高中化學實驗探究式教學策略研究

于四喜　張登木

摘要：在新課標以及新課改的推動下，目前高中化學教學越來越重視學生在課堂中的主體地位，高中化學實驗的開展和探究能夠幫助學生更重視化學知識的學習，也對培養(yǎng)學生的化學知識探究能力、團隊協(xié)作能力、知識應用能力具有積極作用。為了充分發(fā)揮高中化學實驗探究教學的積極作用，化學教師應重視結(jié)合生活實際構(gòu)建良好的教學情境，通過這種方式來降低學生學習的難度，提升學生在生活中應用化學知識的能力。同時，應該重視設(shè)計具有引導性的問題，創(chuàng)新實驗探究教學形式，充分利用多媒體技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實技術(shù)的優(yōu)勢，發(fā)揮實驗探究式教學的積極作用，進而促進學生的發(fā)展和進步。

關(guān)鍵詞：高中化學；實驗探究；生活實際；小組合作

高中化學是高中教育的重要組成部分，尤其是在高考改革的背景下，高中化學教學活動的開展能夠切實幫助學生牢固掌握化學基礎(chǔ)知識，幫助學生構(gòu)建系統(tǒng)的高中化學知識框架。高中化學教師在開展實驗教學的過程中，應該從激發(fā)學生興趣、培養(yǎng)學生知識的掌握和應用能力、加強學生的知識記憶入手，幫助學生更好地在實驗教學中達到全面進步和發(fā)展的目標，進而使學生提升化學素養(yǎng)。

1? ?高中化學實驗探究式教學開展的意義

在高中化學實驗探究式教學中，教師在實驗的過程中不再對學生提前講解實驗的結(jié)果，而是讓學生結(jié)合化學知識對實驗進行自主探究，幫助學生掌握相關(guān)化學基礎(chǔ)知識，進而提升學生知識探究能力，激發(fā)其學習化學知識的興趣，同時，對提升學生動手實踐能力也具有積極的作用。在傳統(tǒng)的高中化學實驗教學中，化學教師要么結(jié)合化學教材中的實驗內(nèi)容讓學生對操作步驟進行照搬照抄，要么就嚴格限制學生在實驗活動中的自主性。這種方式雖然能夠在一定程度上保證學生的安全和健康，但是違背了實驗教學活動開展的初衷。對于高中化學實驗教學而言，開展的目標是幫助學生掌握相應的化學知識，同時為學生之后進入更深層次的學習奠定良好的知識基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的化學實驗教學活動打擊了學生的學習自主性和積極性，學習效果也不理想，如學生在這種教學模式中回答問題不積極主動，面對教師提出的問題不能進行有效的自主思考，也不能將學習過的化學知識進行系統(tǒng)化的整理，對于自己在學習化學知識中出現(xiàn)的問題不重視，甚至對出現(xiàn)的問題不求甚解，最終導致學生的化學基礎(chǔ)知識掌握得不牢固。而在高中化學實驗探究式教學中，教師可用設(shè)計課堂提問等方式來調(diào)動學生的學習積極性和主動性。因此，高中化學實驗探究式教學的開展能夠幫助學生提高學習化學知識的質(zhì)量和效率，同時能提升學生的創(chuàng)新能力，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維也能起到積極作用。高中化學教師要充分結(jié)合學生的實際情況開展實驗探究式教學，通過這種方式推動學生實現(xiàn)全面發(fā)展和進步的目標。

2? ?高中化學實驗探究式教學應用策略

2.1結(jié)合生活實際設(shè)置教學情境

化學知識在平時的生活中極為常見，和生產(chǎn)以及生活具有十分緊密的聯(lián)系。因此，高中化學教師在教學過程中，為了激發(fā)學生探究知識的興趣和積極性，幫助學生進一步了解化學現(xiàn)象和化學原理，可結(jié)合生活實際設(shè)置教學情境，以這種方式讓學生了解化學知識在平時生活中的應用，調(diào)動學生學習化學知識的積極性和主動性。在創(chuàng)設(shè)教學情境之前，教師應該充分了解學生的情況和教學內(nèi)容，這樣才能發(fā)揮情境教學的最大優(yōu)勢。需要注意的是，情境教學的主要目標是在實驗教學活動開始之前營造探究氛圍，在情境中激發(fā)學生的探究興趣，讓學生自主地投入化學實驗中。情境教學還能夠拉近學生和化學的距離，進而減輕學生學習化學知識的心理負擔。

例如，高中化學教師在教學必修一第二章實驗《配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液》時，就可以結(jié)合生活實際，為學生創(chuàng)設(shè)教學情境。在這一課中，實驗教學的主要目標是讓學生了解容量瓶的使用方法、學習配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液以及加深學生對物質(zhì)的量濃度概念的認識。教師需要先向?qū)W生提問：“在平時生活中可能是溶液的有哪些？”有的學生回答“飲料”，有的學生回答“雨水”，這些回答都是正確的，高中化學教師應該對學生的正確回答給予肯定，同時教師提問在平時生活中飲用的羹湯是否也是溶液的一種，讓學生分析雞蛋湯是溶液的主要原因。學生分析出雞蛋湯中不僅含有水，同時還有雞蛋殘渣、食鹽、味精，有的學生還能分析出雞蛋湯中有紫菜和蝦皮。在學生對雞蛋湯進行分析之后，教師應該結(jié)合學生學習過的溶液概念組織學生對一定物質(zhì)的量濃度溶液進行配制。經(jīng)過結(jié)合生活實際，降低了學習難度，學生能夠更加積極主動地參與到溶液的配制中。在后續(xù)實驗活動開展的過程中，學生不僅要保證溶液配制正確，還應該保證質(zhì)量濃度正確。因此，教師可以利用雞蛋湯的好喝程度來使生對物質(zhì)的量濃度進行理解，進而幫助學生了解各個實驗步驟的操作原理，對學生提高溶液相關(guān)知識的認知起到積極的推動作用。

2.2充分運用小組合作教學模式

高中化學教師在開展探究式實驗教學活動的過程中，應該充分利用小組合作教學模式，通過這種教學模式提升學生的知識探究能力、團隊協(xié)作能力、語言表達能力和自我管理能力。教師可以在教學之前先對學生進行科學分組，保證每個小組的知識探究能力接近，然后組織學生充分討論教師布置的任務，之后讓每個小組展示討論成果，最后由其他小組的學生和教師對小組展示成果進行質(zhì)疑和評價，進而幫助學生對化學基礎(chǔ)知識進行充分的探究和理解。

例如，高中化學教師在教學必修一第三章的實驗《鐵及其化合物的性質(zhì)》相關(guān)知識內(nèi)容的過程中，可以先對學生進行分組。教師先結(jié)合學生的平時檢測成績了解學生的知識掌握水平之后，教師結(jié)合學生管理能力和性格特點進行分組，應該避免將水平較高、自我管理能力強的學生都分在同一組，這樣不利于實現(xiàn)推動整體學生進步的教學目標，甚至還有可能會增加班級中學困生的數(shù)量和其他學生的學習難度。保證每個小組的知識探究水平接近，能夠利用學生的競爭心理，激發(fā)學生學習化學知識的興趣和主動性。在對學生進行分組之后，教師為各小組分配學習任務，本節(jié)課的實驗目標是幫助學生認識鐵及其化合物的化學性質(zhì)、學會鐵離子的檢驗方法以及可通過氧化還原反應實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。因此，高中化學教師要為每個小組布置不同的討論任務，如為一組布置探究鐵及其化合物的化學性質(zhì)，為二組布置探究鐵離子的檢驗方法的任務等。這樣每組學生都能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬性谝欢ǖ闹R探究中。在探究的過程中，小組中的學生可以通過實驗的方式來完成化學教師布置的相關(guān)討論任務?；蛘咝〗M中的學生可以在討論之后將各個小組的討論結(jié)果進行匯總，然后對整體的討論結(jié)果通過實驗來進行驗證。這樣能夠提升學生的知識探究能力，同時能夠提升學生的動手實踐能力，對推動學生的全面發(fā)展和進步具有積極作用。在實驗以及討論活動結(jié)束之后，教師可組織其他小組的學生對本小組的討論結(jié)果進行質(zhì)疑，對學生的討論成果和實驗結(jié)果進行評價，通過這種方式幫助學生樹立學習化學知識的自信心，了解自己在學習化學知識過程中的不足。

2.3充分利用信息技術(shù)開展實驗探究式教學

隨著科學技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和進步，信息技術(shù)被應用于高中化學實驗探究式教學中，這種方式能激發(fā)學生開展化學實驗的興趣。將這種技術(shù)優(yōu)勢應用在有危險性質(zhì)的實驗活動中，能夠有效保證學生的健康和安全。高中化學教師在開展實驗探究式教學活動的過程中，應該充分利用信息技術(shù)，加深學生對抽象化學知識的理解。

例如，高中化學教師在教學必修二第六章中實驗活動《化學反應速率的影響因素》相關(guān)知識時，就可以充分利用信息技術(shù)幫助學生學習化學基礎(chǔ)知識。在這一課中，因為會使用到硫酸等化學危險品，因此教師可以在實驗開始之前，通過多媒體技術(shù)播放實驗視頻，幫助學生了解實驗的步驟和方法，這樣能明顯降低學生在實驗過程中出現(xiàn)危險的概率，保障學生的健康和安全。高中化學教師可以先使用多媒體為學生展示硫代硫酸鈉和硫酸的反應，在展示的過程中，教師讓學生思考并回答該反應的化學方程式以及反應結(jié)果，學生在之前的學習活動中已經(jīng)掌握這種反應的相關(guān)知識。最后，教師指導學生在不同溫度、濕度以及濃度條件下對實驗過程和結(jié)果的相關(guān)參數(shù)進行記錄。在實驗過程中，學生由于觀看了相關(guān)視頻，能夠降低實驗出錯的概率，同時不同條件下的同一個實驗的多次開展，能夠幫助學生提高熟練程度，進而提高學生的實驗安全性。除了應用多媒體技術(shù)開展探究式實驗教學活動之外，教師可使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)或增強現(xiàn)實技術(shù)，通過這兩種技術(shù)的應用，能夠?qū)W生掌握實驗步驟和要點起到積極的作用。此外，高中化學教師應充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源開展探究式實驗教學活動，如教師可以對互聯(lián)網(wǎng)中的資源進行篩選，然后使用微課或者在線學習軟件幫助學生掌握實驗內(nèi)容，這對提高學生的基礎(chǔ)化學知識掌握程度具有十分積極的作用。

2.4開展多種形式的實驗活動

高中化學教師在開展探究式實驗教學活動的過程中，應該重視實驗的多樣化，這樣既能夠幫助學生對相關(guān)化學知識進行充分的了解，同時能夠調(diào)動學生參與化學實驗教學活動的積極性和主動性，對推動學生形成化學核心素養(yǎng)有重要作用。高中化學教師開展多種形式的實驗活動，既能夠與教材中的實驗內(nèi)容進行結(jié)合，也能夠和學生的日常生活或者學生的個人興趣充分地結(jié)合。如高中化學教師在教學人教版必修二第七章第一節(jié)《認識有機化合物》的相關(guān)知識時，就可以引導學生充分認識甲烷和烷烴的化學性質(zhì)，進而幫助學生掌握從一種代表物質(zhì)入手掌握同系列有機物性質(zhì)的方法。教師在教學過程中開展的實驗主要有兩種，分別是通過模型組裝有機分子來培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和探索精神，以及通過實驗幫助學生了解甲烷的性質(zhì)和烷烴的化學性質(zhì)。在實驗之前，學生可以發(fā)現(xiàn)甲烷的物理性質(zhì)是無色無味、難溶于水、密度比空氣小的氣體，同時熔點和沸點很低，在實驗中能夠通過氧化反應來發(fā)現(xiàn)甲烷具有可燃性，火焰呈淡藍色，在取代反應實驗中能夠發(fā)現(xiàn)甲烷和氟反應是大量放熱的。這種方式可以幫助學生充分掌握教材中的化學基礎(chǔ)知識，進而提高學生的學習質(zhì)量和效率。高中化學教師還可以對開展的實驗探究活動進行趣味性延展，如教師在組織學生學習食品中的有機化合物的相關(guān)知識時，可以讓每個小組自由選擇實驗材料來進行比賽，通過這種探究活動的開展，既能夠?qū)崿F(xiàn)促進學生積極參與實驗教學活動的目標，又能幫助學生了解大多數(shù)的有機化合物難溶于水、熔點較低、受熱易分解的特點。這種實驗方式也能夠?qū)崿F(xiàn)開發(fā)學生思維的教學目標，可以幫助學生掌握基礎(chǔ)知識并激發(fā)學生的化學實驗探究興趣。

總而言之，相較于基礎(chǔ)的化學知識課堂教學活動，實驗教學能夠在幫助學生掌握化學基礎(chǔ)知識的同時培養(yǎng)其化學知識的應用能力，提升學生的綜合素養(yǎng)。同時，在新課標背景下，探究式實驗教學活動能激發(fā)學生學習化學基礎(chǔ)知識的興趣，進而使學生更加積極主動地參與到化學實驗中。高中化學教師應該在提升自身能力的基礎(chǔ)上加強對教學方法和教學理念的深入探究，推動學生的全面發(fā)展和進步。

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基金項目：

本文系甘肅省教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度課題“中學化學實驗探究式教學策略研究”（課題批準號：GS[2021]GHB1473）研究成果。