中篇 义务教育化学课程内容与学业质量解读化学课程标准解读第四章

学习主题1:科学探究与化学实验

一、内容要求及主要变化

科学探究与化学实验学习主题贯穿义务教育化学课程学习的全过程，以化学实验为载体，深度开展科学探究，帮助学生认识体会化学科学研究，旨在促进全体学生在化学观念，科学思维，科学探究与实践、科学态度与责任的核心素养的各个方面都有一定的发展。

（一）核心素养发展的功能定位 。1.重视科学探究与化学实验学习主题的重要地位。科学探究是获取科学知识、认识和解释科学现象，创新科学应用，改造客观世界的重要途径。科学探究是化学学科的重要研究方法，而化学实验是科学探究的主要方式。2.增强化学科学本质大概念的统摄作用。化学科学本质大概念，包含了化学的学科特征，学科事业与社会的关系，科学态度和精神等一系列对学科基本问题的认识，他对化学研究者进行科学探究开展化学科研工作，具有深刻的指导意义。3.突出主题内容的教育功能。这些主题内容从大概念、核心新知识、思路与方法，科学态度和实践活动等。，方面全面呈现科学探究与化学实验的重要内容，也充分承载了促进学生核心素养发展的教育功能。

（二）科学探究与化学实验学习主题内容要求及主要变化

1.建立化学科学本质的概念，发展科学本质观。化学科学本质是“科学与探究与化学实验”学习主题，需要建构的大概念。从化学学科本体角度学生需要达成如下认识：化学学科特征：知道化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，而其特征是从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质。化学学科史：初步了解化学科学的发展历程。化学科学研究的基本方法：实验探究和模型建构。科学态度与精神：感悟科学家崇尚真理、严谨的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神，学习科学家爱国、奉献的精神，团结协作、攻坚克难的品格。化学与其他学科的关系和价值：认识化学与其他科学技术，社会环境的相互关系，以及化学的重要价值。

2.突出实验探究核心内容，发展科学探究能力。强调科学探究是理解科学本质的重要途径，是促进学生形成化学科学本质大概念的重要手段。新增了科学探究过程中建构模型等要素，并强调各要素间的关联，体现出模型架构是化学科学研究的基本方法，以及科学探究在化学科学本质打大概念统领下各要素间的协同性。新增了熟悉实验室安全警示标志、使用安全防护设施、学习实验安全的必要措施等有关使用安全内容，凸显了化学安全教育的重要性。明确提出“撰写实验报告”技能，同时在学业要求中对应提出“能撰写简单的实验报告”，这是对探究过程和结果的表达形式所做的规范性要求。

3.凸显化学实验探究的思路与方法发展科学思维。4.强调，科学态度批判性思维，强化安全意识。5.融入跨学科实践活动，凸显学科育人。

二、学业要求解读及例析

学业要求是预期学生学完学习主题内容后的素养表现要求，是化学课程要求培养的核心素养在学习主题层面的具体化，是对学习某主题相关内容后学生应达到的学习表现。

（一）科学探究与化学实验学习主题下的学业要求。

1.能说明化学科学对促进社会发展的重要作用，列举化学家创造的对日常生活有价值的物质；能查找资料，并讲述我国化学家胸怀祖国，艰苦奋斗勇于创新的故事。

2.能结合具体探究活动说明科学探究的要素及各要素之间的关系；能独立或经过启发发现和表述有探究价值的问题，提出猜想与假设；能设计简单的实验方案或实践活动方案；能独立或与他人合作开展化学实验，收集证据；能基于事实，分析证据与假设的关系形成结论；能撰写简单的实验报告，并与他人交流和评价探究过程及结果。

3.能严格遵守实验室安全规则，能识别实验室安全警示标识和常用危险化学品标识，具有预防化学实验安全事故的意识。

4.能正确选取实验试剂和仪器，依据实验方案完成B做实验，并能全面准确地记录实验过程和现象；能说明必做实验的基本思路与方法，分析实验的合理性，能体现严谨求实、敢于质疑的科学态度。2022年版化学课程标准要求学生必做实验可以分成：物质组成、物质性质、物质制备、物质分离、物质检验、化学反应规律研究等六大探究类活动。学生应通过实验探究构件必做实验中不同类型实验的思路与方法。

5.能给予必做实验形成的探究思路与方法，结合物质的组成及变化等相关知识，分析解决真实情境中的简单实验问题。

6.能通过小组合作，有意识的应用化学、技术、工程及其他学科知识，完成实验探究及跨学科实践探究，能体现创新意识和勇于克服困难的品质。

（三）科学探究与化学实验学习主题教学提示解读及案例。2022年版化学课程标准中的教学提示包括：教学策略建议、情境素材建议、学习活动建议三部分内容。本学习主题提出三条“教学策略建议”，强调培养学生的科学探究精神与创新意识，倡导做中学、用中学、创中学；明确提出三条情境素材建议，为设计多样化的主题内容提供了教学情境；学习活动建议则涉及与实验探究活动、调查与交流活动和项目是学习活动三种类型，让学生亲身体验探究过程，感受现代化学实验技术手段的发展，以达成以学生为主题的教学活动。

1.科学探究与化学实验教学现状分析

取得的成果：在化学实验教学方面：实验教学的功能与价值得到了重视，学生科学探究能力和实验操作技能得到了提升，实验操作的规范性得到了提升。在科学探究教学方面：科学探究的功能得到了认同，探究式教学得到了广泛应用。

化学实验与科学探究教学存在的不足：在化学实验教学方面：学生必做实验不能完全开足；实验易耗品的补给不完善；专职化学实验员没有按要求配齐；学生分组实验和跨学科综合实践不能有效开展；学校对实验安全教育不够重视；数字化实验和网络资源的应用范围有待进一步拓展；关于我国化学家的教学案例较少。

在科学探究教学方面存在的不足：教师缺乏对科学探究能力的系统性认识；对学生科学探究能力的整体发展状况不甚了解；科学探究的教学过程流于形式；科学探究能力缺少多元化评价。

2.科学探究与实验活动的教学策略建议：

（1）结合生产生活、社会发展、科技进步等方面的典型事例，引导学生认识化学科学在创造新物质、应对人类面临的重大挑战中的作用，彰显我国化学家在其中做出的创新贡献和展现出的科学精神。在具体教学中，教师可以采用以下两个方向的教学策略来展开教学：一是通过化学史中的典型事例来认识化学科学在突破重大问题中的作用；二是通过化学家在重大问题和挑战中的贡献，体悟科学精神。

（2）选择有意义的探究问题，引导学生经历真实的探究过程，注重运用现代化技术手段，加强强探究活动中的科学思维，基于科学探究与实践活动建构化学观念，增强对化学科学及科学探究本质的理解，发展科学探究能力和创新意识。教学中，可以创设真实情境，开展探究活动；应用信息技术，发展科学思维；基于探究实验，建构化学观念。

（3）积极创造条件，开足、开好必做实验和跨学科实践活动，倡导做中学、用中学、创中学，充分发挥必做实验和跨学科实践活动的教学功能及育人价值。在完成被做实验的基础上，努力创造条件，为学生提供更多的动手实验机会。

特别提醒：关于科学探究中教学与教研的思考：重视养成良好的实验习惯；注重运用多媒体教学手段；重视培养实验安全意识与小组合作能力；培养学生预测和分析曲线的能力；力求将一节公开课的教学成果凝练成1+8套餐成果（1+8套餐成果指的是：上一节公开课，要完成八个微研究并形成八个研究成果，包括：文献综述、教学设计、讲课PPT、说课PPT、学案、测试题和调查问卷、微课和教学论文）；定性探究与定性定量相结合探究的对比。