研究性学习在高中化学实验教学中的应用分析

摘 要：实验是化学学科的特征，也是化学研究的基本方法，通过实验探究可以加深对知识的理解。但部分教师在教学中将重点放在了理论知识的教授，对实验重视不够，不能充分发挥实验教学的积极作用。在这种情况下，学生无法感受到学习化学学科的乐趣，课堂教学的效率无法得到有效的提高。因此，教师可以将研究性學习的应用重视起来，使实验教学的效率、质量得到提高，让学生更好地进行化学知识学习。本文从含义、必要性、形式、实践、应用五个方面入手，阐述了研究性学习在高中化学实验教学中的应用。

关键词：研究性学习;高中化学;实验教学;应用分析

将研究性学习应用于高中化学实验教学中不仅是时代发展下的必然趋势，也是提高课堂教学的效率、让学生成长为国家社会所需要的人才的有效途径。但研究性学习的应用并非一件易事，很多教师由于没有掌握其应用方法，导致研究性学习的效用无法发挥出来。因此，下文对研究性学习的方法进行简单阐述，希望能够为构建高效的化学实验教学带来启发。

一、研究性学习的含义概述

研究性学习已经成为当前教学中的一种方式，且可以让学生从中获取到知识、让学生的创新精神、实践能力得到有效的培养[1]。具体表现为：

（一）师生关系

在进行研究性学习的时候，教师不是课堂教学的主体，而是学生的引导者，能够引导学生对知识进行研究。在这一背景下，师生关系是相互制约的，教师需要将学生的发展当作根本，使学生的各项能力、品质得到培养，确保使学生能够深入到研究性学习的情境之中。

（二）基本形式

在开展研究性学习的时候，学生会进行“科学研究”。具体而言，教师会在课堂教学中提出一些问题、任务，开展一定的研究性活动，让学生在研究性活动中对知识进行学习、使自己的能力得到发展。一般情况下，研究性活动包括：专题讨论、社会调查、实验操作、方案设计等。

（三）基本内容

研究性学习简单来说就是让学生通过一些手段去获取知识，然后通过一些途径应用知识[2]。鉴于研究性学习会涉及到大量的内容，所以通过研究性学习学生可以发现知识之间存在的联系，让学生构建起科学完善的知识体系，加深对知识的理解。同时，学生的实践操作能力可以得到有效的培养，动手能力可以得到提高。

与其他的教学方式相比，研究性学习是一种全新的方式，其将问题当作了课堂教学的载体，通过提出一些要求让学生在书本中获取相应的知识、联系生活经验，然后进行实践活动。在实践活动中，学生可以获得一定的体验，掌握解决问题的方法，同时在学习的时候，学生不仅可以加深对知识的理解，还可以提高自身的各项素质。所以，教师需要站在教学的角度上进行思考，采用多样化的方法进行研究性学习，让学生的身心得到更好的发展。

二、研究性学习的形式

在开展研究性学习的时候，教师通常会采用小组合作的形式。这是因为学生的个人能力有限，如果让学生以个人的形式对知识进行探索，极有可能无法取得良好的教学效果，学生的成长与发展也无法达到需求。而小组合作学习的形式可以让学生通过互相交流、互相合作达到教学目标，让学生学习到相应的知识[3]。

在实践中发现，小组合作学习的应用对学生而言是百利而无一害的，因为这种教学方式可以让学生的综合素质得到提高，使学生的潜能被挖掘出来，让学生学会创造，进而将课堂教学的效率从根本上提高。在研究性学习中学生都会扮演一个角色，并完成组长安排的任务，且在不断的研究过程中，学生会更加深入地参与到课题研究。在这种情况下，学生的潜能不仅可以真正发挥出来，也可以加深对全新的知识的理解。此外，小组合作学习还达到各种教学目标，比如：认知目标、情感目标、技能目标等。这种教学方法的应用可以让学生掌握学习的方法，让学生对学习产生一定的乐趣。

三、研究性学习在高中化学实验教学中的实践

研究性学习的开展，少不了可行的研究课题，教师可以按下面四个方向选择研究性课题。

（一）基于教学内容进行研究课题的选择

在化学实验研究性学习中，课堂选择是十分重要的。所以在开展研究性学习之前教师需要对教学内容进行深入探究，并根据教学内容选择适合的研究课题。同时在进行课题选择时教师要考虑新课改的具体要求，即：让学生的实践能力和创新能力得到有效的提高，因此教师在开展课堂教学的时候可以增加一些具有探究性的实验教学内容。例如：根据鲁科版《化学反应原理》一书第95页表述：一种沉淀可以转化为更难溶解的沉淀，两种难溶物的溶解能力差别越大，这种转化的趋势就越大。有学生提出：由更难溶的沉淀可以转化成难溶的沉淀吗？能否通过实验证明？由此笔者设计了下面的实验探究：AgI与AgCl能否相互转化、CuS与ZnS能否相互转化、BaSO4与BaCO3能否相互转化。通过实验得出的结论可以激发学生探究知识的热情，为学生创新能力的发挥奠定良好的基础。

（二）基于日常生活进行研究课题的选择

化学知识与日常生活有着密切的联系，在开展课堂教学的时候，教师可以以生活为出发点对相关的研究课题进行选择。由于教师是课堂教学的引导者，所以开展课堂教学的时候，教师要将引导作用发挥出来，让学生对身边的事物进行观察思考并提出相关的问题。在学生提出相关的问题后，教师可以对其进行筛选，将相关的研究课题选择出来，然后给予学生一定的时间，让学生进行资料收集、设计相应的实验方案。引导学生对知识积极自主探讨，让学生的创新能力、自主学习能力得到有效提高。

（三）基于实践活动进行研究课题选择

在进行课题研究选择的时候，教师需要考虑当地的实际情况。比如：当地的经济建设情况，然后通过课外活动或者实践活动的开展，让学生对知识进行探究。例如：教师可以根据水资源，让学生对当地的水资源情况、水利用情况、水污染情况进行探究思考。由于学生的思维是存在不同的，所以学生会提出很多问题，而且会在调查之后提出一些策略，为维护水资源做出一定的贡献，进而取得良好的社会效益。

（四）基于化学课外活动进行研究课题的选择

化学教学不仅是课堂教学，还有实践活动。教师可以设计一些小魔术或者小实验让学生对其进行探究，让学生能够通过研究性学习，加深对知识的理解，确保学生的动手操作能力得到有效的提高。

四、研究性学习在高中化学实验教学中的应用

（一）设计出相应的实验方案

在选择好研究课题之后，教师可以先将实验的目的提出来，然后让学生对实验设计方案。鉴于学生的能力是不同的，所以有的学生会给出特别优秀的实验方案，有的学生提出的实验方案是存在一些问题的，因此在学生设计出相应的实验方案后，教师需要与学生一同讨论，将最佳的实验方案确定下来。

例如：在进行实验室制乙烯的实验教学的时候，教师就可以告诉学生实验目的：乙烯气体中含有SO2和CO2，你能结合所学内容设计出证明它们确实存在于乙烯中的实验方案吗？学生会根据自己掌握的知识进行实验设计，但是学生的意见是不一样的。比如：学生都知道，应该先把气体通过装有品红溶液的洗气瓶看到品红褪色，证明有SO2气体，但是对CO2的检验存在操作，学生是存在不同的意见的。

例如：学生设计检验CO2的方案：

在这种情况下，教师可以一起组织学生对实验进行讨论，看看哪一个方案是合理的。通过讨论发现方案一和方案三明显不合理，而方案二也存在缺陷，因为它虽然除去了SO2气体，但SO2与NaHCO3溶液会发生反应产生CO2气体，方案四和方案五是合理的，因为它们可以将CO2气体完全除去，同时也不会减少或者生成CO2气体。

（二）主动参与实验

学生是课堂的主体，也是实验的主要操作者。因此，教师想让学生进行研究性学习，就必须引导学生主动参与实验，让学生大胆进行操作，才能让学生对知识进行研究，锻炼学生的思维能力。

例如：在“电解池”的实验教学过程中，教师就可以让学生上台进行操作，让学生通过亲身参与实验过程研究知识。但在学生上台前，教师必须要让学生了解实验的目的及操作步骤，并设置一定的问题让学生进行针对性的实验。这样学生在实验的过程中就能结合教师的问题对化学现象进行观察，了解实验背后所蕴含的化学原理，不仅能提升学生的参与度，还能保证研究性学习的效果。

（三）实验结论

通过以小组的形式进行实验教学，可以让学生获得一定的结论。比如：制备乙烯的实验结论为：乙烯与浓硫酸是可以发生氧化反应的，而且在发生氧化反应后，会产生很多物质，如碳单质等，而碳单质物质会使烧瓶内的液体完全变成黑色。由于乙烯中含有SO2，所以气体的味道是很浓的。在结束研究性學习之后，教师可以给予学生一定的推荐，让学生对科研小论文的写作方法进行探究，然后让学生根据这次的研究情况进行写作。

（四）在教材中学生争议处挖掘实验探究点

在学习过程中，学生有时会与教师传授的理论知识有不同理解，建构主义学习观认为“学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受，而是以其自身已有的知识和经验为基础的主动建构。”学生的认识必然有一个深化和发展的过程，包括出现一定的错误和反复。学生的错误不可能只靠正面的示范和反复的练习得以纠正，也可能是一个“自我否定”的过程，有效帮助学生纠正错误，教师就可以通过引导学生设计实验，探究达到这个目的。因此，我们可以在教材中学生争议处挖掘实验探究点。

比如：电解CuCl2溶液中的pH变化，有的资料说不变，有的资料却说不考虑Cl2与水反应生成HCl，pH变大，若考虑，就变小。由此设计了借助数字化实验室探究电解CuCl2溶液前后pH的变化。

（五）对不同反应条件对实验的影响进行研究

比如：在实验教学中教师让学生做了AlCl3溶液中滴加NaOH溶液的实验之后，教师可以让学生把上面的实验操作的顺序进行颠倒，对化学实验的现象进行观察。之后再利用学习到的知识对其进行解释。除此之外，学生也经常遇到只需溶液相互滴加就可以鉴别的问题。鉴别原理是通过两种物质，由于滴加顺序不同，导致反应实质不同，反应现象不同，进而可以鉴别。由此笔者根据常见物质间的鉴别，设计了以下探究实验：氢氧化钠溶液与氯化铝溶液的互滴、碳酸钠溶液与盐酸互滴、硝酸银溶液和氨水的互滴以及四羟基合铝酸钠溶液和盐酸的互滴实验。

又如：在实验过程中，学生发现：如果用较为纯净的锌和稀硫酸进行反应，其反应速度也是较慢的，但是倘若在反应混合物中加入少量的CuSO4溶液，那么它们的反应速度就会变快。针对这一现象，教师可以给予学生一定的时间，让学生对相关原理进行深入探究。

（六）开展家庭小实验

家庭也可以是实验的有效载体，但家庭中由于条件有限，没有具体的仪器和药品满足教材中的实验要求。但是学生可以结合教学内容，利用自己的知识改进化学实验，利用现有的知识体系进行实验探究。这样，通过家庭小实验，学生的创新精神在得到提高的同时也能发挥学生的实践精神，为学生的综合素养提升奠定基础。

通过在高中化学实验教学中开展研究性学习，可以将学生的主体地位得到体现，学生通过研究加深对知识的理解，确保学生的各项能力得到有效的培养，对学生的成长与发展奠定良好的基础。

结束语

在高中化学实验教学中应用研究性学习这种方式是时代发展所趋，是让学生的认知水平得到提高的有效途径，也是提高学生操作能力的有效方法。但教师要注意：开展研究性学习的时候教师需要秉持以学生为主体的原则，给予学生一定的尊重，才能充分吸引学生的注意力，为课堂教学效率的提升提供保障。

参考文献

[1]张东升.浅析研究性学习在高中化学实验教学中的应用策略[J].新丝路：上旬，2019（11）：1.

[2]张红伟.研究性学习在高中化学课堂教学中的应用[J].西部素质教育，2016（7）：167.

[3]童杨.浅谈高中化学研究性学习与教学融合实践[J].中学化学教学参考，2017（14）：23.

作者简介：许灿明（1985— ），男，汉族，福建政和人，福建省建瓯第一中学，一级教师，理学学士。研究方向：高中化学教育教学研究。

本文为建瓯市2020年度教育科研专项课题—建瓯市第四届教育系统优秀人才项目“研究性学习在高中化学实验教学中的应用研究”（C20002）的研究成果之一。