实验探究与理论知识的融合：高中化学大单元实验教学的整合路径

尤洪翠

摘 要：本文旨在探讨高中化学大单元实验教学的整合路径，将实验探究与理论知识相融合，分析了实验教学在培养学生高级思维、反思学习习惯和激发学习兴趣方面的意义。提出了实验教学的策略，涵盖关联生活、科学演示、专注探究和实验设计等方面，并指出整合实验探究与理论知识的有效途径，以促进学生综合素质的全面提升。

关键词：高中化学；大单元；实验教学；教学整合路径

随着教育理念的演变和教学模式的不断创新，高中化学教学的实验教育日益受到重视。传统的教学模式逐渐向注重实践、探究和综合能力培养的方向发展。然而，当前在高中化学教学中，实验教学与理论知识融合的整合度不高，学生的实践能力和创新思维仍有待提高。因此，有必要探讨如何在高中化学大单元中实现实验探究与理论知识的有机结合，促进学生更全面、更深入地理解化学知识，并培养其实验设计、分析和解决问题的能力。本研究旨在深入分析高中化学实验教学的现状，探讨整合实验探究与理论知识的有效策略，以期提升高中化学教学质量和学生的综合素质。

一、高中化学大单元实验教学的意义

（一）实验探究过程有助于学生高级思维的形成与发展

高中化学大单元实验教学对学生具有重要意义。首先，实验探究过程能够促进学生高级思维的形成与发展。通过亲自动手操作、观察、记录和分析实验数据，学生不仅仅是被动接受知识，而是积极参与探究过程，培养了学生的观察力、实验设计能力和逻辑思维。此过程强调了问题解决与实践操作的结合，有助于激发学生的创造性思维和探索精神，從而培养其独立思考和解决问题的能力。此外，实验教学也有助于学生理论知识与实际应用的结合，使学生更加深刻地理解化学原理，增进对知识的记忆和理解。因此，通过化学实验教学，学生将更好地掌握化学理论知识，培养高级思维，提升科学素养，为将来的学习和探索打下坚实的基础。

（二）实验反馈与评价有助于培养学生反思学习习惯

实验反馈与评价在高中化学大单元实验教学中扮演着重要角色，有助于培养学生反思学习习惯，当学生进行酸碱中和实验时，教师不仅关注实验结果，还注重对学生操作步骤的评价和分析。通过评价，学生了解到自己实验中可能存在的误差来源或操作不规范之处。在此基础上，学生被鼓励思考如何改进实验方案、提高实验精确度，并归纳总结实验中可能存在的问题。这种自我反思和改进意识的培养，促使学生在实验中不仅注重结果，更关注实验过程中自身的操作方法和思维逻辑。这样的评价和反馈不仅仅是对学生的一种鼓励，更培养了学生主动思考、不断探究的学习态度。通过实验反馈与评价，学生逐渐养成了对自身学习方式的反思习惯，培养了批判性思维和自我完善的意识，有助于提高学生的实验技能和思维水平。因此，实验反馈与评价在高中化学实验教学中具有重要作用，激发了学生对学习方法的深思和改进，为其学习习惯的培养提供了有效的引导和支持[1]。

（三）实验活动有助于激发学生的学习兴趣

高中化学大单元实验教学在激发学生学习兴趣方面具有重要意义。实验活动不仅是知识获取的手段，更是激发学生学习兴趣和热情的有效途径。通过动手操作、观察实验现象、探究规律，学生能够亲身体验科学探究的乐趣，从而激发对化学的兴趣。实验过程中的探索性和实践性使学生能够在较短时间内获得直观的感受和体验，从而更容易引发学生的好奇心和求知欲[2]。此外，实验教学也提供了一个开放的学习环境，让学生自由探索和发现，培养了学生的探究精神和创造力。当学生亲手操作，发现实验现象时，往往会产生强烈的成就感和满足感，这种积极的体验将影响学生对化学学科的态度和兴趣。实验教学也促进了学生的团队合作和交流能力。在实验过程中，学生需要相互配合、讨论交流、共同解决问题，这不仅培养了学生的团队意识，更提高了沟通合作能力。因此，化学实验教学通过其独特的体验性、探索性和交互性，激发了学生对化学学科的兴趣，培养了学生的探究精神和创造力，同时也促进了学生的合作交流能力，对学生的综合素质和学习态度的培养起到了积极的促进作用。

二、高中化学大单元实验教学的策略

（一）关联生活，拓宽学生实验视野

在高中化学课程中，氧化还原反应的实验教学是一项重要而富有挑战性的任务。通过针对氧化还原反应的实验，学生能够直观地观察和理解这一化学反应类型的基本原理和应用。实验开始前，我会向学生简要介绍氧化还原反应的基本概念，并引导学生探讨日常生活中的实际应用，如金属腐蚀、电池的工作原理等。这有助于激发学生的兴趣，并提前建立实验内容的关联性。在实验室中，首先，我会准备好实验所需的材料和设备，如铜片、锌片、酸性溶液等。然后，我会详细说明实验操作步骤，并强调实验中的安全注意事项，确保学生在实验过程中安全可控。在实验中，学生按照指导将铜片和锌片分别置于酸性溶液中进行观察并记录实验现象。学生清晰地观察到锌片逐渐消失，同时溶液呈现浅蓝色，伴随着气体的生成。这引发了学生的好奇心，激发了学生探究锌片消失原因以及所生成气体的兴趣。在实验过程中，我鼓励学生积极观察、提出问题，并进行推理分析，引导学生运用所学的化学知识来解释实验现象。这种引导和思辨的方式不仅加深了学生对实验现象的理解，更促进了学生的探究意识和科学思维的培养。通过这样的实验探究，学生不仅仅获得了对化学反应的直观认识，也提高了分析问题和探索解决方案的能力。通过讨论和实验结果的分析，学生逐渐理解了氧化还原反应中的原子间电子转移过程，并学会了利用化学方程式描述这一过程。最后，我会引导学生总结实验结果，探讨实验中不同条件对反应速率的影响，并指导学生撰写实验报告。这样的实验教学过程不仅仅是为了加深学生对氧化还原反应的理解，更着重培养学生的实验设计能力、观察分析能力以及科学探究的技能。通过专业化的实验教学，学生不再是被动地接受知识，而是积极地参与到化学反应的过程中。学生通过亲身实践，深入探究氧化还原反应的原理和机制，拓展了对化学知识的理解深度[3]。同时，学生在实验中培养了观察分析的能力，学会了如何系统地收集和解释实验数据，进一步加强了学生的科学素养。这种实践参与式的教学方式不仅提升了学生的实验技能，更重要的是激发了学生对科学的兴趣和探究的热情，为学生未来的学习和科学探索打下了坚实的基础。

（二）科学演示，促进学生观察思考

高中化学中，钠与水的反应是一个引人入胜的实验，它不仅能够直观展示金属与水反应的现象，还能引发学生对化学反应机制的好奇与思考。在实验开始前，我会向学生简要介绍钠与水反应的基本原理，包括钠金属与水发生激烈反应的现象，并重点强调实验中的安全注意事项。随后，我会进行科学演示，展示钠与水反应的过程。我会小心地将一小块钠金属放入水中，学生能够清晰地观察到剧烈的气泡产生，同时钠金属消失。这一生动的演示吸引了学生的注意力，引发了学生的探究欲望，在实验过程中，学生会亲眼見证钠与水反应释放出氢气，并生成氢氧化钠溶液。钠金属消失的原因是钠与水中的水分子发生反应，生成氢氧化钠和氢气，同时释放大量热能。化学方程式可以表示为：2Na+2H2O→2NaOH+H2在学生观察到钠与水反应的现象后，我鼓励学生积极参与观察和思考。通过提出问题，如“为何这一反应如此剧烈？产生的气体是什么？”我引导学生展开思考和讨论，帮助学生深入理解反应的机理。通过学生的思考和互动讨论，学生逐渐意识到这一反应的本质是钠金属与水中的氢离子发生置换反应，导致了氢氧化钠和氢气的生成。这种亲身观察和思考的过程不仅加深了学生对化学反应的理解，也培养了学生分析问题、探索原因的能力。通过这样的引导和实验探究，学生不仅能掌握化学知识，更能培养出批判性思维和实验思维，为学生的科学学习打下了坚实的基础。组织学生进行实验总结，讨论不同因素对钠与水反应速率的影响，并引导学生撰写实验报告。这个过程不仅仅加深了学生对钠与水反应的理解，还培养了学生的观察能力、科学思维能力和实验设计能力。通过科学演示钠与水的反应，学生不是被动接受知识，而是通过亲身经历观察和探究化学现象，加深了对反应原理的理解，提升了实验技能和科学素养。这种专业的实验教学过程有助于学生更好地理解化学知识，培养了学生的实验技能和科学思维，为未来的学习和探索打下了坚实的基础。

（三）专注探究，分组解决实验问题

通过小组合作进行实验，并在实验过程中遇到问题时集思广益。分组探究能够培养学生的合作精神和团队意识，让学生通过相互讨论、分享观点和思路，共同解决实验中出现的问题。这种合作探究的方式能够激发学生的创造性思维和解决问题的能力，促使学生从多个角度思考并提出解决方案。同时，这也有助于学生相互学习、相互支持，在实验中培养实践操作能力。通过专注探究与分组解决实验问题，学生能够更深入地理解化学原理，培养实验探究的能力，并提高解决问题的实践能力。在高中化学教学中，含氯消毒液的性质与作用是一个重要的教学内容。通过专注探究、分组解决实验问题的策略，学生可以更深入地了解含氯消毒液的特性。例如：通过氯水的制备和性质探究来进行实验教学。教师可以引导学生分成小组，每个小组负责制备氯水并研究其性质。学生可采取不同方法制备氯水，比如用氯气通入水中或用含氯漂白剂溶液制备。每个小组可以对氯水的溶液颜色、气味和漂白能力等特性进行观察和比较。这种分组探究的方式能够让学生在实验中亲自操作、观察、记录数据，并共同探究氯水的性质。学生可以设计实验，探究氯水的不同浓度对物质的消毒作用。学生可以选择不同浓度的氯水，比如5%、3%、1%的氯水，分别对细菌培养基或污染的物品进行消毒实验。学生观察记录每种浓度氯水的消毒效果，从而了解氯水浓度与消毒作用的关系。此外，学生还可以就氯水的保存、稳定性等问题展开进一步的讨论和实验研究。通过专注探究和分组解决实验问题，学生能够深入了解含氯消毒液的性质、作用机理及实际应用。这种探究性实验教学方法不仅让学生在实验中获得了丰富的实践经验，还培养了学生的实验设计能力和团队合作精神。通过这样的实验教学，学生不仅能够了解含氯消毒液的制备方法和特性，而且能够培养实验设计、数据分析和团队协作的能力，使化学理论知识与实际应用相结合，激发了学生对化学学科的兴趣和学习热情。

（四）实验设计，引导学生自主探究问题

通过实验设计，学生被鼓励自主思考并规划实验方案，从而培养其探究问题和解决问题的能力。这种方法让学生参与实验设计的各个环节，包括问题提出、假设建立、实验步骤安排等，从而激发其主动性和创造性思维。实验设计也促进学生运用所学知识解决实际问题的能力，培养其独立思考和创新能力。通过这种方式，学生能够更深入地理解化学原理，并从实验中获得更丰富的经验，提高科学实验的技能水平[4]。实验设计不仅仅是一个教学方法，更是培养学生探究精神和实践能力的重要途径，激发了学生对化学科学的兴趣与热情。在高中化学教学中，测定饮料的 pH 值和含酸总量是一个有趣且实用的实验内容。采用实验设计引导学生自主探究问题，可以使学生更深入地理解酸碱性质和 pH 指标的应用。

教师可指导学生自主设计实验方案，用以测定不同饮料的pH 值。学生可以选取常见饮料样品，如碳酸饮料、果汁、茶水等，运用pH试纸、酸碱指示剂或pH仪器等进行pH值的测定。在实验中，学生需要规划操作步骤、准备实验器材和记录实验数据，从而探究饮料的酸碱性质和pH值的差异。学生可以通过滴定法测定饮料中的含酸总量。学生可以选择适当的酸碱指示剂、稀释溶液和标定溶液，用滴定法准确测定饮料中酸性成分的含量。通过分析实验结果，学生可以对不同饮料的酸度进行比较，并进一步探究其中的差异和原因。在实验过程中，教师可以引导学生思考，探究饮料pH值和含酸总量之间的关系，以及与饮料风味、成分等的关联。通过自主设计实验和数据分析，学生能够更全面地理解酸碱性质与pH指标的意义和实际应用。这种实验教学方法不仅能够让学生在实验中体验科学探究的乐趣，还培养了学生的实验设计、数据分析和科学思维能力。通过实验设计引导学生自主探究问题，促使学生深入理解化学原理，加深对实验所学知识的理解和记忆，并培养了学生独立思考和解决问题的能力。

结束语

本研究对高中化学大单元实验教学进行了全面的分析和探讨，提出了一系列整合实验探究与理论知识的策略和方法。这些策略旨在促进学生的实践能力、探究能力和创新思维，进一步提高其对化学知识的理解和运用能力。通过本研究的探讨，有望为高中化学教学提供更加全面和系统的教学模式，为学生的学习和发展提供更有效的支持与指导。同时也为今后在实验教学与理论知识整合方面的研究和实践提供了有益的借鉴和参考。

参考文献

[1]李娇娇.新课标背景下高中化学大单元教学路径分析[J].中学课程辅导，2024（5）：54-56.

[2]周媛.新课标下高中化学大单元教学策略探究[J].试题与研究，2023（32）：4-6.

[3]杨国光.高中化学实验教学策略研究[J].学周刊，2014（3）：65.

[4]刘强.核心素养背景下的高中化学教学对策[J].教学管理与教育研究，2023，8（24）：100-102.