初中化学科学探究教学策略：导学案的应用

导学案的提出和使用走过了十几年的历程，在课堂教学中应用的方式方法、教学程序已经趋于成熟。在科学探究教学中，利用导学案引导学生开展科学探究学习，更能发挥自主学习、合作学习、探究学习的优势，取得较好的教学效果。

“讲”最易，“教”则难，“导学”才见真功夫。导学案在科学探究教学中的应用，对教师和学生提出了更高的要求，也引发了课堂教学的变革。需要按照课堂教学的不同课型，开展科学探究教学。

（一）新授课教学流程

科学探究教学新授课的教学流程主要由自主预习、展示交流、探究释疑、建构体系、训练达标和巩固提高六个步骤构成。教学的基本环节和方法如下：

1.自主预习。

教师提前1天发放导学案中的自主预习内容，引导学生明确探究目标和探究重点、难点，指导学生学会完成预习内容的方式方法。学生通过自主学习完成相关内容，自学过程中不能解决的问题通过小组合作解决，再不能解决的问题留待课堂教学中解决。

2.展示交流。

以口头交流和板书交流为主要形式，以个体或小组代表为单位，对自主预习的内容进行交流，教师或学生指导交流中存在的问题。在交流的过程中，教师要根据学生展示的情况确定“讲”与“不讲”的黄金分割点以及时调整教学“预案”，达到以学定教的目的。

3.探究释疑。

根据导学案中设计的各项活动，引导学生开展科学探究学习，解决预习中存在的问题，形成知识体系，突出引导学生对思想、方法进行总结、归纳。

4.建构体系。

先以导学案中设置的问题、表格、“思维导图”及“知识树”等内容引导学生建构知识体系，然后全班交流，教师点评。随着学生掌握了用“思维导图”等方式建构知识体系的方法后，直接让学生用绘制“思维导图”等方式建构知识体系，然后全班交流，教师点评。

5.训练达标。

学生自主完成导学案中“训练达标”的内容，然后在全班交流，教师点拨释疑。

6.巩固提高。

学生课后完成导学案中“巩固提高”的内容，然后上交。由教师或学习小组的组长批阅，教师集中讲解存在的共性问题，进一步巩固科学探究学习内容。对于学习程度较弱的学生，只需完成“巩固提高”中的“必做题”，“选做题”可以不做。

案例19　新课教学中的导学案

课题1　质量守恒定律（第1课时）

【基本信息】（略）

【预习学案】

一、探究目标

1.理解质量守恒定律以及质量守恒的原因。

2.学会运用质量守恒定律解释常见的化学现象，解决工农业生产和生活中的实际问题。

二、探究重点

质量守恒定律以及质量守恒的原因。

三、探究难点

质量守恒定律在解决实际问题中的运用。

四、预习内容（自主复习有关知识并阅读教材上册P92～95的内容，完成下列预习内容）

1.写出下列反应的符号表达式：

（1）白磷在氧气中燃烧：________________________。

（2）氢气在氧气中燃烧：________________________。

（3）镁在氧气中燃烧：__________________________。

（4）铁与硫酸铜溶液反应：_________________________。

2.使用天平时，首先要检查________，称量时，称量物放在________，砝码放________。砝码要用________夹取。

3.________的各物质的________等于反应后生成的各物质的________，这个规律叫做质量守恒定律。

4.在化学反应前后，因为原子的________不变，原子的________不变，原子的________不变，所以宏观表现出：化学反应前后各物质的________必然相等。

【探究释疑】

活动一：探究反应前后物质的质量关系

1.提出问题。

化学反应前后各物质的总质量存在什么关系？

2.猜想与假设。

猜想一：反应物的总质量大于生成物的总质量；猜想二：______________；猜想三：__________________。

3.设计方案。

参考教材P92～93提供的实验方案，分析实验原理和操作步骤，写出用实验探究法探究质量守恒定律的思路：_________________________。

4.进行实验。

按教材中的实验方案开展探究。

（1）测定红磷燃烧前后的质量（分组实验，观察并记录实验现象）。

（2）测定铁钉与硫酸铜溶液反应前后的质量（分组实验，观察并记录实验现象）。

5.得出结论。

分析以上两个实验的结果，得出的结论是______________________。

6.反思与评价。

（1）实验中有异常现象产生吗？如果有，原因是什么？

（2）应用质量守恒定律时，应注意什么？

活动二：质量守恒定律的再探究

1.测定盐酸与碳酸钠反应前后的质量（观察教师的演示实验并记录实验现象）。

思考：

反应结束后，天平　________，说明反应后的烧杯中物质的质量________，这个反应________（填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律，原因是________。

2.测定镁条燃烧前后的质量（观看多媒体演示实验，并记录实验现象）。

思考：

反应结束后，天平________，说明反应后的固体物质的质量________，这个反应________（填“遵循”或“不遵循”）质量守恒定律，原因是__________。

3.反思提高。

上述反应中，由于有________参加反应或有________生成，导致反应后的天平________，主要是由于实验没有在______中进行，因此，用实验探究法探究质量守恒定律时，必须达到的条件是__________、__________、__________。

活动三：探究质量守恒的原因

1.观察下图所示的化学反应的微观过程，回答：反应物的原子种类有____种，总共有______个原子，生成物中的原子种类有______种，总共有______个原子，其中，反应前后氢原子的个数均为______个，氧原子个数均为______个。因此，在化学反应过程中，原子______，重新组合成______。所以，反应前后各原子的质量______，反应物的总质量______生成物的总质量。

氢气与氧气反应生成水的示意图

2.思考。

（1）质量守恒的原因是________________________________。

（2）化学反应的实质是________________________________。

【建构体系】

根据本节课所学知识，结合下面的思维导图，建构知识体系，并与同伴交流。

【训练达标】

1.在化学反应前后，下列各项中发生改变的是　（　）

A.原子的数目　　　　B.分子的种类

C.原子的种类　　　　D.元素的种类

2.下列各组物质，在敞口容器里发生反应，容器内物质的总质量在反应前后不变的是　（　）

A.碳酸钙放入盐酸中　　B.高锰酸钾固体受热分解

C.在空气中加热铜粉　　D.硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液

3.蔗糖在隔绝空气加热时，生成炭黑和水，则可推断蔗糖的组成元素是　(　　)

A.碳元素　　　　　B.碳元素、氢元素

C.氢、氧元素　　　D.碳元素、氢元素和氧元素

4.将3 g碳和8 g氧气混合后充分燃烧，恰好完全反应，得到二氧化碳的质量是__________g。

5.根据质量守恒定律解释下列现象：

（1）镁条燃烧生成氧化镁的质量增加。

（2）蜡烛燃烧后剩余固体的质量变小。

【巩固提高】

一、必做题

1.由质量守恒定律可知，下列各项：①分子种类　②原子种类　③分子数目　④原子数目　⑤分子质量　⑥原子质量。在化学反应前后一定不变的是　(　)

A.①③⑤　　B.②④⑥　　C.①②④　　D.③④⑥

2.根据质量守恒定律判断，细铁丝在氧气中完全燃烧后，生成物的质量　(　)

A.一定小于铁丝的质量　　　　B.一定大于铁丝的质量

C.一定等于铁丝的质量　　　　D.难以判断

3.下列说法中，正确的是　（　）

A.煤燃烧后剩余的煤渣比较轻，因此不符合质量守恒定律

B.蜡烛燃烧后生成的气态物质的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗的氧气的质量之和

C.一定质量的水全部蒸发后，与所生成的水蒸气的质量相等，因此符合质量守恒定律

D.只需做一个“白磷燃烧前后质量测定”的实验就能得出质量守恒定律

稀盐酸和碳酸钠反应前后质量的测定

二、选做题

4.右图是探究质量守恒定律的实验装置图，回答下列问题：

（1）该实验____________（填“能”或“不能”）探究质量守恒定律，原因是__________________。

（2）要用右图继续探究质量守恒定律，若药品不变，改变装置的方法是___________________。若装置不变，改变药品，可选用的一组药品是________________（举一例）。

分析点评

该导学案由探究目标、探究重点和难点、预习内容、探究释疑、建构体系、训练达标和巩固提高等部分组成，将学习方法融入各部分内容之中，符合导学案编写的原则、内容和要求。同时，将科学探究的基本要素与教学内容紧密结合，引领学生用科学探究的基本思想和方法开展科学探究学习，培养科学探究能力和科学素养，体现了利用导学案开展科学探究教学的基本要求。

导学案中，“探究目标”具体、明确，易于测量；“探究重点、难点”设置恰当；“学习方法”与教学内容相结合，有利于指导学生开展科学探究学习。“预习内容”将新旧知识结合起来设置问题，引导学生自主学习，体现了先学后教，以学定教的课改理念。“探究释疑”围绕“探究质量守恒定律”这一探究主题，设置了3个探究活动，从质量守恒定律的内容、实验条件、应用范围和微观实质上开展科学探究活动，并将学习方法渗透在每一个探究环节之中，有利于学生开展科学探究学习，从质和量两个方面理解质量守恒定律的实质，培养科学探究能力。“建构体系”利用“思维导图”呈现了知识结构，引导学生归纳、总结所学知识，便于学生总结知识内容，形成知识体系。“训练达标”由易到难设置了5道习题，测试学生学习目标的达成程度，有利于培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。“巩固提高”既是训练达标内容上的补充，也是知识的拓展应用，有利于提高学生的综合能力。当然该导学案的开放度还不够，某种程度上制约了学生思维水平的发展，束缚了学生个性的张扬，这也是初中化学开展科学探究学习之初面临的实际问题，需进一步研究、解决。

（二）复习课教学流程

科学探究主题内容的复习，如果采用专题进行复习，其教学流程主要由自主复习、展示交流、建构体系、例题精讲、训练达标和拓展提升六个步骤构成。教学流程与新授课相似，但部分教学步骤作了调整，将新授课中的“自主预习”“巩固提高”分别变成“自主复习”“拓展提升”。与新授课相比，这些步骤中的内容或习题量有所增加，但教学流程基本相同。还有两个步骤作了大幅调整，即将“建构体系”由新授课中的第四个步骤调整为复习课中的第三个步骤，新授课中的“探究释疑”换成“例题精讲”，作为复习课中的第四个步骤，其教学流程如下：

1.建构体系。

它与“自主复习”“展示交流”构成了基础知识和基本技能的巩固阶段。教学的侧重点在于内容体系与知识结构的建构和学生对本专题基础知识与基本技能掌握程度的查漏补缺。教学时学生阅读导学案中给出的“建构体系”内容，找出存在的问题，教师点拨释疑，帮助学生建立内容体系和知识结构。

2.例题精讲。(www.zuozong.com)

它与“训练达标”“拓展提升”构成了基础知识和基本技能的提升阶段。教学的侧重点在于培养学生应用所学知识解决实际问题的能力和帮助学生形成学科的思想、方法及解题技能。教学中按照学生阅读例题，分析解题思路，解答例题，评价点拨和总结提炼解题步骤、技巧、方法及学科思想等环节开展课堂教学，让学生在学会利用所学知识解决实际问题的同时，掌握学科的思想、方法，培养科学探究能力。

案例20　专题复习教学中的导学案

专题　混合物的分离和提纯

【基本信息】（略）

【自主复习】

一、复习目标

1.了解混合物分离和提纯的基本原理。

2.初步学会根据混合物的组成选择不同的方法对混合物进行分离和提纯。

3.知道分离和提纯混合物的常用方法。

二、复习重点

分离和提纯混合物的常用方法。

三、复习难点

根据混合物的组成选择不同的方法对混合物进行分离和提纯。

四、复习内容

1.________、________和________是工业上常用的净水方法，也是在____________中分离混合物的常用方法。

2.将难溶性固体和液体的混合物分离的常用方法是________。该操作用到的主要仪器有________、________、________、________、________。实验中注意事项归纳为“一贴、二低、三靠”，其中一贴指________；二低指_______、______；三靠指________、________、________。

3.蒸发用到的仪器有________、________、________、________。在蒸发过程中用________不断搅拌滤液（目的是________），当________时，停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。用________移走蒸发皿，放置在________上冷却。

4.蒸馏是根据混合物中各成分的________不同，利用________的方法将混合物分离。用到的主要仪器有________。石油的炼制，是利用石油中各成分的________不同，可以将各成分分离，使石油得到综合利用。

5.物质的分离和提纯的主要方法：（1）物理方法有①_______；②_______；③________；④________。（2）化学方法有①_______；②_______；③________；④________；⑤________；⑥________；⑦________。

6.物质的提纯是将混合物中的杂质用________的方法除去而得到______的实验操作。只要求被________最终复原，不要求将除去的杂质复原。

7.混合物的分离就是用物理或化学的方法将________中的各成分一一分开，分离完成后各成分要保持原有的________和________。

【建构体系】

一、物质的提纯（除杂）

1.物质的提纯是将混合物中的杂质用物理或化学的方法除去而得到纯净物的实验操作。只要求被提纯的物质最终复原，不要求将除去的杂质复原。

2.除杂（提纯）的原则。

（1）不减：被提纯的物质不能减少或改变。

（2）不增：在除去杂质的同时，不能增加新的杂质。

（3）易分：杂质和被提纯物容易分离。

（4）可行：操作简单，方便易行。

二、混合物的分离

混合物的分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各成分一一分开，分离完成后各成分要保持原有的物质组成和状态。

三、分离和提纯的主要方法

1.物理方法。

（1）过滤法：利用物质的状态或溶解性不同，分离混合物，主要用于①固体与液体混合物的分离；②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离。

（2）蒸馏法：利用物质沸点不同，来分离互溶混合物，如工业上制取氧气。

（3）结晶法：混合物中各成分在某一溶剂中的溶解度受温度影响变化差异较大时，可采用结晶法除杂。如分离NaCl与KNO3的混合物。

（4）磁铁法：利用磁铁能把铁吸引的性质，可以把铁从其他不能被磁铁吸引的混合物中分离出来。

2.化学方法。

（1）化气法：在溶液中加入适量的试剂（酸），使所含杂质转化为气体除去，主要指碳酸盐，酸的选择主要由混合物中所含的主要成分中的酸根决定，加入酸要适量。如除去Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3＋H2SO4══Na2SO4＋CO2↑＋H2O。

（2）沉淀法：在溶液中加入试剂，将杂质转化为沉淀过滤除去。如除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2溶液再过滤：Na2SO4＋BaCl2══BaSO4↓＋2NaCl。

（3）置换法：利用金属活动性顺序除去某些盐溶液中所含杂质（盐），将杂质通过置换反应除去。如除FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤：CuSO4＋Fe══Cu＋FeSO4。

（4）加热法：通过加热将受热易分解的杂质除去。如除去CaO中的CaCO3可加热：。

（5）溶解法：将杂质溶于某种试剂中除去。如除去C粉中的CuO粉末，可加适量稀硫酸，再过滤：CuO＋H2SO4══CuSO4＋H2O。

（6）转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分。如除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO：。

（7）吸收法：将杂质气体通过某种液体，被液体吸收而除去。如除去CO中的CO2，可将气体通过NaOH溶液：2NaOH＋CO2══Na2CO3＋H2O。

【例题精讲】

例1：氯化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐，一般经过以下操作流程：

（1）溶解时必须用到的一种仪器是____________（填序号）。

A.研钵　　　B.量筒　　　C.烧杯　　　D.试管

（2）蒸发中除用到三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外，还需要用到________等仪器。该操作中容易造成食盐固体飞溅，为尽量减少飞溅，除连续搅拌外还可采取________等措施。

（3）实验结束后称量获得的精盐，并计算精盐的制得率，发现制得率较低，其可能原因是________（填序号）。

A.食盐没有全部溶解就过滤

B.蒸发时食盐飞溅剧烈

C.蒸发后，所得精盐很潮湿

D.器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上

你获得的解题思路、方法或步骤是__________________________________

____________________________________________________________________

例2：写出除去下列混合物中所含杂质（括号里是杂质）选用的试剂和操作方法。

（1）Cu（CuO）：试剂________，操作方法________。

（2）CuO（Cu）：试剂________，操作方法________。

（3）BaCl2溶液（HCl）：试剂________，操作方法________。

（4）稀HCl（BaCl2）：试剂________，操作方法________。

你获得的解题思路、方法或步骤是__________________________________

____________________________________________________________________

【训练达标】

1.能用溶解、过滤、蒸发、结晶分离的一组混合物是　（　）

A.酒精和水　　　　　B.氯化钠和碳酸钠

C.碳酸钙和二氧化锰　D.碳酸钙和氯化钠

2.要除去FeSO4溶液中混有少量的H2SO4可加入的物质是　（　）

①铁粉　②氧化铁　③氧化亚铁　④氢氧化亚铁　⑤氢氧化铁

A.②③④　　B.①③④

C.③④⑤　　D.①②③

3.除去下列各物质中混有的少量杂质（括号内是杂质），所用方法可行的是　(　)

A.铁粉（铜粉）：加水溶解、过滤

B.CO2（CO）：通入氧气中点燃

C.ZnSO4溶液（CuSO4）：加过量锌粉并过滤

D.KCl溶液（HCl）：加适量的碳酸钠溶液

4.除去下列物质中的杂质，所选试剂及操作都正确的是　（　）

5.下列分离或提纯物质的方法，所依据的原理正确的是　（　）

6.分离、提纯、除杂和检验是化学实验的重要内容。下列实验设计能够达到目的的是　（　）

7.向ZnSO4和CuCl2的混合溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到滤渣。该滤渣中含有的金属是　（　）

A.Zn、Fe　　B.Zn、Cu　　C.Fe、Cu　　D.Zn、Fe、Cu

8.生活离不开水。净化水的知识在日常生活中有广泛的应用。

（1）茶杯内的纱网，可将茶叶与茶水分离，便于饮用，该设计利用的化学原理是________。

（2）自制净水器中常加入________，用于除去水中的异味和色素。

（3）井水中含有较多的钙、镁离子，为降低硬度，可采用的方法是_______。

【拓展提升】

一、必做题

1.下列除去杂质所选择的试剂错误的是　（　）

2.在发酵的面团中加入下列某种物质的溶液糅合，既能除去面团中的酸，又能使蒸出的馒头疏松多孔。这种物质是　（　）

A.NaHCO3　　B.Ca(OH)2　　C.CaO　　D.NaCl

3.除去混入下列各组物质中的杂质，选择的试剂（括号内为试剂）合理的是　(　)

A.氢氧化钠溶液中混有碳酸钠（稀盐酸）

B.氧气中混有氮气（浓硫酸）

C.硫酸钠溶液中混有碳酸钠溶液（稀硫酸）

D.硫酸亚铁溶液中混有硫酸铜（锌粉）

4.下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是　（　）

5.除去下列混合物中的少量杂质（括号内为杂质），所用方法不合理的是（　）

6.欲除去混入CO中的少量H2O（气）、O2、CO2，所选用的试剂为①热的铜网　②浓硫酸　③NaOH溶液。将混合气体通入试剂的正确顺序为（　）

A.①②③　　　B.②③①

C.③②①　　　D.①③②

二、选做题

7.右图所示的装置有多种用途。根据实验需要，气体既可以从a端导入也可以从b端导入，瓶中既可以加入不同的液体，也可以加入不同的固体颗粒等。请根据要求将相关内容填入下表：

分析点评

该导学案由复习目标、复习重点、复习难点、复习内容、建构体系、例题精讲、训练达标和拓展提升构成，与专题复习教学流程相吻合，有利于开展复习教学。

与新授课的导学案相比，主要区别在于“建构体系”和“例题精讲”两个步骤上。本案例中的“建构体系”已经呈现出来，其主要目的是帮助学生建立专题的知识内容和知识结构。教学中，学生只针对平时学习中存在的问题进行复习，教师对专题的重点、难点和中考的热点进行点拨，并解决学生存在的共性问题。“例题精讲”则选择了两道例题，留有总结“你获得的解题思路、方法或步骤”等空白，引导学生及时总结解题步骤、方法，提高知识的应用能力。而“复习内容”“训练达标”“拓展提升”等步骤中，习题的数量设置成6～7道，符合专题复习知识内容多、知识点多等特点，有利于巩固基础知识和基本技能，有效提高了科学探究主题内容的复习教学效果。

混合物的分离和提纯是初中化学科学探究的主要内容，也是中考的热点内容。采用“专题＋导学案”的形式对其进行复习，充分发挥了学生的主体作用，让学生在自主学习、合作学习、探究学习中完成“自主预习”“建构体系”“训练达标”和“拓展提升”，复习基础知识和基本技能；在“展示交流”“例题精讲”中，解决新课学习中存在的问题，获得解题的技巧和方法，提高应用所学知识解决实际问题的能力和科学探究能力，有利于提高复习教学的效果。