新课程理念下高中化学探究性实验教学的讨论与研究

摘 要：化学是一门以实验为核心的自然学科。在学习化学时，学生若是将实践与理论相结合可以更深刻地理解相应的学科知识。提升化学教学水平，全方位塑造实验科学知识是高中化学教学的主要目标。在传统实验教学中，教师更多地采用验证性实验进行教学，即根据已知的基本原理进行相关实验，最终验证原理。这样的教学方式不利于学生自主创新意识的发展，也难以全面提升他们的实验操作技能。在新课程改革的背景下，为了充分发挥高中化学实验教学的价值，教师应该科学运用探究性实验教学方式。文章通过探究高中化学教学中探究性实验教学的意义，进一步提出新课程理念下高中化学探究性实验教学策略。

关键词：高中化学；探究性实验；实验教学

作者简介：金韬（1981—），男，江苏省南京市雨花台中学。

长期以来，我国传统高中化学教学过于注重知识传授，以课堂教学为核心，以教师和教材内容为重点，缺乏对学生自主学习的引导。在实践中，验证性实验占据主导地位，学生只是按照教师的要求进行机械操作，缺乏创造性思维。探究性实验是为了弥补验证性实验的不足而提出的，它要求学生自主探索实验现象或数据信息，并在此基础上归纳总结。探究性实验有助于激发学生学习化学的兴趣和动力，发掘学生的潜力，并培养学生的创造思维和创新意识。

一、开展高中化学探究性实验教学的意义

（一）有助于开发学生的潜力

高中生正处于思维结构建立的关键时期，他们富有想象力、敢于创新、勇于挑战的品质在以教师为核心的传统教学模式中无法得到充分的培养。传统教学模式以反复练习为主要方式，这在很大程度上抑制了学生创新思维能力的发展。相比之下，探究性实驗课堂以问题、情境、方法为基本前提，以假设、实证研究、对比为基础研究思路，为学生提供了较大的自主思考、设计制作、独立实验的空间和机会，为学生创新思维的萌发提供了良好的氛围［1］。在探究性实验中，学生所表现出的认真、细致、专注、自信和坚定，是过去教学中难以见到的。这启发我们思考：学生往往有很大的潜力未被开发，教师如何在教学过程中把握好开发时机？如何构建自由、开放的教育环境，让具备创造力的学生脱颖而出？

（二）提高学生的学习能力

尽管探究性实验的具体内容存在差异，而且解决问题的具体方法也各具特色，但只要学生对整个实验过程进行研究，就有助于提升专业技能和学习能力。学生需要懂得对不同类型的实验结果进行分析和选择，发掘关键素材并进行逻辑推理，应用已学的定律或计算方法推断可能的反应物［2］。更有意义的是，通过探究性实验，学生能够真正体会到搜集课题研究材料、设计实验方法和运用科学合理的方法对于解决问题的重要性。当需要解决的问题超出了现有的知识框架，具有探究性学习能力的学生会主动获取更深层次的知识。

（三）充分发挥学生学习主动性

探究性实验的核心是学生，教师应根据实验活动任务设计合理的研究目的。传统实验教学是由教师操作实验具体内容，学生观察后分别分类去再现实验结论，在这种模式下，教师是行为主体［3］。在探究性实验中，教师要扮演组织者和引导者的角色，为学生提供实验帮助，防止学生在实验中出现不知所措的情况。探究性实验让学生积极主动地参与到科学探究中，能满足学生的探索欲望，可以充分发挥学生的学习主动性。

（四）提高课堂教学效率

通过探究性实验，学生可以学会主动思考和分析问题。学生在交流和探讨中可以复习巩固所学到的知识，并通过总结归纳和梳理，使所学知识得以快速消化。师生一起针对实验过程的难点和重点进行研究，可以促进学生对知识的理解。这样，教师可以在有限的课堂时间内使学生掌握更多的知识，从而提高教学效率。

二、高中化学探究性实验教学注意点

（一）精心设计实验

探究性实验教学能否成功取决于教师对实验课题的选择和设计。教师应根据学生的理论知识和技能水平选题，结合实验的原理、器材、流程和数据，指导学生进行探究性学习。实验内容应难度适中，符合学生的认知水平和思维能力。

（二）重视思维能力培养

探究性实验教学应注重培养学生的操作能力和思维能力。教师应引导学生理清理论和实验之间的关系，理解知识产生的过程和认识之间的关系。通过探究性学习，学生应能够搭建较好的知识体系，提高逻辑思维能力。

（三）有机结合学生和教师

探究性实验教学为学生提供了实践学习平台，能培养学生的独立思考能力。学生参与问题分析，既有利于夯实所学知识，促进理论和实践的融合，又有利于自身发展合作能力和表达沟通能力，从而有效调动创新能力。教师应交叉启迪、正确引导学生，创造更多机会来让学生锻炼实验能力和自主创新能力，提升教学质量。此外，教师还可以通过精心策划一些有趣的小实验来开展探究性学习，让学生试着自主创新。

三、新课程理念下高中化学探究性实验教学策略

（一）营造探究性实验氛围

现阶段，高中化学课堂教学时间比较紧张，因此部分化学教师选择忽略部分实验操作步骤。尽管这种行为符合教学计划，但对于学生学习是百害而无一利的。正确的做法应该是教师在实验操作中证明基础知识，以提升学生对知识的理解。为此，教师需要创设实验情境，激发学生的创新思维能力和探索观念，营造探究性实验氛围，激发学生的好奇心。

例如，在验证Fe2+离子的实验中，高中化学教材中采用的是先检测，再氧化，最后验证的方式。首先向含有Fe2+离子的溶液中加入少量KSCN溶液，发现溶液未变色，则说明溶液中不含Fe3+离子。然后向其中加入氯水，待反应一段时间后，再次加入KSCN溶液。溶液呈血红色，这表明原溶液中存在Fe2+离子。但在此类验证性实验中，并非所有学生得到的实验现象都与一开始设想的一样。此时，教师应结合实验情境，充分提高实验的探索性。在教师的安排下，学生可以先开展实验，探索溶液颜色变化之谜。首先，第一个实验是在FeSO4溶液里倒入KSCN溶液，这时大家会发现溶液会马上呈现血红色。第二个实验是将KSCN溶液倒进少量FeS04溶液里，发现溶液没有任何变化，但再加入氯水，溶液会变成血红色。此时，继续向其中加入氯水，发现血红色逐渐褪去。第三个实验是在部分KSCN 溶液中加入较多的氯水，等到融合后，再加入硫酸铁溶液，这时可以看到溶液的颜色变化与第一个实验一样［4］。在完成以上三个实验之后，学生可以分析得到反应过程中氯水的氧化顺序：它首先氧化Fe3+离子，再氧化SCN-离子。因此，要验证Fe2+离子是否存在，关键在于加入的氯水不能过量。通过这类探究性实验，学生不仅可以熟练掌握Fe2+离子的验证实验操作流程，而且深入认识了Fe2+、KSCN、Fe3+的化学性质。

（二）引导学生进行化学结论探究

在高中化学实验教学中，教师应该注重发展学生的综合素养，积极转变教学方法。传统的实验教学往往只注重让学生探究实验结果，而忽略了对实验过程的指导。这种方法无法有效地激发学生的思维和参与度，也不利于學生学习能力的提高。相比之下，指导学生进行实验操作，通过观察、实验和思考，让学生自主得出结论，更有利于学生知识能力的提升［5］。在验证性实验操作中，学生往往已经预见了实验结果，在很大程度上会限制学生的思路和想象力，不能有效激发学生的探究意识和思维。因此，在实验教学中，教师应该让学生亲自动手完成实验，这样有助于学生化学知识的巩固和提升。同时，教师可以在实验教学后设置化学问题，让学生进行独立实验，使学生尝试去发掘化学现象和研究化学原理，这对学生的综合素养发展非常有帮助。

在探究性实验中，教师应该充分利用化学器材与相关问题情境，引导学生进行假设和猜测。在不知道化学现象和最终结果的情况下，学生的求知欲更强，想象空间也更大，并能够主动探究问题的结论，从而提高实验操作能力［6］。教师要灵活运用探究性实验，与学生一起发现问题、思考问题和总结问题，这是推动学生技能发展的有效途径。总之，教师应该注重发展学生的综合素养，通过转变教学方法，引导学生进行实验操作，从而不断提高学生的化学实验操作能力。

（三）以生为本，激发学生的探究欲望

学生自己设计实验、自己动手实验、自己探究实验，能够给他们带来极大的愉悦感，有利于提升学生学习的积极性。成功的实验教学策略通常是以兴趣爱好激发学生的研究冲动为切入点，想方设法激发学生化学实验的热情，使学生信心十足地开展探究学习。例如，教师可以安排学生设计探究氯水成分的实验。在充满开放性的实验设计活动中，学生的探讨会异常激烈。学生会就实验试剂的选择展开讨论：“原来氯水里竟有那么多不确定的微粒，可以和这么多的化学物质发生反应。”“氯水的还原性真强，居然可以使发红的试纸褪色。”在学生进行实验设计的过程中，教师可以听到学生诸多的想法。之后，教师再调查学生对氯水制取这一知识点的掌握情况。在实际教学中，有的学生反映自己不但弄清楚了氯水的成分，还明白了氯水能够产生哪些化学反应，并表达了自己对探究性实验学习的喜爱［7］。探究性实验教学的主导方向是培养学生的自主学习能力，让学生成为真正的学习主体。

（四）让学生学会在合作中学习

在高中化学探究性实验教学中，虽然提升学生的自主学习能力是教学重点，但教师也要注重培养学生的团队合作精神。有些学生学习能力较强，能够很快发现实验中存在的问题并提出正确的观点，但有些学生学习能力较弱，难以理解实验内容，也不知道如何总结实验结果。在这种情况下，团队合作就显得尤为重要。

例如，在利用电解饱和食盐水制取氢氧化钠溶液的实验中，教师可以让学生分小组进行合作实验。每个小组由四人组成，每个小组长负责搜集实验方法资料，并给每个成员分配不同的任务。在实验开始前，学生可以随时对实验方案提出质疑，整个学习小组一起展开讨论。在确定实验方法后，小组成员要相互配合，共同完成实验，观察脱盐工序流程里的转变，提出自己的想法。如果学生在实验过程中遇到观点有冲突的情况，可以向教师寻求帮助，从而进一步完善实验流程。这样，通过团队协作，每个学生都可以发挥自己的优势，共同完成实验，提高实验能力。

结语

开展高中化学探究性实验教学，有助于丰富学生的基础知识，拓展学生的知识领域，还有助于学生培养创新思维能力和实验操作技能。探究式实验教学是一种创新型教学方法，它的成功实施需要化学教师积极主动地转变自身课堂教学角色，尊重学生的课堂教学主体地位，充分发挥导向作用，持续优化教学设计，指导学生积极参与实验探究，从而实现高中化学教学的总体目标。

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