對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的研究

王永勝

化學(xué)是高中學(xué)習(xí)階段中非常重要的一門課程，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中化學(xué)課程的主要構(gòu)成部分。對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠促使高中生積極、深入地探究化學(xué)知識(shí)，并可調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)熱情，提高其思維擴(kuò)張的能力?；诖?，教師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的有效性，通過(guò)小組合作、創(chuàng)設(shè)情境等方法來(lái)提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，幫助學(xué)生更加深入地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。本文以此為基礎(chǔ)，淺談在高中化學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究能力培養(yǎng)的有效策略。

所謂科學(xué)探究能力，即針對(duì)現(xiàn)象提出問(wèn)題、進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計(jì)并開展實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論、討論交流等的綜合能力。在高中化學(xué)教學(xué)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能在很大程度上提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。這是因?yàn)榛瘜W(xué)本身具備一定的操作性和探索性，只有做到理論教育與實(shí)踐教育并重，才可確保學(xué)生更深刻地理解相應(yīng)的化學(xué)現(xiàn)象與知識(shí)，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用能力。因此，教師在教育教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)手段和教學(xué)方法，關(guān)注學(xué)生的綜合發(fā)展，不以成績(jī)?yōu)樽罱K目標(biāo)，而是以學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)為教學(xué)的主要目標(biāo)。只有教師轉(zhuǎn)變思路，才能夠更好地發(fā)揮出自身引領(lǐng)者的作用，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)的魅力所在。

一、當(dāng)前高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

高中化學(xué)是高中眾多科目中最重要的學(xué)科之一，對(duì)幫助學(xué)生理解世界的構(gòu)成也有著深遠(yuǎn)的意義。但是高中化學(xué)由于自身學(xué)科的特點(diǎn)，本身理論知識(shí)具有一定的抽象性，因此很多學(xué)生難以理解化學(xué)知識(shí)。在這種情況下，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高中化學(xué)教學(xué)，能夠在很大程度上提高高中生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，并可增強(qiáng)其對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以具體的現(xiàn)象呈現(xiàn)理論知識(shí)，可確保抽象、枯燥的知識(shí)更深刻、形象、具體，能夠讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)來(lái)鍛煉自身的學(xué)科創(chuàng)意能力。化學(xué)實(shí)驗(yàn)一方面可為高中生提供操作實(shí)踐的機(jī)會(huì)，也可讓其正確觀察每個(gè)操作步驟后所產(chǎn)生的化學(xué)現(xiàn)象，分析相應(yīng)的化學(xué)理論知識(shí)，可提升其對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解水平;另一方面也是一種有效的學(xué)習(xí)方法，能夠避免學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)只是“紙上談兵”。從教師的角度來(lái)講，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞龑?dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識(shí)教學(xué)理念，避免單純記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)論或口頭講出實(shí)驗(yàn)步驟這樣的錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。教師可以將更多的時(shí)間交給學(xué)生，對(duì)學(xué)生的自主探究意識(shí)不加以限制。除此之外，化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的多樣性也讓教師意識(shí)到學(xué)生不能機(jī)械地模仿實(shí)驗(yàn)，而是要在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中有自己的理解，一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題、一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)果都能引發(fā)學(xué)生的思考，進(jìn)而加速科學(xué)探究的進(jìn)程。而從學(xué)生的角度來(lái)講，化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱嵘龑W(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，加強(qiáng)高中化學(xué)學(xué)科在知識(shí)上的廣度和深度擴(kuò)展。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力有所差異，因此他們的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)理解參差不齊。所以他們?cè)诨瘜W(xué)學(xué)習(xí)中常常處于被動(dòng)地位，不愿意積極地研究化學(xué)知識(shí)。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)的引入能夠提升他們的主動(dòng)性，讓他們通過(guò)豐富的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)激發(fā)自身的探究興趣和積極性，此時(shí)如果再輔助以小組合作等化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式，學(xué)生就能在小組中不斷縮小自身與他人的化學(xué)知識(shí)差距，并感受到自身對(duì)化學(xué)這一學(xué)科的認(rèn)知上所存在的偏差或不足。這對(duì)提高其化學(xué)科學(xué)探究能力有著很大的幫助。

二、對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略

（一）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣

在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，為了有效提升高中生對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的探究能力，可采用創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的方法，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生引導(dǎo)，提高其積極性，并注意引發(fā)其認(rèn)知上的沖突，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生思考，是十分有效的。解決問(wèn)題的過(guò)程本身就是思考的過(guò)程，而根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行實(shí)際的情境創(chuàng)設(shè)，能夠讓學(xué)生的問(wèn)題更加具體化和有目的性。具體來(lái)說(shuō)，教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境主要有兩方面：一方面是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，另一方面是通過(guò)變動(dòng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。教師在開展演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以先自己手動(dòng)操作，然后根據(jù)操作后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。比如，為什么會(huì)產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象？如何解釋實(shí)驗(yàn)中的特殊現(xiàn)象？如果出現(xiàn)了別的現(xiàn)象，那具體是什么原因？都可以成為情境的具體問(wèn)題。值得注意的是，在演示實(shí)驗(yàn)情境的問(wèn)題創(chuàng)設(shè)時(shí)，教師除了可以直接對(duì)結(jié)果進(jìn)行提問(wèn)，還可以制造一些與日常常識(shí)沖突的情境引導(dǎo)學(xué)生思考。當(dāng)學(xué)生的認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)矛盾時(shí)，學(xué)生此時(shí)的思考能力將會(huì)被進(jìn)一步激發(fā)，他們的科學(xué)探究能力也將進(jìn)一步提升。在此過(guò)程中，教師也可以巧妙利用多媒體來(lái)演示實(shí)驗(yàn)。利用多媒體，學(xué)生能夠看到各種不同的操作狀況下得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，此時(shí)學(xué)生的思路將被打開，他們的科學(xué)探究程度也將更深化。而通過(guò)變動(dòng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，教師首先可以改變實(shí)驗(yàn)的條件或者實(shí)驗(yàn)的操作步驟，然后讓學(xué)生仔細(xì)觀察所得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差異。在此之后，教師應(yīng)當(dāng)以該情境為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、其原理是什么。學(xué)生發(fā)現(xiàn)與正常結(jié)果不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，會(huì)激發(fā)他們的實(shí)驗(yàn)興趣，進(jìn)而激發(fā)他們的探究精神。變動(dòng)實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)同樣可以通過(guò)多媒體來(lái)開展，或者說(shuō)利用多媒體來(lái)開展變動(dòng)實(shí)驗(yàn)是更加有效的。這是因?yàn)楹芏嘧儎?dòng)實(shí)驗(yàn)由于條件不足，教師無(wú)法在課堂上展示所有的結(jié)果。 因此，教師可以通過(guò)多媒體來(lái)開展，提前從網(wǎng)上搜索該實(shí)驗(yàn)的變動(dòng)視頻資料，將其制成微課的形式，然后在課堂上為學(xué)生播放，以此來(lái)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的問(wèn)題情境?？傊?，通過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。

（二）科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究的過(guò)程

化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力都有著積極的作用，但是單純讓學(xué)生對(duì)照教材進(jìn)行機(jī)械的實(shí)驗(yàn)效果是很差的，因此教師要科學(xué)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)親手操作將知識(shí)主動(dòng)地轉(zhuǎn)化為探究能力。具體來(lái)說(shuō)，教師應(yīng)該先積極探究教材，結(jié)合當(dāng)前學(xué)生的化學(xué)能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，找到學(xué)生在當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所涉及的薄弱之處。接下來(lái)教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生個(gè)體差異，進(jìn)行適宜的指導(dǎo)。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，教師還應(yīng)該對(duì)操作內(nèi)容的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。教師應(yīng)該積極結(jié)合教材上規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合學(xué)生當(dāng)前的時(shí)間和學(xué)習(xí)掌握情況，將一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拆分合作實(shí)驗(yàn)，或者將多個(gè)有聯(lián)系的化學(xué)實(shí)驗(yàn)整合為整體實(shí)驗(yàn)。比如，一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以得到氧氣，而另一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)正是要利用所得的氧氣進(jìn)行開展，那么教師就可以將這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)整合。通過(guò)這樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以強(qiáng)化學(xué)生的思考能力，也可以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，降低出錯(cuò)的概率。不僅如此，教師還可以設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)教師所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在家里操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)作業(yè)。除了以上環(huán)節(jié)，教師也需要結(jié)合自身的教學(xué)進(jìn)程以及學(xué)生的理解情況，優(yōu)化教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。對(duì)于部分在教材上內(nèi)容過(guò)于寬泛，難以得到具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，教師可以結(jié)合學(xué)生的日常以及當(dāng)前化學(xué)知識(shí)的優(yōu)先次序，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，使之滿足學(xué)生的探究能力和興趣。

（三）豐富教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究

為了進(jìn)一步滿足高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)靈活、趣味教學(xué)的需求，教師還可以通過(guò)豐富教學(xué)方法的方式來(lái)進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)最好的教學(xué)方式就是小組合作探究學(xué)習(xí)。很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)本來(lái)就需要多個(gè)人一起進(jìn)行，分工明確才能得到最好的結(jié)果。因此，教師應(yīng)該對(duì)教學(xué)的方法進(jìn)行優(yōu)化，可采用分組教學(xué)模式，將學(xué)生根據(jù)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)探究需求分成人數(shù)相當(dāng)?shù)娜舾蓚€(gè)小組，每組成員必須包括操作者、記錄者、組織者。每個(gè)小組需要以團(tuán)隊(duì)的方式完成系列的實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)分工，分別完成資料查閱、討論、結(jié)果記錄、交流反思等內(nèi)容。這樣的教學(xué)方法，不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生積極拓展自身思維，還有利于他們互相之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，在實(shí)驗(yàn)和交流中培養(yǎng)他們的信息搜索能力、假設(shè)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。除此之外，教師還可以選擇將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的日常生活結(jié)合起來(lái)，以此來(lái)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師可以根據(jù)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容，選擇日常生活中相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題，主要起到調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的作用。而后則需要利用多媒體、問(wèn)題等創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生融入化學(xué)教學(xué)之中，以此來(lái)提升學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。在此過(guò)程中，教師還可以教導(dǎo)學(xué)生如何在生活中運(yùn)用簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題，而這一切都是需要教師通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)開展的?？偠灾?，采用豐富多樣的教學(xué)方法，能夠有效激發(fā)學(xué)生的熱情，并調(diào)動(dòng)其思維，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有顯著意義。

（四）完善實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新意識(shí)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展結(jié)束后，教師還要通過(guò)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。教師首先需要確保評(píng)價(jià)主體的豐富、多元，應(yīng)該避免傳統(tǒng)僅以教師一人為主的評(píng)價(jià)模式，還需要納入學(xué)生互相評(píng)價(jià)以及學(xué)生自評(píng)的內(nèi)容，進(jìn)而促使學(xué)生充分認(rèn)知自身探究能力。另外，在評(píng)價(jià)內(nèi)容上，應(yīng)該力求全面，不可單純地以學(xué)生是否得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)，而是應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括收集資料的能力、實(shí)驗(yàn)操作的能力和假設(shè)的能力等。其重點(diǎn)是教師要通過(guò)這樣的評(píng)價(jià)，讓學(xué)生反思自己，以此來(lái)為下一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)打好基礎(chǔ)，并在反思中提升創(chuàng)新意識(shí)。

總而言之，科學(xué)探究能力是學(xué)生發(fā)展的重要基礎(chǔ)，故有必要充分利用高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)化對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。這不僅符合新課改的教育要求，還對(duì)開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維有著積極的作用。學(xué)生科學(xué)探究能力提升之后，不再將目光聚焦于如何得到優(yōu)秀的分?jǐn)?shù)上，而是著重于提升自身的化學(xué)綜合實(shí)力，為今后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。而教師也應(yīng)該更加科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，為高中生創(chuàng)建適宜探究的環(huán)境，調(diào)動(dòng)高中生學(xué)習(xí)化學(xué)的主觀能動(dòng)性，進(jìn)而將學(xué)生培養(yǎng)成全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。