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猜想与假设高中化学论文 篇1：
化学物质的教学中对学生猜想和假设能力培养的研究
摘 要：本文以建构主义为理论依据，尝试在化学物质的教学中培养学生的猜想与假设能力。笔者通过PAT量表法对学生的猜想与假设能力进行前后测。实验数据表明，学生的猜想与假设能力能有所提高，尤其是学生的化学学习兴趣有较大提高。
关键词：化学物质教学 猜想与假设
一、相关概念的界定
1. 猜想
猜想是在观察和实验的基础上，根据已有的科学知识和经验事实对未知的事实进行理性思维作用而做出的猜测性推断。猜想中具有很多超逻辑因素，但只有在充分逻辑思维作用下，才能导致思维的复现、想象、直觉，从而做出猜想。猜想用准确的科学语言、逻辑形式表达出来就成为具体假设。
2. 假设
《现代汉语词典》对“假设”的解释是：科学研究中对客观事物的假定的说明，假设要根据事实提出，经过实践证明是正确的就成为理论。在科学探究中，假设是对观察现象的一个假定性的解释或者说是对所提出的科学问题的一个推测性的答案。假设是试图对所观察现象的原因或对实验将要出现的结果做推测，假设要有一定的根据，或者是观察事实的根据，或者是原有知识经验的根据。假设是要符合逻辑的，形成假设要有一个推理的过程，并且要有相关的实验或其他实证研究的工作紧随其后以验证假设是否成立，做出合理的假设可使求证意识与逻辑推断能力得到提高。猜想比假设更广泛，表达的言语更自由。对中学生来说，猜想和假设在实际探究活动中往往不断反复，彼此交融，相互融合。
3. 假设与假说
假设指从已有的事实材料和科学原理出发，对事物（现象）存在的原因或规律作出有根据的假定性说明。假说是科学发展的形式，是科学理论形成的重要阶段。假设和假说既有区别又有联系。假设是科学假说的雏形和胚胎，是对所研究的客观事物本质和规律的一种初步设想，而科学假说则是假设的验证结果，是已经达到了的“假设的学说”，它已经进一步升华为理论形式了。它们的关系可用下图表示：
建构主义认为，知识并不是对现实的准确表征，它只是一种解释、一种假设，不是问题的最终答案，科学知识绝对不是一成不变的绝对真理，而是相对真理。任何科学的发展都是随时间推移不断地继承和扬弃的过程，它必将随着人们认识程度的深入而不断地变革、升华和改写，出现新的解释和假设。在探究活动中，特别是在提出猜想与假设的阶段，学生实际上就是根据已有的认知结构，综合、分析、比较相关的外在信息，从不同角度积极主动建构所研究问题的意义，从而把握事物（科学现象）的本质。
二、研究方法
高一的两个班，一个重点班45人，一个普通班56人。实验班为普通班，在《化学必修一》第三、四章采取“猜想与假设”能力培养的教学方式教学，重点班为对照班采用常规教学策略，经过两个月的教学实践。对研究对象的“猜想与假设”能力，化学学习兴趣，化学学习成绩进行前后测。对“猜想与假设”能力的测量用的是广西师范大学化工学学院文庆城、许应华的《化学猜想与假设能力的PTA量表》。化学学习兴趣的量表借鉴了徐承先编的《高中生化学学习兴趣量表》，编制了两份高中学生化学学习兴趣的调查问卷。陈述句分为2类：一类是肯定性陈述，如“我觉得每周开设的化学课程太少，心里盼望着能多上儿节化学课”，那么选择(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分别为7分、5分、3分、1分；另一类是否定性陈述，如“如果课前得知化学课不上了，我会很高兴”，那么选择(A)完全同意、B)基本同意、C)基本不同意、D)完全不同意的得分分别为1分、3分、5分、7分。自制量表满分一百分，化学学习成绩以研究对象的入学成绩和检测成绩获取数据，以研究猜想与假设的教学策略对这三个因变量的影响。在此实验中，教学时间、进度、教师、教材都保持了一致。
三、研究意义
现阶段对探究过程或者技巧能力等有好几种分类，比如美国科学促进协会认为完整的一个探究活动应该有：观察、测量、应用数据、分类、应用时空关系、交流、推理、预测、解释数据、建立模型、下定义、建立假设、控制条件和实验等14种具体的过程技能。许应华、文庆城认为中学生科学探究能力是由提出问题能力、猜想与假设能力、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等8种能力构成。郑长龙教授提出三过程说，还有研究者提出五过程说、七过程说。正所谓仁者见仁，智者见智。但不管对科学方法或探究技能做怎样的分类，猜想与假设都科学探究的核心环节，同时又是学生认识事物（现象）的第一步自我式判断，是使学生思维发散的最为活跃的阶段，它在一定程度上决定着探究的方向。在整个探究过程中起着承上启下的作用，同时也是学生在思维层面上探究的关键一环。猜想与假设环节在科学探究的过程中起着举足轻重的作用。甚至有研究者认为学生的创造力取决于猜想与假设的能力。恩格斯也曾经说过：只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。
本研究试图了解学生在化学物质的学习中是如何进行猜想与假设的，通过化学物质的探究性教学寻求比较有效的培养学生的猜想与假设能力化学教学策略。探讨猜想、假设的能力与化学成绩、学习兴趣的关系，对改进中学化学教学、推动当前的基础教育课程改革，具有十分重要的意义。
四、数据处理
表二：“猜想与假设”前测能力等级（猜想与假设能力的等级评定：A.强：9分及9分以上；B.较强：8分；C.一般：6分和7分；D.较差：4分和5分；E.差：3分及3分以下。）
结论
以上数据我们可以看出：学生的猜想与假设的能力普遍比较弱，但重点班的要稍微好于普通班。通过一段时间的在化学物质的教学中有意地进行猜想与假设能力的培养，实验班的探究能力有较大的提高，尤其是E等级的学生人数有较大的下降，从实验前的31降到了23，而且有两个人达到了较强的B等级，而对照班各个等级的人数变化都不是很大。所以我们得出这个结论：猜想与假设的能力能通过探究性的物质教学的猜想与假设能力的培养而得到提高。尤其值得注意的是实验班学生的化学学习兴趣和学习成绩都有较大的提高，这也是我们一线教师继续实施探究性教学的动力。
参考文献：
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作者：马 杰 关永发 谢科林
猜想与假设高中化学论文 篇2：
“猜想与假设”在高中化学教学中的应用
一、“猜想与假设”在高中化学教学中的重要性
人类对自然的认识需要不断地猜想与假设，正如牛顿所说：没有大胆的猜想，就没有伟大的发现。“猜想与假设”作为高中化学教学中基本的教学方法，对于培养学生的综合能力有着极其重要的作用。首先，“猜想与假设”发展了学生的思维能力，学生必须对问题进行有效地逻辑分析和推理，为了解决问题而结合自己的认识从自己的角度提出各种猜想，有效促进了思维的灵活性。其次，“猜想与假设”为探究学习建立了主线，建立了问题与实践之间的桥梁，在学生的思维方向和实验设计中起到了导向的作用，使学生可以围绕一定的中心进行展开。另外，“猜想与假设”确立了学生的主体地位，一切课堂活动都从学生的思维出发，激励了学生对课堂的积极参与、合作与交流，诱导了更深层次的分析探究、想象对比，促使学生制定更为严密科学的解决方案，全面实现了学生能力的提升。
二、“猜想与假设”在高中化学教学中的应用策略
1.化学情境中的“猜想与假设”诱导思考，探索发现
课堂情境的创建，有效激发了学生的好奇心与求知欲，促进了学生的思维跳跃。在教学中，教师可以选择学生熟悉的事物，将生活中的一些情境演变为课堂上的实验模拟，让学生在直观的化学情境中给学生以启发和暗示，积极调动原有的认知和思维活动，从而在观察中提出自己的猜想与假设，对结果进行预测，诱导学生深层探索，积极发现。
比如在学习有关“原电池的工作原理”时，教师就可以利用实验来创设情境，通过学生对实验的观察，诱导学生发现其中的问题，调动学生的思维，激发学生的探索意识。
实验情境：
实验1：将锌片、铜片分别插入盛有稀硫酸的水槽中，观察实验现象？
实验2：将锌片和铜片利用导线进行连接后，插入盛有稀硫酸的水槽中，观察实验现象？
实验吸引了学生的积极观察，在实验1中，学生可以观察到锌片上有气泡，而铜片上无现象；实验2中，学生可以观察到锌片上没有气泡但逐渐溶解，而铜片上却有大量的气泡生成。学生结合自己的原有认知：锌片会与稀硫酸反应放出氢气，而铜片不会与稀硫酸反应。显然，学生可以利用自己的认知解决实验1，而不能解释实验2，这就引起了学生激烈的讨论，逐渐形成了几个疑惑的问题：
学生疑问：
疑问1：实验2中，铜片上为什么会有气体生成？
疑问2：氢离子是如何在铜片上得到电子而生成氢气的？
每个学生都想知道这其中的原因，有的学生还引入了物理学中的电势差，从而对问题建立了新的猜想与假设，尝试解决新的问题。
猜想与假设：锌片和铜片利用导线进行连接以后，在锌片与铜片之间可能形成了电势差，使得电子由锌片向铜片移动，氢离子在铜片上得到电子从而生成氢气。
这样的假设为学生思考指明了方向，学生们开始自主地讨论如何来验证自己的猜想，各自积极地出谋划策设计方案，最终学生得出了设计验证实验的关键：只要能够证明锌片与铜片之间的导线中有电流产生就可以。学生选择了“电流表”来检验其中产生的电流，建立了如图1所示的实验，非常明显地证明了自己的猜想，学生兴奋地不由自主地鼓起掌来。
课堂情境吸引了学生的观察与思考，而猜想与假设结合了学生对以往知识的运用、创新和突破，实现了利用旧知猜想发现新知的愿望，使得“原电池”的概念在学生的大脑中生动形成，学生对课程的理解既轻松又深刻。
2.意外生成中的“猜想与假设”，顺势而导，探索本质动态的课堂随时有意外生成，引导学生合理探究才是解决意外生成的最好方式。在教学中，教师要善于捕捉意外生成，引导学生结合实验条件、药品、装置和操作进行探究，从自己的角度对实验中出现的异常现象进行猜想与假设，从而诱导学生的思维，激励学生利用积极的心态面对意外，探索意外之后的化学本质。
比如在学习有关“影响反应速率的因素”时，有这样一道探究题：利用金属铝分别与稀盐酸、稀硫酸反应，探究铝与酸反应时反应速率的快慢。教师利用了边实验边猜想的方式进行学习。
实验情境：
实验1：将相同大小、形状相同的铝片分别放入2 mol/L稀盐酸、0.5 mol/L稀硫酸中，观察实验现象。
学生观察到铝片与稀盐酸反应要比与稀硫酸反应剧烈，放出氢气的速率快。学生便从反应的本质进行分析，对造成这种实验现象的原因进行猜想。
猜想与假设：铝与酸反应的实质是铝与溶液中氢离子的反应，稀盐酸中氢离子的浓度大，故反应速率快。
实验2：将相同大小、形状相同的铝片分别放入1 mol/L稀盐酸、0.5 mol/L稀硫酸中，观察实验现象。
实验并没有像预想的那样反应速率相同，还是稀盐酸与铝反应产生的氢气剧烈，反应速率快。这令学生感到非常的意外，铝片和氢离子浓度完全一样了，唯一不同的就是氯离子与硫酸根离子，这让学生拥有了其他的猜想。
猜想与假设：氯离子、硫酸根离子可能影响反应速率，氯离子具有促进作用，硫酸根离子具有抑制作用。
实验3：在铝与1 mol/L稀盐酸中加入少量硫酸钠固体，观察实验现象；在铝与0.5 mol/L稀硫酸中加入少量氯化钠固体，观察实验现象。
“意外”让学生有了新的发现，唤起了强烈的求知欲，积极主动地找不同、寻根本，从而在相互比较中有了新发现，发现了知识的新大陆，学生体验到了猜想与假设的魅力，进一步增强了自己的探究能力。
3.方法渗透中的“猜想与假设”，理性思考，探索创新
学生在化学学习中，更注重方法的渗透和思想的领悟，利用“猜想与假设”可以实现学生对原有知识的整合，从而进行理性思考积极创新。在化学的教学中，学生只有对演绎法、类比联想法、归纳法等科学方法进行熟练掌握，才能使学生的猜想与假设更具有科学性、合理性和逻辑性。
比如在学习有关“乙醇的结构式”时，学生通过定性分析、定量分析得出了乙醇的分子式为：C2H6O，教师就可以让学生对乙醇的结构式进行猜想，得出乙醇所有可能的结构。
猜想与假设：根据价键理论，可以得出两种乙醇的可能结构式：
猜想并不能使学生直接建立实验进行验证，教师要适时地组织学生进行合作讨论，让学生对这两种结构式进行观察，利用对比法找出其中的相同与不同，利用假设法设计实验与猜想结果。
实验方案：将1 mol乙醇与足量的金属钠进行反应，收集生成氢气。
猜想与假设：根据氢原子所处的环境不同，假如是结构式Ⅰ，则可能收集到0.5 mol或2.5 mol或3 mol氢气；假如是结构式Ⅱ，则只能收集到3 mol氢气。
在实验的指引下，学生收集得到了0.5 mol氢气，顺利得到了乙醇的结构式。同时也掌握了碳四价理论，对乙醇的结构与性质有了更深层的认识。
猜想与假设使学生学会了分析、对比和逻辑推理，逐步渗透了化学学习的科学思维，向学生证明了猜想与假设能力的重要性，提高了学生的综合能力。
三、结束语
“猜想与假设”给严谨的课堂注入了轻松的元素，成就了一种解放思想、自由联想的课堂新模式。这种看似“天马行空”的联想课堂给学生创造了更多的挖掘自己才能的机会和良好的探究环境，抓住学生的个性特点，利用不同的思维对化学表现进行观察、分析、类比、归纳，融进学生对知识的亲身体验和实践探究，学生会在享受美好课堂的过程中，不断地自我否定、改进、再否定、再改进，最终实现对知识的深刻理解与运用，形成正确的情感、态度和价值观。
（收稿日期：2015-01-30）
作者：高智玉
猜想与假设高中化学论文 篇3：
初中优秀生化学实验设计能力的个案研究
摘 要 化学实验设计是学生实践能力和创新精神形成的重要途径。本研究对9名优秀初中生进行个案分析，发现学生对猜想与假设、结果预测不够重视，对实验原理理解不够透彻，对科学方法的运用不够严谨，难以兼顾创新性与可行性，未养成书写实验报告的习惯。基于此，本文提出了引导学生设计实验的教学建议。
关键词 实验设计能力 化学教学 实验教学
化学是一门以实验为基础的自然科学，它总是强烈地依赖独具特色的实验技术手段而不断进步的。在教学活动中关注实验探究活动，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且可以在主动体验探究的过程中养成科学态度，习得科学方法，从而培养其创新精神和实践能力。课程标准中也强调，学生需要形成基本的化学实验技能，学会设计并能完成一些简单的化学实验，从而养成勤于思考、敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作、勇于创新等科学品质。
一、研究背景
实验探究活动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。一般来说，涉及探究问题（问题情境、明确问题）、实验设计（猜想与假设、仪器药品、科学性、创新性、可操作性）、实施设计（进行实验、收集证据）、总结反思（结论与解释、反思与评价、表达与交流）等四个环节。其中，实验设计是实验探究活动的重要环节，它需要学生具有很强的思维能力，以便解决真实情境中的复杂问题。
化学实验设计能力，是指面临一个化学问题情境，能够提出合理的猜想与假设，从而选择合适的仪器和药品，根据科学性和可操作性统筹设计严谨完整的方案，去检验假设或获取新知的探究能力[1]。它不仅是一种实践活动的方式，更重要的是一种理性思维的过程。它需要学生凭借已有的化学知识与经验，对相关化学问题呈现的众多信息进行概括凝练、分析综合等一系列复杂的加工处理，以把握实验主题、设计实验方案、获得化学概念、揭示化学规律等的内在认知过程。化學实验设计过程实质上是一个实践创新的过程。它不仅需要一定的知识基础、常规思维能力，还需要在此基础上通过独立思考和头脑风暴，进行嫁接、整合，解构、结构，对简单模仿进行超越，培养学生的创造性意识和习惯，为后续卓越发展奠定基础[2]。
然而化学教学实践中，更多的是由教师先讲解实验原理、步骤、注意事项，接下来演示关键的实验操作，最后学生动手按实验报告既定程序进行实验。这种机械被动的实验教学方式导致学生主动性的丧失，从而没有兴趣，毫无创新可言。不仅创新精神和实践能力成了空洞的口号，就连基本的化学知识也难以掌握[3]。因此从学生接触化学学科开始，就要有意识有目的地逐步培养学生的实验设计能力，指向真实问题的解决，最终养成化学核心素养。
二、研究设计
1.研究对象与研究方法
本研究是对初中生实验设计能力的案例分析。挑选的是北京市海淀区某示范中学科技创新班中选修化学研究性学习的9名学生。他们均为初三优秀学生，由于保送高中，没有升学压力，创造性等思维受应试影响较小。同时由于已经进行了一学期的化学研究性学习，在实验设计方面有过一定的锻炼，且动手能力较强。本研究采用的是测试法、案例分析法和访谈法。
2.研究工具
本研究一共采用三道题目考察九年级学生的实验设计能力（见表1）。由于第一题的实验原理是在学生已掌握知识的基础上进行拓展，所以考查重点侧重于对学生的猜想与假设、结果预测、仪器药品的选择和实验严谨性的考察。第二题为创新题，作为全新的实验，考察的是学生对新实验原理的分析、仪器药品的选择、实验的严谨性、实验的创新性和可实施性等，题目较难。第三题出题背景为学生已在研究性学习中对该课题进行过研究，但是实验设计存在严谨性不足等问题，所以再次进行设计，考察的是学生能否在原设计基础上进行创新和完善。
三、结论分析
1.学生对猜想与假设、结果预测不够重视
猜想与假设是实验设计的前奏，而结果预测和猜想与假设又紧密联系，即根据猜想来预测实验结果，这方面的测试情况见表2。根据第一题的题干分析，一共存在四种可能性，即起催化作用的粒子分别是Fe3+、Cl-、Fe3+和Cl-、H2O，但因为H2O2溶液中本身就存在有水即排除水分子。而学生大都只能写出其中一种可能性，仅2位学生写出三种猜测，且没有注意到水分子的影响。之后两道题学生均未写出猜想与假设，说明学生并不重视猜想与假设这一环节。在结果预测部分，大部分被测学生都受制于猜想。如只写出一种猜想的学生预测也只能想出一种，与猜想相对应，只有1位学生写出了3种预测。测试之后对被测学生进行访谈，发现学生在结果预测时主要考虑实验现象的变化，即若没有现象变化则被视为没有发生反应。
综上分析发现：学生往往只猜想一种可能，对于其他的可能并不做思考。猜想大都直接来自题目的提示，而很少自行分析。由此看到学生对于实验中到底存在多少变量、多少结果并不清楚。这也间接影响到学生对实验结果的预测，只能针对猜想有一说一，无法根据实验条件综合分析。
2.学生对实验原理理解不够透彻
实验原理是学生正确进行实验设计的前提，而仪器和药品的选择必须充分结合实验原理进行，这两方面的测试情况见表3。在实验原理方面，由于初中生接触化学时间短，故学生对离子的了解仅依靠老师零星的提及，有5位学生以为可以直接加入某种离子，而不清楚离子不能离开溶液单独存在。第二题是信息题，学生对于信息的利用和理解较弱，题目中强调了低温环境，但是在设计实验时仅有2位学生设计了低温环境，其他7位学生或是不会设计，或是错理解为是燃烧产物的低温处理。在仪器和药品的选择上，学生较少从生活经验出发来考虑问题。如第二题提及的低温环境可以利用生活中常见的冰块，但没有任何学生想到这一点。有2个学生分别想到液氮、溶解吸热来降温，这仅是单纯知识点，此处没有实际意义。第三题中，只有2位学生选择使用注射器进行实验，通过访谈得知因老师曾经在实验中利用注射器控制药品加入，所以学生联想到了注射器。只有1位学生设计利用气球的大小区别H2O2分解情况。这些均表明，化学知识与生活经验脱节，应加强联系。
分析发现：学生在面对一个新实验原理时的分析能力较弱，很难在短时间内把握住实验原理，同时不能够很好的与学科知识和生活经验结合用于解决问题。在仪器和药品的选择上更加立足于实验室内部，将已掌握的实验仪器和学科知识进行重新组合，很少主动将生活经验应用于实验设计之中。学生的生活经验被隔离，主动性不强，需要教师提醒，如上述设计中有学生提到气球和注射器，这都是教师在课上经常会用到的生活用品。因此，亟需加强学科教学与生活经验的结合。
3.学生对科学方法的运用不够严谨
保证实验顺利进行且数据可靠的关键在于实验严谨有效，这方面的的测试结果见表4。考虑到初中涉及到的化学实验较少，设计题目时采用的都是较为简单的科学方法。第一题和第三题考察的是简单的控制变量法的使用，而第二题中涉及易爆气体氢气，考察学生是否关注到实验过程中各物质的变化与注意事项。
第一题和第三题中皆仅有1人设置了空白对照，而在药品浓度的控制上，大多数学生仅能控制其中一种的用量。第一题中，9人均控制了加入药品的用量，而对于H2O2的用量和浓度并未提及。第三题中，7人注意到H2O2的用量，仅有2人注意到H2O2的浓度问题，未有人控制加入药品的用量。对于反应时间两道题中仅有1人注意到。在H2O2分解中有3人选择通过粗略地观察气泡多少、快慢来进行判断，有5人选择准确地观察液面差的变化进行判断，如利用U形管连通器的原理或利用排水法收集氧气的方式。由于第二题涉及点燃氢气，所以需要考虑氢气的爆炸极限，而仅有1人考虑到验纯。同时在第二题中隐藏着一个注意事项：因生成的H2O2由为气态，而检验使用的是淀粉碘化钾溶液，所以学生在设计时需要考虑将H2O2由气体变为液态。在9人之中，仅有2位学生设计了冷凝装置，用于将H2O2气体液化。
分析可得：学生在设计实验步骤时科学方法的使用不严谨，而化学实验涉及变量较多，学生初次接触对于实验中存在的变量查找不全，导致设计实验时缺少相应的控制。实验条件可能发生变化，学生不能很好地辨别和控制实验条件的变化。化学物质都有各自不同的化学性质，在设计实验时需要充分分析和考虑不同物质的性质以及状态的变化，以保证实验的安全和顺利进行。
4.学生未养成书写实验报告的习惯
化学实验是学生实践能力和创新精神形成的重要渠道和载体，但是创新实验需要可操作为底线，无法实施的实验设计是毫无意义的，而书写实验报告是化学实验进行过程中的重要记录，这三方面的测试见表5。创新性主要在第二題中反映，仅有2人进行了创新，分别是方法创新和仪器创新。方法创新是利用物理中的凸透镜聚焦点燃白磷进而点燃氢气，同时利用硝酸铵溶解吸热进行降温，该生将物理知识和溶解度进行融合，具有跨学科的能力，但是并未考虑氢气在不含有氧气的条件下无法点燃，无可实施性。仪器创新是自行设计了一个三口容器，分别用于通入氢气和氧气、排除空气，利用液氮进行降温，利用电火花点燃氢气，该方法类似于汽车发动机，将生活与实验相结合，打破了化学实验室常规的实验仪器，但由于实验需要控制精准的反应时间和氢气的验纯，所以可实施性不强。在书写的完整性上，学生只重视实验步骤，其余都是题目要求才会书写，每道题都只有2～3人书写完全，可见学生并没有养成良好的书写实验报告的习惯。
分析可知：少部分学生设计时具有一定的创新性，可以进行跨学科知识应用，对化学实验进行改进，但是可实施性普遍不强。学生在设计时更多设想理想状况下，并不会考虑清楚实验条件、物质性质等。而多数学生可能因接触化学时间短，对于实验仪器了解不多，经验不足，从而创新性弱。同时学生并没有形成良好的书写实验报告的习惯，存在仪器不全、步骤不全、原理不写等问题，说明学生书写较少且自身不重视。
四、教学建议
1.引导学生设计实验前进行基于证据的猜想与假设
学生很少会在实验开始前进行猜想与假设，也不会对实验结果进行预期分析，造成学生在实验前无法充分调动已有的知识。由于对实验并不了解，多数师生做实验只为验证课本知识或者便于记忆实验现象，忽视和低估了化学实验的教学价值。杜威认为学生在思考一个从未经历和认识过的新事物时，他们的经验和思维都会有所提高。猜想与假设作为科学探究的重要组成部分，教师应当在学生进行实验探究以前，组织学生进行猜想与假设，并引导学生思考所有可能存在的情况，培养学生严谨的体系化思维，并应当组织学生结合自身的生活经验和学科知识，对假设进行分析解释。一是判断假设是否合理，便于实验结果的分析;二是排除无用的假设，使实验简化;三是证据推理也是学生化学核心素养的重要组成部分，学生可以利用已有的证据，通过层层分析推理证实自己的观点，发展学生的综合思维能力。由于学生的结果预测会依据猜想假设，因此教师要引导学生思考，把好猜想与假设这一关，让学生对整个实验过程进行整体把握，从实验原理、条件、方法、物质性质等方面考虑，最后对比设计前分析猜想的理由，提出合理的预测。
2.引导学生设计实验时科学地分析实验原理、实验条件和实验变量
学生面对陌生的化学实验时，往往不知所措，不能从中抓取有用的化学信息并据此解决问题。教师需要结合学科前沿、生活经验等在学生最近发展区内为其创造新的化学实验情境，这样不仅可以克服学生的畏惧心理，而且可以帮助学生学会利用已有知识全面分析实验原理，为顺利解决问题提供理论依据。初中学生刚开始接触化学，对于化学中不断变化的实验条件，短时间内并不能很好的消化和把握，这就影响到实验探究时科学方法的使用以及实验的严谨性。教师需要引导学生分析实验中存在的化学变量、化学物质和化学条件，让学生学会严谨地系统地分析化学实验，在养成一定的化学实验思维之后，即可逐渐让学生自己分析、自行设计。由于学生在实验设计时陈述性知识应用较好，而缺乏程序性知识和策略性知识，所以教师在平时的实验教学中要注重对程序性知识和策略性知识的培养，为学生进行实验探究奠定基础。“巧妇难为无米之炊”，学生想要自行设计实验需要拥有一定的知识、能力和方法，否则实验设计很容易成为纸上谈兵、空中楼阁，难以激发学生持续的探究热情。
3.鼓励学生设计实验时创新并具有可行性
化学核心素养强调注重培养学生的创新精神。学生在进行科学探究时可将自己已有知识进行重新组合、利用，同化新的认知。初中生思维活跃，可以在设计实验时进行跨学科知识的应用和综合，学生思维的开放性又可推动学生在设计实验时尽可能的创新。陶行知先生说，人人可以创造，时时可以创造。教师应当创设良好的氛围，并对学生的创新给予鼓励。学生由于知识和经验的限制常常会考虑不周，导致实验的可行性不强。教师在学生实验设计之后需要引导学生分析自己的实验是否可行，陈述性知识、程序性知识和策略性知识是否应用得当，从而保证学生在进行操作之前对自己的实验有充分的了解，促进学生严谨性思维的发展，提高其系统的统筹能力。访谈表明，学生不会书写完整的实验报告是因为他们对于化学探究的环节并不清楚，思维和行为不能序列化和结构化。在进行实验之前，教师需要引导学生明确探究问题是什么，原理、目的、方法与步骤分别是什么，促进学生养成自觉、完整书写实验报告的良好习惯。
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[作者：吴晗清（1981-），男，安徽宿松人，首都师范大学教师教育学院，副教授（教授岗），北京师范大学教育学部，兼职教授，博士;李琳娜（1995-），女，山西古交人，首都师范大学化学教育研究所，研究生;夏国俊（1981-），男，重庆秀山人，重庆市黔江中学校，中学一级教师。]
【责任编辑 郭振玲】
作者：吴晗清 李琳娜 夏国俊