化学课堂教学中突出探究式教学，可使学生在化学原理知识、元素化合物知识、化学实验技能知识等先进文化学习过程中，积极主动地参与教学活动，有效地培养学生的创造先进文化的思想观念和科学方法，使学生获得亲自参与研究探索的积极体验。
（一）科学探究式教学的简约流程图
（二）科学探究式教学的策略与方法
根据科学探究式教学的本质和探究活动的能力要素，我们认为在探究式教学的各个阶段中可采取相应的教学策略与方法：
阶段1 创设情境，提出问题
教师提供学习情境，借助提问引发学生的好奇心，提示学生印证已获经验，引导学生对自然现象做直接或间接的观察，以便进一步掌握问题的核心。
1.教学的策略
教师应充分考虑学生的心理需求，按照学生的心理需求设计教学方案，创设新奇、艺术和一定难度的问题情境，通过学生讨论、合作、竞赛、操作、论述等活动形式，从而引发学生的探索热情。
2.教学的方法
（1）根据课本知识提出探究的问题
例：在学习盐类水解的知识前可这样提问：“我们知道，酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，那么盐溶液呢？它显中性还是酸性、碱性呢？”
（2）运用知识迁移提出探究的问题
例：实验室用氯酸钾分解制氧气时常用二氧化锰做催化剂，（知识迁移）还能用其他物质做该反应的催化剂吗？
（3）通过结构分析提出探究的问题
例：根据氨分子（NH3）结构分析中氮元素显-3价，为氮的最低化合价，那么氨分子是否具有还原性呢？
（4）创设生活化学情境提出探究的问题
例：对于原电池的教学可提出生活化学问题：一女士有蛀牙，先后两次装上了不锈钢假牙和黄金假牙，随后，该女士经常头疼、失眠、烦躁不安，这是什么原因呢？根据本课知识（原电池）的学习，我们来帮助她分析她的病因，从而解除她的痛苦。
（5）根据实验中产生的疑问提出探究的问题
例：在铜和浓硝酸的反应中，随反应进行一会儿，反应速率迅速增大，这是什么原因呢？
阶段2 搜集材料，做出假设
教师借助提问鼓励学生做发散性思维，引导学生对如何解决问题做推论、假设或预测。学生则根据问题进行逻辑推理，做出假设。
1.教学的策略
在这里，学生思维的活跃性和思辨的逻辑性是至关重要的。教师通过鼓励和引导，使学生主动思考，积极联想已获经验来进行推论，无论想到什么都有发表个人见解的愿望。
2.教学的方法
（1）自然推理，做出假设
例：根据溶液只能显示酸性、碱性或中性，则盐溶液可能显中性或酸性、碱性。
（2）信息推测，做出假设
例：在实验室制氧气时二氧化锰做催化剂，它为金属氧化物，根据这个信息推测，其他金属氧化物也可做催化剂。
（3）比较分析，做出假设
例：对于氨是否具有还原性，则可比较还原性气体一氧化碳，假设具有还原性，则氨气可以燃烧，能还原氧化铜。
（4）模拟实验，做出假设
例：装了两颗不同金属假牙的女士病因分析，可以假设进行这样的模拟实验：培养皿假设为女士的口腔，锌和铜两种金属假设为两颗金属假牙，稀硫酸假设为口腔溶液，进行实验探究。
（5）疑问分析，做出假设
例：铜与浓硝酸反应后反应速率增大，通过影响反应速率的因素分析，可以假设为：①反应放热，使温度升高，反应速率增大；②反应产生了二氧化氮作为该反应的催化剂，大大加快了反应。
阶段3 研究讨论，设计方法
研究方法的设计是科学发展的阶梯。这个阶段，最主要的是要学生运用各种知识和经验，经过严密的分析和计算，提出多样的、切实可行的和科学严谨的验证方法。
教学策略与方法：
教师鼓励、指导学生查阅相关资料，进行讨论，对如何验证推论而做创造性思考。学生在指导下，运用科学方法，自由设计出研究方案，并在实践中不断修改完善。
实验方案的设计，可以采取对比实验、模拟实验、简约化的实验。
阶段4 实践验证，归纳结论
教学策略与方法：
在科学教育中，教师指导学生以已有的知识理论为基础，运用科学方法，构思和设计出验证实验。教师与学生充分地讨论，明了实验的理论依据，分析各种因素在实验过程中所起的作用，设想并排除那些可能存在的干扰因素。对于实验结果，教师应和学生进行分析讨论。学生之间比较实验结果，讨论实验中的问题，以及实验的精度、客观性、科学性、确定性、可重复性等，最终得出结论，形成科学概念，并完成实验报告。
阶段5 反思讨论，拓展应用
学生对整个实践活动进行反思，对实践中发现的新问题进行讨论，将实践中得出的结论加以应用和拓展。
教学策略与方法：
教师要指导学生对整理出的验证结果做合理的解释和批判性的思考。进而，教师还应当提出适当的应用问题来激发学生进一步思考，学生则将已建立的科学概念和学会的科学方法加以应用。最后，还应和学生一起讨论所形成科学概念的普适性，在实际生活中找出其应用价值，并设计一些应用的课题。
例：氨气的还原性实验探究得出氨气具有可燃性，能还原氧化铜。拓展应用：可燃性、还原氧化铜可作为判断还原性气体的方法。
科学探究教学设计案例
我们尝试将科学探究的教学方法运用于高中化学教学中，对《原电池原理》（人教版教科书选修4第四章第一节）一节的教学进行了如下的教学设计和反思分析：
案例展示
【创设情境】
动画展示“请你当医生”：面向我们的这位女士自从装上了两颗假牙（一颗不锈钢假牙，一颗黄金假牙）以后，头痛、烦躁、睡眠不安一直困扰着她。
【问题导入】
今天我想请大家当一个医生，用化学知识给这位女士诊断，开处方，解除她的痛苦。
【初步假设】
请大家想一想，这位女士的病因估计在哪里呢？——假牙上。
【设计方案】
让我们模拟口腔中的环境，通过实验来研究、解决这个问题。我们把培养皿想象成口腔，把稀硫酸想象成口腔溶液——唾液，用锌粒和铜片代表两颗不同的假牙——不锈钢假牙和黄金假牙进行下列实验探索：
【实验探索一】
学生实验
（1）在盛有稀硫酸的培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，观察实验现象。
（2）用V形铜丝将锌粒与铜片连接起来，观察实验现象。
（3）将电流计两接线柱上的铜线分别连接锌粒和铜片，观察实验现象。
（4）将电流计左边接线柱上的铜线接电池的正极——碳棒，右边接线柱上的铜线接电池的负极——锌皮，观察指针偏向，反过来接，同样观察指针偏向。
【分析讨论一】
1.在盛有稀硫酸的培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，有何现象？原因是什么？写出有关的离子反应方程式。
2.用铜线将锌粒和铜片连接起来，又有何现象？得失电子的微粒是什么？写出锌粒和铜片表面发生的得失电子的方程式。
3.实验中使用的电流计，当左边接线柱上的铜线接电池的正极——碳棒，右边接电池的负极——锌皮时，指针偏向哪边？反过来接，指针偏向哪边？由此得出什么规律？
4.怎样证明在稀硫酸中，连接锌粒和铜片的导线中确实存在电流？指出正负极及两极上发生的反应类型？（“氧化反应”或“还原反应”）
【归纳结论】
像这样的装置，通过发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，我们称之为“原电池”。
【板书】
第四章 第四节原电池原理及其应用
一、原电池
1.定义：把化学能转化为电能的装置
2.原理：电极反应式：
负极（锌）Zn-2e-—Zn2+
正极（铜）2H++2e-—H2↑
原电池总反应式：Zn+2H+—Zn2++H2↑
【解决问题】
通过模拟实验，该女士的病因找到了吗？——两颗假牙在口腔溶液中构成了原电池，产生的电流刺激了脑神经，使该女士头痛、失眠、心情烦躁。
【问题导入】
作为一个医生，病因找到了，下面的工作就是开处方。想一想，怎样解除该女士的痛苦？通过什么实验，证明你的方案是正确的。
【提出假设】
解除女士痛苦的关键是让假牙不构成原电池。假设上面一排牙齿（包括假牙）可以移动、改换，假设口腔溶液可以改变，进行实验方案设计，研究构成原电池的条件。
【设计方案】
我们把苹果想象成口腔，把苹果汁想象成口腔溶液，小刀、铅笔、牙签、铜钉等任选其中的两种代表两颗假牙，进行下列实验探索：
【实验探索二】
学生实验
（1）苹果汁呈酸性。在苹果上插小刀、铅笔、牙签、2个铜钉，任选其中的两种做电极，连接电流计，观察现象。
（2）把苹果上的五样物品拔下，用小刀对半切开苹果，半个苹果上插上小刀，另半个苹果上插上铅笔，将小刀和铅笔分别连接上电流计，观察现象。
（3）用麦芽糖（非电解质）制成的软皮糖代替苹果，分别插上小刀和铅笔，连接电流计，观察现象。
【分析讨论二】
（1）在苹果上插上小刀、铅笔、牙签、铜钉任选其中两个做电极，哪些能构成原电池？指出原电池的正负极。
（2）在各半个苹果上分别插上小刀和铅笔，连接电流计，能否构成原电池？说明原因。
（3）软皮糖上插上小刀和铅笔，连接电流计，能否构成原电池？说明原因。
【归纳结论】
【板书】
3.原电池构成条件：
（1）两个不同的电极（金属+金属，金属+石墨，等）
（2）电解质溶液
（3）闭合回路
（4）发生氧化还原反应
【解决问题】
根据原电池构成条件的实验探索，结合实际（如经济条件、美观要求、口腔环境等）解除该女士的痛苦，你现在开的处方是什么？
处方一：拔除一颗不锈钢假牙，更换成黄金假牙或瓷质假牙。
处方二：拔除一颗黄金假牙，更换成不锈钢假牙或瓷质假牙。
处方三：拔除两颗假牙，全更换成瓷质假牙等。
【反思评价】
本课的学习过程：提出问题→猜想与假设→设计方案→实验探索→归纳结论→解决问题→拓展应用（学习化学的一种方法）
【拓展应用】
动画展示“生病”的自由女神：自由女神像外壳是铜质的，内部用钢制成，钢和铜之间隔了层油毛毡。日长月久，大西洋海面的潮湿空气不断袭来，使美丽的自由女神像日渐腐蚀。请问，是什么原因造成自由女神像腐蚀的？应采取什么措施和方法防止自由女神像的腐蚀？把你的好建议上网发给美国纽约市市长吧！
反思分析
本课教学的策略与方法的特点：
（1）将科学探究融入化学学习的全过程中
体现“做中学”的思想方法，把化学知识的学习贯穿在解决实际生活的全过程中，即在解决病人的疼痛过程中来学习原电池的原理和形成条件等知识，同时将所学的知识应用于解除病人疼痛的具体实践。
（2）重视构建科学探究的学习情景
创设了实际生活情境，让学生运用科学探究的学习方式来学习原电池的原理和应用知识，对原电池的原理学习采用了“引导-探究”的学习方式，对原电池形成条件的学习采用了“合作探究”的学习方式，有效地激发了学生的探究兴趣，培养了学生的思维能力和科学的学习方法。
（3）让学生在实际的探究活动中充分体验
应用生活中常见的物质——苹果、小刀、铅笔、牙签、铜钉等做探究实验，极大地激发了学生学习化学的热情，使学生充分体验到化学实验并不一定要在化学实验室做，在生活实际中处处可做实验，把化学的学习方式拓展到生活和社会中，发展了学生的可持续学习能力。同时学生在有计划、有步骤的探究活动中逐步体验、领会了科学探究的思想，把握了科学探究的基本方法，逐步提高了探究的水平。(www.xing528.com)
（二）科学探究式教学的策略与方法
根据科学探究式教学的本质和探究活动的能力要素，我们认为在探究式教学的各个阶段中可采取相应的教学策略与方法：
阶段1 创设情境，提出问题
教师提供学习情境，借助提问引发学生的好奇心，提示学生印证已获经验，引导学生对自然现象做直接或间接的观察，以便进一步掌握问题的核心。
1.教学的策略
教师应充分考虑学生的心理需求，按照学生的心理需求设计教学方案，创设新奇、艺术和一定难度的问题情境，通过学生讨论、合作、竞赛、操作、论述等活动形式，从而引发学生的探索热情。
2.教学的方法
（1）根据课本知识提出探究的问题
例：在学习盐类水解的知识前可这样提问：“我们知道，酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，那么盐溶液呢？它显中性还是酸性、碱性呢？”
（2）运用知识迁移提出探究的问题
例：实验室用氯酸钾分解制氧气时常用二氧化锰做催化剂，（知识迁移）还能用其他物质做该反应的催化剂吗？
（3）通过结构分析提出探究的问题
例：根据氨分子（NH3）结构分析中氮元素显-3价，为氮的最低化合价，那么氨分子是否具有还原性呢？
（4）创设生活化学情境提出探究的问题
例：对于原电池的教学可提出生活化学问题：一女士有蛀牙，先后两次装上了不锈钢假牙和黄金假牙，随后，该女士经常头疼、失眠、烦躁不安，这是什么原因呢？根据本课知识（原电池）的学习，我们来帮助她分析她的病因，从而解除她的痛苦。
（5）根据实验中产生的疑问提出探究的问题
例：在铜和浓硝酸的反应中，随反应进行一会儿，反应速率迅速增大，这是什么原因呢？
阶段2 搜集材料，做出假设
教师借助提问鼓励学生做发散性思维，引导学生对如何解决问题做推论、假设或预测。学生则根据问题进行逻辑推理，做出假设。
1.教学的策略
在这里，学生思维的活跃性和思辨的逻辑性是至关重要的。教师通过鼓励和引导，使学生主动思考，积极联想已获经验来进行推论，无论想到什么都有发表个人见解的愿望。
2.教学的方法
（1）自然推理，做出假设
例：根据溶液只能显示酸性、碱性或中性，则盐溶液可能显中性或酸性、碱性。
（2）信息推测，做出假设
例：在实验室制氧气时二氧化锰做催化剂，它为金属氧化物，根据这个信息推测，其他金属氧化物也可做催化剂。
（3）比较分析，做出假设
例：对于氨是否具有还原性，则可比较还原性气体一氧化碳，假设具有还原性，则氨气可以燃烧，能还原氧化铜。
（4）模拟实验，做出假设
例：装了两颗不同金属假牙的女士病因分析，可以假设进行这样的模拟实验：培养皿假设为女士的口腔，锌和铜两种金属假设为两颗金属假牙，稀硫酸假设为口腔溶液，进行实验探究。
（5）疑问分析，做出假设
例：铜与浓硝酸反应后反应速率增大，通过影响反应速率的因素分析，可以假设为：①反应放热，使温度升高，反应速率增大；②反应产生了二氧化氮作为该反应的催化剂，大大加快了反应。
阶段3 研究讨论，设计方法
研究方法的设计是科学发展的阶梯。这个阶段，最主要的是要学生运用各种知识和经验，经过严密的分析和计算，提出多样的、切实可行的和科学严谨的验证方法。
教学策略与方法：
教师鼓励、指导学生查阅相关资料，进行讨论，对如何验证推论而做创造性思考。学生在指导下，运用科学方法，自由设计出研究方案，并在实践中不断修改完善。
实验方案的设计，可以采取对比实验、模拟实验、简约化的实验。
阶段4 实践验证，归纳结论
教学策略与方法：
在科学教育中，教师指导学生以已有的知识理论为基础，运用科学方法，构思和设计出验证实验。教师与学生充分地讨论，明了实验的理论依据，分析各种因素在实验过程中所起的作用，设想并排除那些可能存在的干扰因素。对于实验结果，教师应和学生进行分析讨论。学生之间比较实验结果，讨论实验中的问题，以及实验的精度、客观性、科学性、确定性、可重复性等，最终得出结论，形成科学概念，并完成实验报告。
阶段5 反思讨论，拓展应用
学生对整个实践活动进行反思，对实践中发现的新问题进行讨论，将实践中得出的结论加以应用和拓展。
教学策略与方法：
教师要指导学生对整理出的验证结果做合理的解释和批判性的思考。进而，教师还应当提出适当的应用问题来激发学生进一步思考，学生则将已建立的科学概念和学会的科学方法加以应用。最后，还应和学生一起讨论所形成科学概念的普适性，在实际生活中找出其应用价值，并设计一些应用的课题。
例：氨气的还原性实验探究得出氨气具有可燃性，能还原氧化铜。拓展应用：可燃性、还原氧化铜可作为判断还原性气体的方法。
科学探究教学设计案例
我们尝试将科学探究的教学方法运用于高中化学教学中，对《原电池原理》（人教版教科书选修4第四章第一节）一节的教学进行了如下的教学设计和反思分析：
案例展示
【创设情境】
动画展示“请你当医生”：面向我们的这位女士自从装上了两颗假牙（一颗不锈钢假牙，一颗黄金假牙）以后，头痛、烦躁、睡眠不安一直困扰着她。
【问题导入】
今天我想请大家当一个医生，用化学知识给这位女士诊断，开处方，解除她的痛苦。
【初步假设】
请大家想一想，这位女士的病因估计在哪里呢？——假牙上。
【设计方案】
让我们模拟口腔中的环境，通过实验来研究、解决这个问题。我们把培养皿想象成口腔，把稀硫酸想象成口腔溶液——唾液，用锌粒和铜片代表两颗不同的假牙——不锈钢假牙和黄金假牙进行下列实验探索：
【实验探索一】
学生实验
（1）在盛有稀硫酸的培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，观察实验现象。
（2）用V形铜丝将锌粒与铜片连接起来，观察实验现象。
（3）将电流计两接线柱上的铜线分别连接锌粒和铜片，观察实验现象。
（4）将电流计左边接线柱上的铜线接电池的正极——碳棒，右边接线柱上的铜线接电池的负极——锌皮，观察指针偏向，反过来接，同样观察指针偏向。
【分析讨论一】
1.在盛有稀硫酸的培养皿中同时加入锌粒和铜片，两者不接触，有何现象？原因是什么？写出有关的离子反应方程式。
2.用铜线将锌粒和铜片连接起来，又有何现象？得失电子的微粒是什么？写出锌粒和铜片表面发生的得失电子的方程式。
3.实验中使用的电流计，当左边接线柱上的铜线接电池的正极——碳棒，右边接电池的负极——锌皮时，指针偏向哪边？反过来接，指针偏向哪边？由此得出什么规律？
4.怎样证明在稀硫酸中，连接锌粒和铜片的导线中确实存在电流？指出正负极及两极上发生的反应类型？（“氧化反应”或“还原反应”）
【归纳结论】
像这样的装置，通过发生氧化还原反应，将化学能转化为电能，我们称之为“原电池”。
【板书】
第四章 第四节原电池原理及其应用
一、原电池
1.定义：把化学能转化为电能的装置
2.原理：电极反应式：
负极（锌）Zn-2e-—Zn2+
正极（铜）2H++2e-—H2↑
原电池总反应式：Zn+2H+—Zn2++H2↑
【解决问题】
通过模拟实验，该女士的病因找到了吗？——两颗假牙在口腔溶液中构成了原电池，产生的电流刺激了脑神经，使该女士头痛、失眠、心情烦躁。
【问题导入】
作为一个医生，病因找到了，下面的工作就是开处方。想一想，怎样解除该女士的痛苦？通过什么实验，证明你的方案是正确的。
【提出假设】
解除女士痛苦的关键是让假牙不构成原电池。假设上面一排牙齿（包括假牙）可以移动、改换，假设口腔溶液可以改变，进行实验方案设计，研究构成原电池的条件。
【设计方案】
我们把苹果想象成口腔，把苹果汁想象成口腔溶液，小刀、铅笔、牙签、铜钉等任选其中的两种代表两颗假牙，进行下列实验探索：
【实验探索二】
学生实验
（1）苹果汁呈酸性。在苹果上插小刀、铅笔、牙签、2个铜钉，任选其中的两种做电极，连接电流计，观察现象。
（2）把苹果上的五样物品拔下，用小刀对半切开苹果，半个苹果上插上小刀，另半个苹果上插上铅笔，将小刀和铅笔分别连接上电流计，观察现象。
（3）用麦芽糖（非电解质）制成的软皮糖代替苹果，分别插上小刀和铅笔，连接电流计，观察现象。
【分析讨论二】
（1）在苹果上插上小刀、铅笔、牙签、铜钉任选其中两个做电极，哪些能构成原电池？指出原电池的正负极。
（2）在各半个苹果上分别插上小刀和铅笔，连接电流计，能否构成原电池？说明原因。
（3）软皮糖上插上小刀和铅笔，连接电流计，能否构成原电池？说明原因。
【归纳结论】
【板书】
3.原电池构成条件：
（1）两个不同的电极（金属+金属，金属+石墨，等）
（2）电解质溶液
（3）闭合回路
（4）发生氧化还原反应
【解决问题】
根据原电池构成条件的实验探索，结合实际（如经济条件、美观要求、口腔环境等）解除该女士的痛苦，你现在开的处方是什么？
处方一：拔除一颗不锈钢假牙，更换成黄金假牙或瓷质假牙。
处方二：拔除一颗黄金假牙，更换成不锈钢假牙或瓷质假牙。
处方三：拔除两颗假牙，全更换成瓷质假牙等。
【反思评价】
本课的学习过程：提出问题→猜想与假设→设计方案→实验探索→归纳结论→解决问题→拓展应用（学习化学的一种方法）
【拓展应用】
动画展示“生病”的自由女神：自由女神像外壳是铜质的，内部用钢制成，钢和铜之间隔了层油毛毡。日长月久，大西洋海面的潮湿空气不断袭来，使美丽的自由女神像日渐腐蚀。请问，是什么原因造成自由女神像腐蚀的？应采取什么措施和方法防止自由女神像的腐蚀？把你的好建议上网发给美国纽约市市长吧！
反思分析
本课教学的策略与方法的特点：
（1）将科学探究融入化学学习的全过程中
体现“做中学”的思想方法，把化学知识的学习贯穿在解决实际生活的全过程中，即在解决病人的疼痛过程中来学习原电池的原理和形成条件等知识，同时将所学的知识应用于解除病人疼痛的具体实践。
（2）重视构建科学探究的学习情景
创设了实际生活情境，让学生运用科学探究的学习方式来学习原电池的原理和应用知识，对原电池的原理学习采用了“引导-探究”的学习方式，对原电池形成条件的学习采用了“合作探究”的学习方式，有效地激发了学生的探究兴趣，培养了学生的思维能力和科学的学习方法。
（3）让学生在实际的探究活动中充分体验
应用生活中常见的物质——苹果、小刀、铅笔、牙签、铜钉等做探究实验，极大地激发了学生学习化学的热情，使学生充分体验到化学实验并不一定要在化学实验室做，在生活实际中处处可做实验，把化学的学习方式拓展到生活和社会中，发展了学生的可持续学习能力。同时学生在有计划、有步骤的探究活动中逐步体验、领会了科学探究的思想，把握了科学探究的基本方法，逐步提高了探究的水平。
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