时间：2023-06-16 16:05:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学探究的一般过程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
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?
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。
一、假设和作出假设
假设：在一定的经验材料的基础上，以一定的科学知识（即科学原理）为依据，对自然界或生物学实验中的可以观察到的现象提出一种尚待通过科学实验检验的推测或猜想.
作出假设：是科学探究的技能之一，假设的提出，首先，要有实验和观察的依据；其次，需要严谨的推理和大胆的想象；再者，需要通过观察和实验进一步验证和完善.
二、作出假设的一般步骤
图1为作出假设的一般步骤，包括三个阶段.
三、基于作出假设的一般步骤组织教学的有效性
1.利于作出假设的程序性知识升华为技能
作出假设的一般步骤如果仅被当作一种知识被学生了解、熟记，是违背基础教育课改目标的.因此，利用作出假设的一般步骤来组织教学，最终的目标是让作出假设的理论知识转化成技能.所谓技能,是由于反复练习而近于自动化的动作或心智活动；这就需要教师对教材内容进行精心的设计和合理的安排，做到循序渐进、反复练习、不断强化、熟能生巧.普通高中课程标准教科书中，有很多内容适于作为对学生进行作出假设技能训练的素材，教师应统整课程资源，充分挖掘，合理利用，以实施作出假设技能主题系列训练，进而达到强化和巩固学生作出假设的技能.
（1）引导学生践行“分析实验或观察结果，为假设提供客观依据”的思维探究过程
针对需要解决的问题，教师创设问题情境，引导学生深入理解问题情境，明确问题情境的实质内涵，为假设提供观察和实验依据，即客观事实.
如：“通过促胰液素的发现过程”一节课的教学设计，首先，
教师引导学生分析沃泰默的三个实验，明确问题情境的实质内涵：
①稀盐酸上段小肠肠腔分泌胰液
②稀盐酸狗的血液中不分泌胰液
③稀盐酸切断该段小肠的神经分泌胰液
（1）对比①和②判断胰腺分泌胰液需要刺激小肠还是血液？ （刺激小肠）
（2）对比①和③判断小肠神经的有无是否影响胰液的分泌？（不影响）
总结客观事实：胰腺分泌胰液需要刺激小肠，且小肠神经的有无不影响胰液的分泌.
（3）启发学生提取和激活已有的知识经验表象，根据科学原理，进行“严谨推理和大胆想象”，体验“提出假设的具体内容”的思维过程假设的提出需要严谨的推理和大胆的想象；想象以表象的内容为素材，对表象进行加工和改造，进而创造出新的形象，整个过程涉及概念、判断和推理等逻辑思维形式和形象思维、直觉思维等非逻辑思维，是培养学生创造性思维的良好平台.
如何提取存储在大脑中已有的知识经验表象，需要教师的启发诱导.教师可通过系列相关问题引导学生提取如下已有知识，进行严谨的推理和想象：
已有知识：① 稀盐酸可模拟胃酸作用；②生命有机体中起传递作用的包括遍布全身的神经系统和血液循环系统，其中，神经系统传递的是兴奋，血液循环系统运送的是化学物质； 胰腺分泌胰液需要刺激小肠，并且小肠神经的有无不影响胰液的分泌.
严谨的推理得出新判断：胰腺分泌胰液不是神经调节而是化学调节.
教师进一步引导学生运用推理的结果和已用的知识进行大胆的想象：胰腺分泌胰液不是神经反射而是化学调节，而化学调节是通过化学物质实现的――在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液分泌.
（3）指导学生以假设具体内容为原理设计新实验，体验“预测新的实验，验证和完善假设”的探究过程
假设是一种或然性的推理，并不具有逻辑的必然性，一个假设是否正确不仅要能解释已有的现象，还要能够预测新的实验.
教师进一步引导：运用假设设计新实验，预期假设的正确性.
引导学生设计新实验方案：研磨被盐酸处理过的狗的小肠粘膜，制成提取液，将提取液注入到同一条狗的静脉中，以排除神经的干扰.
如果假设是正确的，预期的实验结果是？（胰腺分泌胰液）.实验结果显示胰腺分泌了胰液.
新实验预期与新实验结果相吻合，证明了假设的正确性.
2.利于对学生进行思维方法的训练
关键词：生物实验；开放性探究；实验教学
生物开放性探究实验应具有的特征：(1)自主性。开放性探究实验需要学生自己设计并完成实验，就要求学生熟悉教材内容，并能运用实验设计的原则方法和原理设计出合理的实验方案。并会观察实验现象、分析实验原理、解释实验原理、得出实验结果。这样，才能够最大限度地激发学生学习的兴趣和创造的潜能，也能充分体现学生学习的自主性，符合现代主体性教育理论的要求；(2)探究性。开放性探究实验不同于验证性实验，这使得实验中出现什么现象，学生不能直接从课本中找到答案，只能通过细心的观察和思考得出。正因为其步骤、过程的多样性，结论的非唯一性，对于开拓学生视野，养成求异思维品质，提高创新意识和实践能力是十分有效的；(3)开放性和灵活性。开放性探究实验对于所探究的问题，可以提出不同的假设；可以有不同的探究方法；可以有不同的材料用具；实验设计、操作的独立性，只要能够解决问题就行。开放性探究实验的意义在于：有利于培养学生的创新思维和创新能力。开放性探究实验注重探究式学习，这有利于学生体验科学探究的一般方法，养成科学探究的态度，学习科学探究的方法。
生物开放性探究实验教学的难点
(1)实验设计难。由于学生以前没有这样的经验，同时受学生年龄的限制，他们的思维往往有较大的局限性。因而，学生难以完成一个比较完整合理的实验设计方案。
(2)实验完成难。由于以往认识的偏差和条件的限制，对学生动手能力的培养不够，而且学生对实验仪器的认识和控制能力较差，因此，学生独立完成实验较难。
(3)实验分析难。限于学生的思维能力，学生独自分析实验结果、探索和思维获取结论。学生独自分析实验结果、得出正确结论比较困难。特别是对实验中某些条件的忽视或控制不好而造成的实验结果的偏差，难以得出合理的解释。
然而对于我校这样一些硬件设施较差的学校来说，可以采用简便的方法和现成的材料进行开放性探究实验，甚至可以根据自己学校的实际情况，结合课程教学，取消或增加一些开放性探究实验，针对生物开放性探究实验，学生有选择实验器材的余地，设计的实验方案和操作过程也多种多样性，这大大拓展了学生思维的空间，从而使学生的创新思维和创新能力不断提高；同时开放性探究实验也需要教师积极参与，这促进了相互交流，加深了师生友谊，达到教学相长从而有的放矢地开展素质教育。
生物开放性探究实验课的教学环节。科学探究通常包括通过实验来探究、通过调查来探究等不同形式。生物学实验教学在生物学教学中有着十分重要的地位，教师应积极提供机会，让学生亲自尝试和实验进行探究，并将其内容要求尽可能多地渗透到各主题内容的教学活动中去。以探究为本的生物学实验教学与一般意义上的探究是有区别的，也与科学家从事的科学探究有着明显的不同。中学生物学开放性探究实验是基于中学生物学实验前提下的，由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上，实验的结果、结论或许早就有了，但为什么还要组织学生去探究呢?因为要教会学生科学探究的一般方法，考察学生在实验过程中的操作表现，思维表现，学习能力表现等。开放性探究实验一般以小组合作开展，提倡“以问题为中心，自主探索，小组交流，重在发展”，它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动，同时又要对实验过程开展学习活动。
生物开放性探究实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节。
(1)背景下提出问题(2)假设(3)设计实验(包括实验A、B、C)(4)实施实验(包括实验A、B、C)(5)结论(6)表达交流。
以上六个环节可以解释如下：
(1)教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题，并以书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
(2)应用已掌握的知识，引导学生对问题的答案提出可能的设想，估计假设的可检验性。
(3)制定探究计划，提出实验步骤，列出所需要的实验材料与用具，选择控制变量，设计对照实
[1] [2]
验。
()实施计划，观察实验现象，收集实验数据，评价这些实验现象和数据的可靠性。
()描述实验现象，处理实验数据，得出合乎实验的解释，形成结论。
()撰写实验报告，口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。显然，开展开放性探究实验从整体上应体现上述六个环节。
开放性探究实验应注意的问题：、要重视实验的探究过程。教材或教师提供给学生的实验，是想让他们去领悟科学的思想、体验科学家研究自然界所用的科学方法。因此开放性探究实验中探究活动的教学过程具有创新教育意义，十分重要。在教学中要花大力气组织好在生物探究实验中学生的分工合作、交流讨论、分析总结。注意课堂内外实验的结合。教材安排的实验，通常要求在课内完成。但往往时间不够，要在课外时间才能完成，需要课前收集材料、处理材料；有的探究活动需要组织学生外出参观、访问、调查等。所有这些教师都要在学期教学计划中早有安排，真正做到开放性。、要重视总结报告的撰写和交流。培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线等多种方式完成实验报告，通过摄影、摄像，使报告更生动形象。组织各种形式的交流活动，培养他们的合作学习的精神和语言表达能力，让他们体会到不同的实验方法，会有不同的实验结果，这也属于开放性的一个方面。学生的很多感受和体会也得到了交流，同时有利于学生形成正确的情感态度价值观。、尊重、鼓励学生。在开放性探究实验中，学生会有各种想法，会提出种种问题，会得到各种不同的结论、甚至会是错误的结论。无论如何，教师都要应该尊重学生，爱护学生，善于发现他们的优点。当学生在实验中遇到困难，有消极、畏难的情绪时，教师应及时找学生谈心，鼓励他们不畏艰难。
通过生物开放性探究实验教学，学生有了充分想象和独立思考的空间，培养了学生主动探究科学知识的精神。学生的个性、独立性、协作性得到充分发展。学生的创新思维、创新能力不断提高，这才是真正意义上的创新教育和素质教育。通过开放性探究实验教学，我校学生学习生物学的兴趣大大增加，生物学成为他们最欢迎的学科。
1 问题的提出
（1） 听课感受。“探究光对鼠妇分布的影响”实验是初中阶段自然学科的首个探究实验，学生第一次接触，兴奋之余，他们手忙脚乱，探究活动基本上处于无序状态，流程不清晰，结果不明确。
（2） 学生问卷。笔者曾在课后向学生发放问卷，调查学生对该实验的理解，在关于实验类型的问题上，学生答“实验”的多，答“探究实验”的少。这说明学生习惯于实验，却疏于思考。
（3） 初中生物学科探究性实验如何实施？怎样把握一个度？这些问题直接影响着生物及其他自然学科的探究性学习。
2 反思的理论依据
（1） 建构主义理论认为，学习必须经过图式、同化、顺应、平衡四个过程，即学生从环境中获取的信息在已有的图式基础上先于同化，极少量的信息会有顺应，从而达到新的平衡；“最近发展区”素材在同化之时，也容易被学生顺应；探究性实验在原有实验之上，不能操之过急。
（2） 从2012年新版生物教材的编写体例来看，探究性实验比例较第一轮课改数量大大减少，反而恢复了实验、演示实验，说明编者在教材修订时听取了广大一线教师的意见和建议。另一方面，教材以“科学方法”“技能训练”将探究实验完整过程放在不同的单元、章节，化整为零，各个击破。如“作出假设”分别在人教版生物教材（下同）七年级上册P31技能训练、七年 级下册P21科学方法中分别给予阐明；又如七年级上册P24技能训练中“发现问题，提出问题”，在八年级下册P11技能训练中要求“对提出的问题进行评价”，体现学习过程的逐步深入。
（3） 生物作为学生在初中学段最早接触的自然学科，学生年龄小，智商发育水平还不是很高，不可能一下子或者说从第一个探究实验就追求其完整过程。应该说，探究实验流程贯穿于学生整个学习的过程及所有的学科，教师不能把所有的压力放在开始，放在生物学科。
3 实施的策略
（1） 教师要准确定位教学目标。借用人教版七年级上册教材P14的原话：“下面以鼠妇为例说明探究的过程和方法。如果你选择其他生物作为探究的对象，同样可以参考下面的内容设计并完成探究的过程。”从这句话中，不难看出，作为起始年级最早引入的探究性实验，其最主要的功能是告诉学生探究性实验一般的流程，为学生后续学习探究性实验作个引言和铺垫。
（2） 教师要求学生实地观察鼠妇的生活环境地。按照建构主义理论，要想学生最大程度获得新知，教师就要提供更多的“图式”，就必须让学生实地观察鼠妇的生活环境，如光、温度、湿度、土壤有机质等。
摘 要：以学生为中心，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神，就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。
关键词：合作；探究；多元化；实验
中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）26-243-01
一、合作探究，解决问题
当学生从创设的情境中发现问题后，我们可根据实际需要，选择恰当的教法和学法，例如，指导学生寻找、收集资料，让学生来实验、研究，组织学生讨论猜想、主题探究活动等，让学生满怀兴奋与激情，寻找解决问题的途径和方法。
如在“物质密度”教学中，学生借助已有认识知道：水和酒精可由气味鉴别，铜块和铝块可由颜色鉴别；而对水和盐水、涂了白漆的铜块和铝块的鉴别方法，我们可先引导学生进行猜想，通过有针对性的指导，使学生获得解决问题的策略。如有的学生提出用质量来鉴别涂了白漆的铜块和铝块，理由是铜的质量比铝的大。
这时教师让学生测量桌上铜块和铝块的质量，结果否定了上述猜想。问题出在什么地方？学生经过思考，很快发现：应该规定物质的体积。物体质量不仅和构成它的物质有关，而且还和物体的体积有关，在此基础上，再引导学生假设：（1）同种物质的物体质量与体积有关：体积大的质量大，体积小的质量小；（2）同体积的不同物质的物体质量一般不相等。然后将学生按座位分成4人一组进行讨论，引导学生设计实验，分别探究两个假设：为了研究上述猜想，你需要测量哪些量？需要什么材料？如何利用它们测量需要的量？各组同学相互交流各自对问题的认识和思考，形成合作学习的群体，相互启发，合作设计解决问题的框架和思路，并把自己小组研究的情况介绍给其他小组，再接受其他小组同学的质疑和咨询，在各小组交换意见之后，我们再和学生一起共同设计实验步骤和记录表格，然后由学生进行实验操作，最后各小组汇报、交流自己的学习成果，教师适当进行点拨评价，并引导学生分析综合，得出结论，（1）同种物质的物体，体积大的质量大；体积小的质量小。质量与体积之比是一个不变量（即质量与体积成正比）；（2）不同物质的物体，体积相同时，质量一般不相同，质量与体积之比一般不相等。综合（1）（2）可知：某物质单位体积的质量是一定的，它反映了物质的一种特性，我们用密度表示这种特性，进而得出密度的定义和密度的公式。
二、注重科学探究，提倡学习方式的多元化
比如《物态变化》一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上，更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录，以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想，并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“（1）在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中，通过烧杯对水进行加热？（2）烧杯中要放多少水才合适呢？（3）温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？（4）怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置？（1）实验当中需要记录哪些数据，怎样记录？（5）实验操作的程序是什么样的？（6）怎样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大，所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：“（1）你的猜想和实验结论是不是一致哪？（2）你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？（3）在探究过程你是否发现了新问题？（4）你对这个装置是否有新的改进？（5）有没有更好的实验方案哪？”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。
可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。
（一）案例：《液体的认识》教学片断，师：请同学们拿起桌子上的烧杯，把里面的水倒进锥形杯、脸盆、茶杯、塑料袋和水槽，看看有什么发现？生：发现水的形状变了。生：盛水的容器是什么样水就是什么样。师：用笔把这些水面描出来。这些相同的水在不同的容器中，水面的高度一样吗？生量后回答：不一样。师：我们把像水这样的物体，会流动，称为液体。
（二）现状思考：从片断中我们可以看出我们只关注从自己的角度出发交给学生一定方法建构我们脑子中所谓的“液体”概念。然而科学教学的根本目的在于发展学生，新课程主张追求教学整体效应和最大的价值，注意学生的意义的建构，注重学生的创新思维的发展等等。那么，这样的探究能让学生获得对探究本身以及科学本质的理解吗？我们要引导学生探究时关注的重点是让学生学习作为探究本质的那些共同的方面，那些具有广泛迁移价值的，使学生走向社会后也能应用的共同方面。这就需要我们的探究活动指向“核心概念”的思想问题。基于此我们应该站在怎样的角度去指导学生进行探究活动。使活动不再只是为了一般的科学概念而活动，更能对一般概念背后的本质内涵去思考更多，同时能对概念形成的过程让学生去参与与体验，真正关注活动能指向一个具有方法与教育价值的大方向。欲穷千里目，只能更上一层楼，只有在这种大视角大观念下我们的探究活动才能充满生机。
二、“核心概念”教育思想的界定与提出有何意义
（一）什么是核心概念
核心概念是一个科学领域中的核心思想，是人们认识世界、改造世界的核心思想和观念。具体来说它是各个领域中高于一切具体事实性知识和主题的大概念、大原理、大原则。例如在小学科学课程的四大领域中关于“生命”这个领域其核心概念是：生物需要能量和营养物质，为此他们需要依赖其他生物或与其他生物竞争；具体在课程的学习中可以通过食物链与食物网的小概念的学习。小概念下还可以通过对食物关系的具体事实进行学习。可以说核心概念它是统领整个概念体系的一种思想观念。
（二）核心概念的构建对学生科学素养的发展有什么意义
1.加强对科学概念研究的意义——科学概念包括科学的观念和看法；发展学生正确的科学观念，比让他们掌握大量事实性的信息更受重视。根据粗略的统计，所有科学知识的90%都是近一百年里发现的，而且目前的科学知识还在迅速地增加。 所以，事实性的科学知识是穷其一生也学不完的！
2.基于核心概念教学的意义——欲穷千里目，更上一层楼！教师要从教要超越一般的主题和事实，抽象出具有一定覆盖程度、可迁移的观念和思想去教学。这些观念和思想就是我们想要教学的科学概念。因为以主题和事实为中心的教学，属于较低水平的认知。超越所给的信息进行思维，获得重要的和可迁移的观念，才能促进和发展学生的深层理解力，适应知识膨胀和复杂的环境。这就需要教师从（科学事实）中抽象出适宜教学的科学概念，是有相当难度的。这就要求我们必须从钻研教材入手，基于教材而高于教材，从认识论甚至是哲学的高度来思考科学概念的内涵。
（三）怎样开展基于核心概念的教学
建构核心概念是一项复杂的工作，它不能简单讲解告知，而应在教学活动每个环节上进行细致设计，巧妙地深入学生心中。课标指出科学的教学活动以探究活动为主，那么如何围绕核心概念在探究活动中进行建构呢？
核心概念与我们具体的科学探究活动之间究竟是怎样的一个联系呢？下面以《食物链与食物网》这一课为例谈谈基于核心概念下的活动设计与原先忽视这种思想观念进行活动的区别。1.为“一般概念”教学设计肯定围绕什么叫食物链与食物网进行教学：首先从生物之间的那种食物联系进行分析与剖析从而让学生知道什么叫食物链，然后把多条食物链组合起来剖析它们的联系，引出食物网。2.基于核心概念思想的设计：首先也会关注食物链与食物网，其次会思考为什么会出现食物链与食物网，这与一个区域内生物不是孤立存在有关，它的存在必定与周围的其他生物发生着复杂的食物联系。为什么它们要发生食物联系，最后会从生物能量与营养物质流动去思考原来他们需要互相依赖，并且还需要非生物以及环境的依赖。从这三点去思考活动就不会仅限于食物链与食物网的教学中，而是把视野放到生物——区域——生命——环境这样一种多端视角中去教学了。于是活动不会仅限于研究有食物联系的一组生物以及有食物联系的多种生物。而是还会根据一种生物推测某个区域内的食物网，并分析食物网中生物的相互作用，最后渗透生物与环境之间的联系。使探究活动更具全面性与系统性。因此核心概念思想的提出让探究活动指向一般科学概念背后的本质内涵，使教师更关注内容的结构，知识的系统性，科学教学的教育性。如此一节好课的标准不在课堂上学到多少独立的科学事实或者说单一知识，更注重学生的体验，观点思想，终身学习。
基于这种观念和思想下，笔者认为科学探究活动的设计除了要引导学生了解一些事实性的科学知识；更要让学生关注知识是如何产生的，这些知识有什么用；还要帮助学生理解科学概念的内在联系与本质规律。从而培养和发展学生的科学思维观点和能力。以下五个方面探究活动中体现的循序渐进性、“核心问题”性、学生的体验性、学习的方法性，结论的相对性，是笔者在这个思想下的初步尝试。希望得到专家们的认可。
三、围绕“核心概念”的构建，进行科学探究活动的设计
（一）活动体现循序渐进性——从单元中找学生核心概念发展的线索
建构核心概念是一项复杂的工作，它不能简单讲解告知，也不是一节课就能完成的事情，是一个循序渐进的一个过程。在课堂中需要教师挖掘课与课之间的内在联系，把事实性的概念联系起来，完善学生的认知结构，形成核心概念。以《形状与结构》单元为例，它的核心观念思想是：形状与结构影响着物体承受力的大小。那么在活动中如何设计使学生把握科学概念的内在联系，设计课堂教学线索呢？
（二）活动体现“核心问题”——帮学生找出探究的核心问题
基于核心概念下的教学希望借助更少、更高、更清晰的教学活动使学生对概念的理解具有一定的发展性。这个核心问题即中心问题、基本问题，是单位时间内的学习重心，集中学生的注意力，点燃学生的思维火花，引导学生展开并解决最为重要的问题，是有效推进科学探究活动的基础与关键。
（三）活动体现学生的体验性——给学生经历知识的产生过程
基于核心概念下的活动，十分关注学生概念形成的过程。不仅希望学生参与，更希望学生对概念的形成是在自己体验基础上。例如，美国《国家科学教育标准》指出，要“以从个人和社会视角所见的科学及科学的历史和本质等为背景，学习科学”。从学生们的认知发展与科学史的发展关系来看，重演历史上科学理论的产生过程，应该是进行“建构”式科学探究的有效途径之一。当然这里的“重演”不是机械的重复，而是能反映某科学发现的意义和认识过程的一种教学设计。这种设计，我的理解如同教育家波利亚曾说过：学习知识的最佳途径是自己去发现知识，这种发现学生理解最深刻，也最容易掌握其概念内在规律的联系。
（四）活动体现学习的方法性——给学生搭建探究的思维平台
基于核心概念下学生学习科学不仅取决于获得某些知识或者某些具体的事，而是取决于学生对事物、知识的“推理方式”和“加工信息”的过程。因此，活动中用另外的思维平台来打开学生的眼界，来建设性、发展性地为构建概念服务是十分必要的。这个平台，表面看上去可能是一个小小的活动，但活动里隐含的是提供给学生一个思维方向。
（五）活动体现结论的相对性——给学生留下科学探究的思想
基于核心概念下的科学探究活动是一种思想，一种观点的探究活动。无论从科学知识的相对性来说，（例如十万年前的北斗七星组成的图形与现在的“斗”状图完全不一样，现在的北极星到公元4000年后，仙女座Y星将代替它。）还是从学生自我构建的过程性来说，我们所谓的结论并不全是真正意义上的结论。基于此，一节课的探究活动中或者一个单元的探究活动中教学更多的应该留下悬念，让学生的内心保留“质疑”“好奇”，给学生留下更多想象空间与思维空间。就像爱因斯坦认为想象比知识重要，因为知识是有限的，而想象是无限的，想象是知识进化的源泉。科学教育的过程要真正体现科学探究的本质，就必须把焦点集中于科学思维的培养。
所谓自主探究式教学事实上就是在教师引导下，学生自主发现、提出、优化，产生可探究问题，并进而主动设计方案，开展研究活动，最终获取正确科学概念的过程。本课题组经过了大量实践与研究，初步构建了小学科学“探究教学”常模。
一、“自主探究式”常模构建
1.模式流程
2.模式特点
自主性 学生主动质疑，主动制订与实施计划，主动交流分析、运用拓展。
问题性 从质疑到最终释疑，自始至终围绕问题展开，从某种意义上说，“自主探究式”教学模式的核心就是产生问题与解决问题。
开放性 探究问题的产生、探究活动的开展以及探究成果的运用，每一个环节都追求非封闭，唯有如此，学生才能真切感受探究活动的真实，才能落实探究全过程的鲜活。
3.适用范围
本模式主要适用于小学科学实验课、活动课等。
二、“自主探究式”常模分析
1.设置情境，引导质疑，生成可探究问题
问题贯穿于“自主探究式”教学的始终，设置形式多样、生活活泼情境，引导学生发现问题，提出问题，优化问题，最终产生可探究的问题，明确自主活动方向，具有十分重要的意义。成功创设问题情境，可使学生认知失调，产生知识的“缺陷感”与“饥饿感”，进而产生质疑的欲望，生成探究问题。我们可以设置趣味式情境，引发学生趣中质疑；设置悬念式情境，使学生产生疑惑；设置冲突式情境，使学生或“愤”或“悱”……同时，还应注意引导学生对问题价值进行正确评估，最终确定有探究价值的问题。
2.猜想假设，制订计划，完善科学探究方案
猜想假设是科学探究的先导和价值所在，是探究方案的前提。猜想与假设一般分为猜想环节与假设环节。猜想是建立在各种事实及对事实的感性认识基础上的一种直觉，假设则是对猜想进行分析的基础上得到的较为科学的一种假定。科学合理的猜想与假设一般建立在对学生长期训练的基础上。基于猜想与假设在探究活动中的重要位置，我们需要十分注重引导，要让学生形成在表述自己猜想假设的同时说明自己的依据，久而久之，学生猜想假设能力自会有长足进步。
计划是为了证实假设的具体的探究方案，是后续探究活动的具体化与程序化，一般而言，首先要引导学生围绕假设分析可采用的研究方法，然后根据自身兴趣、知识储备及相应的器材条件确定一种或几种研究方法，并在此基础上，制定实验操作步骤。为了有效提高学生制订计划的能力，实验前我们应组织汇报计划，让学生在交流、质疑中不断完善计划，实验中应随时关注，引导学生根据实验进程中出现的问题不断修正计划，实验结束后鼓励学生反思计划制订的得失。
3.观察实验，搜集数据，获取完整探究信息
首先应注意合理分工。实验小组学生要明确各自的分工，主持人、操作员、观察员、记录员等职责明确，这样方可保证实验活动的有序高效。同时每个角色尽可能实现流转制使每个学生都能得到全面的发展。
其次应注意方法的指导。无论是观察还是实验都有科学的方法，如观察时应注意观察的有序性，实验操作应注意规范性等。
再次应高度重视实验现象的观察、描述与记录。后续的解释与说明前提是实验信息准确与采集的完整，实验过程中，要特别注意引导学生认真观察，准确描述，详细记录。
4.展示交流，解释说明，形成科学探究结论
展示交流环节是教师组织学生向全班学生汇报、展示本组采集的实验信息，并引导学生补充、甄别、解释与说明，最终形成科学概念的过程，这一环节既可以有效培养学生描述与表述能力，又可以引发学生的相互质疑，从而不断提高学生理解认识的层次。
为有效提升这一环节的教育教学效益，我们要努力营建和谐奋进的氛围，鼓励想说敢说、实话实说；要丰富学生展示模式，采用参观展览、编讲小故事、角色扮演、辩论会、信息会、自主板贴等多种形式，提高学生展示兴趣与展示实效。
5.运用拓展，自主评价，提升学生科学素养
运用探究获取的科学概念解决实际问题，可以加深学生对科学概念内涵的认识，拓展科学概念的外延，有效巩固、强化学生的认知结构，同时对自己的学习情况进行一个正确的自主评价，明确自己探究过程的得失。
三、“自主探究式”常模变式
在实际操作过程中，“自主探究式”教学常模有时仅包括其中的一些部分，进而产生许多变式。例如：
1.引导质疑式。整节课的重点在于引导学生提出问题，一般的环节为创设情境引发提问，分析问题价值生成可探究性问题。这一模式的关键是和谐氛围的创设和有效情境的设置，和谐氛围创设的目的是为了让学生想问也敢问，有效情境创设的目的是为了让学生产生好奇、疑惑或冲突，使学生能问。
2.猜想假设式。猜想假设很容易与学生的“胡乱猜想”混同，因此，这种课型的主要流程是根据老师提供的问题猜想与假设，强调学生表述时的“事实性依据”与假设生成的逻辑性特点，重点在于训练学生科学思维方法。
3.循环递进式。根据小学生的生理心理特点与教材的具体情况，将一些大的问题分解成若干个小问题，引导学生探究，形成阶段性结论，再探究第二个问题……最后完成所有的探究活动。
【关键词】科学探究；学习平台；科学教育
【中图分类号】G40057【文献标识码】A【论文编号】1009―8097 (2008) 09―0056―04
我国在贯彻落实“科教兴国”战略、全面推进素质教育的进程中，改革与加强中小学的科学教育，切实有效地提高青少年的科学素养，已经引起人们的高度重视。《科学课程标准（3－6年级）》中明确指出：科学课程“以培养小学生科学素养为宗旨”[1]，要把科学探究作为科学学习的核心。但是，许多研究表明，常规教学方式无法有效地支持科学探究的开展。当前应用网络来支持教学科学探究也成为了信息技术与科学课程整合的研究焦点，本研究力图构建一个基于网络的科学探究学习平台，促进科学探究在中小学科学教育的开展。
一 概念界定
本文所涉及到的“科学探究”是指：在科学教学中，以培养学生科学探究能力、提升科学素养为目的，在教师引导下，学生通过模拟类似科学家的探究过程来理解科学概念和探究的本质的一种学习活动。一般认为，科学探究的基本步骤有形成问题，建立假设，制定研究方案，检验假设，作结论，表达与交流。
由于目前学术界对什么是科学探究平台尚无定义，本文所使用的“科学探究平台”是指面向中小学科学教学，以科学探究理论为指导，以支持科学探究的活动过程、培养科学探究技能为目标的基于网络的教学软件系统。
二 国内对科学探究学习平台的研究
国内对科学探究学习平台设计与开发方面的研究只有以下一些：
《高中物理探究型网络课件的设计研究》一文就如何设计、开发培养高中学生科学探究能力物理网络课件进行了探讨，刘海华[2]提出的“设计支持科学探究的教学软件必须结合科学探究的要素”值得借鉴，即科学探究一般分为形成问题，建立假设，制定研究方案，检验假设，作结论，表达与交流的步骤等步骤，教学软件要支持这些步骤。但是作者开发的案例《单摆周期》在支持科学探究方面还存在一些不足，功能很少，不具备科学探究所需的检验假设、数据搜集分析等学习工具，不具备对科学探究过程的支持功能。此外，文章也没有对设计支持科学探究的网络课件的一般方法进行总结归纳。
上海市宝山区月浦新村小学“因特网支持下小学科学探究学习的实践研究”总结出了因特网支持下的小学科学探究活动基本的操作模式、评价方案并开发了两个主题网站。在主题网站建设方面，建设了“网上少科院”和“小学生做研究”两个主题学习网站，它们对科学探究活动的支持还有一些不足：“网站是静态的，交互性不够，除了BBS论坛，更多的是信息的展示。以探究科学小课题为主的科学探究活动，需要网上调查、数据分析等活动，网站的功能不够。科学探究的成果必须通过网站管理人员上传，学生没有自，上传后也不能进行反复修改。”[3]
我国台湾地区的科学探究研究项目主要有台北市教育局主办的“台北市2006气象探究网络竞赛”1。这个项目是面向中学生的课外活动，它依托台北市校园气象台，开展网络科学探究竞赛。参加活动的学生从竞赛网站上限定的主题中，选择一个要探究的主题。进行探究活动时，使用台北市校园气象台提供的气象数据、学生结成学习小组围绕该主题设计科学探究活动，请专家学者评分及学员互评选出优秀的设计方案。校园气象台作为气象数据、资源和信息呈现工具，而在竞赛过程中的拟定计划、交流讨论、作品互评等活动是通过另外设置的论坛以及相应的作品提交系统来实现的。总体而言，校园气象台不是一个完备的科学探究支持平台，缺乏对科学探究活动过程的支持。
三 国外对科学探究学习平台的研究
美国对科学探究支持软件工具进行了较系统研究的主要有美国密歇根大学教育学院HI－CE的Krajcik教授，以及加州大学柏克莱分校TELS的Linn教授等人。他们根据实践经验进行了设计方法与原则的归纳。
Quintana和Krajcik等人[4]提出了设计支持科学探究软件的理论框架。该理论框架围绕学习者进行科学探究活动时可能遇到的三个主要的障碍设计支持策略：“第一，针对理解科学性内容提出的支持策略：软件应包含科学内容的表征，这些表征应该可以让学习者从不同角度进行操纵、观察，这样才能帮助学习者理解该表征的不同特征。第二，针对探究过程管理提出的支持策略：把复杂的探究过程用结构化的形式表现出来。第三，针对反思和沟通提出的沟通支持策略：学习者不仅需要对某个科学知识点进行反思与交流，还需要对自己的学习流程如探究计划、探究过程进行反思，软件应该提供指示使学习者能跟踪自己的学习进程。”
此外，美国开展的应用网络支持科学探究的研究项目比较多，如GLOBE2（Global Learning and Observations to Benefit the Environment）、GEODE3（Geographic Data on Education）和实时数据项目4。这些研究的共同之处在于：
首先，均应用了某个科学领域的大量数据，并且开发了相应的数据处理软件工具，如GEODE是利用地理地图数据、CIESE则应用了包括气象、洋流、航空等多个领域的科学数据。这说明基于网络的科学探究活动不仅是搜集网络资源，获取并分析、解读科学数据是很重要的活动，科学探究平台需要对这方面提供支持。
其次，各项目都重视开发课程资源，课程资源分为技术工具和相应的使用方案（如教材、专题探究活动）。Simons和Clark[5]指出，“探究活动的成功最终取决于精心设计的教学活动而不是基于计算机的工具，当然这些工具在对学习者理解什么是数据、如何收集、处理、转化数据方面乃至理解科学知识上起着不可或缺的作用”，Edelson[6]发现了利用可视化技术来支持地理科学的探究学习项目中出现的阻碍因素，并提出解决的办法是设计相应的技术工具和课程。这启示我们在设计开发科学探究平台的时候，需要设置各种学习工具，同时还要有配套的学习活动。
四 科学探究支持软件案例分析
国外（主要是美国）开展了许多应用网络支持科学探究研究的项目，这些项目均开发了一些软件工具，按照软件工具对科学探究过程的支持程度进行分类，笔者把目前用于支持科学探究的软件工具分为两大类：科学探究支持工具与科学探究支持平台。
1 科学探究支持工具
“科学探究支持工具”是指只支持科学探究的某个环节的软件工具。科学探究一般有提出科学性问题、进行假设、制定研究计划、搜集证据、检验假设、交流协作等环节，科学探究支持工具是针对支持某个或几个环节而设计的软件。目前学术界常提及的这一类软件工具主要有以下一些，见表1。
（1） 科学探究支持工具的优点：
它们是专门化的工具，针对科学探究的某个环节而设计，专门设计这一方面的功能从而使其具有“专而深”的特点。
它们提供专门科学领域的原始数据，以及数据可视化、数据分析工具。以大量的科学数据为基础，开发相应的数据分析工具，学生在探究过程中应用这些工具进行数据获取与分析，检验假设。
（2） 科学探究支持工具的缺点
这些软件工具只支持科学探究活动的某个环节，因而功能单一，缺少配套的学习工具以及配套的活动案例。因而在应用到科学教学时，教师需要根据软件工具的功能重新设计探究活动、寻找配套的学习工具。
2 科学探究支持平台
科学探究支持平台可以支持科学探究活动的多个环节，应用比较多的系统是WISE9（Web-based Inquiry Science Environment）。WISE即“基于网络的科学探究平台”，其特点是按照科学探究的程序，一步一步引导学生开展活动，并提供了一系列工具来支持学生的探究。
（1） 科学探究支持平台的优点
支持科学探究活动的多个环节，学生可以在平台上进行诸如提出科学性问题、进行假设、制定研究计划、搜集证据、交流协作等系列活动，这是科学探究支持平台一个明显的优点，使它成为一个完备的基于网络的科学学习环境。
（2） 科学探究支持平台的缺点
WISE本身只提供系统功能，如用户管理、作业评价、提供各种学习工具等，但不提供学习资源，科学探究活动所需的学习资源由“项目”开发者整理而来。相比之下前文介绍的以提供科学数据为特点的科学探究支持工具，由建设好的科学仪器自动探测到某个科学领域的数据，不用人工干预就可获得，大量的数据本身就是学习资源。
其次，现有的活动项目里的科学探究活动一般是由阅读材料、整理网络资料、形成结论构成，缺少获取直接证据的活动，如何获取科学数据、处理并解读数据的活动很少。对于自然科学类的课程的学习而言，不能仅通过网上资源的阅读来完成，其中很重要的一个方面就是对数据的分析处理。
五 中小学科学探究学习平台的设计
综合以上文献分析与软件调研结果，作者发现科学探究支持工具长于提供专门化工具与资源（包括大量科学数据），但难以支持完整的科学探究活动；而作为应用最广泛的科学探究支持平台WISE，在支持完整的探究过程、提供相应的活动案例方面是其显著优点，但缺少提供专门领域科学数据的功能。并且从文献分析与研究项目的分析中得出，开发科学探究平台需要注意两个问题，一是科学探究平台需要支持科学数据的获取并支持学生分析、解读科学数据能力的培养；二是科学探究平台需要设计学习工具和相应的探究活动。
因而，综合以上观点，可以构建出如图1所示的科学探究平台的模型框架。
1 活动层
活动层是指在平台上开展的科学探究活动。根据科学探究的含义，每个活动按照科学探究的基本程序分为提出问题、猜想与假设、制定计划、观察实验制作、搜集证据、交流讨论、成果7个步骤进行。
2 工具层
工具层是指用以支持科学探究活动开展和进行的一系列认知工具，本平台的认知工具包括某个科学学习领域的科学数据、数据可视化工具和分析工具、网络资源以及探究活动创编工具。
（1） 科学数据：指由专门的数据采集器及配套软件采集到的各类物理、化学、生物、环境等领域内科学问题的数据，如位移、速度、温度、湿度、声音、光、电、力、pH值等等。科学数据还可分为和历史数据：实时数据是指由数据采集器探测到的科学数据并实时上传到学习平台的数据。历史数据是指探测到的科学数据自动存储在数据库中，长期积累下来的数据就是历史数据，历史数据可以反映某一科学现象变迁的趋势。
（2） 数据可视化工具和分析工具：在大量的数据基础上，利用计算机的高速计算能力，进行简单的2－D绘图或者3－D绘图，实现数据的图形可视化，提高数据的直观性。学生可以通过数据可视化工具和分析工具来进行验证假设、搜集证据、探察科学现象的变化规律等活动。
（3） 网络资源：提供与活动主题相关的网络资源，包括名词解释、相关网址、多媒体资源等。
（4） 探究活动创编工具：为教师提供的设计符合自己教学需要的探究活动的工具，可以通过活动创编工具来修改平台自带的探究活动，也可以自行设计出新的探究活动。
（5） 探究过程支持工具：针对科学探究活动的不同环节，提供不同的支持工具。如针对制定计划环节，提供计划模板与编辑工具；针对表达与交流环节，设计异时交互工具。
3 硬件层
特指用于采集数据的的数据采集器及配套软件。
六 中小学科学探究学习平台的应用前景
科学探究平台适于基于某一科学专题（气象、环境、生物等），因为通用的平台难以提供有针对性的资源与硬件工具，而科学探究所需的支持工具往往是专业性非常强的工具。平台应用于科学及其他学科教学（化学、物理、生物等理科科目）都有很好的应用前景，例如,以手持技术、自动气象站为硬件基础，可以构建基于专题的科学探究平台。
“手持技术（Hand-held Technology），可以方便而迅速地收集各类物理、化学、生物、环境等数据，如位移、速度、温度、声音、光、电、力、pH值等，广泛应用于理科实验中”[7]。它是用传感器获取数据信息，以计算机和数据采集器为核心的实验平台，能够将实验数据进行数字化并通过计算机完成对实验数据的显示、分析、存储以及传输。利用手持技术，构建基于手持技术的科学探究平台，可以促进手持技术的应用范围，开展基于网络的校际协作学习。
自动气象站是由电子设备或计算机控制的自动进行气象观测和资料收集传输的气象站。自动探测基本的气象信息项目如气压、气温、相对湿度、风向、风速、雨量，并把数据保存到计算机数据库中，还可以通过网络、远程查询、生成统计图表。利用自动气象站，在校园里建立气象科学探究平台，让同学们通过网络学习平台学习气象知识，不仅能使同学们掌握气象观测的基本方法，更重要的是能够激发同学们学习自然地理、科学的兴趣和热情，提高他们的科学素养，掌握科学探究的理念和方法。
七 结语
利用信息技术开展科学探究，促进科学课程的改革，培养学生的科学素养，这是教育技术研究的一个重要领域，本文在对国内外应用网络支持科学探究的研究分析的基础上，就如何构建网络学习平台以支持科学探究活动做一些探索性研究，提出了中小学科学探究学习平台的设计方法。本文作者已经按照此设计方法，以自动气象台为基础，采用.net开发平台和SQL Server数据库开发了基于气象专题的科学探究平台，并进行了初步的应用。
注：
台湾校园气象台网站：
5 Rivere Run网站：
8 Progress Portfolio网站：
9 WISE基于网络的科学探究平台：wise.berkeley.edu
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部制.全日制义务教育科学（3－6年级）课程标准（实验稿）[S].北京:北京师范大学出版社,2001:1-1.
[2] 刘海华.高中物理探究型网络课件的设计研究[D].河北大学,2005.
[3] 佚名.月浦新村小学科技教育的发展之路[DB/OL].
[4] Quintana, C., Reiser, B. J., Davis, E. A.,et al. A scaffolding design framework for software to support science inquiry [J].Journal of the Learning Sciences, 2004, 3:337-386.
[5] Simons, Krista, Supporting the Development of Science Inquiry Skills with Special Classes of Software [J]. Educational Technology Research and Development, 2000, 2:81-95.
【关键词】探究性学习；案例；设计
探究性学习作为一种能有效培养学生科学素养的教学方法，受到极大重视，成为新一轮理科课程改革中转变学生学习方式的一个突破口。教育部2000年7月颁布的《全日制普通高级中学生物教学大纲（试验订版）》指出，高中生物课程要让学生初步学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学基本操作技能、收集和处理信息的能力、观察能力、试验能力、思维能力和解决实际问题的能力。本文就如何设计探究性学习的案例来谈谈自己的体会。
一、设计探究性学习案例的原则
生物课程标准在教学建议中，针对探究性学习提出了几点要求：探究活动要有明确的教学目标，探究活动要符合学生的认知发展水平，探究要有值得探究的问题或研究任务，探究要有民主的师生关系和求真求实的课堂氛围，探究性学习不应成为惟一的方式。因此，在设计探究性学习案例时，要注意这5条原则，以免适得其反。
二、设计探究性学习案例的途径
1.根据培养需要对教材中的“探究”有所取舍
科学探究的一般过程概括为若干个步骤，如提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。人教版教材中很多“探究”都是按照这些步骤进行编写的。根据探究的过程，探究可分为完全探究 （或全程探究）和部分探究。部分探究侧重于探究过程中的某一步骤从而达到培养某些探究能力的目标，如突出培养学生提出问题的能力或实验设计能力或记录试验结果或资料分析等技能。受课时的限制，我们往往很难在一节课的时间内都进行全程探究。因此，对教材中的“探究”，要根据培养探究能力的需要有所取舍、有所侧重、才有所突破。
2.根据教材编写特点改编成探究性学习案例
生物课程一些内容是按照探究性学习过程来编写的，在教学过程中，教师可以按照探究性学习的步骤将教学内容编写成探究性学习的案例。例如，人教版高中生物必修3“第4章第2节种群数量的变化”中关于种群增长的“S”型曲线部分内容，在教学时，可改编成下面的探究性学习案例。
探究：自然界中生物种群数量的增长模型
提出问题：在理想条件下，生物的种群呈“J”型方式增长，在自然界中生物的种群是否一直保持“J”型增长？
作出假设：
设计实验：生态学家高斯做过这样一个实验：在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量。
实验结果：高斯经过反复实验，得出了大草履虫种群增长曲线（图略）。
得出结论：
关于种群增长的“S”型曲线内容改编成探究性学习案例后，教学思路清晰，学生也从中进行“经历”了一次科学研究的过程。
3.根据教学需要将练习题改编成探究性学习案例
在教学过程中，为激发学生学习的兴趣，结合教学内容的需要，将一些练习题改编成探究性学习的案例，会收到意想不到的效果。例如，人教版高中生物必修1“第5章第1节 二酶的特性”一节的教学，在复习“比较过氧化氢在不同催化剂下的分解实验”得出“酶具有高效性”之后，可将下面练习题改编成探究性学习的案例。
练习资料：一般洗衣粉不易清除衣物的血渍和奶渍，但加酶洗衣粉则可以。 一些生物活性洗衣粉包装盒上印有以下材料：成分；蛋白酶0.2，清洁剂15；用法：洗涤前先将衣物用温水浸泡片刻，切勿用60℃以上的水.切勿用于丝质及羊毛衣料。
提出问题：请根据以上资料提出问题。（学生会提出下面2―3个问题）
（1）为什么该生物活性洗衣粉较易清除衣物的血渍和奶渍？
（2）为什么此洗衣粉不能用于羊毛衣料？
（3）为什么不能在60℃以上的水中使用此洗衣粉？
组织教学：以学生提出的问题为内驱力，教师组织学生学习“酶具有专一性”，理解上面提出的（1）、（2）问题；组织学生探究影响酶活性条件的试验，得出“酶的作用条件温和”这一特性，理解上面提出的（3）问题。
4.挖掘生物科学史改编成探究性学习案例
生物科学史是一门充满生命力的科学，是培养学生科学素养的生动教材。许多生物科学史料，也是对学生进行科学方法训练的好素材。例如，人教版高中生物必修2“第2章第2节基因在染色体上”一节，关于“基因在染色体上的实验证据”部分内容，是教学上的难点。如果将摩尔根证明“基因在染色体上”的科学史料，按照科学的思维过程编写探究性学习案例，学生就容易接受，而且学生也接受了一次科学方法的训练。如：
探究：基因在染色体上的实验证据
杂交实验：展示摩尔根的果蝇杂交实验图解
提出问题：摩尔根根据果蝇杂交实验结果提出什么问题？ 。
作出假设：摩尔根提出的假设是 。
解释实验：根据摩尔根提出的假设解释果蝇杂交实验。
验证假设：介绍摩尔根的测交试验，进一步验证假设。
得出结论：摩尔根的杂交实验证明 。
又如，植物生长素的发现史料，也可按照科学的思维过程编写成探究性学习案例。
5.从验证实验中挖掘出探究性学习案例
根据洋葱鳞片叶表皮细胞在0.3g/mL的 蔗糖溶液中质壁分离，而在清水中质壁分离复原实验。可进一步挖掘出探究性学习案例――探究植物细胞发生质壁分离的临界浓度。这个探究性学习案例，侧重培养学生实验设计能力（设计梯度浓度）、预测实验结果的能力。
6.从现实生活中提炼出探究性学习案例
生物学科是一门与现实生活紧密联系的科学。教师要着眼于现实的世界，理论联系实际，才能有效地激发学生学习的兴趣和主动性。结合生物教学，从现实生活中提炼出探究性学习案例，往往具有重要的教学和教研价值。例如，在“植物的激素调节”教学中，笔者发现，生长素分布不均匀，会引起植物“根、茎”的弯曲生长，有没有引起“叶”弯曲生长的案例呢？联想到家里买回的葱，水平放置一段时间后，很快就会弯曲生长，于是提炼出下面的探究性学习案例。如：
探究：重力引起生长素分布不均匀
生活现象：葱（Allium fistulosum Linn.），水平放置一段时间后，很快就会弯曲生长。
提出问题：单侧光会引起生长素分布不均匀，葱水平放置时既受单侧光也受重力影响，其弯曲生长是单侧光引起的还是重力引起的呢？重力会不会引起生长素分布不均匀？
作出假设：排除光的影响，葱的幼叶在水平放置时，生长素的运输是否受到重力影响？如果受到，生长素在葱叶中如何分布？其结果怎样？根据自己已有的知识和生活经验，对这些问题作出假设，并预测结果。
设计实验：根据下面提供的材料用具设计实验证明自己提出的假设。
（1）材料用具：葱的幼叶；玻璃皿；剪刀；清水；透明胶；纸盒
（2）方法步骤 。
论文关键词：小学科学，科学探究，实验小组
科学课程改革的核心理念之一，就是让学生在探究中学习。在我们的科学课堂上，往往是你也探究，他也探究，科学课堂开始即探究，中间也探究，结束更要探究。那么，我们不禁要问，探究的结果呢？探究的效果呢？学生真正在探究吗，他们会探究吗？我们科学教师的任务就是为学生营造和谐、宽松的学习环境，让学生成为课堂的探究主体，从而让学生在科学课堂上人人有动手的操作机会，人人有发表自己看法的机会，但是，探究的过程中，学生是怎么进行的呢？这其实就要谈到科学课堂上探究小组的分工合作的问题。王坦教授在《合作学习的基本理念（一）》一文中提出：“合作学习特别强调在小组活动中必须明确每个组员的个人责任，以实现小组成员之间的良性互动和合作”。想要让我们的科学课堂真正成为学生的舞台，就要发挥好小组的合作学习的效率，这就要求我们科学教师在实施小组合作学习的环节加以指导，小组的分工合作的效率很大程度上决定了我们的科学课堂探究的成败，也就是说会分工合作的小组是最有效的小组探究，才能达成王坦教授所说的“良性互动和合作”。那么，在小组探究时，我们的科学课堂要如何组织呢？就我的个人看法，主要在以下几个方面：
一、我们的科学课堂探究要静不要闹
要让我们的科学课堂在探究时静得下来，那就要科学教师在分组时，进行合作小组的规模设计小学科学，如果从比较有利的开展合作分工的探究角度来考虑的话，我们建议我们的科学探究小组规模一般不超过6人比较合适。如果规模太大，人数一多，小组成员的参与度会降低，并且会导致凝聚力不够，这会对小组成员的探究活动造成阻扰，那就导致探究时静不下来。
王坦教授在《合作学习简论》一文中谈到，“在STAD（学生小组成绩分工法）中，学生被分成4人学习小组，要求成员在成绩水平、性别、种族等方面具有异质性。”小组的规模还受到器材、实验桌等的限制。结合科学实验探究的实际，我们的科学探究小组人数也跟STAD的分法一致，定在4人比较适宜。小组人数少，对器材就提出了高要求，器材的准备量就大大提高，同时损耗率也相应增加。假定一般班级人数在40人左右，以2人小组为例，那就要准备24组器材；以4人小组为例，只要12组器材就够了。那么，只要8组器材的6人小组，是不是可行呢？那对于目前我们小学的科学实验桌的配置又提出了新的要求，结合我们学校的实际，就我们的现有实验桌的设置，4人小组最灵活方便，同时更符合科学实验时的分工合作。4人小组这样的规模，就能保证课堂探究能静一些论文下载。
在《摆的研究》一课，做“单摆的快慢和重量、摆长哪个因素有关”实验。我在两个班级做了测试。一班以4人小组分组，二班以6人小组分组。经测试，一班4人小组实验完成率高，10个小组，9个完成了实验，1个小组课后理解是线断了一次才未完成，实验报告完成率100%；二班6人小组实验完成率低，同样10组，5组没有完成实验，课后理解3组是有争议，根本没有实验，2组是都抢着做，耽误了一些时间，导致没有完成实验；实验报告完成率更低，10组只完成2份报告，课后调查，5组实验没有完成造成无法填写实验报告，1组没有人填，都在操作实验，2组来不及填，做完实验才开始填，导致时间不够了。由此可见，4人小组比6人小组更有效率。
二、我们的科学课堂探究要有序不要散漫
要让我们的科学课堂探究的过程中保持有序，就要讲究小组采取的分组方式。一般分组方式有以下几种：1.就近分组，2.自由分组，3.按性别分组。以上分组方式，比较随意，而且没有固定的标准，不需要深入了解学生的特点小学科学，但是往往造成学生的参与度不高，这样显然学生的探究就比较散漫，无法保证科学课堂的有序性。
因此，科学教师在分组时考虑的要细一点，再细一点，要综合考虑学生的能力、兴趣、爱好、成绩、家庭环境等的因素。比如，不要把能力强的学生多放在一组，这样的组探究时争强好胜，往往各执一词，各做各的，很容易导致纪律散漫。而且，这样做的结果就是产生特别优势的小组，必然导致剩下的小组中产生特别弱势的小组，使学习水平参差不齐，也会造成学习的不公平，最终导致科学探究变得无序，两极分化严重。分组要尽量把能力强的学生分在不同的组，降低组间差异，保证学习公平，能使科学课堂探究比较均衡，小组间探究走向有序。当然，如此分组对科学教师的要求更高，花费的时间、精力更多，但是，就像贝弗里奇那样认为：“同大多数的别的工作一样，实验的成功与否主要取决于准备工作的细致程度”，如果考虑到了将来科学课堂实验探究教学的效率，以及学生的科学素养的发展，这样做是完全值得的。
对此，我在《小苏打和白醋的变化》做了尝试，10组选1组我比较熟悉的学生按学生的能力、兴趣、爱好、成绩、家庭环境等的因素分在一组，其他9组自由组合。结果，这一组在小苏打、白醋性质观察实验时，比其他9组用时快2分钟；在小苏打、白醋混合实验，比其他9组用时快4分钟；在不明气体检测实验，比其他9组用时快3分钟；在实验报告填写时，这个组早已经完成，说是他们分工的，边实验边填写的，其他9组填写实验报告用时3分钟。整堂课，1组比其他9组整整节约时间12分钟。最后，我不得不对探究小组的合理分组方式产生的效率惊叹。
三、我们的科学课堂探究要分享不要争吵
让我们的科学课堂减少争吵，我们要做的就是明确小组中学生的分工。合理分工，共享探究成果，让探究小组每个成员各司其职，做好份内的一份探究任务，我们的科学课堂就成功了一半。我们可以为小组成员设定一下职务，比如组长、材料员、记录员、实验员、发言人、纪律监察员等，让小组成员选择一个职务担任，试行一下，合适的就固定下来形成确定的职务，不合适的再磨合或者调整。学生会觉得，我有职务了，参与度会提高小学科学，人人尽职，就避免了争吵，小组间分享探究的成果也比较乐意。查尔默斯在《科学究竟是什么》这样说，“观察陈述是公共实体，用公共的语言加以阐述”，这对我们的科学探究也是有借鉴意义的。我们的小组是一个整体，要形成一个公共的观点，然后用公共的语言陈述出来。最后，我们的小组探究要达成的目标是：不追求一个人的成功，追求全体小组成员的共同成功。
四、我们的科学课堂探究要学会学习不要单单学习知识
科学知识的学习固然重要，我们的科学课堂更要求学习科学探究的技能。最近的《小学科学课程标准》（修订稿）明确指出，“科学课程不仅要使学生获得重要的基本的科学概念并认识科学概念之间的联系，还要使学生获得科学探究的技能和方法，以及合作交往、语言表达的能力”。我们不能把科学课上成科学知识课，仅仅把科学知识告诉学生，那是远远不够的，还要让他们通过各种科学工具学习探究技能，从而得出科学结论，最后归纳为系统的科学知识，这才是科学课堂的探究，让学生真正的学会学习。教师更应该在开始时就指导学生学习一些技能，在以下的科学学习中学生就少走弯路，少浪费时间，提高科学探究的效率。
在科学技能的指导中，我个人认为科学教师要教会学生的，是科学探究中普遍适用的技能论文下载。比如，实验规范的技能，和人际交际的技能。实验规范的技能，主要包括实验器材的摆放（摆放整齐有序，便于实验选用）、实验的纪律（实验时不要随意走动，不能随便讲话）、按照实验步骤等。人际交际的技能，主要指学生在语言上的交流沟通、学生发言、表扬他人、提出猜想、描述现象、归纳结论等。当然，这些技能不是学生在一堂课中就能全部学会的，需要教师在科学课堂中逐步引导，在科学教学中反复练习，才能被学生掌握，最终，这些技能将对提高科学课堂探究的效率产生积极影响。
五、我们的科学课堂探究要评价过程不要评价结果
科学教学中，教师、学生都会对科学学习产生一系列相应的评价。为了利于科学探究的开展，我们科学教学中，不要把评价结果作为唯一的评价，我们要注重对学生的探究过程进行评价。查尔默斯在《科学究竟是什么》阐述了这样一个观点，“我们在自己的错误中学习。”也许有的评价结果是错误的，我们教师没有关注探究的过程，光是关注了结果，这是远远不够的。比如有的小组经历了一次失败的实验，但是他们能从错误中吸取教训，在以后的实验探究中改进，这个过程也是值得肯定的。在过程评价中，学生的探究过程、探究方法的应用、小组的集体表现、小组的分工合作、探究学习的效率等，都应该在评价之列。
评价实际是一个比较复杂的过程，我们的评价往往过于简单化，学生对了对其评价就好了，学生错了对其评价就差小学科学，这样的评价太过单一，我们的课堂评价应该是一个综合性的评价，把探究过程纳入评价当中，让我们对学生的评价更全面。在科学探究中，教师的评价要有一个评价标准，让所有学生可以参照的标准，学生对照标准，可以了解自己目前所处的位置。比如，对于小组探究的评价，充分合作、共同努力评价为优，偶尔合作评价为良，组织散漫、没有合作评价为差；对于个人的评价，人人尽职评价为优，部分尽职评价为良，各干各的评价为差。评价标准明确，学生可以自己对照，这样的评价符合学生心理，不会挫伤小组探究的积极性，学生也有了明确的努力方向，为课堂探究提供了有力的保证。当然，除教师的评价外，还可以有学生的评价，比如自评、互评、小组评等。
综上所述，科学教师从小组规模、分组方式、小组分工、小组整体和个体关系、小组评价等方面对实验小组的划分进行综合考量，这样划分的实验小组才符合我们的科学课堂教学的需要，达到“良性互动和合作”这个基本要求，才能极大的提高科学探究的效率，保证科学课堂有限的时间得到最大的利用，使科学课堂的教学质量达到最优化。
参考文献：
1、刘吉林、王坦《合作学习的基本理念（一）》《人民教育》2004年1月第27页
2、王坦《合作学习简论》《中国教育学刊》2002年2月第1期第33页
3、贝弗里奇著《科学研究的艺术》科学出版社1979年2月第一版第12页
4、中国国家教育部《小学科学课程标准》（修订稿）2006年第2页
5、艾伦?查尔默斯《科学究竟是什么》河北科学技术出版社2002年4月第42页
[关键词] 中学化学 探究教学 实践与思考
《化学课程标准》中明确指出,化学是自然科学的重要组成部分,在学生科学素养的形成中具有重要作用。教学中,要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、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在“做中学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
一、探究教学的内涵及一般过程
探究教学系指设计问题,让学生经历探究过程自己发现知识的一种教学方法。探究教学一般包含下列过程:创设问题情境――明确问题――提出假设(制定方案)――实验验证――得出结论――总结反思。在每一个步骤中,学生都有若干性能得到培养。因此,根据对习得性能的学习条件分析,我们可以了解在各个学习阶段需要提供哪些教学事件予以支持。
1.明确问题
问题是探究的起点。在探究教学中,提出问题时要注意两点:一是所提出的问题要难易适中。太容易会使学生缺乏兴趣,丧失学习的动机;太难则会使学生产生过多的挫折,失去了进一步探究的信心。
2.提出假设
学生在已有知识的基础之上,对要探究的问题进行分析,查找资料,提出解决问题的猜想或设想。这个过程可以通过小组合作讨论的方式进行,最终制定出研究方案。
3.实验验证
学生根据研究方案进行自主探究。教师要为学生提供充足的验证条件,有实验的还要提供完备的实验设备。
4.收集证据,得出结论
各组汇报探究结果。首先,要注意安排学生进行小组内和组间交流,通过交流,发现彼此间的差异。第二,要提醒学生注意到彼此间的不一致。检查各自的探究过程,然后达成协议。第三,把结论以书面格式或口头方式表达出来。学生通过口头或书面的形式表达出来时,表明学生已经把新的言语信息与以往的认识结构联系了起来,也即通过了语义编码过程,实现了学生对新知识的重构。
5.总结反思
探究结束,教师应引导学生进行归纳和反思,指出存在的问题,提出改进措施。对于刚刚步入探究教学对探究活动这种主体性十分强烈的学习方式尚不适应的学生,教师应多鼓励、多引导,使学生不至于茫然失措。
二、化学教学中实施探究教学的实践
下面以《盐类的水解》一节的教学为例,探讨探究教学法实施的具体过程。
1.创设情境,提出问题
[引导]
溶液的酸碱性是由什么决定的?([H+]、[OH-]的相对大小)
纯水显碱性,酸性还是中性?(中性)为什么?([H+]=[OH-])
纯水中加NaOH后,溶液是否还是中性?为什么?加H2SO4呢?(学生分析:H2SO4、NaOH电离出H+、OH-,致溶液中的[H+]、[OH-]不等,溶液产生酸、碱性)。
如果在纯水中加入既不能电离出H+也不能电离出OH-的NH4Cl,情况又如何呢?请设计实验,根据实验结果回答?(生疑)
这四问,既为后面的分析探究提供了理论上的准备,又巧妙地利用学生的思维定势,引入新课,实验生疑,发现问题,使学生进入“心求通而未得,口欲言而不能”的“愤悱”状态,他们会不由自主的带着疑问追根寻源,主动进入探究的角色,激发了生学生内在的学生动机,为学生科学探究过程的实施,以及科学兴趣地培养和思维的发展营造了心理准备。
2.引导分析,提出假说
[引导]
NH4Cl溶液显酸性,反映了什么?
NH4Cl不能电离出H+和OH-,那么,[H+],[OH-]是哪能儿来的呢?
H2O本来电离出的[H+]=[OH-],而现在[H+]>[OH-],什么原因呢?
[提出假说]:
NH4Cl电离出的NH4+和Cl-,其中NH4+与H2O电离出的OH-离子结合成难电离物质,破坏了水原来的电离平衡,结果,[H+]>[OH-],溶液显酸性。
由于学生基础状况和认识结构的限制,学生尚不具备独立解决问题的能力。需要教师提问启发,引导思维,再经学生讨论,提出假说。
3.实验探究,检验假说
[引导]推论1:上述假说如果正确,那么NH4NO3,AlCl3,Na2CO3
等强碱弱酸组成的盐溶液应为碱性,
[验证]实验检验
[引导]推论2:上述假说如果正确,那么NaAc,Na2CO3等强碱弱酸组成的盐溶液,应为酸性。
假说只有经实践检验,才是科学的假说。本课通过推理论证,实验检验的方法,培养学生严谨的科学态度,训练学生思维的严密性。
4.科学抽象,得出概念
[归纳]上述实验结果充分证明了NH4Cl,NaAc等盐溶液显酸碱性是由于盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH-结合生成难电离物质,破坏了水的电离,促进了水的离解,结果引起溶液中[H+]和[OH-]改变的缘故,化学上,把这一过程叫做盐类的水解。
[小结]
盐溶液酸碱性与盐的组成之间的关系:
强酸弱碱盐水解,其水溶液显酸性;强碱弱酸盐水解,其水溶液显碱性;强酸强碱盐不水解,其正盐溶液显中性;弱酸弱碱盐水解,溶液的酸碱性取决于组成盐的酸碱的相对强弱。
5.归纳总结,明确方法
提出问题分析问题提出假说检验假说形成理论,是科学研究的一般方法。提出的假说只有检验正确,才是科学的假说,才能形成正确的理论。盐溶液显酸碱性,是由[H+]和[OH-]的相对大小决定的。
三、实施探究教学法的思考
1.知识固然重要,但掌握获得知识的方法更为重要
探究教学主张,让学生应通过探究,亲历知识的形成过程,有利于激发学生的学习兴趣,掌握学习方法。
2.探究教学倡导学生在“做中学”,在做中习得知识
其目的在于培养和提高学生主动学习和探究自然所需要的观察能力、思维能力、探索能力以及分析能力和解决问题的能力。
3.探究教学要求教师转变角色
探究教学强调以学生为主体,教师的作用在于设计问题情境,在于引导、点拨、提供材料,帮助完善实验。
一、激发探究兴趣，提供典型实验
探究性教学设计可以通过优化教学组织形式、精选良好的探究问题、巧用现代教学媒体、设计富有逻辑性和趣味性的教学语言等途径创设探究情境，不断启发学生自主思考，引导同学深入下去。探究性教学能否成功，很大程度上取决于学生的学习主动性。因此，激发学生的探究动机和兴趣十分重要，只有让学生动起来，才能充分发挥学生主动、自主、探求的积极性。探究性教学设计可以通过优化教学组织形式、精选良好的探究问题、巧用现代教学媒体、设计富有逻辑性和趣味性的教学语言等途径创设探究情境，不断启发学生自主思考，引导同学深入下去。例如，在“影响酶活性的条件”的探究教学中，要求同学根据教材提供的一些影响消化酶的背景资料，提出问题和作出假设，并根据提供的一些材料用具、设计实验的原则以及注意事项，自己独立设计探究实验，完成科学探究。从这样的组织安排来看，给予了同学更多的选择空间。例如，从酶的选择看，既可以选择过氧化氢酶，也可以选择唾液淀粉酶、胃蛋白酶等等；从影响酶的条件来看，既可以选择温度，也可以选择pH。学生除了选择自己感兴趣的问题进行探究外，还必须考虑不同的条件、不同的酶，因此，所探究的问题和设计的实验自然是各不相同的。如果不同组的同学探究不同的问题，全班同学将会有更多的问题和心得进行交流。这样的探究性类型远比全班同学共同探究一个问题所涉及的知识、碰到的问题和解决的措施要多得多，所涉及的信息量要广泛得多。
生物课中选择能显现事物规律的实验，可以使学生在较短的时间内发现现象，认识规律，使学生在教师的指导下自行获取知识，培养创造能力。因此，教师要精心设计选择学生熟悉的、典型的、适量的实验，激发学生的探究和学习知识。培养学生的质疑能力，通过对问题的发掘和探究，不仅加深了学生对教学内容的深层次的理解，而且增强了学生独立思考问题的意识，使质疑和探究成为学生学习的内在需要，有助于发展学生的主动性和独立性，促使课堂教学的动态生成和教师教育智慧的形成。
斐林试剂 双缩脲试剂
组成 甲液：0.1g/ml NaOH
乙液：0.05g/ml CuSO A液：0.1g/mlNaOH B液：0.01g/mlCuSO
使用 现用现配混合使用 先用A液后用B液
用量 甲液2ml 乙液4-5滴 A液2mlB液3-4滴
有效成分 Cu（OH）2 Cu2+
反应环境 中性 碱性
反应条件 加热 常温
反应结果 浅蓝色棕色砖红色 紫色
在还原糖和蛋白质的鉴定实验中，注意两种试剂的比较
这样使学生知道了这两个实验的本质。
二、科学探究，实验六环节
中学生物学探究性实验是基于中学生物学实验前提下的，由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上，实验的结果、结论或许早就有了，但为什么还要组织学生去探究呢？因为要教会学生科学探究的一般方法，考察学生在实验过程中的操作表现，思维表现，学习能力表现等。探究性实验一般以小组合作开展，提倡“以问题为中心，自主探索，小组交流，重在发展”，它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动，同时又要对实验过程开展学习活动。
高中生物探究性实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节：
（1）提出问题（2）假设（3）设计实验（包括实验A、B、C）（4）实施实验（包括实验A、B、C）（5）结论（6）表达交流。
以上六个环节可以解释为：
（1）教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题，并以书面或口头表述这些问题，描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
（2）应用已掌握的知识，引导学生（或直接由学生）对问题的答案提出可能的设想，估计假设的可检验性。
（3）制定探究计划，提出实验步骤，列出所需要的实验材料与用具，选择控制变量，设计对照实验。
（4）实施计划，观察实验现象，收集实验数据，评价这些实验现象和数据的可靠性。
（5）描述实验现象，处理实验数据，得出合乎实验的解释，形成结论。
（6）撰写实验报告，口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。
显然，开展探究性实验从整体上应体现上述六个环节。只有这样，才能充分体现其一般课型特征。但是，也不能把这些环节绝对化。例如第一个环节，要求学生能够独立提出问题，这些问题可能是由学生自己提出来的，也可能不是。如果学生在教师提供的诸多问题中选择一个，或者他们受到某些问题的启发，提出新的将要探究的问题，能说这样的问题就没有探究意义吗？当然不是。再如，设计实验方案、实施实验方案和得出实验结论，这三个环节之间有着前后关联关系，若实验方案的设计存在某些失误，就会影响到实验结果的准确性，甚至得到错误的结论。这样的话，教师也不能指责学生，因为学生已经努力参与了实验过程，他们的探索精神是值得肯定的。
