縣域高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)提升行動(dòng)研究

摘 要：《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確強(qiáng)調(diào)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科學(xué)習(xí)的基本要求，亦是學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展的關(guān)鍵能力。基于此，縣域高中化學(xué)教學(xué)發(fā)生了改革，教學(xué)任務(wù)不再以簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授為主導(dǎo)，而是更注重培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和實(shí)踐能力。其中，開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)則是通過(guò)讓學(xué)生參與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，經(jīng)歷提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果等一系列探究過(guò)程，從而培養(yǎng)核心素養(yǎng)的一種教學(xué)方式。文章旨在通過(guò)行動(dòng)研究，探討縣域高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)的方法和效果，以提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：縣域高中化學(xué)；探究性實(shí)驗(yàn)；教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8918（2023）48-0113-05

一、 引言

高中化學(xué)是幫助學(xué)生打下科學(xué)基礎(chǔ)的關(guān)鍵學(xué)科，這個(gè)階段學(xué)生的認(rèn)知、思維在逐漸成形，并在實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)推理和實(shí)驗(yàn)邏輯的加持下趨于完善。然而，教師想要在這一階段構(gòu)建高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂，就應(yīng)打破舊理念的禁錮。以往教學(xué)中，教師注重知識(shí)的傳授和學(xué)生的記憶與應(yīng)用，而學(xué)生則被動(dòng)接受和消化所學(xué)知識(shí)，這種教學(xué)方式缺乏對(duì)學(xué)生實(shí)際操作和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，無(wú)法滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。在此背景下，教師需要基于實(shí)際教材，將化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中引入相關(guān)的理論知識(shí)，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)原理和概念。也正因如此，有效開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)成為提升縣域高中化學(xué)教學(xué)的重要途徑。

二、 高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)概念

核心素養(yǎng)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所培養(yǎng)的一系列基本能力和素質(zhì)，其中涉及學(xué)科知識(shí)、學(xué)習(xí)方法、創(chuàng)新能力、合作能力等多個(gè)方面，這些能力是學(xué)生全面發(fā)展的基礎(chǔ)。同時(shí)，這些能力也是學(xué)生在未來(lái)職業(yè)發(fā)展中所必需的，能夠幫助他們適應(yīng)快速變化的社會(huì)和工作環(huán)境。而學(xué)科核心素養(yǎng)則是指學(xué)生在特定學(xué)科領(lǐng)域中所培養(yǎng)的能力和品質(zhì)，即學(xué)生在學(xué)習(xí)特定學(xué)科時(shí)所需要具備的核心素養(yǎng)。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）探究實(shí)踐能力。在宏觀層面，學(xué)生需要通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)和分析，了解物質(zhì)的性質(zhì)、組成和變化規(guī)律。他們需要具備觀察力和實(shí)驗(yàn)操作能力，能夠準(zhǔn)確描述和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并從中推斷出物質(zhì)的特性和行為。在微觀層面，學(xué)生需要理解分子和原子的結(jié)構(gòu)，掌握基本的化學(xué)概念和原理。他們需要能夠運(yùn)用這些概念和原理來(lái)解釋宏觀現(xiàn)象，并預(yù)測(cè)和推斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（2）科學(xué)思維能力。學(xué)生需要從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果中提取關(guān)鍵信息，進(jìn)行推理和判斷，并運(yùn)用科學(xué)的方法和邏輯來(lái)構(gòu)建和驗(yàn)證知識(shí)模型，從而解釋和預(yù)測(cè)化學(xué)現(xiàn)象。這就要求學(xué)生具備批判性思維和邏輯思維的能力，能夠分析和評(píng)估不同的理論和觀點(diǎn)。（3）創(chuàng)新能力。學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和方法，提出創(chuàng)新的問(wèn)題和解決方案。這就要求他們具備創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新意識(shí)，從多個(gè)角度思考問(wèn)題，并能夠提出新的觀點(diǎn)和理論。由此可以看出，化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)不單單是為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧，更主要的是培養(yǎng)其觀察、分析和推理的能力，從而構(gòu)建學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。

三、 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

（一）形成完善的化學(xué)知識(shí)框架

實(shí)驗(yàn)是建立起實(shí)踐與理論知識(shí)之間聯(lián)系的一座橋梁，通過(guò)實(shí)際操作和觀察，學(xué)生能夠更加深入地理解和掌握化學(xué)原理和概念。高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是基于學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，為學(xué)生提供了在實(shí)踐中探索、觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和總結(jié)的機(jī)會(huì)，幫助他們將學(xué)習(xí)到的化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相結(jié)合。通過(guò)自主思考和實(shí)踐操作，學(xué)生能夠更深入地理解和掌握化學(xué)原理和概念，形成自己的化學(xué)知識(shí)框架。

（二）強(qiáng)化化學(xué)理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系

在化學(xué)的早期發(fā)展階段，化學(xué)家們通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)和觀察，逐漸發(fā)現(xiàn)了各種元素和它們的性質(zhì)。例如，通過(guò)對(duì)不同物質(zhì)的燃燒實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)了氧氣和氫氣等元素，同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素的周期性規(guī)律，即元素周期表，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果為化學(xué)領(lǐng)域的知識(shí)積累提供了基礎(chǔ)。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是基于這一原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作來(lái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之間聯(lián)系的理解。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以自主思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證和修正自己的理論推測(cè)。這樣的實(shí)踐操作過(guò)程能幫助學(xué)生將抽象的化學(xué)理論轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，進(jìn)一步鞏固和深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

（三）有助于學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的形成

現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才的需求已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，不再只是要求其掌握大量的知識(shí)，更重要的是能夠靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題。而傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往只注重知識(shí)的灌輸，忽視了學(xué)生的能力培養(yǎng)。如果學(xué)生一直處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，他們很難培養(yǎng)出獨(dú)立思考、創(chuàng)造和解決問(wèn)題的能力，這將嚴(yán)重影響他們今后的發(fā)展。在化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的年齡和學(xué)科特點(diǎn)，確定核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)幫助學(xué)生提高這些核心素養(yǎng)。通過(guò)圍繞核心素養(yǎng)創(chuàng)新教學(xué)模式，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更好地發(fā)展和提高自己的能力，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)意識(shí)。

（四）有助于學(xué)生提高觀察與探索的興趣

實(shí)驗(yàn)往往需要一定的時(shí)間和步驟，有時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化可能并不顯著或迅速，需要學(xué)生耐心等待和觀察。只有具備細(xì)致和耐心的觀察力，學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不放過(guò)任何細(xì)微的變化，從而感受到化學(xué)之中的奧妙和魅力，增強(qiáng)對(duì)化學(xué)的興趣和好奇心。當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得以保持時(shí)，他們會(huì)更加主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)和觀察，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的主觀意識(shí)。此外，實(shí)驗(yàn)也可以為學(xué)生提供探索未知領(lǐng)域的機(jī)會(huì)，激發(fā)他們對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的精神。

（五）有助于學(xué)生樹(shù)立求真務(wù)實(shí)的精神

從古代煉術(shù)到現(xiàn)代化學(xué)，持之以恒的探索精神是推動(dòng)化學(xué)科學(xué)不斷發(fā)展的重要?jiǎng)恿χ?，求真?wù)實(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度是發(fā)展化學(xué)科學(xué)的必要條件。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，所有操作必須嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行，以確保實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性，如果在操作步驟中出現(xiàn)任何變化或偏差，都可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差或不準(zhǔn)確性。其中試劑的添加劑量和順序的準(zhǔn)確性也對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要，添加過(guò)少或過(guò)多的試劑可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差或錯(cuò)誤。而且一些實(shí)驗(yàn)本身具有危險(xiǎn)性，如有毒物質(zhì)的使用、高溫、高壓等。但高中生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并不豐富，可能在實(shí)際操作中會(huì)面臨許多不確定因素，如遇到陌生的實(shí)驗(yàn)操作步驟、不熟悉的實(shí)驗(yàn)容器和試劑，以及不了解的實(shí)驗(yàn)條件要求等。這就需要學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和求真務(wù)實(shí)的精神，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行仔細(xì)研究和準(zhǔn)備，確保實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，學(xué)生能夠深刻體會(huì)到實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)和環(huán)節(jié)的重要性，培養(yǎng)出嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致和求真務(wù)實(shí)的精神。這種精神不僅在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中起到重要作用，也可以在學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作中發(fā)揮重要的指導(dǎo)作用。

四、 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）設(shè)備問(wèn)題與課時(shí)安排問(wèn)題

首先，現(xiàn)代化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和試劑是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，它們能夠提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和可靠的結(jié)果。然而，許多縣域高中的化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室由于設(shè)備更新緩慢，往往無(wú)法及時(shí)獲得最新的儀器和試劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)條件受限。這樣一來(lái)，學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中無(wú)法充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，無(wú)法進(jìn)行更加復(fù)雜和有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)，限制了他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的鍛煉。其次，部分學(xué)校僅僅以時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，忽視實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)中的重要細(xì)節(jié)，這反而限制學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的深入理解和探索。最終使學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力無(wú)法得到鍛煉，探究、創(chuàng)新能力無(wú)法得到培養(yǎng)。

（二）目標(biāo)模糊

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科中重要的一環(huán)，它不僅是展示化學(xué)原理的一種手段，更是培養(yǎng)學(xué)生素養(yǎng)的重要路徑。由于教師對(duì)教學(xué)目標(biāo)的不充分了解，很多縣域高中化學(xué)教師往往只注重理論知識(shí)的傳授，忽視了化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)在學(xué)習(xí)過(guò)程中的重要作用，他們可能認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程煩瑣、時(shí)間消耗大，而且可能存在安全隱患，因此選擇簡(jiǎn)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或者干脆不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種做法使得學(xué)生失去了親自動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力受到了限制。

（三）觀念落后

隨著新課改的深入，化學(xué)教師認(rèn)識(shí)到化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，但由于各種原因，比如應(yīng)試教育、評(píng)比等為了節(jié)省時(shí)間而很少讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，以此形成了“背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”和“背實(shí)驗(yàn)結(jié)論”等不良現(xiàn)象；有的以信息技術(shù)的應(yīng)用為理由，在課堂上播放實(shí)驗(yàn)視頻替代演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。所以，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力沒(méi)有得到提高，更談不上提升實(shí)驗(yàn)探究創(chuàng)新能力。

五、 縣域高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施策略

（一）實(shí)驗(yàn)前充分準(zhǔn)備，確保實(shí)驗(yàn)順利實(shí)施

化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)是一門非常復(fù)雜的學(xué)科，需要進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的操作步驟。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師需要提前對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作。首先，熟悉實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和要求。了解實(shí)驗(yàn)所涉及的化學(xué)原理和反應(yīng)機(jī)制，對(duì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)了解化學(xué)品的特性、性質(zhì)以及可能的危險(xiǎn)性，這樣可以幫助教師評(píng)估實(shí)驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的安全措施。其次，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的材料和設(shè)備。這包括化學(xué)試劑、實(shí)驗(yàn)器具、安全設(shè)備等，教師應(yīng)提前確保所有材料和設(shè)備的質(zhì)量和完整性，以保證實(shí)驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性。其中所涉及的所有實(shí)驗(yàn)器具需要進(jìn)行消毒和清潔，以防止交叉污染和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。此外，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行之前，教師還要向?qū)W生詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)的目的、步驟和安全注意事項(xiàng)。在解釋實(shí)驗(yàn)可能的危險(xiǎn)性的同時(shí)，告知他們?nèi)绾握_使用實(shí)驗(yàn)器具和化學(xué)品，以及應(yīng)急處理措施，并提醒學(xué)生遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度，如穿戴實(shí)驗(yàn)服、戴上安全眼鏡和手套等。

以“粗鹽提純”的實(shí)驗(yàn)為例，教師可以先向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的目的，即通過(guò)提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)，了解溶解、結(jié)晶和過(guò)濾等基本的化學(xué)操作技術(shù)，以及學(xué)習(xí)如何使用實(shí)驗(yàn)器具和化學(xué)品。然后，再詳細(xì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的步驟，包括加熱溶解粗鹽、過(guò)濾溶液、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾結(jié)晶、洗滌和干燥等。介紹步驟的同時(shí)，教師還可以解釋每個(gè)步驟的化學(xué)原理和反應(yīng)機(jī)制，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的意義和原理。直至進(jìn)入實(shí)驗(yàn)，也須密切關(guān)注學(xué)生的操作和安全情況，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助。

（二）結(jié)合信息技術(shù)，豐富實(shí)驗(yàn)感官

現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用信息技術(shù)，以提供更豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和更靈活的實(shí)驗(yàn)探究方式。借助信息技術(shù)手段，教師可以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果以多媒體視頻的形式生動(dòng)地展示給學(xué)生，讓其通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)視頻，了解實(shí)驗(yàn)步驟和操作要點(diǎn)，從而增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的理解。另外，虛擬仿真技術(shù)也能通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件或者在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和觀察。這樣不僅可以避免實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)和污染問(wèn)題，還能夠提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)探究，提高實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性?；瘜W(xué)模擬軟件則能提供分子結(jié)構(gòu)的可視化，幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)反應(yīng)和分子間的相互作用。學(xué)生可以通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反應(yīng)條件的調(diào)整和觀察，進(jìn)一步探索化學(xué)原理和規(guī)律。

以“氯氣制備”的實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生能通過(guò)虛擬仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件或在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行模擬操作，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)如反應(yīng)溫度、氣體壓力等，觀察氯氣的生成過(guò)程和反應(yīng)速率的變化。同時(shí)，利用化學(xué)模擬軟件預(yù)測(cè)不同條件下氯氣制備的效果，比如，不同濃度的鹽酸溶液和不同反應(yīng)時(shí)間等。通過(guò)觀察和分析模擬的結(jié)果，更好地理解化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探索。此外，虛擬仿真技術(shù)和化學(xué)模擬軟件還可以為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析功能，使其在模擬實(shí)驗(yàn)中獲取反應(yīng)物消耗量、產(chǎn)物生成量等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，比如，繪制反應(yīng)曲線、計(jì)算反應(yīng)速率等。這樣，學(xué)生也能通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式鍛煉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力，提高對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的掌握能力。

（三）細(xì)化教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建教學(xué)情境

當(dāng)前，縣域高中所應(yīng)用的新教材中化學(xué)理論均具有典型、成熟的特點(diǎn)，其中不僅包括了基礎(chǔ)的化學(xué)理論知識(shí)，還涵蓋了一些前沿的研究成果和應(yīng)用領(lǐng)域。為了更好地教授這些知識(shí)，教師可以通過(guò)化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生深入理解教材中的知識(shí)點(diǎn)、公式和課后題，這樣能使學(xué)生更加直觀地理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)。當(dāng)進(jìn)行教材中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以針對(duì)不同的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和情境。

例如，在學(xué)習(xí)“硫及其化合物的教學(xué)”時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)“硫的提取與制備”的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要通過(guò)加熱硫鐵礦石與氧化鐵反應(yīng)，得到硫的純凈產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師則要在一旁引導(dǎo)學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象，分析反應(yīng)機(jī)制，探討硫的提取和制備方法。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)情境構(gòu)建，能使學(xué)生更深入地理解硫的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)記錄的環(huán)節(jié)也必不可少，這能讓他們充分參與實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。之后，學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，進(jìn)一步深化對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象機(jī)制的認(rèn)知。

（四）引入生活實(shí)際，深化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

化學(xué)在生活中應(yīng)用十分廣泛，無(wú)論是日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)，都離不開(kāi)化學(xué)的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)該根據(jù)生活經(jīng)歷，將一些常見(jiàn)的現(xiàn)象、問(wèn)題等融入教學(xué)中，讓學(xué)生能夠從自己的生活中領(lǐng)悟到自己所掌握的化學(xué)知識(shí)，從而在解決生活中遇到的問(wèn)題時(shí)能夠靈活地應(yīng)用自己所掌握的化學(xué)知識(shí)，以此提高他們的“學(xué)以致用”的水平。為了達(dá)到這個(gè)目的，教師應(yīng)該具備一種“生活化”的理念，將教學(xué)設(shè)置于生活之上，以生活為依據(jù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的教學(xué)，借此培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際問(wèn)題的能力。需要注意的是，生活實(shí)例和素材的選取不能脫離學(xué)生認(rèn)知，常見(jiàn)的食物材料和熟悉的生活場(chǎng)景才更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極參與和思考。

例如，在“氧氣”教學(xué)中，教師在設(shè)計(jì)生活化教學(xué)方案時(shí)，融入日常吃燒烤這一場(chǎng)景，以木炭燃燒、串燒烤的鐵簽子不燃燒為引線，引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么木炭燃燒，鐵簽子不燃燒？什么條件下鐵簽子才會(huì)燃燒？”這種現(xiàn)象在學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活中非常普遍，可以循序漸進(jìn)地激發(fā)學(xué)生的探索欲望。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生可以親自觀察和參與，深入理解氧氣對(duì)燃燒的作用，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論，加深對(duì)氧氣性質(zhì)的理解。這樣的教學(xué)方法能夠使學(xué)生在實(shí)際操作中把理論知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，提高他們的實(shí)際應(yīng)用能力。生活化探究實(shí)驗(yàn)比較看重培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、思考力和動(dòng)手能力等核心素養(yǎng)。因此，教師也應(yīng)該注重生活實(shí)際案例的引入，設(shè)計(jì)生活化的教學(xué)方案，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)到化學(xué)的魅力，提高他們解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力。

（五）挖掘?qū)嶒?yàn)潛在價(jià)值，關(guān)注學(xué)生情感態(tài)度

在探究性實(shí)驗(yàn)中為了實(shí)現(xiàn)“立德樹(shù)人”的教學(xué)目標(biāo)，教師不能只把化學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生，還需將道德教育融入化學(xué)教學(xué)中。這種帶有情感性實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生在掌握化學(xué)基本知識(shí)和技能的同時(shí)，培養(yǎng)出對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)、對(duì)環(huán)境的關(guān)注以及責(zé)任感和道德觀念。例如，教師可以從利弊兩方面進(jìn)行分析化學(xué)對(duì)人們的生活的廣泛影響。一方面，化學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用使得我們的生活更加便利和舒適。如，化學(xué)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用使得許多疾病有了更有效的治療方法，延長(zhǎng)了人們的壽命；化學(xué)在食品加工中的應(yīng)用使得食品更加美味和安全；化學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用使得我們擁有了更輕更堅(jiān)固的材料，推動(dòng)了科技的發(fā)展；化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用使得我們能夠更好地處理廢水、廢氣和廢物，減少了對(duì)環(huán)境的污染等。另一方面，化學(xué)物質(zhì)的應(yīng)用也帶來(lái)了一些負(fù)面影響。如化學(xué)工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了大量污染物的排放，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞；部分農(nóng)藥和化妝品中的成分可能對(duì)人體產(chǎn)生潛在的危害等。當(dāng)學(xué)生帶有這些思考角度看待和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)認(rèn)識(shí)到化學(xué)的應(yīng)用既帶來(lái)了好處，也存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。教師可以在此之后引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)，讓他們親自動(dòng)手進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐，體驗(yàn)科學(xué)的樂(lè)趣和成就感。同時(shí)，再提出一些倫理和社會(huì)問(wèn)題，讓學(xué)生思考化學(xué)知識(shí)和技術(shù)的應(yīng)用對(duì)人類和社會(huì)的影響。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教育的真正意義，讓學(xué)生在實(shí)際生活中受益。

（六）鼓勵(lì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，尊重學(xué)生主體地位

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將學(xué)生置于實(shí)驗(yàn)的主體地位意味著將他們視為實(shí)驗(yàn)的主要參與者和主導(dǎo)者，這會(huì)大大增加他們的自我效能感，從而加快其核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。演示性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)課程中常常使用的兩種不同的實(shí)驗(yàn)方式。演示性實(shí)驗(yàn)是“教為主，學(xué)為輔”，由教師展示一系列實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象，讓學(xué)生通過(guò)觀察來(lái)了解化學(xué)原理和現(xiàn)象，這種實(shí)驗(yàn)方式可以直觀地展示化學(xué)現(xiàn)象，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。但是，學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中并沒(méi)有主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，無(wú)法真正理解和掌握化學(xué)的基本原理。相比之下，探究性實(shí)驗(yàn)更注重學(xué)生的主動(dòng)參與和探索。在探究性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要自己提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，從而發(fā)現(xiàn)和理解化學(xué)原理，這種實(shí)驗(yàn)方式能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、批判性思維和解決問(wèn)題的能力，提高他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)效果。為了強(qiáng)化學(xué)生主體地位，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以采取以下措施：（1）提供適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)和支持：教師可以提供一定的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和支持，例如，提供實(shí)驗(yàn)方案、相關(guān)理論知識(shí)和操作技巧，但是要避免過(guò)多的干預(yù)，給學(xué)生足夠的自主空間和決策權(quán)。（2）鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：教師可以給學(xué)生一些自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們根據(jù)自己的興趣和問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生可以通過(guò)文獻(xiàn)檢索、討論和思考來(lái)確定實(shí)驗(yàn)的目的、方法和預(yù)期結(jié)果。（3）提供實(shí)驗(yàn)資源和設(shè)備：教師應(yīng)該提供足夠的實(shí)驗(yàn)資源和設(shè)備，使學(xué)生能夠自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)，教師也要指導(dǎo)學(xué)生正確使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和遵守實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范?？傊瑢?shí)驗(yàn)不是流于表面化地觀察和模仿，而是要通過(guò)實(shí)際操作使學(xué)生深入理解和掌握化學(xué)知識(shí)。

以“鹽酸的作用”教學(xué)內(nèi)容為例，教師可以先進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的演示性實(shí)驗(yàn)，展示鹽酸與金屬反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的現(xiàn)象。然后，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究鹽酸的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和問(wèn)題，設(shè)計(jì)不同濃度的鹽酸溶液，然后測(cè)量反應(yīng)開(kāi)始后一段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氫氣體積，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，學(xué)生可以得出結(jié)論：鹽酸濃度越高，反應(yīng)速率越快。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生需要獨(dú)立思考和決策，這可以培養(yǎng)他們的探究能力和批判性思維。當(dāng)學(xué)生的主體地位得到充分尊重和發(fā)揮后，其學(xué)習(xí)自主性也將大大增強(qiáng)。

六、 結(jié)論

綜上所述，縣域高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要路徑。無(wú)論是認(rèn)知、實(shí)踐還是思維層面，學(xué)生都會(huì)通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生一個(gè)飛躍性的提升。因此，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際教材和學(xué)科特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)和組織探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并通過(guò)行動(dòng)研究來(lái)評(píng)價(jià)教學(xué)效果，不斷改進(jìn)教學(xué)策略和方法，提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［1］易力.在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ难芯浚跩］.啟迪與智慧（上），2023（6）：48-50.

［2］岳秀娜.如何在高中化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)［J］.科學(xué)咨詢（教育科研），2022（9）：173-175.

［3］施倩倩.高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究［J］.智力，2022（21）：103-106.

［4］葉鳳琴.探究性實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與研究［J］.新課程，2021（37）：69.

［5］譚彬.高中化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究［J］.數(shù)理化解題研究，2020（33）：80-81.

［6］武巧云.探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆诟咧谢瘜W(xué)教學(xué)中的運(yùn)用分析［J］.數(shù)理化解題研究，2020（21）：82-83.

［7］王善利.探究性實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］.新課程教學(xué)（電子版），2019（24）：41-42.

基金項(xiàng)目：文章系甘肅省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度重點(diǎn)課題“縣域普通高中發(fā)展提升行動(dòng)研究”（課題立項(xiàng)號(hào)：GS［2022］GHBZ033）成果。

作者簡(jiǎn)介：馬尚天（1976～），男，漢族，甘肅景泰人，甘肅省景泰縣第一中學(xué)，研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。