1、科學探究學習控制變量法教學設計和教學反思指導思想與理論依據初中化學教學改革的重點是：以提高學生的科學素養為主旨；重視科學、技術與社會的相互聯系；提倡多元化的學習方式；強化評價的診斷、激勵與發展的功能。科學探究是一種重要而有效的學習方式，在義務教育化學課程中明確提出發展科學探究是學生積極主動的獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。它涉及提出問題、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、表達與交流等要素。堅持“以學生為主體，以教師為主導” 的原則， 學生通過親身經歷和體驗科學探究活動，激發學習化學的興趣，增進對科學的情感。學習探究的基本方法，初步形成科學探究能力

2、對發展學生的科學素養是具有不可替代的作用。（二）教學背景分析（ 1）學習內容分析科學探究是初中教學中十分重要的一部分，是提升學生科學素養的一種重要的方法。重視科學探究過程和學生體驗也是近幾年中考題的出題方向。控制變量法是科學探究多因素影響過程中的必須用的一種方法。其中包括分析可能影響的因素，確定研究單一因素后如何控制其它因素，常用的方法是通過實驗對比法設計實驗。之后學生完成實驗，收集證據， 分析與結論，反思與交流，完成一次完整的科學探究。教學設計中 , 在學生已有知識的基礎上, 通過預習前測幫助學生將碎片性知識進行整合，總結出科學探究中控制變量方法的一般模式和方法。緊接著通過解決實際問題體驗應

3、用控制變量的方法設計實驗，得出結論的科學研究過程。用時較長，選擇60 分鐘的大課完成。本課學生利用學到的化學知識理解解決相關的化學問題，提高科學素養，引導學生真正從化學角度認識，分析，思考問題。（ 2）學生情況分析順義區初級中學的初三學生。學生學習能力較弱，化學知識基礎較好，學習的熱情還比較高， 喜歡動手完成實驗。以往新課中學生跟著教師已經完成了很有探究性試驗，學生已經有了一定的實驗探究能力，但學生的知識多為點狀，很難完整的應用于實驗中。主要體現在發現問題，設計解決方案的能力較差。所以基于學生的學習現狀，我設計了預習前測，啟發學生總結實驗過程及分析問題的方法。總結梳理后再應用于解決實際問題。逐

4、步將學生帶入實驗探究過程體驗探究的魅力，提高學生的探究能力，感受成功， 增加自信心， 愛上化學。（三）本課教學目標設計【知識與技能】：（ 1）了解控制變量法的內涵及應用范圍。（ 2）學會分析可能的影響因素及如何控制干擾因素，從而設計合理的實驗方案。（ 3）初步形成基本的化學實驗技能， 初步學會設計實驗方案， 并能完成一些簡單化學實驗。【過程與方法】：（ 1）初步學會應該已有知識分析可能因素影響，并去偽存真，提出合理假設（ 2）認識科學探究的意義，能通過控制變量的方法設計并進行簡單的探究活動，增進對科學探究的體驗。（ 3）能主動與他人進行交流和討論，清楚的表達自己的觀點，逐步形成良好的學習方法。

5、【情感態度與價值觀】 :（ 1） 增強對物質世界多變的好奇心和探究欲，發展學習化學的興趣。（ 2） 初步養成勤于思考、敢于質疑、嚴謹求實、樂于實踐、善于合作的科學素養。【教學重點】： (1) 實驗中多因素分析及控制變量法。（ 2）基于實際問題的探究，得出結論。【教學難點】：應用控制變量法探究實際問題。（四）教學過程與教學資源設計教學環節預習前測：學生已有知識整理實際問題：探究碳酸鈉溶液中滴加少量飽和石灰水不渾濁的原因。總結反思：學生分享收獲。及時練習、 中考鏈接師生活動展示學生預習前測中的問題， 將碎片化知識進行整理。1、學生分析可能因素， 并去偽存真，提出合理假設。 2、通過查閱資料等方式獲

6、取信息3、應用控制變量法設計實驗并完成實驗， 收集征集， 得出結論。師生互動分享科學探究的方法和步驟以及學生的感受。2016 年北京中考 39 題【科學探究】探究鎂條變黑的條件。設計意圖簡單探究，差缺不漏，幫助學生完善探究思路學生應用所學知識， 應用于分析實際問題， 發現問題，解決問題的科學研究過程。學生體驗科學探究的成功感動同時認識科學探究的意義和方法。通過表格中所給過程，分析探究的影響因素及結論教學過程教學活動學生活動設計意圖【引入】 化學是一門自然科學，實驗探究是重要的研究手段。聆聽，理解請同學們拿出預習測試。我們一起整理應用控制變量法探究過程中的方法和思路。【問題情境】：探究 KMnO

7、4固體在不同溶劑中溶解情況。問題 1 所需試劑和儀器：問題 2：可能因素分析：【板書】（展示學生答案）改正、 補充、評價預習學案。簡單探究，差缺補漏，幫助學生完善探究思路(填學案)環節1預習 前測問題 3：明確研究因素：問題 4：如何控制其它因素：（展示學生答案）問題 5：方案裝置圖：學生補充，整理答案注意：標出試劑和用量以及添加順序問題 6：實驗結論如何表達：強調結論中體現控制變量：其它條件相同時。控制(填學案)【板書】目的現象，結論控制可以保證科學研究的嚴謹性。在多因素影響的體系內每一次實驗只能研究一個因素也就是目的，為了得到正確的現象和結論，就必須控制其它因素不變。因此在研究中控制變量是

8、一種十分重要的研究方法。【過渡】 復習總結不是為了紙上談兵，是要解決實際問題，同學們你們準備好了嗎？【實際問題情境】取 2ml10%NaCO3 溶液于試管中， 滴加 5 滴飽和反應方程式：。澄清石灰水。Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+問題 1：請寫出方程式，預測實驗現象。2NaOH【演示實驗】預測現象：溶液變渾濁。實際現象：無明顯變化。問題 2：在此情景下，導致實驗未得到預期實驗現象的影響因素可能有哪些？【板書】環節 2實際問題【去偽存真】溫度：反應放熱很少，CaCO3溶解度影響很小。學生應用所壓強，空氣，水： CaCO學知識，應3無影響用于分析實石灰水濃度小： 已經飽和際問題，發

9、【查閱資料】Na2CO3變質：查閱資料現問題，解Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3決問題的科因為空氣中的二氧化碳和水濃度很小. 所以學研究過Na2CO3 溶液很難變質。程。【發現】 學生感受反應放熱時發現剛剛無明顯現象的溶液變渾濁了，從而確定沒看到預期現象與時間有關。【設計實驗】（ 1）猜想 1：飽和石灰水變質了。（ 2）猜想 2：石灰水用量小。（ 3）23猜想 3：Na CO濃度有關。【探究 1】探究飽和石灰水是否完全變質導致實驗無明顯現象。【學生設計】 ：【實驗設計圖】 ：（ 1）酚酞檢驗學生展示設計圖（ 2）通入 CO2優化實驗：操作簡單, 滴加酚酞或吹入CO2。【探究 2】石

10、灰水用量小導致實驗無明顯現象【學生設計】 ：【實驗設計圖】 ：繼續滴加飽和石灰水。學生展示設計圖【探究 3】 Na2CO3濃度小導致實驗無明顯現象【學生設計】 ：【實驗設計圖】 ：對比實驗： 10% Na2CO3學生展示設計圖和飽和 Na2CO3，學生通過資【過渡】 同學們集思廣益完成了方案設計，接下就是同學們動手實驗了，分組實驗， 實驗現象結論共享。【學生實驗】匯報，分享實驗現象結論。【探究 1 的現象】：滴加酚酞石灰水變紅或吹入 CO2石灰水變渾濁【實驗結論】石灰水未完全變質，猜想1 不成立。【探究 2 的現象】：滴加5 滴石灰水溶液不渾濁，滴加10 滴慢慢變渾濁。【實驗結論】猜想 2 正

11、確。料中信息提取，完成異常現象理解【展示資料】 . 2. 某些難溶性的鹽 （如 CaCO3），在可溶性的鹽溶液中溶解度會增大。【實驗質疑】可能是 Na2CO3 溶液濃度偏大將CaCO3溶解，導致無明顯現象嗎？【實驗設計圖】 ：【演示實驗】現象： 1%Na2CO3溶液變渾濁。10%NaCO溶液無明顯現象233+【溶解原因分析】 產生的 CaCO被溶液中的Na2通過靜電作用拆分成2+2-，表和 COCa 和 CO33現為溶解。【解釋時間因素的影響】回顧影響因素中的時間因素，同學們推測原因是反應太慢。 通過以上的實驗分析，你們還認為是反應速率的原因嗎？但為什么一段時間后有出現了呢？【探究 3 的現象

12、】均無明顯現象。【實驗結論】猜想 3 不正確【同學發現異常現象】滴加石灰水不震蕩在溶液上層會出現渾濁，但振蕩后會消失。【學生猜想】 生成的碳酸鈣渾濁溶解在碳酸鈉溶液里。【學生設計】 ：對比實驗： 10% Na2CO3和 1%Na2CO3【實驗結論】Na2CO3 溶 液 濃 度 偏大 將CaCO3 溶解導致無明顯現象。【學生回答】不是暫時分開的2+2-在一段時間后還會Ca 和 CO3聆聽，解惑再次結合到一起形成穩定的CaCO3沉淀。【綜合以上實驗】原實驗未見到明顯現象的原因是：Na2CO3 溶液濃度偏大和石灰水用量小導致還有時間。【實驗反思】【學生回答】在不改變實驗試劑的情況下，當滴入幾滴某取

13、2ml 飽和澄清石灰水溶液后， 溶液迅速變渾濁。 改進后實驗操作： 與 試 管 中 ， 滴 加 幾 滴【演示實驗】Na2CO3溶液。【實驗現象】加入1 滴就迅速產生渾濁。【過渡】 恭喜同學們完成這次探究之旅，很高興看到你們的小表情從迷茫到鎖眉緊鎖到現在的釋然， 我知道你已經融入探究之中。相信環節 3同學們一定有收獲，誰愿意與大家分享？學生 分享收獲很謝謝，以上同學的分享。科學是海， 探究是船， 控制變量是帆。 希望同學們在科學的海洋里楊帆起航。 探索更多的奧秘。環節 42016 年北京中考 39 題【科學探究】中考鏈探究鎂條變黑的條件。接【板書】科學探究學習【同學分享】甲同學：乙同學：【學生做

14、題】通過表格中所給過程， 分析探究的影響因素及結論學生體驗科學探究的成功感動同時認識科學探究的意義和方法。通過表格中所給過程，分析探究的影響因素及結論一、控制變量法二、應用溫度Na2CO+Ca(OH) = CaCO+2NaOH323環境壓強實際現象：無明顯現象因素空氣原因可能因素結論1、沒反應 Ca(OH)2 完全變質【】錯誤種類Na2CO3 完全變質【】物質2、 CaCO極少 Ca(OH)2量少【】正確3用量：質量，接觸面積Ca(OH)2 濃度低【】Na2CO量少【】3體積，質量分數Na CO濃度低【】錯誤23控制3、 SCaCO增大：反應放熱【】目的現象，結論34、反應慢：時間【】正確【教

15、學反思】首先感謝北京市順義區化學教研員趙老師和各位同仁的挺立相助。本節課秉承“以學生為主體，以教師為主導”的原則，學生通過親身經歷和體驗科學探究活動， 激發學習化學的興趣， 增進對科學的情感, 以達到提升學生科學素養的教育目標。亮點 1：每次在準備上復習課時，我總是要先備學生再備知識，這次也不例外。學生經過大半年的化學學習已經對化學的研究方法有了一定的認識，所以我設計了預習前測試題是改編 2016 年北京中考 37 題，目的是了解學生知識掌握情況，并通過知識梳理幫助學生形成完整的探究框架和思路。亮點 2：現在的教育改革方向指引著我們，不能只是一味的讓學生記住，而應該是讓學生通過實踐將知識總結并

16、消化吸收構建成自己的知識體系，從而形成良好的學習習慣，提升科學素質。設計基于實際問題的探究，情境改編自2016年西城一模37 題。CO溶液于2ml10%Na3試管中， 滴加 5 滴飽和澄清石灰水無明顯現象的原因，鼓勵學生分析可能因素進行猜想，設計實驗驗證。不做預設，給學生開放空間，體驗探究的過程，感受探究的快樂。亮點 3：不避諱任何異常現象，在學生能接受的范圍內將問題講清楚。猜想溫度影響是學生發現新的異常現象1，剛剛演示實驗中沒有渾濁的溶液變渾濁了，學生猜想一定與時間有關，但分析的原因是反應速率慢，教師沒有過多解釋并表示贊賞。異常現象 2，向 10%Na2CO3溶液和飽和 Na2CO3 溶液中

17、滴加飽和石灰水時不振蕩都會有沉淀，振蕩后沉淀消失。 引發學生再次分析時間因素原因應該不是反應慢，可能是生成的碳酸鈣溶解了。通過實驗驗證和資料信息， 最終找到了真正的原因鹽溶液的濃度會暫時影響CaCO3的溶解度。反思原因，學生分析出原實驗能迅速產生沉淀的方法。“實事求是，認真探究，通過各種途徑找出真相”是每一個勇于探究的人的座右銘。科學的發展是靠我們這樣一代一代探究者推動的，這也正是科學的魅力。亮點 4：在探討中提升知識。教學中設計了很多學生交流合作的環節。學生們在合作、分享、 展示的過程中不斷完善自我。 學生與學生的互動交流中更能迸發出智慧的火花，更能激發學生的思考和表現欲從而提升自信心。亮點 5：運用熟練多媒體資源。 PPT課件，實物投影，觸摸式白板的運用，給教學提供了便利，增加教學的直觀性和參與度，也增加了課堂教學容量。研究課后觀摩老師提出了很有價值的建議：建議 1：復習課的內容應融入新授課中。科學探究是一種研究方法，不是一節課兩節課就能學會的， 要不斷的在課堂上設計情境，不斷的應用， 不斷體會最終將探究變成一種習慣。這是我以后教學的方向。建議 2：學生主動參與，全情投入，樂在其中的課堂是每個老師的努力方向。把課堂還給學生，把時間留給學生，把問題留給學生，通過師生合作，生生合作的學習方式，提升學生的學習能力。建議 3：根據學生的學情，確定教學內