验汇集如下（见表1）。

2.1 实验试剂选用呈现渐变

比较对照实验图2、图4与图8，“课标实验版”沿用了与“大纲版”相同的白磷，而“新课标版”将白磷改成了红磷。这种改变是基于安全性的考虑[6]。2007年“课标实验版”教学参考书特别指出：白磷是一种易白燃而义有剧毒的物质，通常储存在水中，切割白磷也应该在水中进行。取白磷要用镊子，不可用手接触，表面的水分要用滤纸吸干，需快速放置在锥形瓶底中间位置，再用玻璃导管引燃。在实验时还要特别注意接触过白磷的工具上往往残留白磷的碎片，不能随意乱放，残留的白磷的碎片和吸过白磷表面水分的滤纸一定要烧掉以保证安全。可见使用白磷进行实验操作要求高、安全注意点多，而红磷着火点高，不易自燃，且无毒，在实验中操作相对简便、从容，安全性高。

比较对照实验图3、图5与图9，实验试剂的变化是将硫酸铜与氢氧化钠的反应改为硫酸铜与铁钉的反应。这种试剂的改变可以使实验中称量和操作更方便，因为原实验中将盛有氢氧化钠溶液的试管取出并倒人硫酸铜溶液，易导致液体外滴在烧杯外，而将铁钉放入硫酸铜溶液就很方便，这种试剂的改变还可以避免“氢氧化钠溶液会不会吸收空气中的二氧化碳”等问题的争论，使引导分析更简明。

2.2 实验装置设计呈现渐变

比较对照实验图2与图4，实验装置中将“导热引燃”的玻璃棒改为玻璃管，并在玻璃管上端增加了一个气球，其修改意图是基于“万一燃烧产生热量引起橡皮塞蹦出或使玻璃容器破裂导致危险”的安全性考虑，对实验做了“缓冲受热膨胀”的改进，使实验更安全。

比较对照实验图5与图9，“新课标版”实验装置变化是将原来的敞口实验体系改为密闭实验体系，原因是该实验中出现了其他反应，酸性的硫酸铜溶液与铁反应产生了氢气，虽然极其微量，在准确度为O.lg的托盘天平也会产生“平衡”，但是将装置改成密闭实验体系，使实验更科学严谨。笔者认为，探究质量守恒定律的“平衡类”实验应该使用密闭体系装置，因为不管与外界是否发生物质的交换或反应，实验过程中水分的挥发总是客观存在的。

以上为防止受热膨胀爆炸所增加的气球装置改进以及由敞口体系装置渐变到封闭体系装置的改进，体现了教科书中的实验在不断进行科学衍变的过程。

2.3 实验的数目与类型发生变化

“大纲版”教科书关于“质量守恒定律”的探究实验只有两个：白磷的燃烧（见图2）、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应（见图3）。这两个实验现象都是“平衡”的。实验体系呈现两种情况：一个是封闭的，一个是敞口的，没有关于实验“不平衡现象”以及实验体系密封性的讨论等。选择这两个实验的目的就是用既简单义具代表性的实验来阐明“化学反应前后总质量相等”的结论，再用“无数实验证明”一段文字以及教师引导下通过演绎推理的方法得出了质量守恒定理。

为什么“课标实验版”教科书的实验在原“大纲版”的实验基础上要增加两个实验？分析认为，这样通过对不同类型实验的比较与判断，能不断地揭示矛盾和解决矛盾，有利于激发学生强烈的求知欲，也有利于学生知识体系的建构。以“新课标版”为例，学生通过前两个“平衡”实验现象的观察与教师导学分析，已经初步认可了化学反应“质量守恒”的事实。在此认知基础上，“课标版”教科书增加了两个实验，采用敞口的实验体系，出现“实验不平衡”的现象，让学生产生“化学反应难道不守恒吗”的疑问，激发学生更强烈的求知欲和探究意识，使学生透过不同情况下实验结果的表象，思考“是否平衡”与实验体系密封性的内在关系，强化反应物和生成物“一个都不能少”的思维分析方法，构建“守恒是必然的，不平衡是有原因的”的问题分析思想。

3 教学建议

通过对三个版本教科书中实验的衍变分析，可以体会到教科书编著者的用心和智慧。叶圣陶认为：“教材即使编得非常详尽，也不过是某一学科的提要，加上一些必要的范例罢了；因此，教材只能作为教课的依据，要教得好，使学生受到实益，还靠教师的善于运用。”所以教师充分遵循教科书实验选编的意图，发挥实验资源的作用，创新导学方式，既有利于教师的导教，更有利于学生的学习。

3.1 目的清，让学生抓住核心学

在不同的学习情境下，每个实验的意图和导学作用是不同的。根据“质量守恒定律”章节编写的导学思路可以看到，此节四个实验的作用是“验证与修正，体验与运用”；是运用天平等“衡”仪器，用定量化学实验研究的方法作为学生学习过程的体验，从而达到掌握质量守恒定律的目的，并不是从定性的角度引导学生学习新物质的化学性质。所以在进行实验演示或探究导学时，应该重点引导学生关注实验中“质量如何”的现象，如第1～2个实验观察的关键是“前后质量是否平衡”，目的是帮助学生初步形成化学反应中“质量守恒”的思维定势。第3～4个实验观察的重点是“反应前后质量是否发生变化？变化的原因是什么”等，让学生在认知冲突中加深对守恒定律的理解与同化，不能让学生过多地观察分析一些物质化学变化中的性质类现象。例如在红磷燃烧的实验中，不应该让学生把观察注意力放在物质的“放热、发光、白烟、变色”等现象上；在铁钉与硫酸铜的反应实验中，也无需引导学生关注因硫酸铜水解所导致的“是否还有气泡产生”的问题发现；而在碳酸钠与盐酸反应的实验中，却要引导学生观察涉及质量变化因素的现象，如“是否有气体的外泄”等；同样在镁条燃烧的实验中，则要重点引导学生观察“白烟的散逸”等现象。这样教师引导学生观察的重点准，问题分析的目的清，才能集中学生思维注意力，围绕关键问题进行探究，有利于学生核心知识的建构。

3.2 动手做，让学生在体验中学

化学作为一门以物质为研究对象的实验性科学，具有着重实际体验和基于事实进行合乎逻辑地简单推理的特点[7]。而体验是通过实践和亲身参与、亲身经历的一种特殊认知方式，是一种先行而后知的认知方式。化学的体验学习特别强调“做中学”的理念，正如古语说“吾听吾忘，吾见吾记，吾做吾悟”，让学生在实验体验中去感悟。

在教学中，一些教师为图方便，采取全部播放“实验视频”的方式进行教学，如此“快餐式”导学方式虽然增加课堂容量，加快了教学节奏，但是学生会“食而不化”，必然会导致学习效果差。所以我们在“质量守恒定律”的学习过程中，一定要通过教师动手做演示实验或让学生动手做实验的方式使学生或见或做，构建知识，感悟实质。其实教师认真演示实验的“慢过程”，或者学生亲自动手实验的“体验过程”，就是激发学生动脑思维的过程，也是学生不断产生困惑并逐步解决问题的过程。

例如在教科书安排的四个实验中，红磷燃烧实验是最令教师心忧的一个实验，因为该实验准备繁琐，操作繁琐而且耗时，还会因装置气密性等问题导致实验失败。但教师一定要进行实验演示，就是实验失败了也是一个很好的“意外”教学素材，教师可以引导学生对照教科书中的实验步骤以及要求分析失败的原因，在认知冲突中再次体验，一定会有许多感悟。

3.3 变式导，让学生在比较中学

在网络时代的当下，学生观察化学实验视频已成为一个随时性的行为，在课前就可以通过网络观看到教科书中的实验视频，使实验不再具有新颖性和探索性。又由于对自主学习的倡导，许多学生养成了课前预习的好习惯，加之教科书本身可自学的特点，学生通过预习，对教科书的知识包括实验的现象、结论等都已经基本了解，若教师还是按图索骥式地进行实验，课堂教学就会如嚼蜡无味一般，教师唯有变式导学，才能再次激发学生学习的激情和动力。

如红磷燃烧的实验，教师可以在安全操作的前提下，改用白磷并用微热烘烤锥形瓶的方式进行演示实验，通过改变引导学生进行对比分析，感悟实验虽有差异而原理相同的内涵实质。

又如教师在引导学生分析碳酸钠与盐酸反应的“不平衡”实验后，向学生提出一定要设计一个“平衡”的实验要求，引导学生设计出在密闭容器中进行碳酸盐与盐酸反应的实验装置（见图12），让学生在对比分析的基础上，感受实验方案设计的科学性，提升学生思维分析的严谨性。

再如镁条燃烧，其实验结果会因为操作方式和镁条长度不同而产生三种结果，即反应后的物质质量会小于、等于、大于原镁条的质量[8]。但是在课堂上通过一次或几次实验是无法获得三种实验现象的。我们可以采取让学生先根据镁与氧气反应生成氧化镁的原理做一个实验的现象预判，教师再演示或让学生完成一个“质量变小”的实验体验[9、10]（实验时一定要戴护目镜，防止“光性视网膜损伤”发生）[11]，观看一个“质量变大”的“优酷”实验视频（“优酷”中都是“质量变大”的视频），思考一个“质量相等”的客观现实，通过这样不同的方式引导学生积极推理，深入探究分析，寻找分析影响实验质量差异的因素，以期达到提升分析问题解决问题的能力。

总之，教科书上每一处修改必有缘由，任何细微变化都是编写者认真思虑的结晶。无数教学一线的教师也在孜孜研渎一本教科书，年年都会对“质量守恒定律”课题进行重新备课，创新设让教学感悟会不断深入，实验的衍变也会继续进行着。让我们倾心于教学中改革实验，在实践中品味实验，让实验发挥最佳功效。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011版）[s].北京：北京师范大学出版社，2012

[2]程名荣，胡美玲主编.九年义务教育三年制初级中学教科书·化学[M].北京：人民教育出版社，2001

[3]胡美玲，何少华，王晶主编.义务教育课程标准实验教科书·化学[M].北京：人民教育出版社，2006

[4]王晶，郑长龙主编.义务教育课程标准教科书·化学[M]北京：人民教育出版社，2012

[5]宋心琦.化学实验教学改革建议之一[J].化学教学，2012，（4）：3～4

[6]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书教师教学用书（化学九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2007

[7]于鹰，宋心琦.关于课堂实验与探究性学习的一点看法[J].化学教学，2008，（5）：1～5

[8]人民教育出版社，课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书教师教学用书·化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012

[9]王大华.镁燃烧实验在质量守恒定律教学中的设计[J]化学教与学，2012，（8）：95

[10]宋汉明.对初中化学《质量守恒定律》“实验5-2”操作问题的探讨[J].中小学教学研究，2013，（zl）：32