高中化学实验探究式教学策略

潘为华

摘 要：探究式化学实验教学，强调学生发挥自己的思维和探究能力，教师在课堂实验中引导学生发问，在探究中分析问题、解决问题，通过实践探究最后总结结论的教学流程，学生能够自己探索化学变化和化学反应的规律和本质，进而激发创新思维、拓展动手能力。在新课程改革和核心素养教育的背景下，探究式教学对于提升学生化学学习的综合能力有重要作用。以下是对探究式实验教学策略的几点思考。

关键词：探究式教学；高中化学；教学策略

探究式实验充满挑战性的同时也充满探索趣味性，教师在设计探究式实验时，能够利用多媒体手段引导学生强化化学思维，充分参与到化学实验课堂中来，从而产生对化学研究性实验的兴趣。探究式实验教学能够引导学生自愿、自觉、自发学习，不论是在小组探究还是在课外自主实验环节，都能使学生进行积极主动的思考与探究。教师通过探究教学，传授学习方法，培养学生化学思维，使学生各方面能力得到不断的提升，真正成为课堂的主人。

一、高中化学实验探究式教学特点

（一）开发学生潜能，培养创新能力

探究性实验教学能够营造思维氛围，学生自己探究、自己论证结论正确与否，在实验一步步完成当中，能够考验学生的创新思维，活跃学生的探究潜力。在对新知识领域探求研究过程中，通过自己动手设计实验方案，积极去思考、去探索，迸发出更多的智慧和灵感，有利于学生创造性思维能力的培养。在教学中充分采用探究式教学有利于培养学生的实验能力，使学生在学习中发挥思维潜力，从而激发学生的创新能力，以拿到开启化学大门之锁的钥匙，将“要我学”变为“我要学”，教师的引导角色就转变为“引导者”和“启迪者”，学生的创新能力也就得到了提升[1]。

（二）培养核心素养，锻炼应用能力

化学学科是探究性很强的学科，在培养学生的核心素养方面具有独特的优势，化学中蕴含着诸如变化观念与平衡思想，以及微观与宏观思想，而微观世界看不见、摸不着，只能去想象，这些是需要发挥想象力的。化学课程并不只限于传统的知识传授，更重要的是要培养学生化学学科的思维方式，这正是强调探究式教学有利于培养学生的核心素养。在化学教学中，特别是在实验探究过程中，学生提出假设、验证假设的过程，本身就是一个证据推理的思维过程，这一过程也能体现其核心素养的培养，即强调关键探究能力和设计实验的能力[2]。

二、高中化学实验探究式教学策略

（一）豐富情境创设，充分利用课堂

创设实验情境不仅能够激发学生对于化学概念学习的兴趣，也能够培养他们善于观察、勤于思考的化学学习习惯，对于学生丰富知识储备具有重要意义。现代多媒体技术的应用为教学带来了全新的可能性，为教师创造了丰富多样的教学资源。教师在教学过程中可以借助多媒体技术创造出相应的情境，帮助学生理解化学实验的过程演示、形成自己的思考。

例如：鲁科版选择性必修一第一章的《金属的腐蚀与防护》一课教学中，课件先进行案例导入，通过学生对第一艘航母诞生过程的调查，使学生体会到“瓦良格号”到“辽宁号”的巨大变化，感受到化学在军事工业上的重要作用，同时激发学生的求知欲，提出有价值的探究问题，以学生的问题作为探究金属的腐蚀原理作为驱动，提高学生的学习兴趣和学习动力。接着教师演示航母中金属材料的腐蚀过程，学生仔细了解金属腐蚀包含的化学反应过程，学生在了解金属腐蚀的危害后，自然而然提出内心的疑问，教师通过课堂的深入教学，引导学生解开疑问，通过自主探究，设计出防止金属腐蚀的解决方案。学生学习相关原理后，展开设计探究，教师可以类比生活中热水器的内胆和外壳，探究不同的金属材料腐蚀难易程度的不同，这样一来能够联系学生的生活实际，激发他们解决问题的热情，教师可以借助多媒体技术，展示学生生活中的热水瓶内胆和外胆的腐蚀情况，用视频的方式记录腐蚀过程，直观明了又富有探究趣味。教师通过提问：观察你们家里的热水瓶的内胆外壳，它们分别是什么材质的？为什么会存在腐蚀的程度不同？教师引导学生将生活中的真实问题与电化学认知模型进行关联对比，教师课件中通过模拟电解质溶液以及模拟化学金属腐蚀装置能够明白，内胆属于电化学腐蚀而外壳属于化学腐蚀。最后，教师回到最初课堂创设航母情境，邀请学生在深入探究学习本课后，能够模拟设计师，为航母上的电缆材料设计防腐蚀措施，如镀锌等，这些真实的问题能够激发学生的探究欲望，是开展科学探究活动的重要切入点。因此，充分利用情境创设法教学，既能让学生顺利理解、掌握化学概念和规律，又能间接地降低学生学习的难度，通过生动富有探究和挑战性的情境创设多媒体能够让学生如同身临其境，激发他们的学习兴趣和积极性，同时也能够吸引并集中他们的注意力，提高课堂的教学效率。

（二）小组合作探究，引导细致观察

在进行探究式实验教学时，教师要培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，运用正确的观察方法。小组探究教学时，教师尽量兼顾不同水平的学生的实验情况，通过细致的引导让学生真实记录实验现象从而提升小组的探究质量。这样的探究式教学才能发挥探究效果，更好地培养学生的学科思维和严谨的科学探究精神[3]。

例如：鲁科版必修二第一章的《海带提碘》一课教学时，可以引导学生分成多个小组，学生首先可以根据不同的分工情况分组活动，查找相关资料，对资料整理筛选，确立探究方案。在开展实验过程中，配合教具进行分组实验探究，体验探究过程。教师通过课件结合视频，展示萃取提纯步骤，学生参照视频、结合教师讲解，自主分析处理实验结果与数据，写实验报告。最后，学生组内交流探究成果，综合评价探究实验过程。教师通过每个步骤的细致讲解能够让学生体会元素周期表和元素周期律在分析、解决实际问题中的价值，并初步建立物质分离提纯的基本思路。在进行实验的过程中，教师需要对于每个关键步骤有针对性的提问，例如：在提碘的实验条件优化部分，需要引导学生思考氧化剂适宜pH范围。教师此时展示背景资料，引导小组探究设计方案：选择过氧化氢氧化剂，设计从pH=1到pH=6.5的平行实验，每组实验间pH差值为0.5，与海带灰浸取液反应，利用氧化还原传感器测定全过程中溶液的电势并绘制曲线。在初始步骤环节，教师需要从细节着手，提问学生：处理干海带表面的附着物时能不能用大量的水冲洗？引导学生思考：海带中的碘主要存在于海带表面，以I-形式存在，易溶于水。在灼烧过程中引导学生思考：海带灼烧不完全会对实验有什么影响？学生在自由讨论后得出结论：灼烧应该充分，待看到海带完全变成灰烬之后再停止加热；否则，滤液颜色很深，对后面的实验会有影响。在实际操作过程中教师可以进行示范：向海带中加一些酒精，从而加快碳化的速度，产生少量的烟，降低了污染。这样一来，学生通过教师针对性的重点指导，能够牢靠掌握知识点，实现从实际操作中吸收知识点、完善自身的探究能力和化学思维。教师通过设计小组方案，设计小组交流合作、知识迁移应用、实验方案多次优化等环节，能够使学生逐步建立起在解决实际问题时的科学思维和敢于质疑的精神，实现了对学生科学探究与创新意识素养的培养。与此同时，在小组分组探究教学时，教师需要根据每个学生的学习探究进度，结合学生思维特征和水平差异，将学习能力较强的学生和较弱的学生搭配起来，合理设置分组，让优秀的学生能够引导一般水平的学生，从而提高探究教学的效率。

（三）延伸课堂内外，完善多方评价

高中化学实验一部分是在课堂上的实验，另一部分需要教师在课堂之外进行延伸，这样才能强化学生对于知识的巩固。加强课外实验的探究不仅能够使得学生对化学学习产生持续的热情，还能提升学生的自主学习能力、探究能力以及创新思维。而且课外实验主要是学生自主开展，学生在开展实验的时候，学习探究的积极性会更高。在课外延伸实验开展后，教师为了鼓励学生积极参与，可以展开最佳课外实验设计评选，通过对实验报告的交流和多方面评价，使学生的探究思维和创新精神贯穿课堂内外，使学生对化学学习的热情高涨[4]。

例如：鲁科版必修二第三章微项目《自制米酒》教学时，教师可以基于学情和学生活动的开展情况，引导学生开展课外实验，通过家庭酿酒结果结合学校实验室定量酿酒的活动梳理有机物的性质、转化及应用，让学生在自己动手实践中初步确定酿造方案为洗米、泡米、蒸米、拌曲、发酵等。同时，通过亲身经历酿造过程，学会用化学的视角分析酿酒工艺。学生对寻找原材料、实施条件等各方面因素进行考虑，以及在酿酒真实环境中进行变量的寻找、确定、控制，结合定时测定的各项数据确定最佳酿酒条件，发展运用变量控制思想探究酿酒最佳条件，发展学生对于化学反应可调控的认识。学生在家庭实验课堂中需要克服许多困难，比如酿酒的物质转化和影响因素较为复杂，需要学生会运用化学思维来厘清思维逻辑。同时，学生在最后实验汇报总结的时候，要注意针对异常现象结合数据图像进行分析，提高图表信息的内化和迁移应用能力。学生在酿果酒过程中能够培养他们对于化学现象的细致观察能力和严谨记录的能力，以小组为单位在实验室（或家中）自制米酒，做实验记录如酒精度、甜度、pH值等，学生通过亲手实践能够分析影响米酒口味的关键因素以及其中的完整化学变化。教师引导学生运用变量控制法调控米酒，最后补充蒸馏的原理和操作。其次，对于重点探究部分，教师要能够引导学生针对酶在反应中的作用特点，了解酶的专一性，但是针对酶的活性有一定范围的问题，学生初步思考得出温度会影响酶的活性进而影响反应速率，综合考虑影响反应速率的因素中，最重要的是酶的活性。通过课堂内外师生讨论、小组讨论，学生最终能够了解最佳的酿酒方案。通过完整的课堂延伸实验，教师针对实验结果做出评价，评选优秀实验案例，师生利用交流会，分享观点，能够培养学生的理性思维和严谨探究品质，学生的核心素养也就得到了提升。

（四）明确教学目标，培养探究思维

新课程标准在“科学探究与创新意识”维度中要求学生能够主动思考、善于提问、研究问题，学生还要学会从探究过程中产生的问题出发，提出自己的假设，能够基于问题设计自己的解决方案。核心素养上的培养主要包括养成化学思维习惯、激发科学思维、培养科学态度和社会责任，能够将课本知识进行迁移，从而提升应用能力。基于此，在科学探究和创新意识层面，教师需要针对学生的学习情况优化教学设计、明确教学目标，在课堂中时刻贯穿探究思维、创新思维。在核心素养层面，教师要努力贯彻落实立德树人的基本要求，引导学生认识化学对社会发展的重大贡献，从而培养学生的社会责任意识，积极参与有关化学问题的社会决策以及将化学联系实际，解决实际生活问题[5]。

例如：鲁教版高中化学选择性必修一第三章《离子反应》一节，教学目标可以设定为：通过溶液中离子浓度大小比较、三大守恒及有关电解质溶液的K值计算等理论的熟悉，建立解决电离水解问题的一般方法，能确定不同滴定阶段溶液的组成，准确判断微粒的变化。教师通过对学生学情的排查探究，引导学生能够自主对弱酸滴定过程的图像进行分析，从而提高他们读图、数形结合的基本能力。在基本的探究思维建立之后，教师通过案例分析，引导学生深入探究，要求学生能够通过酸碱滴定过程曲线的变化分析，为水溶液中其他图像分析建立模型。接着教师可以引导学生分析类比其他情况：上述酸换为盐酸，你能画出溶液对应pH随加入NaOH溶液体积的滴定曲线吗？问题设计意在：构建学生的图像认知，引导学生进行类比思考，发现和提出有探究价值的问题，从而培养学生的科学探究与创新意识。在教学的过程中，教师需要突出强调教学的灵活性，比如：由于水溶液的相关知识点难度较大，學生在学习过程中有畏难情绪，对于图像题存在畏惧感，面对这些情况，教学时，需要教师耐心细致引导，遵循由简到难、循序渐进的教学过程，充分调动学生学习的积极性，利用小组合作机制，从而树立学生的自信心。例如：针对教学重点和难点部分酸碱中和滴定曲线以及特殊点的应用方面，教师需要通过引导提问方式，按“宏、微、线、点”递进式提问，让学生在脑海中形成自己的知识架构，由面到线由线到点具体分析图像，引导学生结合盐类水解相关知识点进行解答，针对有困难的地方，适时调整策略，小组合作讨论激发学生的团队合作意识，锻炼学生自主解决问题的能力。

结束语

高中化学教学中，教师需要明确自身职责所在，利用探究性实验教学，创设学习情境、激发学生探究性思维，不断改进自身的教学方法和精进自身的研究思维，教师应积极利用探究式教学模式为学生发展进步和课堂提升质量开拓更广阔的空间。同时，在教学之余将有用、有效的教育教学心得及时进行总结并记录下来，对于在教学中没有达到预期效果的进行反思，及时找到相应的改进措施，并在教学中加以实践。

参考文献

[1]黄友芳.高中化学实验探究式教学策略探析[J].新课程研究，2023（13）：76-78.

[2]徐国锋.高中化学实验教学策略研究[J].课堂内外（高中版），2023（7）：97-99.

[3]陈亮.项目式学习下的高中化学实验教学[J].数理化解题研究，2023（6）：131-133.

[4]孙卫梅.高中化学实验教学中核心素养的培养[J].数理化学习，2023（6）：40-42.

[5]郭凯.高中化学实验探究式教学模式的构建探析[J].华夏教师，2023（12）：48-50.