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科学探究试题的一般解题方法  



安徽庐江四中　吴海洋



　　科学探究是人们获取科学知识的，认识世界的重要途径，它既是新课标理念实施中的一种全新的学习方法，也是九年级化学学习的重要内容。科学探究活动能有效激发学生对化学学习的兴趣，能让学生学会从日常生活、工农业生产、科学研究中或从化学问题的实际情景中，发现有探究价值的问题。科学探究活动可有效的培养学生的实验能力、探究能力、创新能力。因而科学探究能力也就理所当然成为中考考查的重点和热点，但不少同学对于科学探究类试题，往往不知如何入手去解答。实际上该类问题一般来说是在同学们已有知识和经验的基础上设计的，只要基础扎实，掌握了科学探究的一般步骤（科学探究的一般步骤为提出问题→猜想与假设→制定计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流），可以说并不难解，本文结合近几年典型探究类中考题，从科学探究的步骤出发，剖析该类试题解题的一般思路和方法，供参考。

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一、要在已学知识和经验的基础上，敢于和大胆的做出合理的猜想和假设


实际上科学探究试题中的许多内容都是平时学习时已学过的，或生活中司空见惯的，关键问题是很多同学做题时联想不到，这就要求我们每一个同学在平时的学习和生活中要多问几个为什么，要注意从化学的视角去观察思考学习和生产生活中的各种问题，并能根据自己已有的化学知识和经验对问题做出有意义的猜想和假设。
　　例1.甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。


　　（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：
、
。
　　写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：

；
。
　　（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有
现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这
一猜想（至少写出两种方案，如果写出三种正确方案奖励1分）：
　　①
；②
；③
。
　　（3）取适量块状固体B加入盛有一定量水的试管中，振荡、静置、过滤，得到少量白色固体C。就白色固体C的成分，甲同学与乙同学进行讨论，一起猜想。
甲同学认为，白色固体C可能是：氢氧化钙；乙同学认为，白色固体C可能是：碳酸钙；
　　你认为，白色固体C还可能是：
。
　　请设计实验证明你的猜想（填写下表）：

方 案	现 象 和 结 论

　　[思路点拨]本题是一道较为典型的探究性中考题，它的命题紧扣课标和各版本的教材，同时又对学生们知识的掌握情况及思维能力、实验设计能力、探究能力及综合能力提出了较高的要求。它以生活中司空见惯的食品干燥剂生石灰作为试题的情景，通过分析生石灰放在空气中变成块状固体的原因进行猜想和探究。事实上本题考查的仍然是知识的应用，考查的是相关物质的性质。解题的关键是抓住生石灰氧化钙及其在空气中变质后一系列物质的性质（生石灰与水反应生成熟石灰氢氧化钙，同时放出热；而氢氧化钙是碱，水溶液显碱性，并能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；所生成的碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体）。一旦做到这一点，思维就很通畅，解题就很顺手，所有设置的探究性问题也都会迎刃而解，这也就平时一再强调双基重要性的原因，也是“问渠哪得清如许，惟有源头活水来”的原因之所在。


　　[规范解题]⑴Ca(OH)2；CaCO3（填物质名称同样对）CaO+H2O=Ca(OH)2；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
⑵放热；①取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，用手触摸烧杯外壁。②取适量块状固体B放入烧杯中，加入少量水，立即用温度计测定溶液温度的变化。③在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即塞上带导管的单孔橡皮塞，同时将导管的另一端放入盛水的水槽中，观察导管口是否有气泡放出。④在试管中加入适量块状固体B，加入少量水，立即在试管口套上一只瘪气球，观察气球体积的变化。（只要写出其中的正确答案或其他合理答案即可）
（3）Ca(OH)2和CaCO3的混合物；

方 案	现象和结论
步骤①：将所得固体C加入到试管中，加入少量水，振荡，再向其中滴入两滴酚酞试液； 步骤②：再向试管中滴入稀盐酸。	①若溶液变红，则白色固体C中含有Ca(OH)2 若溶液不变红，则白色固体C中不含有Ca(OH)2 ②若有气泡产生，则白色固体C中含有CaCO3 若无气泡产生，则白色固体C中不含有CaCO3

（其他合理方案，也对）

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二、根据试题的要求、结合已有的化学知识和生活经验，设计简单的化学探究性实验

设计探究性实验是综合考察学生能力的题目，对学生的要求很高。它不仅要求学生对物质的性质、检验和制备很熟悉，而且还要求实验方案简单易行，原料价格低廉，无污染等。对于该类问题同学们实际上只要根据题意搞清或确定实验的原理，然后紧紧抓住原理进行设计，难点也就化解了。


例2．铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有，将苹果切开不久，果肉上就会产生一层咖啡色的物质，也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关？
【猜想与假设】
猜想①：可能与空气没有关系，只是果肉内的物质自身相互反应而“生锈”。
猜想②：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”；
猜想③：可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”；
猜想④：可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”；
猜想⑤：可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”，并且苹果“生锈”的速度还可能与温度有关。
　　【收集证据】
（一）查阅有关资料：已知苹果“生锈”是果肉里的物质（酚和酶）与空气中的一种物质发生反应，生成咖啡色的物质。
（二）实验探究：针对上面的猜想①至猜想⑤，化学活动小组依次设计了实验方案，进行了实验验证，并依次观察到下列实验现象。请你将他们设计的可行的实验探究方案，填写在下表中。

猜想	可行的实验方案	观察到的实验现象
猜想①	将一小块果肉浸入盛有蒸馏水的烧杯中，观察现象。	果肉表面不变色。
猜想②		果肉表面变色。
猜想③		果肉表面不变色。
猜想④		果肉表面不变色。
猜想⑤		温度高的先变色。

　　【得出结论】
。
　　【反思与评价】（1）在②—⑤四种猜想中，你认为猜想
填代号）最不合理，理由是
。
　　（2）在验证猜想①时，同学们发现，如果水不与空气隔绝，果肉放在水中时间长了也会变色，其可能的原因是
。
　　【应用】根据上述结论，要防止果汁变质，果品加工厂加工和保存果汁时可采取的措施是
。
[思路点拨]本题是一道有典型性和代表性的探究性中考题，命题设计新颖、独特，题材鲜活，情景真实。试题联系生活实际，从同学们的生活中切入，选择同学们在生活中熟视无睹、但蕴涵着丰富化学知识的苹果生“锈”作为探究试题的情景，探究的是苹果生“锈”与哪些因素有关。该题实际上是源于课本——以教材中已学的探究铁生锈条件为知识背景，但又高于课本——拓展引申为探究苹果生锈的原因，同时还渗透了类比和迁移的科学研究方法的运用。该题不仅考查了学生进行信息获取、整理、加工的能力，而且将科学探究的过程完成的呈现给学生，目的是引导学生在解题过程中领悟科学探究的过程。最后的应用突出了探究的价值和社会意义，画龙点睛。可以说本题很好的体现了“化学源与社会，服务于社会”的新课标理念，引导学生在平时的学习过程中要注意从化学的视角去观察、去思考，体味“处处留心皆学问”，我想做到这一点，就能真正感受“万变不离其宗”的涵义。至于本题中的设计可行的实验方案，抓住各种猜想，在掌握基础知识的情况下，设计是不难的。
　　[规范解题]
　　【收集证据】

猜想	可行的实验方案
猜想②	将一小块切开的苹果放入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。
猜想③	将切开的苹果放入盛有氮气的集气瓶中，观察现象。
猜想④	将切开的苹果放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象。
猜想⑤	各取一小块苹果分别放入两支集满氧气的试管中，将其中一支试管放入热水中，观察两试管中苹果的变色速度。

　　【得出结论】是果肉中的成分与氧气作用的结果，“生锈”的速度与温度有关，温度越高，果肉变色速度越快。
　　【反思与评价】
　　（1）③
氮气化学性质很稳定，通常不与其它物质反应。（2）水中溶解了氧气
　　【应用】将水果在隔绝空气的条件下加工，采用真空包装并低温保存。


三、要善于对实验所得出的事实证据通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，从而得出科学的结论，并由此解释化学现象，说明问题


对实验所得出的事实证据进行比较、归纳、概括、总结等是初中化学学习中的重要方法，也是中考考查的重要内容。近几年中考着重是通过呈现探究性实验的事实来考查上述能力的，而上述能力并不是一朝一夕养成的，这就要求同学们在平时的学习过程中要逐步培养这些能力，当中考面对探究性试题中相关内容时，也就不会束手无策。
　　例3.“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：
。
　　某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：
　　（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？
　　他做了这样一组实验：每次均用30 mL 10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到500 mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量/g	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间/s	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

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请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？ 　　答： 。 　　（2）H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？ 　　他又做了一组实验：每次均取5 mL 30%的H2O2溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下：（实验均在20 ℃室温下进行，其他实验条件也均相同） 实验次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶质质量分数 1% 3% 5% 10% 15% 20% 25% 30% MnO2粉末用量（克） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540 mL气体时所用时间/s 660 220 205 80 25 9 4 3 反应后液体温度/℃ 24 34 39 56 65 67 69 70 　　请分析表中数据回答：H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？ 　　答： 。 　　由表中数据还可看出，该反应是个 反应（填“放热”或“吸热”）。 　　（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？ 　　请说出你的一个猜想： 。 　　[思路点拨]本题是对探究性实验事实进行处理并得出正确结论的最典型例子。解题的关键是抓住探究性实验的事实，并对实验事实通过比较、归纳、概括、总结等方式进行处理，得出结论，然后应用结论分析解释现象，说明问题。本题通过对实验（1）、（2）所提供的数据进行比较分析可得出正确的结论：MnO2的用量对双氧水分解反应的速率有影响，而且在一定的范围内，MnO2的用量越大，反应越快；H2O2溶液的溶质质量分数对双氧水分解反应的速率也有影响，且H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快。由（2）中所提供的反应后液体温度的变化情况还，双氧水分解反应是一个放热反应。对于（3），借助（1）与（2）的实验事实的启发、结合学习和生活经验可大胆的提出影响该反应速率的因素有：MnO2颗粒大小可能对反应有影响、环境温度可能对反应有影响、气压可能对反应有影响、实验时是否振荡可能对反应有影响等等。 　　[规范解题] 　　2H2O2MnO22H2O+O2 ↑ 　　（1）有影响。在一定范围内，MnO2的用量越大，反应越快。 　　（2）有影响。H2O2溶液的溶质质量分数越大，反应越快。 放热。 　　（3）MnO2颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等，合理答案均可。 四、要会对简单的化学实验探究方案的优劣进行评价，并提出自己的建议 科学探究的目的是为了让学生学会科学探究的方法，并在探究的过程中学会运用所学知识分析解决实际问题的能力，同时让学生学会创新，养成“勇于实践，敢于质疑”的科学品质。而近几年中考探究性试题中设置的对探究性实验方案的评价内容，应该说是上述精神最好的体现。对一个实验方案的评价，要注意从如下几个方面入手：①原理是否正确，即能否达到实验的目的；②所用原料是否常见易得、廉价；③是否节约药品，即原料的利用率是否高；④操作是否简单，即操作过程是否简捷优化；⑤是否对环境产生污染；⑥是否有实验误差；⑦方案是否有新创意；⑧安全性是否好等等。能达到上述八点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。至于提出合理化建议，也就是基于上述几个方面、结合题意来提出符合要求的建议。 例4．化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时，发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应。那么，铜与浓硫酸能否发生反应呢？ 　　［猜想与假设］ 　　猜想①在常温下能反应； 　　猜想②在常温下不能反应，但在加热条件下能反应； 　　猜想③在加热条件下不能反应。 　　［实验与事实］ 　　操作①将一小块铜片放入试管中，加入足量的浓硫酸，无明显现象； 　　操作②加热该试管，铜片上有气泡产生，并闻到刺激性气味； 　　操作③检验产生的有刺激性气味的气体（检验方法及现象略）； 　　操作④立即停止加热； 　　操作⑤将试管中的残液慢慢倒入少量水中，溶液呈蓝色。 　　［结论与解释］ 　　（1）由以上探究可知：猜想_____________________是正确的； 　　（2）经检验产生的气体是 ；立即停止加热是为了避免产生更多的 ； 　　（3）铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO2和CuSO4。 　　［反思与评价］ 　　（1）操作⑤中，从安全角度考虑（填“能”或“不能”）____________________将水倒入剩余的液体里。 　　（2）探究结论中对产物是SO2和CuSO4的判断是否正确______________，理由是________________。 　　［拓展与应用］ 　　根据以上探究和已掌握的知识，同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案。 　　甲方案：利用废铜屑跟浓硫酸在加热条件下反应制取。 　　乙方案：在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO，再将CuO与稀硫酸反应制取。 　　请你从安全、节约、环保等方面进行评价，较好的方案是___________，理由是（答出一点即可）_______________。 　　[思路点拨]本题的[拓展与应用]中的对实验方案的评价是评价题中的经典题之一，抓住上述的评价要素，就会言之有物：由实验原理“Cu+2H2SO4（浓）△SO2↑+CuSO4+2H2O、2Cu+O2△2CuO  CuO+H2SO4== CuSO4+H2O”可知，乙方案明显的要比甲方案好，原因是：相对于甲方案，乙方案减少了对环境的污染；由于不使用浓硫酸，安全性要好；制取等质量的硫酸铜使需要的硫酸量要少，从而节约了药品；等。至于前面的［结论与解释］［反思与评价］中的问题，抓住[实验与事实]进行分析就可作出准确的判断与说明，由[实验与事实]可知三个猜想中只有②是正确的，并由实验事实、结合质量守恒定律可知：在加热的条件下，铜与浓硫酸反应不仅生成二氧化硫和硫酸铜，还应该生成水。由于是用足量的浓硫酸与铜反应，所以反应后的残液中含有浓硫酸，如果直接倒入少量水中可能会造成安全隐患。 　　[规范解题] 　　例4．② 不能 不正确 反应前后元素种类不同（或生成物中不含氢元素） 　　乙方案 不使用浓硫酸（或节约硫酸、不污染环境）

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新课程标准下开展化学探究性学习的实践与探索  



湖北省宜昌市教育教学研究中心　刘四方



摘要：本文基于九年义务教育化学课程标准大力倡导探究性学习，结合自身实践拟就初中化学（九年级）教学中如何开展探究性学习提出自己的思考：课堂是探究性学习的主阵地；教材是探究性学习的信息源；开放的实验室是学生自主探究的舞台。从而使学生从活动探究中体悟探究的成就感，培养了学生实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，初步掌握科学的研究方法，形成终身学习的意识和能力。



　　关键词：课程标准  探究性学习　初中化学　实践



一、解读新课程标准，倡导探究性学习



全日制义务教育《化学课程标准（实验稿）》将科学探究作为此次课程改革的突破口，在第三部分“内容标准”中开明宗义明确提出：“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”，同时“科学探究是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容”，按照传统的观念，课程实施过程是知识的传递过程，由此形成的以教师和教科书为中心的课程实施模式，就决定了学生“奴隶式”的被动学习地位。《化学课程标准》将科学探究作为一种重要的学习方式，十分重视和强调学生自主的、开放的探究学习，这也是本次课程教材改革的一个重要特征。它打破了原有的课程体系框架，重新注入新的课程理念，构建新的课程标准。可以这样说，新课程标准的实施，是所有学科一次全方位、全领域的脱胎换骨、前所未有的变革。按照新的课程标准和课程设计理念，在科学（综合）课程或理科课程中大力倡导探究性学习。



倡导探究性学习，其目的在于：让学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究的能力。



正因为探究性学习旨在提高学生的化学科学素养，显然化学科学素养不可能单纯地依靠知识的传承、讲授、灌输来形成，必须通过改变教学的策略和方法，改变学生的学习方式来实现。为了有效地促进学生发展，要变注重学习结果为注重学习过程，变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动，变学生的接受式学习为探究式学习。广泛地应用探究教学、问题解决、情景教学、开放教学、合作教学、实践教学等行之有效的模式，只有这样，才能真正保证学生在课程实施过程中的主体地位，也才能保证新的《化学课程标准》的贯彻实施。在教学过程中培养学生的独立性、自主性，引导学生在质疑、调查、实验、收集、分析和解读数据，推理、判断和反思等探究活动中，既能理解、掌握和应用知识，又发展了收集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力，分析解决问题的能力，交流和合作的能力，特别是培养了创新精神和实践能力。倡导探究性学习，还将使学生的学习过程更富个性化，对情感的体验、科学态度的养成、正确价值观的确立，也将会大有裨益。在《化学课程标准》中把科学探究列为内容标准的五大主题的第一主题，足见其科学探究的突出地位和作用，这就要求我们在整个教学过程中予以坚决贯彻。



所谓探究性学习是由学生在学习和社会生活情境中发现问题，选择课题，设计方案，通过自主性探究，收集和处理信息，研究和讨论，求得问题解决，从而体验和了解科学探索过程，养成自主探究、创新的意识和习惯，形成和提高创新能力，建构知识积累和丰富直接经验的活动过程。







学生学习“科学探究”，一要理解什么是科学探究；二要通过实际的探究活动，体验科学探究的过程，初步掌握探究学习的学习方式。具体来说，在化学教学中提倡科学探究，必须改变学生被动、机械的化学学习方式，打破原有的以知识为中心的学科本位内容体系，强化学生的过程体验，丰富学生的学习情景。

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二、开展探究性学习，课堂是探究性学习的主阵地

探究性学习贯穿于全书的各个章节和设置的各个栏目之中，因此在教学过程的组织和实施中，应该时时不忘探究，但首先要把教材规定的探究活动做好。由于探究性学习不是以获得知识作为终极目标，更不以“授受”为主要手段，而是注重以已有的知识去“发现”、“猎取”和“洞察”新知识新技能的一种“主动性发现式教学方式”，是以创新活动为明显特征而立足于科学精神和科学态度养成的学、思、悟、用四者相结合的一个互动过程。

课堂永远是探究性学习的主阵地。一年多来，我们始终立足教材，在课堂上进行了一系列富有成效的探究活动。主要开展了课题式的探究。首先由教师提出教学实验的若干问题，交给学生选择确定自己的设计课题，然后学生用一周左右的时间查阅资料，独立或小组合作设计初步方案交教师审阅，从中先出具有代表性的方案（可行的与不可行的），集中在课堂上由设计学生进行演示、交流，介绍自己设计实验的原理、方法、步骤，由学生评定优劣，共同探讨实验成败的原因。现略举几例。

系列之一：关于空气中氧气含量测定的实验探究。难道只能用红磷燃烧消耗氧气来测定空气中氧气的含量吗？带着这样的疑问，我们开始了系统地进行探究的第一个实验。学生设计了许多富有创意的实验方案。

系列之二：浓盐酸挥发性的探究。在讲述浓盐酸具有强挥发性时，怎样通过实验证明瓶口冒出来的“白雾”就是盐酸的小液滴？学生根据物理学知识和盐酸的化学性质设计了如下多种检验方法。（请参看李明瑞等同学撰写的探究案例《浓盐酸挥发性的趣味探究》）

系列之三：CO2 与 NaOH 溶液反应的探究。教材上虽然没有一个明显的演示实验验证CO2 与 NaOH 溶液反应，但由于有了二氧化碳溶解性的实验探究作为基础，使得同学们积极的发散思维得以展开，设计的方案着实让人大开眼界，叹为观止。很多方案体现了理化学科间的相互渗透、相互交叉、相互融合的思想。现实录课堂上现场讨论出的十二种方案：

系列之四：浓硫酸吸水性的探究。浓硫酸吸水时要放出热量，且质量增加，再联系饱和溶液、无水硫酸铜、碳酸钠晶体等的性质，我在九○一班对此专题探究时，同学们设计可行与不可行或有待验证的实验方案有十三种之多，现举如下八种实验方案，都得到了验证。（说明：按方案四进行实验，当时并未观察到现象，甚至中考结束时也未观察到。但经过一个漫长暑假的等待，开学来后终于看到了杯中久盼的KNO3晶体）

系列之五：盐酸使紫色石蕊试液变红的探究。我们已经知道，在稀盐酸中存在 H2O分子、Cl-和Na+。请你设计一个简单的对比实验研究下面的问题：可能是稀盐酸中哪一种粒子使紫色石蕊试液变红？（写出简要的实验步骤、观察到的现象以及由此得出的结论）

……

通过课堂专题探究，并进行实验验证，从不同的角度来推测物质所具有的性质，这样既激发了学生的兴趣，调动了学生的学习积极性，实现了实验创新与动手能力二者并驾齐驱、相得益彰的有机结合；同时针对学生个体差异，又留有思维的空间，并能体现出不同层次学生的能力水平，尽其能、显其志，有利于学生个性的张扬、学会科学思维的方法，养成科学思维的习惯。如在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应时，九○五班有一位坐在教室最后一排成绩不好的同学，设计了用熟鸡蛋来进行实验，创意不可谓不新。实际上，所有探究的每一个专题，所有设计的每一个方案，无不蕴藏同学们的聪明和睿智。

课堂教学不能为探究而探究，而应为适宜探究的章节找到问题的切入点。有的探究课侧重于实验仪器和药品的选用，有的侧重于实验的设计创新，有的侧重于物质性质的研究，有的则是课本知识的对比和深入等等，探究的选题和内容的确定也都是开放式的。

三、开展探究性学习，教材是探究性学习的信息源

倡导探究性学习，必须深挖教材内容，为系统性的探究性学习寻找信息源。

实际上，教材中许多的演示实验和有关数据表格都值得我们去探究。很有必要对教材中那些能引起探究的知识进行了认真的梳理。如：

问题之一：在学习用双氧水加热制取氧气实验时，如按照课本上的实验方案进行操作，学生根本观察不到如教材上图示的木条复燃现象。为什么？难道真的没有氧气放出吗？如何改进这个实验？

问题之二：在学习了原子的构成后，根据教材表4-2“几种原子的构成”中的有关数据，你还能得出什么结论？

问题之三：在开展了钢铁制品锈蚀条件的探究之后，可使研究性学习更深一层、更进一步。使实验探究型转向探究实验型（即学生自己动手设计实验来研究问题），下面结合教学实践予以说明。

“铜在干燥的空气中化学性质不活泼，在潮湿的空气中，表面可生成碱式碳酸铜（铜绿）。”这是一个很好的信息源。可要求学生设计实验，对铜生锈条件进行探究。有的同学设计如右图的实验装置：

在教师指导下可设计如下问题：

（1）铜生锈所需要的条件实际上是铜与        　　相互作用，发生化学反应所致。【实验结论】

（2）D 中广口瓶的作用是        　　，发生反应的化学方程式是：   　　       　　。

（3）铜生锈时产生铜绿的化学反应方程式为：＝Cu2(OH)2CO3 。【实验研究】

（4）铜和铁相比，更易生锈，由此可得出的结论是        　　。【比较研究】

（5）若要清洗B中铜丝表面的铜锈，可将其浸入        　　中。试写出除去铜锈的化学方程式        　　 。【开放、探索研究】

问题之四：你买过食盐吗？你注意了食盐包装袋上的说明文字吗？对此可向学生出示下列问题进行探究：

思考1：你认为包装袋上的碘酸钾（碘元素符号为 I）的化学式为，其中碘的化合价为        　　。

思考2：湖北省盐业公司专营的精制碘盐包装袋上有这样的说明文字：“待食物烹调好后，再放入碘盐”。请用有关化学知识加以分析解释。

思考3：为什么包装袋上还注明要“密封贮藏”？请对照化学式，联系使用说明，大胆作出你的猜想。

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这些从课内延伸到课外的身边的化学知识，大大激发了学生的学习热情和学习的主动性、探索性，虽然有较大难度，但在老师指导下完全可以得出解答。虽然有些问题超出了教材范围，也不是大纲规定的教学内容，但我认为，正是课本上提供了这样一个难得的探究情景和信息源，为什么我们不花点时间去探究呢？要知道，也许上述每个问题花了10 min甚至更长时间，但学生知道了怎样从已有知识中去发现和获取新的知识，而不管他的发现是多么幼稚，甚至可笑亦或错误，这种大胆猜想和假设的过程，就是科学探究的步骤之一，更何况有些知识还是建立在实验基础之上的呢？ 立足教材而不掬泥教材，忠于教材而不盲从教材，才能充分挖掘现有教材中的相似课题，才能充分体现实验的开放性和多样性，有利于培养学生创新意识和实践能力，初步形成科学精神和科学态度，提高自主学习能力。这种研究问题的一般方法学生一旦掌握就将受益终身。这样的题目更能培养学生思维的开放性和发散性，为学生提供展示才华的机会，有利于张扬学生的个性。让禀性、天赋不同的每个学生都有成功的机会。这和当前培养学生创新思维品质和创造能力的要求是不谋而合的。 四、倡导探究性学习，开放的实验室是学生自主探究的舞台 化学是一门以实验为基础的自然科学，实验是化学的灵魂。探究性学习，最显著的特点，就是它的开放性、实践性和自主性，特别是实验探究的开放性。为了使探究深入一层，更进一步，我们成立了学生专题探究实验中心小组，每班5人，共40人分成4个中心实验小组，定期召开会议，布置任务，自主设计实验方案。然后在教师的指导下进行实验探究。 例如，在学习了第七单元CO2的性质后，我们帮助学生设置了如下认知思维空间，测定空气中 O2 的含量非得用红磷吗？然后启发诱导学生：要测定空气中O2的含量，必须将O2去掉或将 N2 除掉，而不引入新的气体或引入新的气体又能通过适当的化学反应即时除掉。经过点拔，学生的思维空间迅速打开，通过自己学习，查阅资料，互相商讨后，不少同学将自己的设计方案交了上来。如（1）用蜡烛在空气中燃烧测定空气中O2的含量（见探究案例）。（2）用注射器和白磷测定空气中O2的含量。（3）用镁条在空气中燃烧测定空气中O2的含量。而教师此时并不评定方案的优劣是否可行，而是为学生准备实验药品和仪器，然后就“袖手旁观”实验小组成员的“杰作”，通过实验验证自己方案的可行性，我们发现，实验的学生个个跃跃欲试，都迫切希望自己的方案是最佳的，所以做实验时个个迫不及待、一丝不苟，仔细观察每一个实验现象，认真记录每一个实验数据。虽然他们探究的实验早有定论，但他们乐此不疲地去探究、去发现，真正体验和领悟到的是科学研究的一般过程和方法，这是以往教学中很难有的。所以学生通过自主探究性的实验，自圆了课本书刊上的缺憾，自悟难辩知识的真谛，自寻摆脱挫折达到成功的蹊径，自谋解决实际问题的良方。更是培养了学生实事求是、严谨求实的科学精神，一丝不苟的科学态度和团结协作的科学作风，从而使学生初步掌握科学的研究方法，形成终身学习的意识和能力。 探究案例： 用蜡烛在空气中燃烧测定空气中氧气的含量 提出问题：在学习第二单元《我们周围的空气》时做了这样一个实验：用红磷在瓶内燃烧，烧杯中的水倒流入瓶中，水的体积约占瓶容积的1/5，由此判定空气中的氧气约占1/5。 为什么非要用红磷而不用其他物质呢？书上说，这是因为红磷在空气中易点燃，而且反应完毕后不会生成气体，以防止占据消耗的氧气体积，使实验失败。那么，可不可以使用其他物质来完成实验呢？ 我的设想：学习二氧化碳的性质后，我觉得可以用蜡烛来代替红磷测定空气中氧气的含量。我设想既然是测定空气中氧气含量的实验，那么在消除空气中氧气的过程中，就不应该有其他气体生成，而蜡烛在空气中点燃（据：石蜡+氧气二氧化碳+水）有二氧化碳生成，这样我们就考虑将二氧化碳通过一个化学反应，将它消耗除去。根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O：，我们就考虑把书中用的水改为石灰水（澄清）[Ca(OH)2 ]。 实验装置：按照以上的设想，我设置实验装置（如右图所示）： 我们预计：随着二氧化碳不断与石灰水反应，石灰水会进入广口瓶，并上升到1/5刻度处。 实验步骤： （1）将装置按计划组装好。 （2）将蜡烛点燃，迅速伸进广口瓶中，塞紧橡皮塞。 （3）待蜡烛熄灭，广口瓶冷却后，打开铁夹，澄清的石灰水进入广口瓶中，并不时轻轻振荡瓶子（加速其与石灰水的反应速度）。 实验现象： （1）点燃的蜡烛伸入广口瓶中后，一会儿，蜡烛熄灭，瓶壁上有水珠生成，且有少量烟放出。 （2）打开铁夹后，澄清石灰水迅速进入广口瓶，一会儿，石灰水稍稍变浑浊约有1/15的体积。 （3）导管中有石灰水渐渐上升，慢慢进入广口瓶，将烧杯稍稍上举减小高度差所产生的压强，使石灰水顺利进入广口瓶。再次观察，进入广口瓶的石灰水约占广口瓶略小于1/5的体积。 分析原因：实验并不是很成功，进入瓶中的石灰水没有达到1/5的体积。思考其原因，可能有以下几种：受时间限制，二氧化碳与澄清石灰水还没有反应完全，并且只是与澄清石灰水接触，反应速度较慢，瓶中多余的二氧化碳还没有消耗完；导管中有空气，与水一同被吸入瓶中，占据了一定体积；装置的气密性不好，有其他气体，进入广口瓶中，相信在不断改进后，用蜡烛在空气中燃烧测定空气中氧气的含量的实验一定会成功。 总之，探究性学习是一种有效的和可操作性的学习方式，它要求学生在“做化学”（即探究）中学习化学，与传统的“听化学”、“读化学”的方式有着本质的区别。教材不可能用过多的文字讨论什么是科学探究，怎样进行科学探究，只能在各个单元中结合课题内容有计划、有步骤地安排相应的探究活动，让学生在实际的探究活动中充分体验。由于科学探究既作为学习的方式，又作为学习的内容和目标，所以，科学探究必须落实在各个主题的学习之中，不宜孤立地进行探究方法的训练。当然，构建科学探究的学习情景，是开展探究性学习的有力保障。