夯實基本內容要求 防止實驗教學滑坡——人教版九年級化學（2012年版）“科學探究”內容重大變化解讀

胡巢生

（江蘇省宿遷市宿豫實驗初級中學 江蘇 宿遷 223800）

新教材將科學探究的內容作為其重要的組成部分，通過不同的內容來體現科學探究過程。教材中的“科學探究”泛指學生主動參與的一切探究學習活動，主要以如下欄目呈現：實驗、探究、調查與研究、家庭小實驗等。新教材堅持化學課程改革方向， 倡導多樣學習方式，增強指導性，落實實驗教學要求，適當降低偏高的學習要求，限制開放性較大的內容，修改難度大的“活動與探究”。現就新教材的“科學探究”內容重大變化談幾點體會：

變化之一：降低難度，讓學生主動體驗科學探究過程，突出化學實驗儀器和試劑使用

科學探究包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等多種要素。教材中，充分展示了各種不同的科學探究過程及探究過程中所蘊涵的多種科學方法，設計了不同類型的科學探究活動，形成和發展學生適應未來生存和發展所必備的科學素養。如“探究”欄目中的實驗探究，設計了從問題的提出到問題得到解決的全過程。比如教材中的探究實驗“吸入的空氣與呼出的氣體有什么不同”的全過程為：①提出問題，即實驗課題（教材已給出）→②制訂計劃（書上給出詳盡的實驗步驟）→③收集證據（指導如何觀察、觀察什么，從知識上給予鋪墊，給出明確的觀察提問和記錄要求， 且留有填空）→④解釋與討論（提供信息，引導學生得出結論）→⑤反思與評價（書上給出學習化學的特點）。在上述過程中蘊涵有制訂計劃的方法，有收集證據、描述實驗現象、討論、歸納、反思等多種方法。

教材突出化學實驗儀器和試劑使用，并改進實驗或探究活動，降低了難度。如：在第一單元課題2 的化學實驗基本操作內容中增加“連接儀器裝置”；第五單元課題1 實驗改進，用紅磷代替白磷，通過紅磷燃燒前后質量的測定驗證質量守恒定律；第八單元課題1 中，為了更好地說明“合金的硬度一般比組成它們的純金屬更大”，將“焊錫和錫”更換為“硬鋁片和鋁片”，因為焊錫比錫軟；第九單元課題2 原 “家庭小實驗——制取明礬晶體”改為“課外實驗——自制白糖晶體”， 考慮到明礬不易得到；“使用pH 試紙測定唾液、食醋、果汁、肥皂水、雨水和土壤溶液等的酸堿性”變為“使用pH 試紙檢驗唾液、食醋、果汁、肥皂水、雨水和土壤溶液等的酸堿性”；原“活動與探究——溶液酸堿度對頭發的影響” 改為 “探究——洗發劑和護發劑的酸堿性”， 考慮到原探究中測定頭發在不同pH 的溶液中的變化情況，難度較大；增加“氫氣的燃燒”實驗。

為說明一種金屬能否把另一種金屬從它的化合物的溶液中置換出來，比較出這兩種金屬的活動性強弱提供科學的判斷依據。第八單元課題2 由以前“金屬活動性順序”標題下包括：金屬與酸的反應；金屬活動性順序。現改為：二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應；三、金屬活動性順序。強調金屬性和金屬活動性的區別和聯系，不能根據反應的劇烈程度Mg＞Zn＞Fe， 就得出金屬的活動性是Mg＞Zn＞Fe。能否發生反應反映的是金屬的熱力學性質（本質屬性）；反應的劇烈程度（速率）是動力學性質，會受到外界條件如接觸面積、濃度等的影響。

變化之二：精心設計科學探究活動，發揮科學探究對科學素養發展的獨特價值

在探究學習活動的實踐中綜合運用已學的知識，習得物質及其變化的新知識和運用；在探究學習活動的實踐中進行分析、推理、判斷、交流討論等邏輯思維活動，提高思維能力和品質，培養合作學習和交流、評價能力，體會什么是科學，如何做科學，增進對科學的感情，培養對科學的興趣。

結合學習內容選做實驗探究活動，教材的實驗探究活動，有的包含某些探究要素，以實驗技能、方法學習為主；有的包含比較完整探究過程或較多探究要素的實驗內容有8 項：探究空氣中氧氣的體積分數，幫助學生了解空氣的主要成分及其主要性質，認識實驗方法是探究物質組成的重要手段；探究呼出的氣體中二氧化碳的相對含量與空氣中二氧化碳相對含量的差異，幫助學生運用實驗手段，通過半定量的實驗方法，通過比較，收集證據，認識空氣中氧氣在呼吸中的作用，了解空氣成分在呼吸作用中發生的變化， 體會氧氣對生命活動的重要性，氧氣和二氧化碳的轉化；通過實驗證明加熱堿式碳酸銅有新物質生成，學習實驗方法和技能，通過實驗和現象的觀察、分析，了解物質在一定條件下可以發生化學變化得到新的物質，并伴隨有顏色變化、氣體放出等現象。建立化學變化的概念，認識實驗手段在學習化學中重要作用；實驗探究化學反應前后的質量關系：幫助學生了解科學探究的一般過程， 了解科學探究的要素，發現自己原認識中的誤區，更新觀念，建構知識；設計實驗證明氫氧化鈉與鹽酸能發生中和反應； 探究酸液、鹽溶液與金屬發生的置換反應及其規律；燃燒條件的實驗探究；探究農藥、化肥對農作物或水生生物生長的影響。

選用提高學生依據實驗現象分析推理理解物質及其變化的活動。如：根據實驗現象推斷水的組成，可以幫助學生通過實驗和推理從水的合成和分解兩個角度發現和證實水的元素組成；用實驗方法將氧化鐵中的鐵還原出來，可以幫助學生認識物質間可以在一定條件下相互轉化，體會化學在生產和社會發展中的作用；觀察銅鋅原電池實驗，可以幫助學生發現化學反應在實現不同形式能量轉化中的作用，萌發進一步了解其中奧秘的愿望，提高學習化學、進行科學探究的興趣。

變化之三：刪改部分實驗，區分實驗或探究活動，增進學生對科學探究的體驗

教材中，科學探究不只是某種具體活動形式，而是滲透在整個教材所設計的探究活動之中，這些探究活動在科學方法和技能的訓練上，各有不同的側重點，既有含較多探究要素的活動，也有含探究要素較少的、從不同側面對學生進行科學方法和探究技能訓練的豐富多樣的活動。另外，大多數探究活動的設計與選材重視學生的生活經驗， 密切聯系學生的生活實際以及材料、能源、環境、生命科學等現代社會問題，并把先進的信息技術手段引入到學生探究活動中。創設能引發問題的情境、說法、事例，以問題為中心組織教材內容，通過問題啟動探究，深化探究，反思探究，把問題的解決與新知識的學習緊密結合起來。

教材對探究實驗和一般實驗做了區分，如：將“氧氣和二氧化碳的制取和性質”定位為實驗，不強調探究，要求通過實驗探究認識“呼出的氣體中二氧化碳的相對含量與空氣中二氧化碳相對含量的差異”。對于一些難度大或現實意義不大、操作性不強的實驗也做了刪改。如：刪去“觀察在水中加入少量鹽后凝固點和沸點的變化”的實驗；把“探究：氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質在水中溶解時的溫度變化”、“配制某種無土栽培所需的無機鹽營養液”分別改為“實驗：比較氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質在水中溶解時的放熱（或吸熱）現象”、“根據已知比例配制某種無土栽培所需的無機鹽營養液”。把“討論：溫度計中的水銀能否用水或酒精來替代”、“分離氯化鈉固體和鐵粉組成的混合物” 分別改為：“實驗：水的電解”、“實驗：粗鹽中難溶性雜質的去除”。在生活中常見的化合物單元中用“常用銨態氮肥的檢驗”代替“當地農村常用化肥的鑒別”。在化學與能源和資源利用單元，用“觀察少量汽油、柴油、潤滑油樣品的燃燒現象，調查其用途”代替“比較原油常見餾分的某些物理性質及其燃燒的情況”。

變化之四：精選學生實驗活動，加強對探究過程的理解和再認識

教材充分體現《課程標準》的修訂要求，新增加學生實驗活動，通過化學實驗學習，學會基本的化學實驗技能、了解需要遵守的化學實驗室規則、關注安全問題、防止污染環境，形成良好的實驗工作習慣；動手完成基礎學生實驗， 在科學探究學習活動中能通過實驗發現問題、收集證據，驗證假設和猜想。要求至少完成下列表1中的學生實驗活動。

變化之五：正確處理好學生、教師和教材的關系，提高科學探究學習活動實效

教材語言力求簡潔明了，親切生動，容易為學生所理解，有利于激發學生閱讀和學習的興趣，使學生感受到與教材的平等對話與交流。原教材中，平均起來每課時有1．3 次探究活動， 從數字上說明了學生在教學活動中的主動參與程度。學生的探究活動量、探究活動的選題等，新版教材力求正確處理好學生、教師和教材的關系，特別是學生的獨立自主程度和教師的調控程度的關系。下頁表2 是以教師與學生在科學探究中的地位與作用，把科學探究劃分為5 個不同的水平層次。

在表2 中1 級水平是最低水平，提出問題、確定研究方向、制定實驗計劃均由教師負責，做實驗、觀察、記錄由學生做，解釋與結論先由學生做，然后教師補充、訂正，反思與評價先由教師為這次活動做總結，提出優缺點、批評與表揚，然后學生補充。顯然，這種水平的探究活動，教師的指導起重要作用，學生的自主性不很強。2到4 級水平，學生自主性逐步加強，教師逐漸成了參謀和顧問。5 級水平完全由學生獨立自主地進行探究，屬于較高要求。人教版新教材中的科學探究活動多半屬于1級水平。

表2 科學探究水平

結語

總之，有思考性是教科書的生命力所在。新教材力求激發學生積極思考，引導學生通過高水平的思維來學習，而思維總是在一定的問題情境中產生的，問題是思維的源泉，更是思維的動力，保證學生深層次認知參與的核心是問題。為此，教材注意從學生的生活實際出發，構建了一個既充分整合，又有利于促進學生學習的教科書體系。不論是十二個單元主題還是每個單元內具體實驗探究的編排順序的調整，都充分體現了“從生活走進化學，從化學走向社會”的思路，突出核心知識、思想方法、學科價值，為高中化學順利銜接奠定基礎。

［1］課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心編著．義務教育課程標準實驗教科書·化學［M］．北京： 人民教育出版社，2006

［2］課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心編著．義務教育課程標準實驗教科書·化學［M］．北京：人民教育出版社，2012

［3］中華人民共和國教育部制定．全日制義務教育化學課程標準（實驗稿） ［M］．北京：北京師范大學出版社，2011

［4］畢華林．化學新教材開發與使用［M］．北京：高等教育出版社，2006