高中化学教学对学生探究能力的培养——以“盐类的水解”为例

文| 王志伟

对学生探究能力的培养是高中化学教育领域的热点问题之一。探究能力是指学生通过独立思考、实践探索和合作交流的方式，应用知识，发现和解决问题的能力。培养学生的探究能力不仅有助于其在学科方面的深入理解和技能的提升，更重要的是能够培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。文章结合人教版高中化学选择性必修1 第三章第三节“盐类的水解”这一内容，探讨了在高中化学教学中如何有效地培养学生的探究能力，从而为教育工作者提供一条可行的培养路径。

一、探究能力在化学综合能力培养中的意义

探究能力在提升学生化学综合能力中发挥着不可替代的作用。化学是一门实验性科学，需要学生通过实践和探索来理解知识，而探究能力正是帮助学生在化学学习中进行实践和探索的核心能力。首先，探究能力能够提升学生的实验技能。学生通过实践，自主设计和进行实验，能够在实验中发现问题、提出假设、分析数据、得出结论，提高了实际操作能力和实验设计能力。其次，探究能力有助于深化学生对化学知识的理解。通过自主探究，学生可以亲自动手操作化学实验，推导化学理论。通过观察实验现象，积极思考并提出问题，从而更加深入地理解和掌握化学知识。最后，探究能力在一定程度上培养了学生解决问题的能力和创新思维。在探究过程中，学生需要面对未知情况，通过调查研究、制订实验方案等方法积极寻找问题的答案。通过合作讨论、构建模型、探索新现象等活动，学生也可以培养和发展创新思维，提高解决实际问题的能力。

二、高中化学教学中学生探究能力培养的策略

（一）加强教师培训，重视课堂探究教学

教师是学生知识和能力的第一负责人，在高中化学教学中加强对教师的培训，培养教师的探究意识，提升教师对课堂探究的重视，是提升学生化学探究能力的关键。教师经过专业化培训后，能够更好地理解和运用探究教学方法，指导学生进行实践和探索，从而培养学生的创新思维和解决问题的能力，促进学生的全面发展。首先，教师要更新自身的专业知识，要具备广泛而深入的化学知识，以便为学生提供支持和指导。培训应注重教师对前沿化学知识和科学研究的了解，使其能够将最新的科学发展成果引入课堂，激发学生的好奇心和探索欲望。培训应注重提升教师的实践能力，包括实验操作技巧、实验教学设计能力以及实践探究指导能力。

其次，教师需要了解并掌握探究理念和探究方法，培训应着重从探究活动的设计和组织入手，通过参与模拟实验、教材案例分析、教学设计分享等培训活动，熟悉和掌握各种探究教学方法的运用。培训应提供丰富的探究教学案例和资源，让教师了解和体验探究教学的优势和可行性，通过共享优秀案例和实践经验获得启发，进一步改进自己的教学方法。通过观察课堂教学、听取学生的反馈和评价，教师发现教学中的不足和问题，并提供相应的改进建议。

（二）引入生活化知识，激发学生的探究兴趣

教师：同学们，我们今天要学习的是关于盐类的水解。在我们的生活中，你们经常接触到盐类吗？能告诉我一些你们所了解的盐类的例子吗？

学生1：我知道食盐就是一种常见的盐类。

学生2：对，还有硫酸铜、铝矾土等。

教师：很好，你竟然还知道硫酸铜、铝矾土，真棒！那么，你们知道盐类在水中会发生什么变化吗？

学生3：会变成很咸的水，所以家人会边做菜边向菜里放适量的盐来让饭菜变得有滋味。

教师：“咸”是一种口感，那么水为什么会“咸”呢？让我们一起来探究一下。你们都用过肥皂或洗洁精吧？你们觉得它们是不是溶解在水中的？

2011年8月，对离心机脱水后的粉精煤进行了小筛分试验，结果见表1。从表中可以看出，粉精煤中大于0.25 mm粒级占60%以上，灰分在9.50%左右，小于0.125 mm粒级的产率在11%左右，而这部分物料的灰分在44%以上。可以说粉精煤灰分升高的主要原因是受粉精煤中小于0.125 mm粒级特别是小于0.075 mm粒级高灰细泥的影响。

学生：我知道，它们会溶解在水中，变成水溶液。盐也会溶解在水中，所以水会变“咸”。

教师：没错，它们会溶解在水中形成水溶液，而且我们可以用这个水溶液来洗涤。那么，我们再想一想，如何观察盐类在水中的水解反应呢？

（三）组织小组教学，营造探究的氛围

探究能力的提升离不开学生的探究参与，学生探究的积极性则需要教师营造良好的探究氛围，小组讨论的方式是营造探究氛围的有效方式之一。小组讨论能够为学生提供互相交流和合作的平台，减轻学生开口交流的压力，从而促进学生探究能力的提升。小组讨论需要建立在学生合作的基础上。教师的角色是引导学生，而非给予答案。教师应鼓励学生相互合作、交流和分享观点，共同探索解决问题的方法。在小组讨论中，提供开放性的问题能够激发学生思考和讨论的积极性。教师提出探究性问题，如解释某现象、预测实验结果、分析数据等，引导学生运用所学知识和思维工具共同探索问题的答案。例如，在“盐类的水解”课前引入完成之后，教师可以将学生划分成不同的小组，思考盐类水解检测的方法以及可能产生的实验现象。

教师：我们在上面已经知道盐会溶解在水中，并且通过生活常识了解到盐溶解在水中后水会变咸，同时盐溶解在水中后，水不会有颜色方面的变化，那么该通过什么方式来了解盐的水解反应呢？

学生1：老师，我有个想法，能不能通过观察水溶液的酸碱性来判断盐在水中的水解反应呢？

教师：非常棒的思路！我们可以尝试用纸条蘸取盐溶液，然后放置在酸性、中性和碱性的溶液中观察颜色变化。如果有颜色变化，说明盐在水中发生了水解反应。同学们，你们觉得颜色会发生什么变化呢？

学生2：我觉得如果盐溶液是酸性的，纸条可能会变红；如果是碱性的，纸条应该会变蓝。

教师：很好的预测！通过这个实验，我们可以观察到盐在水中是否发生了水解反应。

（四）采取可视化实验，探究试验结果

通过可视化实验，学生可以直接观察到盐酸溶液的酸碱性，验证他们的探究结果。同时，可视化实验也能激发学生的探究兴趣，提高学生的实践能力，使学生积累设计实验的经验。在了解到可以通过观察盐溶液的酸碱性的颜色变化，来探究盐类的水解反应后，学生可以基于“强酸强碱盐”“强酸弱碱盐”“弱酸强碱盐”三种盐酸溶液，设计可视化实验，探究盐类水解反应的结果。

材料：三种盐酸溶液、红色石蕊试液（酸性指示剂）、蓝色复方试液（碱性指示剂）、试管、铁夹、进口滴管

实验操作步骤：将清洁的试管倾斜放置在铁夹中，以便更好地观察实验结果；在试管中放入数滴盐酸溶液；取一滴红色石蕊试液放入试管中，并注意观察溶液的颜色变化，如果溶液变红，那说明盐酸溶液呈酸性。清洗试管，准备进行下一个实验：再次将试管倾斜放置在铁夹中；在试管中放入数滴盐酸溶液；取一滴蓝色复方试液放入试管中，并注意观察溶液的颜色变化，如果溶液变蓝，那说明盐酸溶液呈碱性。更换一下盐酸溶液重复以上操作，记录实验结果。

1.强酸强碱盐：如氯化钠（NaCl），其是由强酸和强碱反应得到的盐类。当将酸性指示剂（如红色石蕊试液）滴入盐酸溶液中时，溶液不会发生颜色变化；当将碱性指示剂（如蓝色复方试液）滴入盐酸溶液中时，溶液也不会发生颜色变化，这是因为强酸和强碱反应生成的盐呈中性。

图1 强酸强碱盐检测结果

2.强酸弱碱盐：如氯化铵（NH4Cl），其是由强酸和弱碱反应得到的盐类。当将酸性指示剂滴入盐酸溶液中时，溶液会变红示酸性；而当将碱性指示剂滴入盐酸溶液中时，溶液的颜色不会发生变化。这是因为溶液中的NH4+会水解产生H+，增加了酸性。

图2 强酸弱碱盐检测结果

3.弱酸强碱盐：如乙酸钠（CH3COONa），其是由弱酸和强碱反应得到的盐类。当将酸性指示剂滴入盐酸溶液中时，溶液颜色不会发生变化；而当将碱性指示剂滴入盐酸溶液中时，溶液会变蓝，呈碱性。这是因为溶液中的醋酸根离子（CH3COO-）会水解产生OH-，增加了碱性。

图3 弱酸强碱盐检测结果

总的来说，当用盐酸溶液进行酸碱性检测时，强酸强碱盐不会引起指示剂颜色的改变，强酸弱碱盐会使酸性指示剂变红，而弱酸强碱盐会使碱性指示剂变蓝。这些可视化结果能够帮助学生在实验中观察和验证不同盐类的酸碱性。这个实验利用了酸性指示剂和碱性指示剂来检测盐酸溶液的酸碱性。学生可以根据之前的探究结果验证探究的观点。如果认为盐酸溶液是强酸，那么可以期望观察到滴入了红色石蕊的试液变红；如果认为盐酸溶液是强碱，那么可以期望观察到滴入了蓝色复方试剂的溶液变蓝。

（五）设计探究类作业，落实探究行动

教师提供开放性问题，鼓励学生运用已学知识进行独立思考和探究。问题应该具有一定的挑战性，并涉及学生的生活、实际经验或其他学科的交叉；鼓励学生独立查找相关资料、文献，进行实验、观察和记录数据。教师可以提供参考资料或指导书目，引导学生提高自主学习能力。探究类作业通常涉及实验，因此教师需要引导学生设计实验方案、准备实验设备，并进行操作、观察和记录。教师应提供基本的实验步骤和指导，鼓励学生进行变量的设计和调整。学生收集和记录实验数据，并进行分析和解释。教师要鼓励学生运用所学的数据处理和统计方法，提供合理的解释和结论，但要确保学生的解释是基于他们自己的思考和实验的结果。设计探究类作业时，教师可以安排学生进行结果展示和分享。学生可以在小组或全班中展示他们的探究成果、实验结果并做出解释。同时，教师可以提供及时的反馈和评价，以支持学生的进一步学习和成长。

例如，在学习完“盐类的水解”知识后，教师可以设计一道结合可溶性的铁盐和铝盐来制作净水器的应用类题目，在探究盐类水解性质时提升学生的化学应用能力。

在盐类的水解反应中，铁盐和铝盐是常见的盐类，它们在水中会发生水解反应。根据这个现象，我们可以设计一个实验，利用铁盐和铝盐的水解反应来制作一个简单的净水器。

实验目的：探究铁盐和铝盐在水中的水解反应，以及这种反应对水质的影响，加深学生对盐类水解现象的理解，并了解其在现实生活中的应用。

通过这个探究类作业，学生可以通过操作实验观察结果，并进行分析和讨论，来探究铁盐和铝盐的水解反应以及它们在净水器中的应用。这种作业能够提高学生的实验设计和数据分析能力，加深对盐类水解现象的理解，并引发学生对实际应用的思考。

三、结论

教师通过高中化学教学培养学生的探究能力，可以为学生打下坚实的学科基础，培养其创新精神，提高其实践能力，使其更好地适应社会的需求，从而为科技发展和社会进步做出贡献。学生探究能力的培养是多方面因素共同作用的结果。教师一方面要提升自身认识，重视在课堂中学生探究能力的培养；另一方面要从导入、课堂教学、实验以及作业等方面摸索提升学生探究能力的方法。教师在未来的教学中应该从学校、家庭以及社会三个方面入手，形成合力，从而更好地提升学生的探究能力。