2020年江苏省苏州市暑期高中化学培训资料3：新课标背景下的实验教学

新课标背景下的实验教学 江苏省苏州中学 严建波化学是一门以实验为基础的科学。通过化学实验，不仅能激发学生的学习兴趣，训练学生的实验技能，帮助学生通过实验探究形成化学概念，理解化学基础理论，探究物质性质，而且可以培养学生的科学态度和价值观，发展学生思维能力，从而达到全面提高学生科学素养的目的。新课程高中化学实验内容的设置，以集中和分散两种方式加以组织，不仅设置了专门的“化学实验基础”主题和独立的“实验化学”模块，以此来强化化学学科特征，还以“实验”和“实验探究”等各种形式渗透在“化学与生活”、“物质结构与性质”等其它各模块中。据统计，在高中化学课程“内容标准”和“活动”中，与化学实验有关的内容分别约占各自总条目的 22.2%和37.7%。由此可见，实验是高中化学课程的重要组成部分，不论是必修还是选修课程，都将化学实验作为学生获取知识、发展能力的重要途径。然而，实施新课程以来，各校实验教学的情况不容乐观。由于新课标知识内容大量增加，教学课时减少，高考难度不降以及其他主客观条件的影响，使得“实验”这一软模块就成了挤压的对象。高一新生的实验能力下降明显，高中各校实验开出率严重不足，致使高中生学科素养逐年下降。加强实验教学，并落实在教学行为上已经刻不容缓。今天就实验能力的内涵及实验教学的一些做法，做一个交流，以期抛砖引玉。一、学习课标，探究化学实验能力内涵化学实验能力是新课标中要培养的一种特殊能力。通俗地讲，它是由动手和动脑两大要素构成，即动作技能和思维能力两部分。动作技能包括使用仪器的技能、使用药品的技能等。思维能力则是指将已掌握的知识运用于新情境中，解决实际问题的能力，它反映了学生通过实验获取化学知识的智力水平。实验中的思维能力包括了实验过程中除动作技能以外的其他技能，如实验设计的技能等。化学实验能力动作技能思维能力使用仪器技能使用药品技能基本操作技能图的技能绘制实验装置实验设计技能一般方法技能明确的实验目的可靠的理论依据科学的实验步骤仪器药品的选择观察思维记录处理数据描述结论和解释实验报告的书写化学实验能力的内涵可以下图概括：从总体上看，动作技能和思维能力虽然是两种不同的形式，但是它们相互促进、相互依存，并且总是寓于任何一个实验过程之中。只不过是在不同的实验中有所侧重罢了。实际上思维能力往往要通过动作技能表现出来，动作技能也需要思维能力来调控。总之，只有把动作技能和思维能力有机结合起来，才能有效培养学生的实验能力，进而进一步强化分析问题解决问题的能力。实验能力的培养应该以自然科学方法论为依据。自然科学方法论是关于自然科学一般研究方法的规律性总结，其实施的方法和步骤可用下图表示：科学步骤问题收集资料考察事实理性加工作出判断推理形成假说科学理论运用理论研究新问题科学方法明确问题观察实验分析、综合、抽象提出假说验证假说得出结 论观察、实验等认识过程生动的直观（感性认识阶段）抽象的思维（理性认识阶段）实践是否由此可见，在化学实验能力的培养过程中，调动或带动了观察、思维、想象等智力结构中几乎所有的智力因素以及意志、毅力、品质等非智力因素，并突出了智力因素和操作因素的有机结合，从而调动了学生参与化学科技的热情，发展学生学习化学的兴趣，引导学生乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。因此，培养和发展实验能力对实现“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”的三维教学目标具有举足轻重的作用，也是一个高层次的教学要求。二、全面规划，统筹安排实验教学内容新课标突出了实验教学的地位，强化了实验在各章节的引领、研究、获取结论、应用结论的作用。要达到新课标的教学要求，必须对实验教学内容进行全面规划，统筹安排，使之既与化学知识的教学密切配合，为讲解新知识提供鲜明、生动的感性认识，又能有步骤、循序渐进地培养学生的实验能力。以必修一的教学为例，我们设想将实验能力的培养分三个阶段：第一阶段，在初中化学基础上进行基本操作训练，培养操作、观察、描述、记录的方法和能力。根据教材内容，具体安排如下实验：实验一 药品取用、加热、溶解、过滤、结晶、粗盐提纯实验二 萃取分液、蒸发蒸馏、纸上层析、白酒度数的测定实验三 常见胶体的制备、常见阴阳离子检验实验四 溶液配制这种将单项训练与综合练习相结合，基本操作与具体实验相结合的方法，不仅增加了练习次数，而且使学生的操作技能在具体实验中得到运用，较好地调动了学生学习的积极性，防止了出现因单纯进行基本操作训练，使学生学习兴趣下降的现象。第二阶段，主要通过一定数量的演示实验、边讲边实验、学生独立实验，在巩固强化单项操作技能的同时，培养学生按照实验步骤，独立完成简单实验的能力，同时学会凭借分析、综合、抽象、概括等思维活动，得出实验结论的方法。根据教材内容，具体安排如下实验：实验一 常见金属及其化合物（钠、镁、铝和氧气的反应；铝、氧化铝、氢氧化铝的两性；铁的氢氧化物的制备；碳酸钠和碳酸氢钠与酸及稳定性比较；焰色反应等）实验二 氯气和二氧化硫性质的比较（氯水分别与淀粉-KI、NaOH、SO2等的反应；SO2的制取及性质等）实验三 氨气和硝酸（氨气的制备喷泉实验；NO2与水的反应；铜和浓稀硝酸的反应等）这一阶段，我们主张淡化学生实验、演示实验界限，将学生实验融于新课程的教与学的过程中。充分发挥实验在激发兴趣、引发思维、形成概念、理解理论、探究性质中的重要作用。第三阶段，重点是培养学生设计实验的能力。要求学生独立设计实验方案、完成实验操作、记录和分析现象，得出结论，培养学生应用知识解决简单实际问题的能力。这一阶段，主要由教师根据教学内容或实验中的异常现象提出问题，让学生围绕化学问题展开探究活动，在问题的驱使下，寻找证据、利用证据对问题进行解释，从而使自己的认识获得提高，认知获得发展。是一种高级思维活动的培养过程。我们在教学中曾经提出下列问题，让学生提出猜想，设计方案，并通过实验检验猜想是否正确：1.氯水滴入石蕊试液、过氧化氢滴入氢氧化钠酚酞试液、过氧化钠加入滴有酚酞的水中、浓硝酸滴入石蕊、过量氯水逐滴加入氯化亚铁和硫氰化钾的混合溶液中等等均可见到先变红后褪色的现象，请分析原因，提出猜想，并设计实验加以检验。氯水滴入淀粉-KI试纸上，常可见到边缘变蓝，中间发白，这是氯水的漂白作用吗？2.氯水中分别加入足量碳酸钙、碳酸钠，能否使漂白效果增强？3.碳酸钠、碳酸氢钠分别跟等浓度的盐酸反应时，碳酸氢钠产生气体的速率更快，是否意味着碳酸氢根与氢离子结合的能力更强？4.铜分别与浓硝酸和稀硝酸反应后，溶液分别呈绿色和蓝色，这是什么原因？5.理论上讲二氧化硫通入澄清的石灰水应该有白色沉淀，但实验中却很难观察到浑浊，这是为什么？6.硅酸钠与盐酸反应，有时很难观察到凝胶，设计方案探索得到凝胶的条件。等等。这一阶段，我们除选取重要内容进行全体参与的课堂实验外，鼓励学生根据自己的兴趣爱好或存在问题，自由组织实验小组，进行自由实验活动，让学生自己动脑动手，完成“假设-实验-整理加工事实-结论”的过程，然后汇报展示，成果共享。以上三个阶段是渐进的，又是相互渗透、相互促进、不可分割的，是贯穿于整个教学过程之中的。实践证明，这种分阶段进行的实验能力培养是有效的，学生的动手能力、设计实验的能力明显增强。在后续的有机化学教学中，曾碰到这样一个例子：洗涤银镜反应的试管一般用硝酸，但课后有同学提出，用硝酸洗涤会产生NO，污染环境，绿色氧化剂H2O2能否洗去银镜？我鼓励他到实验室进行实验。实验1：取有银镜的试管，加入约10mLH2O2，剧烈反应，有气泡，得澄清溶液，银镜消失。结论：H2O2能洗去银镜。探究1：产物是什么？按氧化还原规律，学生写出下列方程式：2Ag+H2O2Ag2O+H2O.但无法解释有气体生成，无法解释最后的溶液澄清透明。猜想1：反应生成Ag+（或Ag2O），Ag+(或Ag2O)催化H2O2 的分解。实验2：取AgNO3溶液加入H2O2 ，无明显现象；取Ag2O加入H2O2 ，产生大量气泡。探究2：反应生成Ag2O无疑，但为什么溶液澄清透明？猜想2：形成了胶体。实验2：用强光照射试管，看到明显的光亮通路。猜想2：如果减少H2O2 用量，可能会见到浑浊。实验3：取有银镜的试管，加入约3mLH2O2，剧烈反应，有气泡，溶液中出现棕褐色沉淀。肯定了猜想，完成了探究的全过程。三、不断实践，探索优化实验教学方法1.强化基本操作训练是培养实验能力的基础正确的实验操作是完成实验并获得良好实验效果的必要条件。我们的做法是：合理安排基本操作训练的内容。按照由易到难、由简到繁的原则，我们把每一项基本操作训练按下列次序组合：单项操作组合操作简单实验。这样不仅训练了基本操作，还把化学知识的教学与实验技能的培养同步进行。如：过滤-蒸发分离硫酸钡、氯化钠混合物粗盐提纯。对实验操作的基本要求是：懂得道理，掌握要领，操作正确，叙述明白。如：过滤操作的道理是分离固液混合物，要领是一角二低三靠，操作时漏斗内浊液不能搅拌等。沉淀洗涤方法是在过滤器中加水盖没沉淀，待水滤出后再加水，反复操作，直至取最后一次的洗涤液，检验不出杂质离子为止。溶液中结晶晶体的常用方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤分离等等。必要时让学生反复诵读，形成条件反射。我们认为语言和思维是不可分割的，语言是思维的武器，语言是交流思维的工具。只有在语言的术语和词句的基础上思维才能产生，而思维不清楚也就难以找到恰当的词句或其他的语言表征形式（符号、公式、专用术语等）来表达，词不达意现象反映了思维的品质，语言的质量和结构直接影响思维的发展。因此说得明白也就显得特别重要了。我们的教学程序是：明确学习任务教师讲解原理或要领教师示范操作学生模仿（单一的动作练习）-连续的操作练习（综合练习）-完成简单实验（操作技能的应用）-讲评。2.正确处理演示实验、学生实验之间的关系,充分利用化学实验引领化学教学新课程中，实验量增加了。如何适应新课程的需要，恰当处理好学生实验、教师演示的关系，对于转变教师教的方式和学生学的方式，从而使学生获得更全面的发展，都有非常重要的作用。本次课程改革的核心目标是课程功能的转变：改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程，同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。实验并不只是培养使用仪器和实验操作的能力，更加重要的是让学生通过实验、分析、研究，概括成化学知识。充分利用实验形成化学概念，充分利用实验研究物质性质。“通过实验学化学”是高中化学新课程追求的一条线索。演示实验是用来展示化学变化、化学现象、化学问题、引入学习主题的。它是在老师或教材设计好的步骤中进行的实验，具有科学性、简约性、安全性等特点，是帮助学生形成化学思维的一种有效形式。一般说来，下列情况应该演示：（1）单纯展示化学现象的实验（2）学生不宜操作，控制起来有难度或污染严重的实验（3）激发兴趣，引入课题的实验。演示实验中的操作应该是示范操作，问题的引导是否到位是衡量演示实验质量高低的最重要的标准。如：胶体的概念也是比较抽象乏味的概念，恰当地运用演示实验，可以达到活跃气氛，活化思维的作用。（1）提出问题：硝酸银和氯化钠溶液混合可以看到什么现象？（2）在10mL0.01mol/LAgNO3溶液中滴入45滴0.01mol/LNaCl,观察现象。（3）为什么没有沉淀？（4）如何证明AgCl颗粒的大小？（5）用可见光照射，有丁达尔现象（6）引出胶体概念。讲解必修1中的萃取原理和操作的实验，也可采取先教师演示，后学生实验的方法。（1）展示苯和碘水（2）往碘水中加苯（不振荡），观察现象，分析产生现象的原因（3）振荡，再观察，分析产生现象的原因（4）该实验操作的结果是什么？（5）提出萃取的概念。有机化学中溴苯的制备，在组装好仪器、进行实验并引导学生观察现象后，可提出问题，引导思考：（1）归纳看到的现象，做合理解释。哪些现象可证明该反应是取代反应？（2）分析各仪器装置所起到作用。（3）这样的设计有何优点？有何缺点？问题（1）（2）并非具体到点的问题，而是给了学生一个相对较大的思维空间；问题（3）是在此实验的基础上进行的能力拔高，渗透科学思维方法，训练学生的分析、综合、实验设计的能力，有利于培养学生的科学态度。上述这些实验如果一开始就让学生动手操作，由于学生原理不清，思维指向不明确，必然造成课堂的混乱，极大地影响实验的效果。在原理清楚、目标明确的前提下，将学生实验与边讲边实验结合起来，是提高课堂效率的有效途径。学生实验是在实际情境中观察、发现问题，通过思考、探究，寻找答案。学生实验有助于学生科学探究意识的形成和实验能力的培养，在改变学生的学习方式和思维习惯上有重要意义。新课程关注过程与方法，学生实验是最能训练学生动手能力和培养学生学科思维习惯的实验形式。杜威认为，除了探索研究，知识没有别的意义。在教学中设计并利用好学生实验，多角度地发挥学生实验的创新功能，鼓励学生的个性发展，充分注重学生获得知识的过程，是实现化学科学教育功能的有效途径之一。如SO2性质的教学，应该放给学生，让学生利用已有知识在实践中去获得新的知识。设问：从化合价分析SO2可能具有的化学性质。SO2还原性氧化剂KMnO4、HClO、O2、Cl2、Br2引导分析并板书：SO2氧化性还原剂 H2S设问：能否设计实验证明推理是否正确？提供药品：二氧化硫、高锰酸钾、溴水、氢硫酸学生设计方案并实验，完成下表：实验方案选用试剂实验现象离子方程式结论再如Fe2+、Fe3+性质的教学，也可在教师引导下让学生自主探究完成。设问：从化合价分析Fe2+、Fe3+可能具有的化学性质。引导分析并板书：还原剂既能作还原剂又能作氧化剂氧化剂 提供药品：氯化铁、氯化亚铁、氯水、溴水、双氧水、硝酸、高锰酸钾、锌、铁、铜、碘化钾、氢硫酸、维生素C、KSCN、淀粉学生设计方案并实验，完成下表：实验方案选用试剂实验现象离子方程式结论再提问：如何设计实验比较Fe2+、I-、Vc的还原性强弱？新问题情境下，再设计、再实验、再得出结论。这种利用所学知识推测SO2、Fe2+、Fe3+性质的过程，真正实现学生的知识构建过程，通过一个个动手小实验，学生能够在一个相对开放的思维空间内去完成自己对新知识的探索，通过自己的所思、所做、所见、所想来获得知识，形成技能，从而帮助学生建立一种恰当的科学思维方式。这样才能激发学生的学习热情，印象深刻，记得牢固，用得灵活。轻视实验，主观臆断，是不可取的，也是不可靠的。例如，常听到下面一些说法：浓硫酸滴在pH试纸上，先变红后变黑；苯酚与钠反应比乙醇与钠反应快等等都是不靠谱的，对培养学生的科学态度是极为不利的。3.不断改进实验，探究方法技巧，使操作更简单，现象更明显鲜明的实验现象是取得好的实验效果的前提。一个现象若隐若现、是是而非的实验，必然挫伤学生观察的积极性，教师也必定要为此而寻找理由，自圆其说，影响课堂的流畅性。如焰色反应实验常因灯焰本身有色，可见度不大影响实验效果。如果改用下面的方法，不仅操作更简单，而且火焰更大，持续时间更长，现象更明显。（1）准备 把滤纸切割成1.510cm的纸条，把要做焰色反应实验用的各种盐的名称用铅笔分别写在滤纸条上，将滤纸条分别浸泡在各种盐的饱和溶液里，片刻后取出，晾干。 （2）实验 用镊子夹持含有不同盐的滤纸在灯焰上灼烧，高温的灯焰就会呈现不同色彩。再如酯化反应实验中，生成的酯是无色透明的液体，仔细观察方可发现分层现象。但如果向收集酯的试管中沿管壁小心加入紫色的石蕊试液，试管中会出现明显的三色环现象，现象十分鲜明（上红、中紫、下蓝），调动了兴趣，引发了思维的欲望，振荡后变为两层，上层无色液体的高度明显缩短，下层仍呈蓝色，很好说明了饱和碳酸钠溶液的作用。另外，该实验中一般不宜加碎瓷片，因为三氧化二铝的存在会加快乙烯的生成速率，抑制生成酯的过程，所以防止暴沸只能通过调节酒精灯火焰大小来控制。Na2O2与水和CO2的反应，可把Na2O2包在棉花内，然后滴12滴水或吹气，引起燃烧，现象非常鲜明。蛋白质与(NH4)2SO4的盐析实验要求(NH4)2SO4浓度要大、量要足，鸡蛋白中的球蛋白应除去（一个鸡蛋白加80mL水搅拌后用4层纱布过滤）；CuSO4使蛋白质变性实验一定要用CuSO4稀溶液，量要少，否则也可能看到沉淀溶解现象。多羟基的检验与醛基检验均可以用新制的Cu(OH)2,但制备方法不同苯酚和溴水反应是取代还是加成，用电导率传感器测定反应前后电导率的变化，说服力较强。等等。4.强化探究，培养学生研究化学问题的能力化学教学的中探究活动有如下特点：（1）学生是围绕化学问题展开探究的探究式教学的重要特征之一是给学生提供活动的时间和空间。如何合理确定探究的核心问题？针对哪些内容和环节组织学生的分组活动？探究的核心问题必须围绕学生学习应掌握的重点知识和技能来安排，只有这样才能在探究的同时获取学生应会必会的的化学知识，实现三维目标的同时发展，才能有效解决教学课时紧张与教学内容多的矛盾。探究结论一定是本节的重点知识。如：氮氧化物的产生及转换一节，涉及氮元素的多个知识点，如氮气的物理性质、分子结构、与镁反应、与氢气反应、与氧气反应、氮氧化物的性质及转化等，选取哪个点作为探究的核心问题呢？我们以“雷雨发庄稼”作为情境，围绕氮气与氧气的反应展开探究：提出问题：说说“雷雨发庄稼”的科学道理学生交流讨论：氮气NONO2HNO3学生设计方案检验推理的正确性教师演示：按课本装置图演示氮氧放电反应的实验 学生归纳现象：装置内产生电火花，嗤嗤作响，有红棕色气体，加水后红棕色消失，用蓝色石蕊试纸检验试纸变红。得出结论：略通过这样的科学探究，让学生在结论的获取中、方法的体验中，认识了氮气与氧气反应，认识了NO、NO2的物理化学性质，自然也对氮氧化物的环境问题产生了较深刻的体会。但如果教师设计安排学生花大量时间探究氮气的物理性质而把化学性质直接传授给学生，或探究氮气在空气中的含量，那么探究活动对学生发展的作用和价值就大打折扣了。探究的问题在有限的时间内最好能得出一个结论，要让学生尝到成功的果实。化学教学的科学探究活动中，教师和学生所关注的核心点存在差异，动机存在差异。教师关注的是探究的过程，是让学生在探究的过程中体验探究的方法和乐趣，而学生关注的则是结果，是问题本身引起了学生的探究兴趣，产生了探究动机，他们参加活动的全部目的是为了得出结论，搞清问题的所以然。可见，我们强调探究活动是以过程体验为主要目的的，并不注重探究的结果，但我们不能不要结果。如果学生在一段时间内进行的科学探究活动，多少都得不出结论，即不能肯定猜想的正确，也不能断定猜想的错误，都是在一系列的活动后不清不楚地收场，会使学生在探究未知上的自我效能感减弱，逐渐丧失了对探究活动的兴趣。所以，教师在进行科学探究活动设计时，不能仅以满足自己的动机为目标，还要考虑到学生探究动机的满足，所选择的课题要在有限的时间内，短则几分钟，长则一两节课，就能得出结论，让学生及时尝到探究的果实，激发其更深层次的学习动机。问题的难度要适当，探究过程所需对知识和方法要做学生的最近发展区内，要让学生自己或者教师指导下能完成收集证据的过程，能进行科学的抽象和概括，能得出结论。有些知识虽然是核心内容，但中学生难以驾驭，如原子的内部结构、酯水解反应的历程等，就不宜直接探究（但可以资料探究）。探究活动的安排上，应注意避免探究活动的泛化。化学教学中事事探究、节节探究，既不必要，更不可能。教师要对全单元教学内容整体设计后，选出价值高、难度适宜，又便与教与学活动安排的内容设计成探究课题。总之，学生探究的问题要与化学课程标准规定的内容或概念相联系，并且能引发学生进行思考、辩论、收集事实和证据，从而进一步应用科学方法得出结论。实验的异常现象、认知的矛盾冲突、比较归纳推理概括过程中所得出的结论等等，都有可能产生值得探究的问题。如：Na2O2加入滴有酚酞试液的水中，先变红，后褪色；铜与浓稀硝酸反应产生不同的现象；强氧化剂如氯气、溴等一般把变价金属氧化到高价，弱氧化剂如硫等一般把变价金属氧化到低价，那么碘和铜反应，产物是什么？Fe3+能氧化I-，Cu2+能氧化I-吗？湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气时先变蓝后褪色等等。（2）学生为了解释问题、得出结论而有意识地去获取证据为了回答或解决化学问题，学生设计方案，通过实验、资料查阅、走访调查等形式获取数据和科学事实。化学实验是收集证据的最常见形式，一个设计良好的实验能揭示科学问题所牵涉到事实真相，学生通过自己的观察、记录积累证据。如Na2O2加入滴有酚酞试液的水中，先变红，后褪色，原因何在？假设1.NaOH溶液浓度太大；假设2.反应后温度太高；假设3.红色被氧气氧化褪色；假设4.红色被生产的H2O2氧化褪色。设计实验1.加水；2.降温；3.通入刚产生的氧气；4.红色溶液中加入H2O2或向褪色后的溶液中反滴NaOH溶液。铜与浓稀硝酸反应产生不同的现象。假设1.硝酸铜浓度太大。假设2.NO2溶解于硝酸铜溶液中。设计实验1.加水（学生中产生争论）2.通入氧气、空气、氮气、二氧化碳等3.向蓝色硝酸铜溶液中通入NO2等。当然化学实验也不是获取证据的唯一途径，学生在课堂讨论中相互提供自己已有经验中能作为证据的事件、事实甚至数据，或查阅手头的资料，利用前人的研究成果等，这些共同指向同一科学问题的事实，都可作为探究的证据。（3）学生根据事实和证据对问题进行解释学生收集证据、积累数据，这本身不是探究的目的，而是要用这些证据对问题进行解释、获取结论才是探究的目的。要回答或解决科学问题，需要对收集到的证据用科学方法进行加工、整理和处理，揭示“事实假设问题”间的关系，积累的事实证据可能证明他原来所作的假设是正确的，也可能证明其是错误的，从而对科学问题做出解释。在化学问题的探究中，常用的科学方法有比较、分类、图像化、表格化、化学用语化、模型化、概括、推理、归纳等。这是探究活动的高级思维阶段，往往是探究获得突破、学生的认知获得迅速提升的关键。如：Na2O2加入滴有酚酞试液的水中，先变红，后褪色，原因是溶液中产生了双氧水。铜与浓稀硝酸反应产生不同的现象，原因是NO2溶解在硝酸铜溶液中。等（4）学生通过与他人的解释进行比较，来评价自己所作解释的合理性，进一步完善自己的解释评价解释，并且对解释进行修正，甚至抛弃，是科学探究活动的重要特征之一。评价解释时，学生常会提出这样的问题：所获取的证据是否能充分支持提出的解释？证据是否存在偶然性，是否受无关变量的影响？这个解释是否足以回答提出的问题？解释推理过程是否存在某些偏见或缺陷？从这些证据中是否还能推出与这个解释不一致的其他解释？化学现象的出现必定收到实验条件的影响，所以检查证据的可靠性以及证据与解释是否存在必然联系，这是化学探究活动所必需的。事实上化学